کابل رسانه ای است که معمولاً اطلاعات از یک دستگاه شبکه به دستگاه دیگر منتقل می شود. انواع مختلفی از کابل وجود دارد که معمولاً با شبکه های LAN استفاده می شود.
در برخی موارد، یک شبکه تنها از یک نوع کابل استفاده می کند، شبکه های دیگر از انواع مختلفی از کابل استفاده می کنند. نوع کابل انتخاب شده برای شبکه به توپولوژی، پروتکل و اندازه شبکه مربوط می شود. درک ویژگی های انواع مختلف کابل و نحوه ارتباط آنها با سایر جنبه های یک شبکه برای توسعه یک شبکه موفق ضروری است.
در بخش های بعدی انواع کابل های مورد استفاده در شبکه ها و سایر موضوعات مرتبط بحث می شود.
- کابل جفت تابیده بدون محافظ (UTP).
- کابل جفت پیچ خورده محافظ (STP).
- کابل هممحور
- کابل فیبر نوری
- راهنمای نصب کابل
- شبکه های محلی بی سیم
- کابل جفت تابیده بدون محافظ (UTP).
کابل کشی جفت پیچ خورده در دو نوع شیلددار و بدون محافظ عرضه می شود. جفت تابیده بدون محافظ (UTP) محبوب ترین است و به طور کلی بهترین گزینه برای شبکه های مدرسه است (شکل 1 را ببینید).
کیفیت UTP ممکن است از سیم درجه تلفن تا کابل بسیار پرسرعت متفاوت باشد. کابل دارای چهار جفت سیم در داخل ژاکت است. هر جفت با تعداد چرخش های متفاوتی در هر اینچ پیچانده می شود تا به حذف تداخل جفت های مجاور و سایر وسایل الکتریکی کمک کند. هرچه پیچش محکم‌تر باشد، نرخ انتقال پشتیبانی شده بیشتر و هزینه هر پا بیشتر است. EIA/TIA (انجمن صنعت الکترونیک/انجمن صنعت مخابرات) استانداردهای UTP را ایجاد کرده و شش دسته سیم را رتبه بندی کرده است (دسته های اضافی در حال ظهور هستند).
دسته بندی های جفت تابیده بدون محافظ
اتصال جفت پیچ خورده بدون محافظ
کانکتور استاندارد برای کابل کشی جفت تابیده بدون محافظ، کانکتور RJ-45 است. این یک کانکتور پلاستیکی است که شبیه یک رابط بزرگ به سبک تلفن است (شکل 2 را ببینید). یک اسلات به RJ-45 اجازه می دهد فقط یک طرفه وارد شود. RJ مخفف جک ثبت شده است، به این معنی که کانکتور از استانداردی پیروی می کند که از صنعت تلفن وام گرفته شده است. این استاندارد مشخص می کند که کدام سیم با هر پین داخل کانکتور می رود.
کابل جفت پیچ خورده محافظ (STP)
اگرچه کابل UTP کم هزینه ترین کابل است، اما ممکن است مستعد تداخل فرکانس رادیویی و الکتریکی باشد (نباید خیلی نزدیک به موتورهای الکتریکی، چراغ های فلورسنت و غیره باشد). اگر باید کابل را در محیط هایی با تداخل بالقوه زیاد قرار دهید، یا اگر باید کابل را در محیط های بسیار حساس قرار دهید که ممکن است مستعد جریان الکتریکی در UTP باشد، جفت پیچ خورده محافظ ممکن است راه حل باشد. کابل های محافظ نیز می توانند به افزایش حداکثر فاصله کابل ها کمک کنند.
کابل جفت پیچ خورده محافظ در سه پیکربندی مختلف موجود است:
- هر جفت سیم به صورت جداگانه با فویل محافظت می شود.
- در داخل ژاکت یک فویل یا محافظ بافته وجود دارد که تمام سیم ها را (به صورت گروهی) می پوشاند.
- یک سپر در اطراف هر جفت جداگانه، و همچنین در اطراف کل گروه سیم ها وجود دارد (که به آن جفت پیچ خورده دوگانه گفته می شود).
کابل هممحور
کابل کواکسیال یک هادی مسی در مرکز خود دارد. یک لایه پلاستیکی عایق بین هادی مرکزی و یک سپر فلزی بافته شده را فراهم می کند (شکل 3 را ببینید). سپر فلزی به جلوگیری از هرگونه تداخل خارجی از چراغ های فلورسنت، موتورها و سایر رایانه ها کمک می کند.
اگرچه نصب کابل کواکسیال دشوار است، اما در برابر تداخل سیگنال بسیار مقاوم است. علاوه بر این، می تواند طول کابل های بیشتری را بین دستگاه های شبکه نسبت به کابل جفت پیچ خورده پشتیبانی کند. دو نوع کابل کواکسیال، کواکسیال ضخیم و کواکسیال نازک هستند.
کابل کواکسیال نازک به عنوان نازک نیز شناخته می شود. 10Base2 به مشخصات کابل کواکسیال نازک حامل سیگنال های اترنت اشاره دارد. 2 به حداکثر طول تقریبی قطعه 200 متر اشاره دارد. در واقع حداکثر طول قطعه 185 متر است. کابل کواکسیال نازک در شبکه های مدارس، به ویژه شبکه های باس خطی رایج بوده است.
کابل کواکسیال ضخیم به عنوان ضخامت شبکه نیز شناخته می شود. 10Base5 به مشخصات کابل کواکسیال ضخیم حامل سیگنال های اترنت اشاره دارد. 5 به حداکثر طول قطعه 500 متر اشاره دارد. کابل کواکسیال ضخیم دارای یک پوشش پلاستیکی محافظ اضافی است که به دور نگه داشتن رطوبت از هادی مرکزی کمک می کند. این باعث می‌شود که کواکسیال ضخیم در هنگام اجرای طول‌های طولانی‌تر در یک شبکه اتوبوس خطی انتخابی عالی باشد. یکی از معایب کواکسیال ضخیم این است که به راحتی خم نمی شود و نصب آن دشوار است.
اتصالات کابل کواکسیال
رایج ترین نوع کانکتور مورد استفاده با کابل های کواکسیال، کانکتور Bayone-Neill-Concelman (BNC) است (شکل 4 را ببینید). انواع مختلفی از آداپتورها برای کانکتورهای BNC در دسترس هستند، از جمله کانکتور T، کانکتور بشکه و پایانه. کانکتورهای روی کابل ضعیف ترین نقاط هر شبکه هستند. برای کمک به جلوگیری از مشکلات شبکه خود، همیشه از کانکتورهای BNC استفاده کنید که روی کابل را می‌پیچند.
کابل فیبر نوری
کابل فیبر نوری شامل یک هسته شیشه ای مرکزی است که توسط چندین لایه از مواد محافظ احاطه شده است (شکل 5 را ببینید). نور را به جای سیگنال های الکترونیکی منتقل می کند و مشکل تداخل الکتریکی را از بین می برد. این آن را برای محیط های خاصی که دارای مقدار زیادی تداخل الکتریکی هستند ایده آل می کند. همچنین به دلیل مصونیت در برابر اثرات رطوبت و روشنایی، آن را به استاندارد اتصال شبکه بین ساختمان ها تبدیل کرده است.
کابل فیبر نوری توانایی انتقال سیگنال ها را در فواصل بسیار طولانی تری نسبت به جفت کواکسیال و پیچ خورده دارد. همچنین قابلیت انتقال اطلاعات با سرعت بسیار بالاتر را دارد. این ظرفیت امکانات ارتباطی را گسترش می دهد و خدماتی مانند کنفرانس ویدئویی و خدمات تعاملی را در بر می گیرد. هزینه کابل کشی فیبر نوری با کابل های مسی قابل مقایسه است. با این حال، نصب و اصلاح آن دشوارتر است. 10BaseF به مشخصات کابل فیبر نوری که سیگنال های اترنت را حمل می کند اشاره دارد.
هسته مرکزی کابل های فیبر از الیاف شیشه یا پلاستیک ساخته شده است (شکل 5 را ببینید). سپس یک پوشش پلاستیکی مرکز فیبر را بالشتک می کند و الیاف کولار به تقویت کابل ها و جلوگیری از شکستگی کمک می کند. ژاکت عایق بیرونی از تفلون یا PVC ساخته شده است.
دو نوع کابل فیبر رایج وجود دارد - تک حالته و چند حالته. کابل چند حالته قطر بزرگتری دارد. با این حال، هر دو کابل پهنای باند بالایی را در سرعت های بالا ارائه می دهند. حالت تک می تواند مسافت بیشتری را فراهم کند، اما گران تر است.
شبکه های بیشتری بدون کابل در حالت بی سیم کار می کنند. شبکه های محلی بی سیم از سیگنال های رادیویی با فرکانس بالا، پرتوهای نور مادون قرمز یا لیزرها برای برقراری ارتباط بین ایستگاه های کاری، سرورها یا هاب ها استفاده می کنند. هر ایستگاه کاری و فایل سرور در یک شبکه بی سیم دارای نوعی فرستنده/آنتن برای ارسال و دریافت داده است. اطلاعات بین فرستنده و گیرنده ها به گونه ای رله می شود که گویی از نظر فیزیکی به یکدیگر متصل شده اند. برای مسافت‌های طولانی‌تر، ارتباطات بی‌سیم می‌تواند از طریق فناوری تلفن همراه، انتقال مایکروویو یا ماهواره نیز انجام شود.
شبکه های بی سیم برای اجازه دادن به رایانه های لپ تاپ، دستگاه های قابل حمل یا رایانه های راه دور برای اتصال به شبکه LAN عالی هستند. شبکه‌های بی‌سیم در ساختمان‌های قدیمی‌تر که ممکن است نصب کابل‌ها دشوار یا غیرممکن باشد، مفید هستند.
دو نوع رایج از ارتباطات مادون قرمز مورد استفاده در مدارس عبارتند از: خط دید و پخش پراکنده. ارتباط خط دید به این معنی است که باید یک خط مستقیم بدون انسداد بین ایستگاه کاری و فرستنده گیرنده وجود داشته باشد. اگر فردی در حالی که یک انتقال وجود دارد در خط دید قدم می زند، اطلاعات باید دوباره ارسال شود. این نوع انسداد می تواند سرعت شبکه بی سیم را کاهش دهد. ارتباطات مادون قرمز پراکنده، پخشی از ارسال های مادون قرمز است که در جهات مختلف ارسال می شود و از دیوارها و سقف ها منعکس می شود تا در نهایت به گیرنده برخورد کند. ارتباطات شبکه ای با لیزر تقریباً مشابه شبکه های مادون قرمز خط دید است.
استانداردها و سرعت های بی سیم
Wi-Fi Alliance یک سازمان جهانی و غیرانتفاعی است که به اطمینان از استانداردها و قابلیت همکاری برای شبکه های بی سیم کمک می کند و شبکه های بی سیم اغلب به عنوان WiFi (Wireless Fidelity) شناخته می شوند. استاندارد اصلی Wi-Fi (IEEE 802.11) در سال 1997 پذیرفته شد. از آن زمان تاکنون تغییرات زیادی پدیدار شده است (و به ظهور خواهند رسید). شبکه های وای فای از پروتکل اترنت استفاده می کنند.
شبکه های بی سیم برای اجازه دادن به رایانه های لپ تاپ، دستگاه های قابل حمل یا رایانه های راه دور برای اتصال به شبکه LAN عالی هستند. شبکه‌های بی‌سیم در ساختمان‌های قدیمی‌تر که ممکن است نصب کابل‌ها دشوار یا غیرممکن باشد، مفید هستند.
دو نوع رایج از ارتباطات مادون قرمز مورد استفاده در مدارس عبارتند از: خط دید و پخش پراکنده. ارتباط خط دید به این معنی است که باید یک خط مستقیم بدون انسداد بین ایستگاه کاری و فرستنده گیرنده وجود داشته باشد. اگر فردی در حالی که یک انتقال وجود دارد در خط دید قدم می زند، اطلاعات باید دوباره ارسال شود. این نوع انسداد می تواند سرعت شبکه بی سیم را کاهش دهد. ارتباطات مادون قرمز پراکنده، پخشی از ارسال های مادون قرمز است که در جهات مختلف ارسال می شود و از دیوارها و سقف ها منعکس می شود تا در نهایت به گیرنده برخورد کند. ارتباطات شبکه ای با لیزر تقریباً مشابه شبکه های مادون قرمز خط دید است.
امنیت بی سیم؟
شبکه‌های بی‌سیم نسبت به شبکه‌های کابلی در معرض استفاده غیرمجاز هستند. دستگاه های شبکه بی سیم از امواج رادیویی برای برقراری ارتباط با یکدیگر استفاده می کنند. بزرگ‌ترین آسیب‌پذیری شبکه این است که ماشین‌های سرکش می‌توانند بر روی ارتباطات امواج رادیویی «ایستا رها شوند». اطلاعات رمزگذاری نشده ارسال شده می تواند توسط شخص ثالثی نظارت شود، که با ابزارهای مناسب (رایگان برای دانلود)، می تواند به سرعت به کل شبکه شما دسترسی پیدا کند، رمزهای عبور ارزشمند سرورهای محلی و سرویس های آنلاین را سرقت کند، داده ها را تغییر داده یا از بین ببرد، و/ یا به اطلاعات شخصی و محرمانه ذخیره شده در سرورهای شبکه خود دسترسی داشته باشید. برای به حداقل رساندن این امکان، تمام نقاط دسترسی مدرن و دستگاه‌ها دارای گزینه‌های پیکربندی برای رمزگذاری ارسال‌ها هستند. این روش های رمزگذاری همچنان در حال تکامل هستند، همانطور که ابزارهای مورد استفاده توسط هکرهای مخرب،
شبکه های بی سیم برای اجازه دادن به رایانه های لپ تاپ، دستگاه های قابل حمل یا رایانه های راه دور برای اتصال به شبکه LAN عالی هستند. شبکه‌های بی‌سیم در ساختمان‌های قدیمی‌تر که ممکن است نصب کابل‌ها دشوار یا غیرممکن باشد، مفید هستند.
دو نوع رایج از ارتباطات مادون قرمز مورد استفاده در مدارس عبارتند از: خط دید و پخش پراکنده. ارتباط خط دید به این معنی است که باید یک خط مستقیم بدون انسداد بین ایستگاه کاری و فرستنده گیرنده وجود داشته باشد. اگر فردی در حالی که یک انتقال وجود دارد در خط دید قدم می زند، اطلاعات باید دوباره ارسال شود. این نوع انسداد می تواند سرعت شبکه بی سیم را کاهش دهد. ارتباطات مادون قرمز پراکنده، پخشی از ارسال های مادون قرمز است که در جهات مختلف ارسال می شود و از دیوارها و سقف ها منعکس می شود تا در نهایت به گیرنده برخورد کند. ارتباطات شبکه ای با لیزر تقریباً مشابه شبکه های مادون قرمز خط دید است.
نکته ای در مورد رمزگذاری: از زمان نوشتن این مقاله، رمزگذاری WEP (حریم خصوصی معادل سیمی) را می توان به راحتی با ابزارهای رایگان در دسترس که در اینترنت پخش می شود هک کرد. WPA و WPA2 (WiFi Protected Access نسخه 1 و 2) در محافظت از اطلاعات بسیار بهتر هستند، اما استفاده از رمزهای عبور ضعیف یا عبارات عبور هنگام فعال کردن این رمزگذاری‌ها ممکن است به راحتی هک شوند. اگر شبکه شما دارای WEP است، باید در مورد استفاده از رمزهای عبور حساس یا سایر داده ها بسیار مراقب باشید.
سه تکنیک اساسی برای محافظت از شبکه ها در برابر استفاده غیرمجاز بی سیم استفاده می شود. هنگام تنظیم اکسس پوینت های بی سیم خود از همه و همه این تکنیک ها استفاده کنید:
رمزگذاری:
قوی ترین رمزگذاری را که توسط دستگاه هایی که به شبکه وصل خواهید شد پشتیبانی می شود، فعال کنید. از رمزهای عبور قوی استفاده کنید (رمزهای عبور قوی عموماً به عنوان رمزهای عبور حاوی نمادها، اعداد و حروف مختلط با حداقل 14 کاراکتر تعریف می شوند).
مزایای شبکه های بی سیم:
- تحرک – با رایانه لپ‌تاپ یا دستگاه همراه، می‌توان در سرتاسر مدرسه، مرکز خرید، هواپیما و غیره دسترسی داشت. کسب‌وکارهای بیشتری نیز دسترسی WiFi رایگان (“نقاط داغ”) ارائه می‌دهند.
شبکه های بی سیم برای اجازه دادن به رایانه های لپ تاپ، دستگاه های قابل حمل یا رایانه های راه دور برای اتصال به شبکه LAN عالی هستند. شبکه‌های بی‌سیم در ساختمان‌های قدیمی‌تر که ممکن است نصب کابل‌ها دشوار یا غیرممکن باشد، مفید هستند.
دو نوع رایج از ارتباطات مادون قرمز مورد استفاده در مدارس عبارتند از: خط دید و پخش پراکنده. ارتباط خط دید به این معنی است که باید یک خط مستقیم بدون انسداد بین ایستگاه کاری و فرستنده گیرنده وجود داشته باشد. اگر فردی در حالی که یک انتقال وجود دارد در خط دید قدم می زند، اطلاعات باید دوباره ارسال شود. این نوع انسداد می تواند سرعت شبکه بی سیم را کاهش دهد. ارتباطات مادون قرمز پراکنده، پخشی از ارسال های مادون قرمز است که در جهات مختلف ارسال می شود و از دیوارها و سقف ها منعکس می شود تا در نهایت به گیرنده برخورد کند. ارتباطات شبکه ای با لیزر تقریباً مشابه شبکه های مادون قرمز خط دید است.
- راه اندازی سریع – اگر رایانه شما یک آداپتور بی سیم دارد، مکان یابی یک شبکه بی سیم می تواند به سادگی کلیک کردن روی “اتصال به شبکه” باشد — در برخی موارد، به طور خودکار به شبکه های در محدوده متصل می شوید.
- هزینه – راه اندازی یک شبکه بی سیم می تواند بسیار مقرون به صرفه تر از خرید و نصب کابل باشد.
- قابلیت گسترش – افزودن رایانه های جدید به شبکه بی سیم به آسانی روشن کردن رایانه است (تا زمانی که از حداکثر تعداد دستگاه ها تجاوز نکنید).
معایب شبکه های بی سیم:
- امنیت – مراقب باشید. هوشیار باشید. از داده های حساس خود با پشتیبان گیری، شبکه های خصوصی ایزوله، رمزگذاری و رمزهای عبور قوی محافظت کنید و ترافیک دسترسی به شبکه به و از شبکه بی سیم خود را نظارت کنید.
- تداخل – از آنجایی که شبکه های بی سیم از سیگنال های رادیویی و تکنیک های مشابه برای انتقال استفاده می کنند، مستعد تداخل نورها و دستگاه های الکترونیکی هستند.
- اتصالات ناسازگار – چند بار شنیده اید “یک دقیقه صبر کن، من فقط ارتباطم را از دست دادم؟” به دلیل تداخل ناشی از وسایل الکتریکی و/یا مواردی که مسیر انتقال را مسدود می کنند، اتصالات بی سیم تقریباً به اندازه اتصالات از طریق کابل اختصاصی پایدار نیستند.
- سرعت – سرعت انتقال شبکه های بی سیم در حال بهبود است. با این حال، گزینه های سریعتر (مانند اترنت گیگابیتی) از طریق کابل در دسترس هستند. اگر فقط از بی سیم برای دسترسی به اینترنت استفاده می کنید، اتصال اینترنتی واقعی برای خانه یا مدرسه شما به طور کلی کندتر از دستگاه های شبکه بی سیم است، بنابراین این اتصال گلوگاه است. اگر همچنین حجم زیادی از داده را در یک شبکه خصوصی جابجا می کنید، یک اتصال کابلی باعث می شود که این کار بسیار سریعتر انجام شود.