کابل شبکه چیست ؟ آشنایی با انواع کابل شبکه

امروزه از کابل‌های مختلفی در شبکه‌ها استفاده می‌گردد. نوع و سیستم کابل‌کشی استفاده‌شده در یک شبکه بسیار حائز اهمیت است. درصورتی‌که قصد داشتن شبکه‌ای را داریم که دارای حداقل مشکلات باشد و بتواند با استفاده مفید از پهنای باند به‌درستی خدمات خود را در اختیار کاربران قرار دهد، می‌بایست از یک سیستم کابلینگ مناسب، استفاده گردد . در زمان طراحی یک شبکه می‌بایست با رعایت مجموعه قوانین موجود در خصوص سیستم کابلینگ، شبکه‌ای با حداقل مشکلات را طراحی نمود .بااینکه استفاده از شبکه‌های بدون کابل نیز در ابعاد وسیعی گسترش‌یافته است، ولی هنوز بیش از 95 درصد سازمان‌ها و مؤسسات از سیستم‌های شبکه‌ای مبتنی بر کابل، استفاده می‌نمایند.در ادامه هزارسو همراه باشید…

ایده‌های اولیه

ایده مبادله اطلاعات به‌صورت دیجیتال، تفکری جدید در عصر حاضر محسوب می‌گردد. در سال 1844 فردی با نام “ساموئل مورس” ، یک پیام را از Washington C.D  به Baltimore  و با استفاده از اختراع جدید خود (تلگراف(، ارسال نمود. بااینکه از آن موقع زمانی زیادی گذشته است و ما امروزه شاهد شبکه‌های کامپیوتری بزرگ و درعین‌حال پیچیده‌ای می‌باشیم ولی می‌توان ادعا نمود که اصول کار ، همان اصول و مفاهیم گذشته است .

کدهای مورس ، نوع خاصی از سیستم باینری می‌باشند که از نقطه و خط فاصله با ترکیبات متفاوت به‌منظور ارائه حروف و اعداد، استفاده می‌نماید . شبکه‌های مدرن داده از یک و صفر، استفاده می‌نمایند. بزرگ‌ترین تفاوت موجود بین سیستم‌های مدرن مبادله اطلاعات و سیستم پیشنهادی “مورس “، سرعت مبادله اطلاعات در آنان است. تلگراف‌های اواسط قرن 19 ، قادر به ارسال چهار تا پنج نقطه و یا خط فاصله در هر ثانیه بودند ، درحالی‌که هم‌اینک کامپیوترها با سرعتی معادل یک گیگابایت در ثانیه با یکدیگر ارتباط برقرار می‌نمایند (ارسال 000،000،000،1 صفر و یا یک در هر ثانیه).

تلگراف و تله‌تایپ رایتر، پیشگام مبادله داده می‌باشند . در طی سی‌وپنج سال اخیر همه‌چیز با سرعت‌بالا و غیرقابل‌تصوری تغییر نموده است. ضرورت ارتباط کامپیوترها با یکدیگر و با سرعت‌بالا ، مهم‌ترین علل پیاده‌سازی تجهیزات شبکه‌ای سریع ، کابل‌هایی با مشخصات بالا و سخت‌افزارهای ارتباطی پیشرفته است .

انواع کابل شبکه موجود در فروشگاه آنلاین هزارسو

پیاده‌سازی تکنولوژی‌های جدید شبکه

اترنت در سال 1970 توسط شرکت زیراکس و در مرکز تحقیقات Palo Alto در کالیفرنیا پیاده‌سازی گردید . در سال 1979 شرکت‌های DEC و اینتل با پیوستن به زیراکس ، سیستم اترنت را برای استفاده عموم ، استاندارد نمودند . اولین مشخصه استاندارد در سال 1980 توسط سه شرکت فوق و با نام Ethernet Blue Book ارائه گردید.  (استاندارد DIX  ).

اترنت یک سیستم ده مگابیت در ثانیه است (ده میلیون صفر و یا یک در ثانیه) که از یک کابل کواکسیال بزرگ به‌عنوان ستون فقرات و کابل‌های کواکسیال کوتاه در فواصل 5/2 متر به‌منظور ایستگاه‌های کاری استفاده می‌نماید . کابل کواکسیالی که به‌عنوان ستون فقرات استفاده می‌گردد ، Thick Ethernet و یا Basee510 نامیده می‌شود که در آن 10 به‌سرعت انتقال اطلاعات در شبکه اشاره داشته 10) مگابیت در ثانیه(  و واژه Base نشان‌دهنده سیستم    Base band است . در سیستم فوق ، از تمامی پهنای باند به‌منظور انتقال اطلاعات استفاده می‌گردد . در Broad band به‌منظور استفاده هم‌زمان ، پهنای باند به کانال‌های متعددی تقسیم می‌گردد . عدد 5 نیز شکل خالصه شده‌ای برای نشان دادن حداکثر طول کابلی است که می‌توان استفاده نمود( در این مورد خاص 500 متر).

موسسه IEEE در سال 1983 نسخه رسمی استاندارد اترنت را با نام IEEE 802.3 و در سال 1985 ، نسخه شماره دو را با نام IEEE802.3a ارائه نمود . این نسخه با نام Thin Ethernet و یا Base210 معروف گردید. (حداکثر طول کابل 185 متر می‌باشد و عدد 2 نشان‌دهنده این موضوع است که طول کابل می‌تواند تا مرز 200 متر نیز برسد(

از سال 1983 تاکنون ، استانداردهای متفاوتی ارائه‌شده است که یکی از اهداف مهم آنان ، تأمین پهنای باند مناسب به‌منظور انتقال اطلاعات است . ما امروزه شاهد رسیدن به مرز گیگابایت در شبکه‌های کامپیوتری می‌باشیم .

کابل‌های  (Unshielded Twisted Pair) UTP

کابل UTP یکی از متداول‌ترین کابل‌های استفاده‌شده در شبکه‌های مخابراتی و کامپیوتری است . از کابل‌های فوق ، علاوه بر شبکه‌های کامپیوتری در سیستم‌های تلفن نیز استفاده می‌گردد. ( CAT1) شش نوع کابل UTP متفاوت وجود داشته که می‌توان با توجه به نوع شبکه و اهداف موردنظر از آنان استفاده نمود . کابل CAT5 ، متداول‌ترین نوع کابل UTP محسوب می‌گردد .

مشخصه‌های کابل UTP

با توجه به مشخصه‌های کابل‌های UTP ، امکان استفاده ، نصب و توسعه سریع و آسان آنان ، فراهم می‌آورد . جدول زیر انواع کابل‌های UTP را نشان می‌دهد :

موارد استفاده	سرعت انتقال	گروه
سیستم‌های قدیمی تلفن ، ISDN و مودم	حداکثر تا یک مگابیت در ثانیه	CAT1
شبکه‌های Ring Token	حداکثر تا چهار مگابیت در ثانیه	CAT2
شبکه‌های BASE-T10, ring Token	حداکثر تا ده مگابیت در ثانیه	CAT3
شبکه‌های Ring Token	حداکثر تا شانزده مگابیت در ثانیه	CAT4
اترنت ( ده مگابیت در ثانیه ) ، اترنت سریع (یک‌صد مگابیت در ثانیه ) و شبکه‌هایToken Ring) شانزده مگابیت در ثانیه	حداکثر تا یک‌صد مگابیت در ثانیه	CAT5
شبکه‌های Gigabit Ethemet	حداکثر تا یک هزار مگابیت در ثانیه	CAT5e
شبکه‌های Gigabit Ethemet	حداکثر تا یک هزار مگابیت در ثانیه	CAT6

توضیحات :
•    تقسیم‌بندی هر یک از گروه‌های فوق بر اساس نوع کابل مسی و Jack انجام‌شده است .
•    از کابل‌های CAT1 ، به دلیل عدم‌حمایت ترافیک مناسب، در شبکه‌های کامپیوتری استفاده نمی‌گردد .
•    از کابل‌های گروه CAT4, CAT5 ,CAT2, CAT3 و CAT6 در شبکه‌ها استفاده می‌گردد .کابل‌های فوق ، قادر به حمایت از ترافیک تلفن و شبکه‌های کامپیوتری می‌باشند .
•    از کابل‌های CAT2 در شبکه‌های Token Ring استفاده‌شده و سرعتی بالغ‌بر 4 مگابیت در ثانیه را ارائه می‌نمایند.
•    برای شبکه‌های با سرعت‌بالا) یک‌صد مگابیت در ثانیه (از کابل‌های CAT5 و برای سرعت ده مگابیت در ثانیه از کابل‌های CAT3 استفاده می‌گردد.
•    در کابل‌های CAT3 ,CAT4 و CAT5 از چهار زوج کابل مسی استفاده‌شده است . CAT5 نسبت به CAT3 دارای تعداد بیشتری پیچش در هر اینچ می‌باشد . بنابراین این نوع از کابل‌ها سرعت و مسافت بیشتری را حمایت می‌نمایند.
•    از کابل‌های CAT3 و CAT4 در شبکه‌های TokenRing استفاده می‌گردد .
•    حداکثر مسافت در کابل‌های CAT3 ، یک‌صد متر است .
•    حداکثر مسافت در کابل‌های CAT4 ، دویست متر است .
•    کابل CAT6 باهدف استفاده در شبکه‌های اترنت گیگابایت طراحی‌شده است . در این رابطه استانداردهایی نیز وجود دارد که امکان انتقال اطلاعات گیگابایت بر روی کابل‌های CAT5 را فراهم می‌نماید (CAT5e). کابل های CAT6 مشابه کابل های CAT5 بوده ولی بین 4 زوج کابل آنان از یک جدا کننده فیزیکی به منظور کاهش پارازیت‌های الکترومغناطیسی استفاده‌شده و سرعتی بالغ‌بر یک هزار مگابیت در ثانیه را ارائه می‌نمایند.
کابل‌کشی شبکه : ایجاد کابل Straight
کابل‌کشی شبکه یکی از مراحل مهم در زمان پیاده‌سازی یک شبکه کامپیوتری است که می‌بایست با دقت،ظرافت خاص و پایبندی به اصول کابل‌کشی ساخت‌یافته ، انجام شود. برای ایجاد کابل‌های UTP از تجهیزات زیر استفاده می‌گردد :
تجهیزات موردنیازUTP
کانکتورهای  RJ-45کابلUTP
آچار پرس   RJ-45 سیم لخت کن

یکی از عوامل تأثیرگذار در پشتیبانی و نگهداری یک شبکه ، نحوه کابل‌کشی آن است . با رعایت اصول کابل‌کشی ساخت‌یافته ، در صورت بروز اشکال در شبکه ، تشخیص و اشکال‌زدایی آن با سرعتی مناسبی انجام خواهد شد .
مراحل ایجاد یک کابل : بدون هیچ‌گونه توضیح  اضافه

مدل‌های متفاوت کابل‌کشی کابل‌های UTP
به‌منظور کابل‌کشی کابل‌های UTP از دو استاندارد متفاوت T-568B , T-568A استفاده می‌گردد . نحوه عملکرد دو مدل فوق یکسان بوده و تنها تفاوت موجود به رنگ زوج هائی است که به یکدیگر متصل می‌شوند.در کابل‌های UTP از کانکتورهای استاندارد و چهار زوج سیم به هم تابیده استفاده می‌گردد :
•    زوج اول : آبی و سفید/  آبی
•    زوج دوم : نارنجی و سفید /نارنجی
•    زوج سوم : سبز و سفید/  سبز
•    زوج چهارم : قهوه‌ای و سفید / قهوه‌ای
در شبکه‌های Mbit10/100 از زوج‌های دو و سه استفاده‌شده و زوج‌های یک و چهار رزو شده می‌باشند . در شبکه‌های گیگااترنت از تمامی چهار زوج استفاده می‌گردد. کابل‌های CAT5 متداول‌ترین نوع کابل UTP بوده که دارای انعطاف مناسب بوده و نصب آنان به‌سادگی انجام می‌شود.
ایجاد یک کابل UTP به‌منظور اتصال کامپیوتر به هاب (معروف به کابل‌های Straight)
اترنت عموماً” با استفاده از هشت کابل هادی به همراه هشت پین ماژولار plug/ jacks s ، داده را حمل می‌کند . کانکتور استاندارد، RJ-45 نامیده شده و مشابه کانکتور استاندارد RJ-11  است که در تلفن استفاده می‌گردد.  یک‌رشته کابل CAT5  شامل چهار زوج سیم به هم تابیده است که هر زوج دارای دو رشته سیم بارنگ هائی خاص است .(یک‌رشته رنگی و یک‌رشته سفید با نواری به رنگ رشته زوج مربوط). به‌منظور تسهیل در امر نگهداری ، می‌بایست به‌اندازه ضروری سیم‌های به هم تابیده را از حالت پیچش خارج نمود (مثلاً حدود یک سانتیمتر ). زوج‌های در نظر گرفته‌شده برای اترنت ده و یک‌صد مگابیت به رنگ نارنجی و سبز می‌باشند . از دو زوج دیگر) رنگ قهوه‌ای و آبی( می‌توان به‌منظور یک خط اترنت دوم و یا اتصالات تلفن استفاده نمود.
به‌منظور کابل‌کشی کابل‌های UTP از دو استاندارد متفاوت با نام T-568B (یا EIA ) و T-568A (یا 258A, T&AT) استفاده می‌گردد . تنها تفاوت موجود بین آنان ترتیب اتصالات است .
شماره پین‌های استاندارد T568B
همان‌گونه که در جدول زیر مشاهده می‌گردد ، شماره پین‌های فرد همواره سفید بوده که با یک نوار رنگی پوشش داده می‌شوند.

کد رنگ‌ها در استاندارد T568B
کاربرد	زوج	رنگ	شماره پین
+TxData	دوم	سفید/نارنجی	یک
-TxData	دوم	نارنجی	دو
RecvData+	سوم	سفید /سبز	سه
	یک	آبی	چهار
	یک	سفید /آبی	پنج
RecvData-	سوم	سبز	شش
	چهارم	سبز /قهوه‌ای	هفت
	چهارم	قهوه‌ای	هشت

شماره پین‌های استاندارد T568A
در استاندارد T568A ، اتصالات سبز و نارنجی برعکس شده است ، بنابراین زوج‌های یک و دو بر روی چهار پین وسط قرار می‌گیرند (سازگاری با اتصالات telco voice ).

کد رنگ‌ها در استاندارد T568A
کاربرد	زوج	رنگ	شماره پین
RecvData+	سوم	سفید/ سبز	یک
RecvData-	سوم	سبز	دو
+TxData	دوم	سفید /نارنجی	سه
	یک	آبی	چهار
	یک	سفید /آبی	پنج
-TxData	دوم	نارنجی	شش
	چهارم	سفید /قهوه‌ای	هفت
	چهارم	قهوه‌ای	هشت

موارد استفاده
متداول‌ترین کاربرد یک کابل straight ، اتصال بین یک کامپیوتر و هاب /سوئیچ است . در چنین مواردی ، کامپیوتر مستقیما به هاب و یا سوئیچ متصل شده که به‌صورت اتوماتیک و با استفاده از مداراتی خاص، کابل cross over می‌گردد .

شکل فوق یک اتصال استاندارد straight در کابل‌های CAT5 را نشان می‌دهد که از آن به‌منظور اتصال یک PC به هاب استفاده می‌گردد . ممکن است با مشاهده شکل فوق انتظار داشته باشید که TX+ یک‌طرف به TX+ طرف دیگر متصل گردد) عمالاً این اتفاق نیفتاده است.(  زمانی که یک PC به هاب متصل می‌گردد ، هاب به‌صورت اتوماتیک و با استفاده از مدارات داخلی خود کابل را X-over نموده و بدین ترتیب ، پین شماره یک از کامپیوتر  TX+ ) ) به پین شماره یک هاب (RX+ ) متصل می‌گردد.
در صورتی که هاب عملیات x-over را انجام ندهد (در زمان استفاده از پورت Uplink)،  پین شماره یک کامپیوتر (TX+) به پین شماره یک هاب (TX+) متصل می‌گردد. بنابراین مهم نیست که چه نوع عملیاتی را با پورت HUB انجام می‌دهیم  (Uplink و یا نرمال ( ، سیگنال‌های نسبت داده‌شده به هشت پین سمت PC ، همواره یکسان باقی‌مانده وهاب با توجه به نوع استفاده از پورت ( نرمال و یا( Uplink  عملیات لازم را انجام خواهد داد .

کابل‌کشی شبکه : ایجاد کابل X-Over
کابل‌های کراس CAT5 UTP که از آنان با نام X-over نیز نام‌برده می‌شود ، یکی از متداول‌ترین کابل‌های استفاده‌شده پس از کابل‌های Straight می‌باشند . با استفاده از کابل‌های فوق ، می‌توان دو کامپیوتر را بدون نیاز به یک هاب و یا سوئیچ به یکدیگر متصل نمود.  با توجه به این‌که هاب عملیات X-over را به‌صورت داخلی انجام می‌دهد ، درزمانی که یک کامپیوتر را به یک هاب متصل می‌نماییم ، صرفاً به یک کابل Straight نیاز می‌باشد . درصورتی‌که قصد اتصال دو کامپیوتر به یکدیگر را بدون استفاده از یک هاب داشته باشیم ، می‌بایست عملیات X-over را به‌صورت دستی انجام داد و کابل مختص آن را ایجاد نمود.
چرا به کابل‌های X-over نیاز داریم ؟
در زمان مبادله داده بین دو دستگاه) مثلاً کامپیوتر ( ، یکی از آنان به‌عنوان دریافت‌کننده و دیگری به‌عنوان فرستنده ایفای وظیفه می‌نماید . تمامی عملیات ارسال داده از طریق کابل‌های شبکه انجام می‌شود .یک کابل شبکه از چندین رشته سیم دیگر تشکیل می‌گردد. از برخی رشته سیم‌ها به‌منظور ارسال داده و از برخی دیگر به‌منظور دریافت داده استفاده می‌شود. برای ایجاد یک کابل X-over از رویکرد فوق استفاده‌شده و) TX  ارسال) یک سمت به) RX دریافت( سمت دیگر، متصل می‌گردد . شکل زیر نحوه انجام این عملیات را نشان می‌دهد:

کابل  CAT5 X-over
به‌منظور ایجاد کابل‌های کراس CAT5 صرفاً از یک روش استفاده می‌گردد. همان‌گونه که قبلاً اشاره گردید ، یک کابل X-over پین TX یک سمت را به پین RX سمت دیگر متصل می‌نماید( و برعکس )شکل زیر شماره پین‌های یک کابل CAT5 معمولی X-over را نشان می‌دهد .

همان‌گونه که در شکل فوق مشاهده می‌گردد در کابل‌های X-over صرفاً از پین‌های شماره یک ، دو ، سه و شش استفاده می‌گردد . پین‌های یک و دو به‌منزله یک زوج بوده و پین‌های سه و شش زوج دیگر را تشکیل می‌دهند . از پین‌های چهار ، پنج ، هفت و هشت استفاده نمی‌گردد (صرفاً از چهار پین برای ایجاد یک کابل X-over ، استفاده می‌گردد) .
موارد استفاده از کابل‌های  X-over
از کابل‌های X-over صرفاً  به‌منظور اتصال دو کامپیوتر استفاده نمی‌شود و می‌توان از آنان در دستگاه‌های متفاوتی نظیر سوئیچ و یا هاب نیز استفاده نمود . درصورتی‌که قصد داشته باشیم دو هاب را به یکدیگر متصل نماییم ، معمولاً از پورت uplink استفاده می‌گردد. پورت فوق ، بخش‌های tx و rx را کراس نمی‌نماید. شکل زیر نحوه اتصال دو هاب به یکدیگر با استفاده از یک کابل Straight و از طریق پورت Uplink را نشان می‌دهد :

با توجه به وجود پورت uplink ، نیازی به استفاده از یک کابل X-over نخواهد بود. درصورتی‌که امکان استفاده از پورت uplink وجود نداشته باشد و بخواهیم دو هاب را با استفاده از پورت‌های معمولی به یکدیگر متصل نماییم ، می‌توان از یک کابل X-over استفاده نمود . شکل زیر نحوه اتصال دو هاب به یکدیگر با استفاده از یک کابل X-over را و بدون استفاده از پورت Uplink نشان می‌دهد :

شکل زیر تفاوت موجود بین شماره پین‌های یک کابل Straight و over-X را نشان می‌دهد :