کابل شبکه و انواع آن به همراه ویدئو و پادکست

کابل شبکه چیست؟

کابل شبکه از عناصر اصلی و الزامی شبکه های کامپیوتری به شمار می رود. درواقع این کابل ها سبب ارتباط میان دستگاه های مختلف در شبکه مانند سرورها، سوئیچ شبکه، روترها، کامپیوترهای مختلف، سایر تجهیزات برای انتقال اطلاعات می گردند.

کابل شبکه به مجموعه سیم هایی از جنس مس یا شیشه گفته می‌شود که برای اتصال و انتقال داده و اطلاعات استفاده می‌شود. پس کابل ها رسانه‌ای هستند که داده‌ها در آن جریان دارند و اطلاعات از دستگاهی در شبکه به دستگاه دیگری منتقل می‌شود.

این کابل ها دارای تنوع زیادی در رنگ و جنس با یکدیگر هستند که ما در این مقاله می خواهیم به طور کامل در رابطه با آنان صحبت کنیم.

جهت آشنایی بیشتر با کابل های شبکه ویدئو زیر را مشاهده نمایید:

تاریخچه کابل شبکه:

ایده ارتباطات دیجیتالی در سال ۱۸۴۴ توسط ساموئل مورس و اختراع تلگراف ارایه شد. شاید در نگاه اول با آنچه که ما امروز داریم بسیار متفاوت باشد اما اساسا یکی است. تفاوت مهم سرعت آنهاست. در اواسط قرن ۱۹ در هر ثانیه حداکثر دو یا سه خط و نقطه در تلگراف ارسال می‌شد اما اکنون سرعت به بیش از یک گیگابیت رسیده است.

پس از تلگراف، مخترع فرانسوی به نام امیل بودات، ماشین چاپ تلگراف Teletypewriter را ارایه داد که در آن از کیبورد و کد پنج بیتی استفاده می‌شد و پیام های تلگرافی به صورت مجازی، ارسال و دریافت می‌شد. هنوز هم در ارتباطات سریال، از Baud Rate برگرفته از نام Baudot، استفاده می‌شود.

در سال ۱۹۶۶ کدهای ۷ بیتی که ۱۲۸ کاراکتر را پوشش می‌داد توسط شرکت‌های امریکایی ارایه شد و بعد آن IBM کد ASCII را که ۸ بیتی است ارایه داد که آن هم ۲۵۶ کاراکتر را پوشش می‌داد و و به Extended ASCII معروف شد.

در چهل سال اخیر است که سرعت ارتباطات بیشتر شده و نیاز به برقراری ارتباط سریع بین کامپیوترها بیشتر شده است. استانداردهای مختلفی در این زمینه ارایه شده اما آنچه مسلم است این است که افزایش سرعت به تجهیزات بهتر و سریعتر شبکه و کابل ها و سخت افزارهای ارتباطی بهتر نیاز دارد.

انواع کابل شبکه بر اساس جنس:

دو نوع اصلی کابل در شبکه های LAN وجود دارد:

ـ کابل شبکه مسی:

کابل های مسی، سیگنال را با استفاده از جریان الکتریکی و ولتاژ منتقل می کنند. اکثراً از این کابل ها در سیم کشی ها کوتاه مانند فواصل بین کامپوترها و داخل داکت ها استفاده می شود. لازم به ذکر است که هر چه میزان مس به کار رفته در این کابل ها بیشتر باشد، پهنای باند آن نیز بیشتر خواهد شد.

انواع کابل مسی عبارتند از:

1. کابل کواکسیال که شامل Thinnet و Thicknet است و در صنایع بیشتر استفاده می‌شود.
2. کابل زوج سیم به هم تابیده Twistet Pair که شامل دو نوع است که مفصل در بالا آن را بررسی کردیم.

ـ کابل شبکه فیبر نوری:

فیبر نوری از جنس شیشه (یا پلاستیک) است که سیگنال های نوری در آن حرکت می کنند. بعد از آن روکش بعدی که از جنس شیشه یا پلاستیک می باشد و دارای ضریب شکست متفاوتی است که باعث برگشت نور منعکس شده به داخل هسته می شود. فیبر نوری معمولا توسط Coting که یک لایه ی محافظتی در برابر شرایط محیطی است، پوشیده شده است.

معرفی انواع کابل شبکه:

انواع کابل مورد نیاز شبکه یا به عبارتی کابل شبکه LAN، عبارتند از کابل زوج به هم تابیده Twisted Pair، کابل Unshielded Twisted یا UTP، کابل کواکسیال Coaxial، کابل چند جفتی Multi Pair. رسانه دیگری به نام بی سیم و وایرلس هم داریم که به عنوان وای فای شناخته می‌شود.

معرفی کابل های Twisted Pairs (زوج تابیده شده):     

این کابل ها به عنوان پرکاربردترین کابل ها در شبکه به حساب می آیند و کلیه شبکه های کامپیوتری توسط این کابل ها به هم متصل می شوند. زوج های تابیده شده از لحاظ ساختار دارای انواع مختلفی هستند که مهمترین آنها شامل:

ـ کابل Unshielded Twisted pair یا UTP:

کابل های UTP کابل هایی هستند که در آن هیچ گونه شیلد و فویلی استفاده نشده است. این کابل ها یکی از پرکاربردترین کابل های استفاده شده در شبکه های مخابراتی و کامپیوتری است به طوری که علاوه بر شبکه های کامپیوتری در سیستم های تلفن نیز از آنها استفاده می گردد.

نام استاندارد این نوع کابل شبکه U/UTP است.

ـ کابل Shielded Twisted Pair یا STP:

کابل Shielded Twisted Pair یا STP که زوج به هم تابیده شیلد دار است و در شبکه های توکن رینگ و Gigabit Ethernet کاربرد دارد. در حال حاظر این نوع کابل در نصب و راه اندازی شبکه استفاده نمی شود و منسوخ شده است. کابله ای STP یا شیلد دار کابل هایی هستند که به منظور کاهش تداخل الکترومغناطیسی (EMI) یا همامن نویز، در آنها از شیلد استفاده شده است. برای مثال در کابل کشی فواصل طولانی و یا وقتی کابل شبکه قرار است نزدیک میدان های مغناطیسی مثل کابل برق قرار گیرد.

فویل در ساختار کابل شبکه STP برای جلوگیری از نویز و شیلد برای تخلیه اثرات القایی و الکتریسیته ساکن به سیستم ارت، قرار می‌گیرد.

۷ نوع کابل شبکه شیلد دار یا STP داریم:

1. در کابل شبکه U/FTP یک فویل دور هر جفت سیم وجود دارد.
2. در کابل شبکه F/UTP یک فویل دور چهار جفت سیم یعنی کل سیم ها وجود دارد.
3. در کابل شبکه S/UTP یک شیلد دور چهار جفت سیم یعنی کل سیم ها وجود دارد.
4. در کابل شبکه SF/UTP یک شیلد و یک فویل، دور چهار جفت سیم یعنی کل سیم ها وجود دارد. به آن STP هم گفته می‌شود.
5. در کابل شبکه S/FTP یک فویل دور هر جفت سیم و یک شیلد دور چهار جفت سیم یعنی کل سیم ها وجود دارد.
6. در کابل شبکه F/FTP یک فویل دور هر جفت سیم و یک فویل دور کل سیم ها وجود دارد.
7. در کابل شبکه SF/FTP هم محافظ بافته شده و هم فویل دور سیم ها وجود دارد و هر جفت سیم هم فویل دارد. برای استفاده در شبکه هایی که امنیت و اهمیت بالا دارند استفاده می‌شود و البته گران ترین نوع کابل شبکه است.

Cat یا Category در انواع کابل شبکه:

نکته : ممکن است در کنار هر کدام از این کابل ها حرف a و یا e را مشاهده نمایید که در واقع حرف e در اصل اول کلمه Enhanced به معنای بهبود یافته است که به طور کلی کابل های با این پسوند از نسخه استاندارد خود دارای کیفیت بهتری می باشند. اما حرف a، اول کلمه Augmented به معنای افزوده شده است و این نوع کابل ها در مقایسه با نسخه استاندارد خود دارای قدرت بیشتری هستند.

انواع کابل شبکه

ـ کابل های Cat1: 

این کابل ها در سال 1985 ارائه شده و برای انتقال صدا در سیستم های تلفنی استفاده می شود. لازم به ذکر است این کابل ها از ترافیک شبکه های کامپیوتری پشتیبانی نمی کند. کابل های Cat1 با حداکثر پهنا­ی باند 1 مگاهرتز و سرعت 1 مگابیت بر ثانیه برای سیستم تلفن ­های قدیمی، ISDN و مودم به کار می ­رود.

ـ کابل های Cat2:

این کابل ها دارای 4 سیم است که دو به دو به هم تابیده شده اند و در شبکه های Token ring استفاده می شوند. کابل های Cat2 دارای حداکثر پهنا­ی باند 4 مگاهرتز و سرعت 4 مگابیت بر ثانیه می باشد. استفاده از این نوع کابل ها چندان رایج نیست و ممکن است تنها در سیستم‌های تلفنی قدیمی دیده شود و از استانداردهای TIA/EIA-568 پشتیبانی نمی‌شود.

ـ کابل های Cat3:

این کابل ها دارای 4 جفت سیم مسی به هم تابیده است که در شبکه Token ring و ۱۰BaseT استفاده می شود تا سرعت 10Mbps پشتیبانی می کند. کابل های Cat3 تا مسافت 100 متر را پشتیبانی می کنید. حداکثر پهنای باند در کابل Cat3 UTP برابر با ۱۶ مگاهرتز است.

ـ کابل های Cat4:

این کابل ها نیز دارای 4 جفت سیم مسی به هم تابیده شده است که اغلب در شبکه های Token Ring استفاده می شود و از سرعت 10Mbps پشتیبانی می کند. البته این نوع کابل ها به ندرت امروزه استفاده می شود.

ـ کابل Cat5:

این کابل ها دارای 4 جفت سیم مسی بوده که همراه با سوکت RJ45 همراه است. تفاوت این کابل ها با کابل های قبلی اینکه کابل های Cat5 تا سرعت 100Mbps را پشتیبانی می کنند و حداکثر پهنای باند آن 100 مگاهرتز می باشد و در شبکه های Token Ring و Fast Ethernet استفاده می شود. همچنین از این کابل برای فواصل بیش از 100 متر نمی توان استفاده کرد زیرا شبکه دچار اختلال خواهد شد.

ـ کابل Cat5e:

این کابل شبکه دارای سرعت 1Gbps و پهنای باند 100 مگاهرتز و برای شبکه های Ethernet، Fast Ethernet و Gigabit Ethernet استفاده می شود.

ـ کابل Cat6:

این کابل ها دارای حداکثر پهنای باند 250 مگاهرتز است و در شبکه های Gigabit Ethernet و 10Gigabit Ethernet استفاده می شود. این کابل ها فاصله 55 متری را با سرعت 10Gbps و فواصل صد متری را با سرعت 1Gbps پشتیبانی می کند.

تفاوت میان کابل های Cat6 و کابل های Cat5e در جداکننده های فیزیکی است که بین چهار جفت سیم قرار گرفته و سبب کاهش تداخل الکترومغناطیسی می گردد. هنگام استفاده از این کابل ها باید دقت کنید که سایر اجزا مانند سوکت ها، پچ پنل ها و پچ کوردها نیز باید از این استاندارد پشتیبانی کنند.

ـ کابل Cat6a:

این کابل در سال 2009 به بازار آمد و همانند Cat6 در شبکه های Gigabit Ethernet و 10Gigabit Ethernet استفاده می شود. کابل های Cat6a سرعت 10Gbps و حداکثر پهنای باند 500 مگاهرتز را پشتیانی می کند.

ـ کابل Cat7:

این کابل ها در شبکه های Gigabit Ethernet و 10Gigabi Ethernet استفاده می شود. کابل های Cat7 سرعت 10Gbps و پهنای باند 600 مگاهرتز را پشتیبانی می کنند. از این کابل ها برای دیتاسنترها برای برقراری ارتباط میان سرورها، سوییچ های شبکه و دستگاه های ذخیره ساز استفاده می شود.

ـ کابل Cat8:

این کابل ها دارای سرعت سرعت انتقال 40Gbps و پهنای باند 2000 مگاهرتز می باشد. حداکثر طول پشتیبانی توسط این کابل ها 30 متر می باشد. همین امر موجب شده است که Cat8 قیمت بالاتری نسبت به نسل‌های پیشین خود داشته باشد و به همین دلیل مورد توجه شبکه‌های نیازمند سرعت و پهنای باند بسیار بالا، قرار گرفته است.

رنگبندی روکش کابل های شبکه:

رنگ روکش کابل شبکه می تواند نشان دهنده شرکت سازنده و Category آن باشد. مثلا شرکت نگزنس کابل های شبکه را به رنگ نارنجی، کابل های Cat6 شرکت لگراند به رنگ آبی و Cat7 به رنگ زرد تولید می شوند.

از طرفی بر اساس استاندارد کلیه کابل های Outdoor که در فضای باز استفاده می شوند، حتماً باید به رنگ مشکلی باشند. از طرفی جنس این کابل ها باید به گونه ای باشد که آنها را در برابر گرد و غبار و جویده شدن توسط حیوانات مقاوم کنند.

۴ رنگ اصلی کابل شبکه:

کابل های شبکه UTP از 4 جفت سیم تشکیل شده‌اند که رنگ های مختلفی دارند، این رنگ ها همانطور که تصویر زیر می بینید شامل آبی، نارنجی، سبز و قهوه‌ای می باشد.

در شبکه های گیگابیت اترنت، از هر چهار جفت سیم استفاده می‌شود اما در شبکه های معمولی با سرعت ۱۰ و ۱۰۰ مگابیت در ثانیه، فقط جفت ۲ و ۳ استفاده می‌شود. این سیم ها برای انتقال دیتا یعنی ارسال و دریافت دیتا بین دو دستگاه استفاده می‌شوند.

هر جفت سیم شامل دو سیم است یکی رنگی و یکی راه راه سفید است مثلا نارنجی و نارنجی سفید و آبی و آبی سفید دیده می‌شود. این جفت رنگ های مشابه به هم تابیده شده‌اند و برای اینکه اترنت خود را قابل اطمینان نگه دارید نباید این پیچش ها را باز کنید.

سبز و نارنجی برای شبکه های اترنت با سرعت ۱۰ و ۱۰۰ مگابیت در ثانیه است. اگر گیگابیت اترنت هم ساپورت شود رنگ قهوه‌ای و آبی هم استفاده می‌شود. آبی و قهوه‌ای را برای اترنت ثانوی و یا اتصال تلفن می‌توان استفاده کرد. البته چنین کاربردی توصیه نمی‌شود چرا که UTP ها اساساً برای چنین کاربردهایی طراحی نشده‌اند.

استاندارد رنگبندی کابل های UTP:

ترتیب قرارگیری سیم ها در کابل UTP از دو استاندارد مهم پیروی می کند که شامل استاندارد T568A و T568B می باشد. لازم به ذکر است اگر این کابل ها به ترتیب استاندارد چیده نشوند، کار نخواهند کرد.

ـ استاندارد T568A:

همانطور که در تصویر زیر مشاهده می کنید، ترتیب قرارگیری رنگبندی در این استاندارد به صورت زیر است:

ـ استاندارد T568B:

معرفی کابل های Coaxial (کواکسیال):

این کابل ها درای یک کانال فیزیکی است که سیگنال الکتریکی را منتقل می کند. این کانال، مشتمل بر هادی فلزی است که لایه عایق و محافظ رسانا آن را پوشانده اند. این کابل ها برای نصب و راه اندازی شبکه استفاده نمی شود و بیشتر در آنتن های آنالوگ و دیجیتال قابل مصرف است. البته به دلیل هزینه نصب و نگهداری بالا و افت سیگنال در فواصل طولانی سبب کاهش محبوبیت این نوع از کابل ها شده است.

لازم به ذکر است هسته مسی آن دیتا را به سرعت منتقل می‌کند بدون آنکه تداخلات روی آن تاثیر بگذارد یا بر اثر عوامل محیطی خراب شود.

انواع کابل کواکسیال:

ـ کابل کواکسیال هارد لاین (Hard-line coaxial cable):

این سیم ها به صورت کانال گردی است که محافظی از ترکیب فلزاتی مانند مس و آلومینیوم آن را پوشانده است. از این نوع کابل برای اتصال ترانسمیتور به آنتن استفاده می شود.

ـ کابل کواکسیال تریاکسیال (Triaxial cable):

این کابل کواکسیال لایه محافظ سومی دارند که از سیگنال انتقالی محافظت کند و کاربرد آن در ویدئو است.

ـ کابل کواکسیال ریجید لاین (Rigid-line coaxial cable):

این نوع کابل از دو کانال مسی تشکیل شده که به عنوان لوله غیرقابل تاشو عمل می‌کنند. این کابل ها جهت ترانسمیتورهای قوی فرکانس رادیویی استفاده می‌شوند.

ـ کابل کواکسیال (Radiating cable):

این کابل ها تقریبا شبیه کابل کابل هارد لاینه اما طول موج فرکانس رادیویی در آن متفاوت است و در تونل های زیرزمینی، تجهیزات نظامی و آسانسور استفاده می شود.

معرفی کابل های فیبر نوری:

کابل فیبر نوری یا Fiber Optic cable رشته باریک و بلندی از یک ماده شفاف مثل شیشه یا پلاستیک است که می‌تواند نوری را که از یک سرش به آن وارد شده، از سر دیگر خارج کند. این کابل ها داری پهنای باند بسیار بالاتری نسبت به کابل‌های معمولی هستند. با استفاده از کابل های فیبر نوری می توان داده ها را مانند داده های تصویری، صوتی و غیره را با سرعت بالا و پهنای باند 10 گیگابیت بر ثانیه انتقال داد.

از این کابل ها بیشتر برای مکان هایی که نیازمند سرعت انتقال بالایی هستند مناسب می باشند. برای مثال این کابل برای بیمارستان ها، مراکز داده، فرودگاه ها و بانک ها که نیاز به پهنای باند زیاد و سرعت بالایی دارند مناسب می باشد. از این کابل ها به دلیل عدم نویزپذیری می توان برای مسافت های بیش از 100 متر حتی بین دو کشور نیز استفاده کرد. برای راه اندازی ویپ و یا سیپ ترانک شرکت ها و همچنین زیر ساخت های مخابراتی از فیبر نوری استفاده می شود.

انواع کابل فیبر نوری عبارتند از:

• Single Mode که در فواصل خیلی دور استفاده می‌شود.
• MultiMode ظرفیت بالاتری دارد.

مزایای MultiMode در مقایسه با Single Mode:

• بزرگتر بودن قطر هسته
• ساده تر بودن تزریق انرژی نور به داخل فیبر
• امکانات بهتر برای اتصال فیبرها به یکدیگر
• امکان استفاده از هر دو منبع نور LD و LED

معایب MultiMode در مقایسه با Single Mode:

• پهنای باند فیبرهای چند مدی، کمتر از Single Mode است.
• تلفات یا تضعیف در فیبرهای MultiMode بیشتر است.
• امکان ساخت MultiMode طولانی کمتر است.

بیشتر بخوانید: فیبر نوری و انواع آن

نحوه درست سوکت زنی کابل:

می توان گفت سوکت زنی کابل شبکه یکی از ابتدایی ترین و البته مهمترین اقدامات در راه اندازی یک شبکه کامپیوتری به حساب می آید. دلیل آن هم این است که اگر کابل به درستی متصل نشود کل شبکه را تحت تاثیر قرار می دهد.

تجهیزات لازم جهت نصب سوکت عبارتند از سوکت شبکه، آچار شبکه، استریپر، کابل شبکه، کاور سوکت و تستر کابل شبکه می باشد.

مراحل سوکت زنی کابل به صورت زیر است:

1ـ ابتدا کاور سوکت را از کابل شبکه رد کنید زیرا بعد از پایان کار نمی توانید این کار را انجام دهید.

2ـ قدم بعدی برش کاور سیم می باشد که توسط استریپر این کار انجام می شود.حواستون باشه که استریپر را زیاد نچرخانید زیرا ممکن است به سیم های زیر کاور آسیب وارد شود.

3ـ در این مرحله سیم ها که به هم پیچیده شدن را باز کرده و تا حد ممکن صاف کنید و با توجه به استاندارد مورد نظر خودتان کنار هم به ترتیب رنگ بچینید.

4ـ معمولا سیم های کوتاه و بلند هستند پس باید با سیم چین یا آچار شبکه جوری بورش دهید تا اندازه آنها یکسان شود.

5ـ حالا زمانش رسیده که رنگبندی سیم ها را رعایت کرده و در داخل سوکت قرار دهید. برای اینکه مطمئن شوید که سیم ها داخل سوکت جای گرفته اند بهتر است از طرف دیگر سوکت خارج شود و سپس با سیم چین آن را بگیرید.

6ـ حال باید توسط آچار شبکه سوکت را پرس یا پانچ کنید. به اندازه ای این به آچار شبکه فشار وارد کنید که صدای پانچ را بشنوید.

7ـ جهت اطمینان از اینکه عمل سوکت زنی به درستی انجام شده است یا نه کابل را بکشید. همچنین مجدداً رنگ ها را چک کنید تا جا به جا نشده باشند.

8ـ در اتمام کار حتماً کابل شبکه را تست نمایید.

بیشتر بخوانید: نحوه تست کابل شبکه LAN

مدیریت انواع کابل شبکه در دیتاسنترها:

مدیریت کابل های شبکه یکی از بخش های ضروری در تمام پروژه های طراحی و راه اندازی شبکه به حساب می آید به همین دلیل یک استراتژی خوب مزایای زیادی را به همراه دارد که شامل:

• کاهش خرابی های احتمالی کابل های شبکه
• نصب آسان سایر تجهیزات در هنگام ارتقاء دیتا سنتر
• عیب یابی موثر در هنگام بروز مشکلات
• حذف آسان تر کابل های قدیمی و فرسوده

همچنین لازم به ذکر است که بدون داشتن یک سیستم مناسب برای مدیریت کابل، دیتا سنتر شما می تواند به سرعت به جای شلوغ و بهم ریخته تبدیل شود.

بیشتر بخوانید: مدیریت کابل های شبکه در دیتاسنترها

تست فلوک و کاربرد آن در کابل کشی شبکه:

ـ روش Channel: 

یکی از روش هایی که می توان برای انجام تست فلوک استفاده کرد روش Channel است که در آن باید دوسر کابل را به کیستون ها متصل نموده سپس از طریق پچ کورد به دستگاه متصل شد و مراحل مربوط به تست فلوک را طی نمود.

ـ روش permanent:

دومین روش برای تست فلوک به منظور بررسی و ارزیابی کابل های شبکه می باشد که برای انجام آن ابتدا باید کابل های شبکه ی مورد استفاده را به کیستون های شبکه متصل نموده سپس از طریق مجموعه ماژول هایی که خود مربوط به این روش می باشند کابل های موردنظر را به تستر فلوک متصل نمایید تا بتواند مراحل ارزیابی را با دقت هرچه تمام تر طی نماید.

بیشتر بخوانید: تست فلوک چیست و چه کاربردی دارد؟

تفاوت تست پرمننت و تست چنل:

تست فلوک چنل Channel نمونه ی ساده تری از آزمایش کابل شبکه می باشد که ابتدا دو سر کابل شبکه را کیستون زده با استفاده از پچ کورد، کابل را به دستگاه متصل کرده و سپس تست فلوک آن را انداره گیری می کنند. تست فلوک پرمننت Permanent نمونه ی کامل تر از آزمایش قبلی،که این بار کابل را کیستون زده و به وسیله ماژول های پرمننت که متعلق به خود تستر فلوک می باشد کابل را به دستگاه متصل کرده و شروع به انجام تست فلوک می کنیم.

لازم به ذکر است کابلی که تست فلوک پرمننت را پاس کند، قطعا تست فلوک چنل را پاس می کند. اما امکان دارد کابلی که تست فلوک چنل را پاس می کند، تست فلوک پرمننت را پاس نکند.

بیشتر بخوانید: تفاوت تست پرمننت و تست چنل

قیمت انواع کابل شبکه:

هنگام خرید کابل شبکه با برندها و قیمت های مختلفی رو به رو خواهید شد. از جمله بهترین کابل های شبکه می توان به کابل شبکه لگراند و کابل شبکه نگزنس اشاره کرد. اما به دلیل گران بودن این کابل ها متاسفانه جنس های تقلبی در بازار بسیار زیاد شده است. به همین دلیل برای خرید کابل شبکه با کیفیت و اصل حتما فروشگاه های معتبر تجهیزات شبکه را انتخاب نمایید و یا حتی می توانید از برندهای ایرانی کابل شبکه استفاده کنید.

بیشتر بخوانید: راهنمای خرید کابل شبکه لگراند – راهنمای خرید کابل شبکه نگزنس