انواع کابل شبکه و کاربرد آن‌ها

اگرچه ظهور شبکه‌های بی‌سیم و وای‌فای اتفاق بسیار بزرگی برای دنیای فناوری بود و اتصال دستگاه‌های جدید را آسان‌تر کرد و میزان کابل‌ها را در واحدها کاهش داد اما اگر به دنبال بهترین اتصال ممکن هستید، همچنان باید از کابل شبکه استفاده کنید. با این که پیاده‌سازی این نوع شبکه سخت‌تر است، اما پایداری، سرعت و امنیت بسیار بیشتری نسبت به شبکه بی‌سیم یا همان WLAN دارد. ( WLAN چیست؟ )

به همین دلیل کابل‌های شبکه، همواره بخش بسیار مهمی از سخت‌افزار شبکه را تشکیل می‌دهند و اغلب به جای اتصال بی‌سیم از انواع کابل شبکه برای اتصال دو یا چند کامپیوتر یا سایر دستگاه از قبیل پرینتر، اسکنر، سوئیچ، سرور و … در یک شبکه استفاده می‌شود.
با این حال وجود انواع کابل شبکه با استانداردها و نام‌های گوناگون، انتخاب کابل مناسب و مقرون‌به‌صرفه را کمی دشوار می‌کند. لذا در این مقاله به معرفی انواع کابل شبکه اعم از کابل‌های قدیمی و مدرن خواهیم پرداخت.

انواع کابل شبکه

به طور کلی انواع کابل شبکه به به سه دسته اصلی کابل کواکسیال، کابل زوج به‌هم‌تابیده و کابل فیبر نوری تقسیم می‌شوند. البته در حال حاضر استفاده از کابل کواکسیال در شبکه‌های کامپیوتری به کلی منسوخ شده است؛ اما با توجه به استفاده گسترده از این کابل در دهه‌های گذشته، ویژگی‌های کابل کواکسیال نیز در کنار کابل زوج به هم تابیده و کابل فیبر نوری توضیح داده می‌شود.

کابل کواکسیال

کابل‌های کواکسیال یک هادی مسی در مرکز دارند که وظیفه انتقال داده‌ها را بر عهده دارد؛ این هادی توسط یک لایه پلاستیکی عایق احاطه شده و یک شیلد فلزی در اطراف این عایق، مانع از ایجاد تداخل توسط عوامل بیرونی مانند چراغ‌های فلورسنت و سایر رایانه‌ها بر هسته مرکزی کابل می‌شود؛ به دلیل این ساختار، کابل کواکسیال در برابر ایجاد اختلال در سیگنال بسیار مقاوم است.

انواع کابل کواکسیال

کابل کواکسیال را بر اساس هادی به کار رفته در آن، می‌توان به دو نوع طبقه‌بندی کرد. کابل کواکسیال تک هسته‌ای و کابل کواکسیال چند هسته‌ای.
یک کابل کواکسیال تک‌هسته‌ای از یک هادی فلزی مرکزی (معمولا مسی) استفاده می‌کند، در حالی که کابل کواکسیال چندهسته‌ای از چندین رشته نازک سیم فلزی استفاده می‌کند.

تاریخچه کابل‌های کواکسیال در شبکه‌های کامپیوتری

کابل‌های کواکسیال در اصل برای شبکه کامپیوتری ساخته نشده‌اند. آن‌ها قبل از به وجود آمدن شبکه‌های کامپیوتری برای مقاصد مخابراتی مورد استفاده قرار می‌گرفتند و هنوز هم برای کاربردهایی مثل آنتن تلویزیون‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در سال‌های آغاز شبکه‌های کامپیوتری، زمانی که کابل‌های اختصاصی برای شبکه‌های کامپیوتری در دسترس نبود، مدیران شبکه شروع به استفاده از کابل‌های کواکسیال برای ساخت شبکه‌های کامپیوتری کردند.

کابل‌های کواکسیال به دلیل هزینه بسیار کم و دوام طولانی، نزدیک به دو دهه (دهه های ۸۰ و ۹۰) در شبکه‌های کامپیوتری مورد استفاده قرار گرفتند. با این حال در حال حاضر، استفاده از آن‌ها در شبکه‌های کامپیوتری کاملاً متوقف شده است.

کابل زوج به هم تابیده

کابل زوج به هم تابیده بر خلاف کابل کواکسیال در وهله اول برای شبکه‌های کامپیوتری ساخته شده و رایج‌ترین نوع کابل در شبکه‌های کامپیوتری به شمار می‌آید. این کابل به کابل اترنت نیز معروف است.

تقریباً تمام شبکه‌های کامپیوتری LAN از این کابل استفاده می‌کنند و این موضوع باعث شده که بسیاری از افراد آن را کابل LAN نیز بخوانند.
ساختار این کابل از زوج سیم‌های مسی به هم پیچیده شده تشکیل شده است.

انواع کابل زوج به هم تابیده از نظر شیلد

بسته به اینکه آیا زوج به هم تابیده شده در کابل دارای شیلد محافظ است یا خیر، دو نوع از این کابل وجود دارد: UTP و STP.
در کابل UTP (مخفف Unshielded Twisted-Pair) همه زوج‌ها در یک غلاف پلاستیکی پیچیده می‌شوند.
در کابل STP (مخفف Shielded Twisted-Pair)، هر زوج با یک شیلد فلزی اضافی پیچیده می‌شود، سپس همه زوج‌ها در یک غلاف پلاستیکی بیرونی پیچیده می‌شوند.
البته دسته‌بندی‌های جزئی‌تری با نام‌های FTP, SFTP, SSTP و FFTP نیز وجود دارد که بسته به تعداد و نوع شیلد یا فویل به کار رفته در کابل نام‌گذاری می‌شوند.

شباهت‌ها و تفاوت‌های کابل‌های STP و UTP

• هر دو STP و UTP می‌توانند داده‌ها را با سرعت‌های ۱۰ مگابیت بر ثانیه، ۱۰۰ مگابیت در ثانیه، ۱ گیگابیت بر ثانیه و ۱۰ گیگابیت در ثانیه انتقال دهند.
• از آنجایی که ساخت کابل STP مستلزم مواد اولیه بیشتری است، گرانتر از کابل UTP است.
• هر دو کابل از کانکتورهای RJ-45 استفاده می‌کنند.
• STP نسبت به کابل UTP مقاومت بیشتری نسبت به نویز و تداخل الکترومغناطیسی دارد.
• حداکثر طول قابل استفاده برای هر دو نوع کابل ۱۰۰ متر است.

انواع کابل شبکه Cat

TIA/EIA استانداردهایی را برای کابل زوج به هم تابیده مشخص می‌کند. اولین استانداردها در سال ۱۹۹۱ منتشر شدند که با نام TIA/EIA 568 شناخته می‌شوند. از آن زمان، این استانداردها به طور مداوم برای لحاظ کردن آخرین دستاوردهای فناوری و پیشرفت‌های انتقال داده بازبینی شده‌اند.
استاندارد TIA/EIA 568 کابل زوج به هم تابیده را به چندین دسته تقسیم می‌کند که با پیشوند Cat خوانده می‌شوند. جدول زیر متداول‌ترین و محبوب‌ترین انواع کابل‌های زوج به هم تابیده را فهرست می‌کند.

نوع پهنای باند سرعت انتقال داده

• کابل‌های Cat 1, Cat2, Cat3, Cat4, Cat5 قدیمی هستند و دیگر در هیچ شبکه LAN مدرنی استفاده نمی‌شوند.
• کابل‌های Cat 5e, Cat 6, Cat 6a در حال حاضر مدل‌های متداول در شبکه‌های کامپیوتری کوچک‌تر هستند.
• کابل‌های Cat 7, Cat 7a, Cat 8 انواع جدیدتر و پرسرعت‌تر هستند که اغلب در مراکز داده به کار برده می‌شوند.

کابل فیبر نوری

کابل فیبر نوری نوع پیشرفته‌ای از انواع کابل شبکه است. مهم‌ترین کاربرد فیبر نوری در شبکه جهانی اینترنت است؛ حتماً تاکنون در اخبار فناوری در مورد کابل‌های فیبر نوری در اعماق دریا که شبکه جهانی اینترنت را به نقاط مختلف متصل می‌کند، شنیده‌اید.

انواع کابل فیبر نوری

بر اساس تعداد پرتوهای نور در یک زمان معین، دو نوع کابل فیبر نوری وجود دارد: SM و MM.

کابل فیبر نوری SM (فیبر تک حالته): این کابل تنها یک پرتو نور را حمل می‌کند. این کابل نسبت به نوع دیگر قابل اعتمادتر است و پهنای باند بسیار بالاتر و فواصل طولانی‌تری را نسبت به کابل MM پشتیبانی می‌کند. این کابل از لیزر به عنوان منبع نور استفاده کرده و طول موج ۱۳۰۰ یا ۱۵۵۰ نانومتری نور را منتقل می‌کند.

کابل فیبر نوری MM (فیبر چند حالته): این کابل چندین پرتو نور را حمل می‌کند. به دلیل پرتوهای متعدد، این کابل داده‌های بسیار بیشتری را نسبت به کابل SM حمل می‌کند و برای مسافت‌های کوتاه‌تر استفاده می‌شود. این کابل از یک LED به عنوان منبع نور استفاده کرده و طول موج ۸۵۰ یا ۱۳۰۰ نانومتری نور را منتقل می‌کند.

مزایای کابل فیبر نوری

• عملکرد فیبر نوری از نظر پهنای باند و سرعت انتقال داده نسبت به نسخه‌های فلزی سنتی، بهبود قابل توجهی یافته است. یک کابل فیبر نوری می‌تواند داده‌ها را تا مسافت ۴۰ کیلومتر با سرعت ۱۰۰ گیگابیت بر ثانیه انتقال دهد.
• حجم کمتری نسبت به کابل‌های مسی اشغال می‌کند.
• برای شبکه‌های با فواصل طولانی که نیاز به پهنای باند بالاتر دارند، استفاده می‌شود.
• فیبر نوری کاملاً در برابر تداخل‌های الکترومغناطیسی (EMI) و تداخل‌های فرکانس‌های رادیویی (RFI) مصون است و می‌تواند اطلاعات را در مسافت طولانی با بالاترین سرعت انتقال دهد.