در زمان خرید کابل‌ شبکه به چه نکاتی باید دقت کنیم؟

کابل شبکه چیست؟

• کابل شبکه، رسانه‌ای است که اجازه می‌دهد کلاینت‌های تحت شبکه به تبادل اطلاعات بپردازند. برای آن‌که فرآیند انتقال اطلاعات به شکل درستی انجام شود و مشکلی از بابت تاخیر در ارسال و دریافت بسته‌های داده‌ای به وجود نیاید ضروری است در زمان پیاده‌سازی شبکه‌ به برخی نکات دقت شود. به‌طور مثال، اگر قرار است یک شبکه محلی در سازمانی پیاده‌سازی شود باید به ظرفیت موردنیاز، تعداد کلاینت‌ها و نوع رسانه انتقال دقت شود. به‌طور مثال: چه تعداد کلاینت در هر اتاق و طبقه‌ای به شبکه متصل می‌شوند؟ قرار است از شبکه‌های محلی مجازی برای مدیریت بهتر کلاینت‌ها استفاده شود؟ آیا قرار است از کابل‌های شبکه برای ارسال همزمان بسته‌های اطلاعاتی و تامین انرژی تجهیزاتی همچون اکسس‌پوینت‌ها استفاده شود؟ آیا قرار است تجهیزاتی در خارج از محیط ساختمان نصب شوند؟ در چنین شرایطی باید از کابل‌هایی که ظرفیت بالایی در پاسخ‌گویی به نیازهای کاری دارند استفاده شود. نکته‌ای که در خصوص کابل‌های شبکه باید به آن دقت کنید طبقه‌بندی‌های گوناگون حاکم بر آن‌ها است. به‌طور مثال، کابل‌های شبکه از دو نوع اصلی مسی و فیبرنوری ساخته می‌شوند. کابل‌های شبکه مسی بر مبنای روکش استفاده شده، نوع کابل (بدون محافظ یا محافظت شده) و توان عملیاتی (Cat1 تا Cat8) طبقه‌بندی می‌شوند که هر یک از زیرمجموعه‌های Cat1 تا Cat8 ظرفیت‌های مختلفی را ارائه می‌کنند. به‌طور مثال، اگر گفته می‌شود کابل Cat6 از نوع FTP و عایق PVC است، هر یک از این اصطلاحات به طبقه‌بندی‌های حاکم بر دنیای کابل‌ها اشاره دارد. 
• از رایج‌ترین کابل‌های شبکه می‌توان به کابل‌های مسی و کابل‌های فیبرنوری اشاره کرد. 

انواع کابل شبکه و کاربرد آن‌ها

کابل‌های شبکه انواع مختلفی دارند و متناسب با معماری، ساختار و نوع توپولوژی تعیین شده برای شبکه باید از کابل مناسب استفاده کرد. آشنایی با انواع کابل‌ها و توان عملیاتی که هر کابل ارائه می‌کند کمک می‌کند تا شبکه‌ای با کارآیی قابل قبول پیاده‌سازی کنیم. پیاده‌سازی دقیق یک شبکه مانع از آن می‌شود تا در بلندمدت ساعت‌ها از وقت خود را صرف عیب‌یابی مشکلات کنیم. کابل‌ها در شبکه‌های محلی و شبکه‌های گسترده نقش مهمی دارند، به همین دلیل متخصصان شاغل در شرکت‌های ارائه‌دهنده خدمات اینترنتی باید شناخت دقیقی در ارتباط با توان عملیاتی کابل‌ها داشته باشند. کابل‌های شبکه به گروه‌های مختلفی همچون کابل زوج به‌هم تابیده روکش‌دار (STP)، کابل بهم‌تابیده بدون محافظ (UTP)، کابل کواکسیال (Coaxial)، کابل کراس‌اور (Crossover) کابل چند جفتی (Multi Pair) و کابل Rollover تقسیم می‌شوند. 

طبقه‌بندی کابل‌ها بر مبنای رسانه انتقال

کابل‌ها در شبکه‌های محلی بر مبنای رسانه انتقال به دو گروه کابل‌های مسی و فیبر نوری تقسیم می‌شوند.

1. کابل شبکه مسی

در کابل‌های شبکه مبتنی بر سیم‌های مسی سیگنال‌ها از طریق جریان الکتریکی و ولتاژ انتقال پیدا می‌کنند. هر کابلی برای انتقال داده‌ها و صدا مناسب نیست، به همین دلیل متخصصان شبکه در زمان پیاده‌سازی شبکه‌ها باید از کابل‌هایی که پهنای باند زیادی را ارائه می‌کنند استفاده کنند. هرچه میزان مس استفاده شده در کابل شبکه بیشتر باشد، توان عملیاتی کابل بیشتر است. کابل‌های شبکه بر اساس پوشش داخلی به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. برخی کابل‌ها از پوشش فویل برای کاهش نویز استفاده می‌کنند، برخی دیگر از رشته‌های محافظ استفاده می‌کنند، برخی دیگر هر دو پوشش را دارند و برخی دیگر فاقد هرگونه پوششی هستند. بر همین اساس کابل‌های شبکه مسی به ‌نام‌های بدون شیلد  (Unshielded)،  شیلد به شکل فویل پیچیده شده (Foil Shielded)، شیلد تنیده شده (Braided Shielded) و زوج سیم به‌هم تابیده (Braided Shielded) طبقه‌بندی می‌شوند. در کنار طبقه‌بندی یاد شده کابل‌های مسی شبکه بر مبنای جنس مواد استفاده شده به سه گروه روکش PVC، کابل LSZH و کابل LSFRZH تقسیم می‌شوند. کابل‌های PVC از پلاستیک فشرده استفاده می‌کنند. هزینه کم و در دسترس بودن از دلایل اصلی به‌کارگیری این ماده پوششی است. کابل LSZH کابلی بدون هالوژون‌ها و مواد سربی است. هالوژن‌‌ها در زمان حریق گاز‌های سمی خطرناکی متصاعد می‌کنند. کابل‌های LSZH با استفاده از مواد پلاستیکی ساخته می‌شوند که در زمان حریق دود سمی تولید نمی‌کنند. کابل‌های LSFRZH علاوه بر دارا بودن خواص کابل‌های LSZH ویژگی ضد اشتعال دارند. در نتیجه در زمان آتش‌سوزی شعله‌ور نمی‌شوند. 

2. کابل شبکه فیبر نوری

کابل فیبر نوری از شیشه ساخته شده و سیگنال‌ها را پالس‌ها و امواج نوری انتقال می‌دهد. کابل فیبرنوری در اتصالات میان ساختمانی یا ارتباطاتی که نیازمند سرعت زیاد هستند استفاده می‌شود. در مکان‌هایی که نیازمند پهنای باند زیاد هستیم همچون مراکز داده یا به ظرفیت زیادی نیاز است همچون بانک‌ها و فرودگاه‌ها کابل‌های فیبرنوری رسانه انتقال ایده‌آلی هستند که به سبب سرعت زیاد قادر به انتقال حجم زیادی از داده‌ها هستند. کابل‌های فیبر نوری به دو گروه Single Mode و Multi Mode تقسیم می‌شوند. گروه اول در فواصل دور کاربرد دارند، در حالی که گروه دوم ظرفیت بالاتری دارند. 

طبقه‌بندی کابل‌های مسی

کابل زوج به‌هم تابیده (Twisted pair cable)

متداول‌ترین نوع کابل‌های شبکه کابل زوج به‌تابیده است. این مدل کابل‌ها در شبکه‌های محلی پیاده‌سازی شده در دفاتر، شرکت‌ها و فروشگاه‌ها استفاده می‌شوند. کابل زوج به‌هم تابیده همچنین در شبکه‌های اترنت کاربرد دارد. کابل‌های فوق از چهار جفت سیم نازک ساخته‌ شده‌اند که با هم زیر روکش بیرونی قرار می‌گیرند. این کابل‌ها عمدتا با هدف انتقال داده​‌ها در شبکه استفاده می​‌شود. این کابل‌ها از زوج سیم به‌هم تابیده​ شده به همراه عایق مارپیچی شکل ساخته می‌شوند. در کابل‌های زوج‌ به‌هم‌تابیده هر جفت سیم با پیچش خاص در هر اینچ به دور یکدیگر پیچیده می‌شوند تا مشکل هم‌شنوی روی جفت‌های دیگر و تاثیر تداخل الکترومغناطیسی و نویز ایجاد شده توسط تجهیزات الکترونیکی روی کابل‌ها به حداقل برسد. هرچه میزان تنیده شدن جفت سیم‌ها بیشتر شود، نرخ انتقال بیشتر و قیمت کابل افزایش پیدا می‌کند. میزان پیچش و نوع عایق باعث شده تا کابل‌های زوج به‌هم‌تابیده به گروه‌های مختلفی تقسیم شوند. 

انواع کابل‌های زوج به‌هم تابیده شده

مهندسان شبکه برای پیاده‌سازی یک شبکه کارآمد باید شناخت دقیقی در ارتباط با کابل‌های شبکه داشته باشند. کابل‌های زوج به‌هم‌تابیده خود به گروه‌های مختلفی تقسیم می‌شوند که به شرح زیر هستند:

کابل زوج به‌هم‌تابیده بدون روکش (UTP)

کابل زوج به‌هم‌تابیده بدون روکش (UTP) سرنام Unshielded Twisted عمدتا در شبکه‌های Fast Ethernet استفاده می‌شود. این کابل‌ها با نام استاندارد U/UTP شناخته می‌شوند. کابل‌های UTP ارزان‌ترین نوع کابل‌ها هستند، زیرا هیچ‌گونه شیلد یا محافظی پیرامون سیم‌ها قرار ندارد. به همین دلیل از کابل‌های فوق در شبکه‌هایی استفاده می‌شود که قرار نیست اطلاعات مهمی را مبادله کنند. 

کابل زوج‌به‌هم‌تابیده محافظت شده (STP)

کابل زوج‌به‌هم‌تابیده روکش‌دار (STP) سرنام Shielded Twisted Pair بیشتر در شبکه‌های اترنت گیگابیتی و توکن‌رینگ استفاده می‌شوند. کابل‌های این گروه استقامت نسبتا خوبی در برابر نویز دارند و برای کابل‌کشی‌ در فواصل طولانی یا زمانی که قرار است کابل در نزدیکی میدان‌های مغناطیسی همچون کابل برق استفاده شوند کاربرد دارند. برخی از کابل‌های STP از یک لایه محافظ مسی استفاده می‌کنند. این لایه حفاظتی همانند دیواری در برابر امواج الکترومغناطیس خارجی کار می‌کند و اجازه نمی‌دهد این امواج روی سیگنال‌های سیم اثر نامطلوب بگذارند. کابل‌های این گروه خود به هفت گروه دیگر به شرح زیر تقسیم می‌شوند:

• کابل شبکه U/FTP

در کابل‌های شبکه U/FTP یک فویل پیرامون هر جفت سیم تنیده شده است. با این‌حال، خود کابل شبکه فاقد شیلد است. 

• کابل F/UTP

در این کابل‌ها یک محافظ آلومینیومی (فویل) پیرامون چهار جفت سیم تنیده شده است. به عبارت دیگر تمامی سیم‌ها دارای محافظ هستند. این کابل‌ها بیشتر به نام کابل شبکه FTP شناخته می‌شوند و در شبکه‌های 10GBaseT استفاده می‌شوند. 

• کابل S/UTP

این کابل‌ها از یک محافظ بافته‌شده بهره می‌برند و فاقد فویل هستند. محافظ بافته‌شده (شیلد) پیرامون چهار جفت سیم تنیده شده قرار دارد تا از کابل در برابر تداخل الکترومغناطیسی محافظت کند. این کابل‌ها به‌نام کابل‌های STP نیز شناخته می‌شوند. 

• کابل SF/UTP

در این کابل‌ها یک شیلد و یک فویل پیرامون کابل تنیده شده است. این کابل‌ها بیشتر به‌نام SFTP شناخته می‌شوند. 

• کابل S/FTP

در این کابل‌ها یک فویل دور هر جفت سیم و یک شیلد پیرامون چهار جفت سیم تنیده شده تا اثرات نویز و تداخل الکترومغناطیسی به حداقل برسد. 

• کابل F/FTP

در این مدل به دور کابل اصلی و به دو هر زوج سیم یک فویل کشیده است. این کابل‌ها نیز عمدتا در استاندارد 10GBaseT استفاده می‌شوند. 

• کابل SF/FTP

این کابل‌ها به‌طور کامل محافظت شده‌اند و فویل پیرامون تمامی سیم‌ها قرار دارد. این کابل‌ها به دلیل قیمت زیاد بیشتر در شبکه‌هایی که اطلاعات مهمی را انتقال می‌دهند استفاده می‌شوند. 

گروه‌بندی کابل‌های شبکه بر مبنای ظرفیت

کابل‌های شبکه بر مبنای ظرفیتی که ارائه می‌کنند به گروه‌های مختلفی تقسیم می‌شوند که برخی از این گروه‌ها تقریبا منسوخ شده‌اند، در حالی که برخی دیگر به شکل گسترده استفاده می‌شوند. طبقه‌بندی کابل‌های شبکه از Cat1 شروع می‌شود تا به Cat 8.2 برسد. هرچه عدد مقابل Cat بیشتر باشد به معنای پهنای باند و نرخ انتقال بیشتر و سریع‌تر اطلاعات و مقاومت بهتر در برابر نویزهای محیطی است. با این‌حال، هر کابلی باید متناسب با ظرفیت مورد نیاز استفاده شود تا بیهوده برای کابلی گران‌قیمت هزینه نشود. به‌طور مثال، کابل‌های سری Cat8 قرار نیست در کاربردهای عادی و مرسوم استفاده شوند، زیرا گران‌قیمت هستند و نرخ انتقال داده‌هایی که ارائه می‌کنند فراتر از نیازهای عادی است. 

• Cat1 : این گروه از کابل‌ها عمدتا برای سیم تلفن استفاده می‌شوند. این نوع سیم قادر نیست از ترافیک شبکه‌های کامپیوتری پشتیبانی کند و به‌هم تابیده نیست. Cat1 بیشتر توسط شرکت‌های مخابراتی و با هدف ارائه سرویس شبکه دیجیتال و سرویس شبکه تلفن‌های عمومی استفاده می‌شوند. 
• Cat2: کابل‌های این گروه بیشتر در شبکه‌های حلقه‌ای استفاده می‌شود و می‌توانند تا سرعت 4 مگابیت بر ثانیه را پشتیبانی کنند. 
• Cat4، Cat3 و Cat5: این کابل‌ها دارای چهار زوج کابل به‌هم‌تابیده مسی هستند. کابل‌های Cat3 تا سرعت 10 مگابیت بر ثانیه را پشتیبانی می‌کنند، در حالی که کابل Cat4 این میزان را 16 مگابیت بر ثانیه و کابل Cat5 با یک جهش بزرگ این میزان را به 100 مگابیت بر ثانیه افزایش داد. کابل‌های Cat5 در مقایسه با کابل‌های Cat3 از پیچش بیشتری در هر اینچ‌ برخوردار هستند. به همین دلیل کابل cat5 می‌تواند از سرعت‌های بیشتر و مسافت‌های طولانی پشتیبانی کند. همان‌گونه که اشاره شد، میزان پیچش تضمین می‌دهد که زوج کابل‌ها در برابر تداخل و نویز مقاومت خوبی دارند و سیگنال‌ها به‌طور کامل از دست نمی‌روند. با توجه به محدودیت‌های مختلف کابل‌های Cat5 توسط کابل‌های Cat5e جایگزین شدند. کابل‌های Cat5e نسخه توسعه یافته نسل پیش از خود هستند و می‌توانند تا سرعت 1 گیگابیت بر ثانیه را پشتیبانی کند. کابل‌های Cat5 به دلیل قیمت کم و ظرفیت بالا در بیشتر کابل‌کشی‌ها استفاده می‌شوند. 
• کابل Cat6: کابل Cat6 رقیب جدی کابل‌های Cat5e هستند، زیرا در مقایسه با اسلاف خود تغییرات زیادی داشته‌اند. کابل‌های Cat6 در پروژه‌هایی که توان عملیاتی شبکه ممکن است به 10 گیگابیت برسد عملکرد خوبی دارند. به همین دلیل گزینه مناسبی برای شبکه‌های اترنت گیگابیتی هستند. کابل‌های Cat6 می‌توانند از سرعت 1 گیگابیت در ثانیه تا طول 100 متر و 10 گیگابیت بر ثانیه تا طول 55 متر پشتیبانی کنند. با این‌حال دستیابی به سرعت‌های فوق زمانی فراهم است که تمامی مولفه‌های شبکه از استاندارد فوق پشتیبانی کنند. 
• کابل cat6a: Cat6a نسخه بهبود یافته کابل Cat6 هستند. حرف a ابتدای این سری به معنای تکمیل‌یافته (augmented) است. این کابل‌ها نسبت به کابل‌های cat6 ضخیم‌تر هستند و لایه حفاظتی آن‌ها بهبود پیدا کرده تا مشکل تداخل سیگنال‌ها و محدودیت در کابل‌کشی برطرف شود. این کابل‌ها بیشتر برای پیاده‌سازی شبکه در محیط‌های صنعتی کاربرد دارند و با توجه به این‌که انعطاف‌پذیری کمتری دارند در کابل‌کشی‌های منازل مسکونی استفاده نمی‌شوند. کابل‌های Cat6a می‌توانند پهنای باند ارسال داده‌ها را دو برابر افزایش و تداخل سیگنال‌ها را به حداقل برسانند. تفاوت مهم دیگر کابل‌های cat6a با کابل‌های cat6 در این است که این گروه عمدتا دارای محافظ هستند که همان‌گونه که اشاره شد برای مصارف صنعتی گزینه ایده‌آلی هستند. فرکانس کابل‌های cat6 برابر با 250 مگاهرتز است، در حالی که کابل‌های cat6a فرکانسی برابر با 500 مگاهرتز دارند. کابل cat6a سرعت انتقال داده‌ها را به نسبت cat6 افزایش نمی‌دهد و در مقابل فرکانس پهنای باندی که داده‌ها را انتقال می‌دهد بهبود می‌دهد. همین موضوع باعث می‌شود تا داده‌ها در فواصل دورتر به شکل ایمن‌تری ارسال شوند. کابل‌های cat6 نسبت به کابل‌ cat5e تداخل کمتری دارند و نسبت سیگنال به نویز آن‌ها (SNR) بیشتر از کابل‌های cat5e است. 
• Cat7: این کابل‌ها بیشتر در شبکه‌های اترنت گیگابیتی استفاده می‌شوند و تا سرعت 10 گیگابیت بر ثانیه را پشتیبانی می‌کنند. حداکثر پهنای باند این کابل‌ها برابر با 600 مگاهرتز است. این کابل‌ها عمدتا در ستون فقرات بین سرورها، سوئیچ‌ها و تجهیزات ذخیره‌ساز در مراکز داده استفاده می‌شود. 
• کابل‌های cat8/8.1 و cat 8.2 :با پهنای باند 40 گیگابیت در ثانیه و حداکثر سرعت 2000 مگاهرتز با پوشش بیش از 30 متر ویژه مراکز داده ساخته شده‌اند، جایی که فاصله میان سوئیچ‌ها و سرورها کوتاه است. این کابل‌ها با هدف کابل‌کشی در دفاتر طراحی نشده‌اند. 

رنگ‌بندی کابل‌های شبکه

• کابل‌های شبکه‌ UTP از چهار جفت سیم ساخته شده‌اند و رنگ‌بندی‌های مختلفی دارند که شامل آبی، نارنجی، سبز و قهوه‌ای است که هر رشته سیم در کابل شبکه رنگ خاص خود را دارند تا در زمان سوکت‌زنی کابل یا کیستون زدن کابل‌ها اشتباهی رخ ندهد و شبکه مطابق با استانداردهای مرسوم پیاده‌سازی شود. در کابل‌کشی ساخت‌یافته و در ارتباط با اتصال کابل شبکه به سوکت RJ45 دو استاندارد T-568A و T-568B وجود دارد که استاندارد T-568B نوع غالب است. استاندارد رنگ‌بندی کابل شبکه T-568B در شکل1 نشان داده شده است.

                                                                      شکل 1

• اگر قرار است از استاندارد 568B استفاده شود، پانچ سوکت RJ45 باید مطابق با الگوی نشان داده شده در شکل یک انجام شود تا مشکل خاصی اتفاق نیفتد. زمانی‌که سوکت و ضامن سوکت در زیر دستان‌تان قرار دارد از سمت چپ سوکت، رنگ‌بندی کابل شبکه باید به صورت سفید نارنجی، نارنجی، سفید سبز، آبی، سفید آبی، سبز، سفید قهوه‌ای و قهوه‌ای باشد. در نقطه مقابل استاندارد فوق استاندارد T-568A قرار دارد. شکل2 رنگ‌بندی استاندارد فوق را نشان می‌دهد.

                                                                    شکل 2

• در استاندارد فوق رنگ‌ها به ترتیب از چپ سفیدسبز، سبز، سفید نارنجی، آبی، سفید آبی، نارنجی، سفید قهوه‌ای و قهوه‌ای است. در حال حاضر اکثر متخصصان شبکه از استاندارد T-568B استفاده می‌کنند. کابل‌های شبکه بسته به این‌که قرار است چه دستگاه‌هایی را به یکدیگر متصل کنند به دو صورت مستقیم و ضربدری استفاده می‌شوند. در کابل‌کشی مستقیم، ابتدا و انتهای کابل رنگ مشابه قرار می‌گیرد. پچ‌کوردهای موجود در بازار نیز از این قاعده‌ پیروی می‌کنند. زمانی‌که قرار است یک کامپیوتر به یکی از تجهیزات شبکه متصل شود از این مدل کابل‌ها استفاده می‌شود (شکل 3).

                                                                     شکل 3

• زمانی‌که قرار است دو کامپیوتر یا دو سوئیچ به هم وصل شوند از حالت کابل‌کشی ضربدری استفاده می‌شود. در این کابل‌‌کشی، رنگ‌های ابتدایی و انتهایی کابل با یکدیگر متفاوت هستند. به بیان دیگر، پین شماره 1 در ابتدای کابل به پین شماره 3 در انتهای کابل و پین شماره 2 در ابتدای کابل به پین شماره 6 در انتهای کابل و... متصل می‌شوند. شکل چهار تفاوت این دو نوع کابل را نشان می‌دهد

                                                                      شکل 4