براي مطالعه

معرفي و كاربرد انواع كابل شبكه

انواع كابل هاي مختلفي وجود دارند كه در كابل كشي شبكه مورد استفاده قرار مي گيرند و نمي توان حضور آن ها را انكار كرد. به همين دليل ما در اين مقاله مي خواهيم به صورت تخصصي اين موضوع را بررسي كنيم و هرگونه ابهام و سوالي را برطرف كنيم در ادامه براي آشنايي با انواع كابل شبكه همراه ما باشيد .

هر يك از كابل ها با تكنولوژي هاي مختلفي توليد مي شوند و بديهي است قيمت آن ها متفاوت است. انتخاب نوع كابل تاثير چشمگيري در هزينه و تعرفه كابل كشي شبكه دارد. براي همين حتما در اين بخش پيش از اقدام به خريد با متخصصان نت يك مشورت كنيد.

• كابل شبكه يا كابل LAN چيست؟
• كابل زوج تابيده‌شده يا (Twisted pair (TP
• دسته‌بندي كابل شبكه Twisted Pair
• نحوه نامگذاري كابل شبكه تابيده شده
• انواع كابل شبكه TP از لحاظ مقاومت در برابر نويز
• انواع كابل شبكه از لحاظ جنس رسانا
• انواع كابل شبكه از لحاظ جنس روكش و محيط استفاده
• اجزاء تشكيل‌دهنده كابل شبكه زوج تابيده شده
• روكش لايه بيروني كابل شبكه
• Cross-Web يا پلاستيك تفكيك‌كننده زوج‌ها
• زوج‌هاي تابيده‌شده
• شيلد و فويل
• نحوه ارسال اطلاعات در كابل شبكه
• نكاتي درباره كابل شبكه زوج تابيده شده
• كابل فيبر نوري
• كابل كواكسيال

كابل شبكه يا كابل LAN چيست؟

با وجود پيشرفت تكنولوژي‌هاي وايرلس، بسياري از شبكه‌هاي كامپيوتري در قرن ۲۱ام هنوز هم به كابل‌ها و محيط‌هاي فيزيكي براي انتقال داده‌ها بين دستگاه‌هاي مختلف وابسته هستند. براي برقراري ارتباط در شبكه‌هاي كابلي و يا در هر شبكه ديگر ما نيازمند كابل شبكه هستيم. كابل LAN ارتباط بين دو يا چند كامپيوتر، سرور، روتر و … را فراهم مي‌كند.

براي اين‌كه هر نوع اطلاعاتي بخواهد از هر كدام از اين دستگاه‌ها ارسال و يا دريافت شود، بايد مراحل نرم افزاري و سخت افزاري خاصي را طي كند كه اين مراحل شامل دسته بندي اطلاعات، كدگذاري آن‌ها، مشخص شدن مبدأ و مقصد اطلاعات و بسياري مراحل ديگر است. در نهايت اين اطلاعات آماده ارسال مي‌شوند و سپس از طريق انواع كابل شبكه انتقال پيدا مي‌كنند.

در حقيقت كابل شبكه رابط بين اين دستگاه‌ها و كامپيوترها مي‌باشد كه تنها اطلاعات را رد و بدل مي‌كند و هيچ دخالتي در اصل اطلاعات ندارد. براي ساده‌تر شدن موضوع، كابل لن شبكه را مانند يك مأمور اداره پست تصور كنيد كه فقط اطلاعات را از مبدأ به مقصد مي‌رساند و چيستي اطلاعات برايش هيچ تفاوتي ندارد.

كابل‌هاي شبكه در چند نوع استاندارد توليد مي‌شوند كه هر كدام براي اهداف خاصي استفاده مي‌شوند. امروزه از سه نوع كابل شبكه براي انتقال داده‌ها استفاده مي‌شود:

• كابل هاي زوج تابيده‌شده يا Twisted Pair
• كابل هاي كواكسيال
• كابل هاي فيبر نوري

كابل زوج تابيده‌شده يا (Twisted pair (TP چيست

اقتصادي ترين و پركاربردترين نوع كابل شبكه، كابل زوج به هم تابيده يا زوج تابيده شده است. اين نوع كابل هزينه كمتري نسبت به ساير كابل ها دارد، نصب آن راحت است و ابزارهايي كه براي نصب آن لازم است چندان گران نيست. كابل زوج تابيده شده به دو نوع كلي شيلد دار (STP) و بدون شيلد (UTP) تقسيم مي‌شود.

اين نوع كابل در دهه ۱۹۹۰ به تدريج جايگزين كابل كواكسيال شد. سرعت انتقال داده در اين كابل در ابتداي اين دهه حدود ۱۰ مگابيت بر ثانيه بود (كابل CAT3) و در حال حاضر كابل زوج تابيده‌شده شده CAT8 توسعه داده شده‌است كه حدود ۴۰ گيگابيت بر ثانيه سرعت دارد.

براي اتصال كابل شبكه TP به تجهيزات ديگر از كانكتورها يا سوكت RJ-45 استفاده مي‌شود. كابل شبكه زوج تابيده شده در استانداردهاي مختلفي توليد شده است و با گذشت زمان و بهبود استانداردها، سرعت و پهناي باند آن افزايش يافته است.

دسته‌بندي كابل شبكه Twisted Pair

كابل شبكه بر اساس پهناي باند، سرعت، نويز‌پذيري، جنس روكش و … به چندين دسته تقسيم مي‌شود. اما به طور استاندارد كابل‌هاي شبكه به دسته‌هاي CAT1 تا CAT8 تقسيم مي‌شوند. اين دسته‌ها از CAT1 (مخفف Category 1 و يا دسته ۱) شروع شده و به CAT8 مي‌رسند. هر چه دسته‌بندي كابل‌هاي شبكه بالاتر باشد، تكنولوژي ساخت آن‌ها و در نتيجه سرعت انتقال اطلاعات، پهناي باند و نويزپذيري آن‌ها بهبود پيدا مي‌كند.

به عنوان مثال وقتي مي‌گوييم كابل شبكه CAT6 منظور كابل LAN از دسته ۶ يا نسل ۶ است، و براي مابقي دسته‌بندي هاي كابل شبكه نيز به همين صورت است. اولين دسته‌بندي در كابل ها، كابل هاي تلفن دوتايي يا تك زوج هستند، در اين نوع از كابل ها فقط سيگنال هاي صوتي رد و بدل شده و هيچ گونه اطلاعات ديگري فرستاده و دريافت نمي‌شود.

در دسته‌بندي دوم (CAT2) از كابل شبكه علاوه بر سيگنال‌هاي صوتي، اطلاعات نيز رد و بدل مي‌شود كه آغازي براي توليد كابل لن بود. تفاوت عمده‌اي كه در دسته‌بندي‌هاي مختلف كابل LAN وجود دارد، مربوط به پهناي باند، سرعت انتقال اطلاعات و جنس كابل از لحاظ شيلد و يا روكش آن هاست.

براي مثال دو كابل پركاربرد كه در ايران بيشتر استفاده مي‌شود كابل Cat5e و كابل CAT6 هستند. تفاوت اصلي اين دو نوع كابل در پهناي باند، سرعت انتقال اطلاعات و نويزپذيري آن‌ها است. حداكثر سرعت انتقال اطلاعات كابل شبكه Cat5e حدود ۱۰۰۰ مگابيت بر ثانيه با پهناي باند ۲۵۰ مگاهرتز است؛ اما در كابل شبكه CAT6 سرعت انتقال اطلاعات به ۱۰۰۰۰ مگابيت بر ثانيه با پهناي باند ۵۰۰ مگاهرتز  رسيده است.

نحوه نام گذاري كابل شبكه به هم تابيده شده

نامگذاري و دسته‌بندي هر كابل شبكه با توجه به ارتقاء و بهبودهايي انجام مي‌شود كه در آن كابل به وجود مي‌آيد. به طور مثال كابل Cat5 با ايجاد چند بهبود در عملكرد آن به Cat5e تبديل شد، حرف e در آخر CAT5e به معني Enhanced يا بهبود يافته است، به اين دليل كه سرعت انتقال اطلاعات از ۱۰۰ مگابيت بر ثانيه به ۱۰۰۰ مگابيت بر ثانيه افزايش پيدا كرد.

مورد گفته شده را در ديگر دسته بندي هاي Cat8 ،Cat7 ،Cat6 نيز مي‌بينيم، به طور مثال در كابل Cat6a  معني a در انتهاي آن Augmented به معني افزايش‌يافته است، چون پهناي باند در كابل Cat6a از ۲۵۰ مگاهرتز به ۵۰۰ مگاهرتز افزايش داده شده و كابل شبكه Cat6a به وجود آمده است. زماني كه در يك كابل LAN تغيرات زيادي به وجود مي‌آيد يك دسته‌بندي جديد به وجود مي‌آيد. تغييرات كوچك‌تري كه بر روي هر دسته‌بندي اعمال مي‌شود، نسخه بهبود يافته (e) و يا افزايش يافته (a) را ايجاد مي‌كنند.

انواع كابل شبكه TP و بررسي مقاومت در برابر نويز آن ها

همان‌طور كه اشاره كرديم كابل‌هاي كنوني Twisted-Pair از لحاظ ساختار به دو دسته كلي UTP و STP تقسيم‌بندي مي‌شوند. كابل‌هاي شبكه STP يا شيلددار كابل‌هايي هستند كه به منظور كاهش تداخل الكترومغناطيسي (EMI) يا همان نويز، در آن‌ها از شيلد استفاده شده مي‌شود. كابل‌هاي twisted-Pair كنوني از ۴ زوج تابيده‌شده تشكيل شده‌اند. كابل‌هاي شبكه STP خود بر اساس نوع شيلد به كار رفته به انواع مختلفي تقسيم مي‌شوند.

در ادامه كابل‌هاي شبكه UTP و انواع مختلف كابل‌هاي STP را بررسي خواهيم كرد:

كابل‌هاي UTP يا U/UTP: كابل هايي كه در آن ها از هيچ گونه شيلد يا فويلي استفاده نشده است.

كابل‌هاي STP: در اين كابل ها به دور هر كدام از زوج ها يك شيلد قرار دارد. اين شيلد معمولاً از يك شيلد بافته شده بسيار نازك (Braid Screen) تشكيل شده است.

كابل‌هاي FTP يا F/UTP: در اين نوع كابل شبكه به دور همه زوج ها يك فويل كلي پيچيده شده ولي به دور تك تك زوج ها شيلد يا فويلي وجود ندارد.

كابل‌هاي S/UTP: كابل هايي كه يك شيلد Braid Screen يا بافته‌شده كلي دور همه زوج ها پيچيده شده است ولي به دور تك تك زوج ها شيلد يا فويلي وجود ندارد.

كابل‌هاي SF/UTP يا SFTP: كابل هايي كه دور چهار زوج آن هم شيلد Braid Screen و هم فويل وجود دارد ولي به دور تك تك زوج ها شيلد يا فويلي وجود ندارد. اين كابل ها بيشتر به نام SFTP شناخته مي شوند.

كابل‌هاي S/FTP: كابل هايي كه يك شيلد Braid Screen كلي دور همه زوج ها پيچيده شده و يك فويل دور هر يك از زوج ها را پوشانده است.

كابل‌هاي F/FTP يا FFTP: كابل هايي كه دور هر زوج تابيده‌شده آن و همچنين دور تمام زوج ها فويل پيچيده شده است.

كابل‌هاي U/FTP: كابل هايي كه دور هر زوج تابيده شده آن يك فويل قرار دارد اما هيچ فويل يا شيلدي كلي تمام زوج ها را نپوشانده است.

انواع كابل شبكه با جنس رسانا

كابل LAN بر حسب نوع رساناي به كار رفته در مغزي سيم‌ها به دسته‌هاي مختلفي تقسيم مي‌شود. منظور از اين رسانا‌ها فويل يا شيلد به كار رفته در كابل شبكه نيست بلكه منظور رسانايي است كه در سيم‌هاي هر زوج استفاده شده است. كابل‌هاي شبكه از لحاظ جنس سيم به چند دسته تقسيم مي‌شوند كه در ادامه هر كدام از آن ها را شرح خواهيم داد:

كابل‌ شبكه تمام مسي (BC يا CCC): در كابل‌هاي شبكه تمام مسي جنس تمام سيم‌ها از مس است. BC مخفف Bare Copper و به معناي مس بدون پوشش يا عريان است. اين كابل‌ها از سرعت بالايي برخوردارند، انعطاف بالايي دارند، خورده نمي‌شوند و مي‌توانند از قابليت PoE پشتيباني كنند. همچنين اين نوع كابل از ايمني بالايي برخوردار است زيرا مس مقاومت كمي دارد و گرماي زيادي توليد نمي‌كند. به اين نوع كابل، كابل CCC يا Copper Clad Copper نيز گفته مي‌شود كه به معني مس با روكش مس يا به عبارتي تمام مس است.

كابل شبكه CCA :CCA مخفف عبارت Copper Clad Aluminum و به معني آلومينيوم با روكش مس است. مغزي اين سيم‌ها از جنس آلومينيوم است كه با يك لايه از مس پوشيده است. اين كابل‌ها از كيفيت پايين‌تري نسبت به كابل‌هاي تمام مسي برخوردارند و برعكس آن‌ها انعطاف لازم را ندارند، خورده مي‌شوند و قابليت PoE را پشتيباني نمي‌كنند. با اين كه كابل شبكه CCA ارزان است اما استفاده از آن در شبكه چندان توصيه نمي‌شود زيرا سرعت كم و اتلاف بالايي دارد.

كابل شبكه CCS :CCS مخفف عبارت Copper Clad Steel و به معني فولاد با روكش مس است. مغزي اين سيم ها از جنس فولاد بوده و با يك لايه از جنس مس پوشيده است. اين كابل‌ها حتي از كابل هاي CCA هم كيفيت پايين‌تري در انتقال داده دارند و به ندرت به عنوان كابل شبكه مورد استفاده قرار مي‌گيرند.

انواع كابل شبكه از لحاظ جنس روكش و محيط استفاده

بطور كلي كابل LAN از لحاظ محيط نصب به دو گروه اصلي تقسيم مي‌شود:

۱- كابل شبكه Indoor (فضاي داخل ساختمان)

۲- كابل شبكه Outdoor (فضاي باز)

كابل شبكه Indoor معمولاً داراي روكشي از جنس PVC يا LSZH است و بر اثر عوامل محيطي مثل آب، گرما، سرما، گرد و غبار، نور خورشيد، ضربه، كشش و … مقاومت بالايي ندارند و در نتيجه با گذشت زمان فرسوده و بلا استفاده مي‌گردند. ولي كابل شبكه Outdoor داراي يك روكش اضافي (معمولاً از جنس پلي اتيلن يا PE) جهت حفاظت در برابر عوامل محيطي فوق است. كابل شبكه Outdoor غيردفني داراي يك روكش PE است. در كابل‌هاي دفني علاوه بر روكش فوق، يك لايه حفاظتي Steel Armored يا محافظ فولادي و نيز يك لايه سم وجود دارند كه سبب جلوگيري از آسيب ديدن توسط حيوانات جونده مانند موش مي‌شود.

اجزاء تشكيل دهنده كابل شبكه زوج تابيده شده را بشناسيد

با توجه به نوع و جنس كابل LAN، اجزاي تشكيل‌دهنده آن‌ها نيز متفاوت است؛ اما اجزاي زير به صورت كلي در تمام كابل‌هاي شبكه يكسان مي‌باشند. در ادامه كاربرد هر جزء را بررسي مي‌كنيم:

روكش لايه بيروني كابل شبكه

اين روكش از هرگونه ضربه، قطعي و پوسيدگي زوج‌هاي تابيده‌شده جلوگيري كرده و باعث محافظت از كابل مي‌شود، روكش‌هاي كابل شبكه معمولاً از دو نوع PVC يا LSZH مي‌باشد.

Cross-Web يا پلاستيك تفكيك كننده زوج ها چه كاربردي دارد

اين پلاستيك به صورتي در مركز چهار زوج كابل شبكه قرار گرفته است كه هر زوج از زوج ديگري كاملاً تفكيك شود و از ايجاد هرگونه نويز توسط زوج‌هاي كابل شبكه بر روي يكديگر جلوگيري مي‌كند. Cross-Web در كابل‌هاي شبكه cat5e به بعد در داخل كابل شبكه تعبيه شده‌اند.

درباره زوج هاي تابيده شده

اين رشته سيم‌ها ۸ عدد مي‌باشند كه ۴ زوج تابيده‌شده را تشكيل مي‌دهند و وظيفه ارسال و دريافت اطلاعات را بر عهده دارند. اين ۴ زوج كابل شبكه از ۴ رنگ اصلي و ۴ رنگ فرعي تشكيل شده‌اند. رنگ‌هاي اصلي شامل سبز، آبي، قهوه‌اي و نارنجي و رنگ‌هاي فرعي تركيبي از رنگ سفيد و رنگ‌هاي اصلي مي‌باشند، يعني: سفيد نارنجي، سفيد قهوه‌اي، سفيد آبي و سفيد سبز كه رنگ‌هاي يكسان دو به دو به هم تابيده شده‌اند. دليل تابيده شده زوج به دور يكديگر، حذف و جلوگيري از تأثير نويز بر انتقال داده هاست.

شيلد و فويل را بهتر بشناسيد

همان‌طور كه در بخش قبلي صحبت شد، از اصلي‌ترين وظايف شيلد و فويل در كابل شبكه، دفع نويز و نوسانات الكتريكي اضافي است. ممكن است برخي از كابل‌ها داراي يك اتصال به زمين، يك نخ كشش و يك لايه پلاستيكي بين فويل (شيلد) و زوج‌ها باشند.

نحوه ارسال اطلاعات با كمك كابل شبكه

اكنون كه كاملاً با انواع كابل LAN از لحاظ جنس و طبقه‌بندي آشنا شديم، در ادامه نحوه دريافت و ارسال اطلاعات از طريق كابل شبكه را  بررسي مي‌كنيم. زماني كه مي‌خواهيم در يك شبكه كابلي اطلاعاتي را رد و بدل كنيم، روش‌هاي زيادي وجود دارد كه بتوانيم دو سر كابل LAN را به شبكه متصل كنيم. آسان‌ترين راه براي انجام اين كار اين است كه دو سر كابل خود را سوكت زده و كامپيوتر و تجهيزات را به هم متصل كنيم.

روش ديگري كه بيشتر در شبكه‌هاي ساختار يافته استفاده مي‌شود اين است كه يك طرف كابل شبكه را به كيستون پانچ كرده و از طريق پچ كورد شبكه ارتباط را با كامپيوتر و ساير تجهيزات برقرار كنيم. طرف ديگر كابل LAN را بايد به پچ پنل پانچ كرده و اتصال آن را هم از طريق پچ كورد شبكهبه سوييچ شبكه يا … برقرار كنيم.

درباره كابل شبكه زوج تابيده شده چه مي دانيد

در يك شبكه كابلي، تفاوتي ندارد كه از كابل cat5e و يا از cat6 استفاده مي‌كنيد. در هر صورت ارتباط برقرار مي‌شود و هيچ مشكل اساسي به وجود نخواهد آمد، ولي سرعت انتقال اطلاعات و پهناي باند شبكه به اندازه كابل ضعيف‌تر يعني Cat5e خواهد بود. اين موضوع را همواره به خاطر داشته باشيد كه شبكه مثل يك گروه كوهنوردي است. حتي اگر يكي از عضوهاي گروه آرام‌تر از بقيه حركت كند، از سرعت كل گروه كاسته مي‌شود.

اگر در شبكه خود از كابل Cat6 استفاده مي‌كنيد بايد تمامي تجهيزات ديگر شبكه هم سرعت و پهناي باند كابل Cat6 را پشتيباني كنند. به اين معني كه شما بايد يك سوييچ شبكه تهيه كنيد كه تا سرعت حداكثر ۱۰۰۰۰ مگابيت بر ثانيه را پشتيباني كند، و حتماً از كيستون، پچ پنل و سوكتي با استاندارد Cat6 استفاده كنيد تا بتوانيد سرعت واقعي كابل Cat6 را دريافت كنيد.

سوكت شبكه يا كانكتورهاي شبكه در كابل‌هاي مفتولي و رشته‌اي با هم تفاوت دارند. همان‌طور كه در مقاله سوكت شبكه توضيح داديم بايد بسته به جنس و طبقه‌بندي كابل LAN، سوكت و كيستون مناسب را تهيه كنيد.

رنگ رشته سيم‌هاي داخل كابل براي شناسايي هر سيم است، به اين دليل كه هر سيم داخل كابل وظيفه‌اي خاص دارد و اطلاعات مشخصي را رد و بدل مي‌كند. در هنگام سوكت زدن كابل شبكه بايد با استفاده از رنگ‌بندي روي كابل، سوكت را پانچ كنيم.

كابل فيبر نوري چيست

كابل فيبر نوري نوعي كابل شبكه است كه از يك يا چند رشته الياف شيشه‌اي و چندين پوشش عايق محافظ تشكيل شده است. اين نوع كابل‌ها به منظور انتقال داده‌ها در مسافت‌هاي زياد و با عملكرد بالا ساخته شده‌اند و در شبكه‌هاي بزرگ، ديتاسنترها و زيرساخت‌هاي مخابراتي كاربرد دارند. در مقايسه با كابل‌هاي سيمي، كابل‌هاي فيبر نوري پهناي بيشتر دارند و مي‌توانند داده‌ها را تا مسافت‌هاي بالاتري (مانند فاصله دو كشور يا شهر) انتقال دهند. كابل‌هاي فيبر نوري در بيشتر سيستم‌هاي تلوزيوني، مخابراتي و اينترنتي جهان به كار رفته است.

اين كابل‌ها سيگنال‌هاي مخابراتي و داده‌ها را به صورت پالس‌هايي نوري حمل مي‌كنند كه به وسيله ليزرها و LED هاي كوچك توليد شده‌اند. اين سيگنال‌ها از طريق رشته‌هايي شيشه‌اي منتقل مي‌شوند كه قطر آن‌ها در حد موي انسان است. مركز هر كدام از اين رشته‌ها را هسته (Core) مي‌نامند كه در واقع محل عبور پالس‌هاي نوري است. به دور هسته لايه‌اي شيشه‌اي قرار گرفته است كه سيگنال‌هاي نوري را به درون هسته بازتاب مي‌دهد تا سيگنال‌ها از بين نروند و بتوانند از درون هسته عبور كنند.

كابل كواكسيال چيست و چه كابردي دارد

كابل‌هاي كواكسيال در گذشته بيشترين استفاده را در حوزه شبكه داشتند. در حال حاضر بيشترين استفاده از اين كابل‌ها براي اتصال آنتن تلويزيون يا اتصال انواع LNB به گيرنده‌هاي امواج تلوزيوني مي‌باشد، اما در حوزه شبكه‌هاي كامپيوتري به ندرت كاربرد دارند. استفاده از كابل‌هاي كواكسيال مشكل است و هزينه آن‌ها از كابل‌هاي زوج تابيده‌شده بيشتر است. اما از مزاياي اين نوع كابل اين است كه پهناي باند زيادي دارند و نويز زيادي نمي‌پذيرند.

با وجود قيمت بيشتر كابل‌هاي كواكسيال هزينه نصب آن‌ها معقول است زيرا زمان كمتري براي اتصال كانكتورهاي آن‌ها صرف مي‌شود. ده‌ها نوع مختلف از كابل‌هاي كواكسيال وجود دارند اما ساختار آن‌ها به يك شكل است.

كابل فيبر نوري، كابل كواكسيال و بسياري موارد ديگر از جمله انواع كابل شبكه به حساب مي آيند كه براي شبكه هاي مختلف مورد استفاده قرار مي گيرند. كاربران مي توانند با توجه به نيازي كه دارند كابل هاي مختلف را انتخاب كنند بدين منظور ما به شما سايت نت يك را پيشنهاد مي كنيم.