انواع کابل‌ شبکه و کاربرد آن‌ها

در مطلب اترنت چیست؟ اشاره کردیم که کابل‌های شبکه انواع مختلفی دارند که هر کدام دارای مشخصات خاصی هستند. علاوه بر این هر نوع کابل در شبکه کاربرد به خصوصی دارد. در این مقاله ساتیا به صورت کامل انواع کابل شبکه و کاربرد آن‌ها را بررسی می‌کنیم.

کابل شبکه چیست؟

کابل شبکه به مجموعه‌ای از سیم‌ها از جنس مس یا شیشه گفته می‌شود که برای اتصال و انتقال اطلاعات بین کامپیوترها، روترها، سوییچ‌ها و شبکه‌های استورج و به طور کلی بین اجزای یک شبکه استفاده می‌شود. بنابراین کابل‌ها بستری هستند که اطلاعات در آن‌ها جریان دارند و داده‌ها را در شبکه از دستگاهی به دستگاه دیگر منتقل می‌کنند.

همانطور که پیش‌تر اشاره کردیم کابل‌های شبکه انواع مختلفی دارند که بسته به نوع شبکه، توپولوژی و معماری سیستم، مورد استفاده قرار می‌گیرند. اطلاع از کابل مناسب برای ایجاد شبکه با توجه به معماری و توپولوژی اهمیت زیادی در پیاده‌سازی صحیح یک شبکه دارد.

کابل‌های شبکه از نظر جنس به دو دسته تقسیم می‌شوند. کابل شبکه مسی و کابل شبکه فیبر نوری که این دو با هم تفاوت‌هایی دارند.

کابل شبکه مسی:

در این نوع کابل سیم‌های مسی سیگنال را با استفاده از جریان الکتریکی و ولتاژ بر بستر سیم منتقل می‌کنند. کاربرد این نوع کابل شبکه در سیم کشی‌های کوتاه مانند اتصال بین کامپیوترها با یکدیگر است.

دو نوع کابل مسی در شبکه استفاده می‌شود: کابل کوآکسیال و کابل زوج سیم به هم تابیده یا Twisted Pair.

کابل کوآکسیال به دو نوع Thinnet و Thicknet تقسیم می‌شود و استفاده اصلی آن در صنایع است. کابل Twisted Pair بیشتر در مصارف خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرد که آن نیز شامل دو نوع است.

کابل شبکه فیبر نوری:

این نوع کابل از شیشه ساخته شده و در آن سیگنال‌ها از طریق پالس‌ها و امواج نوری منتقل می‌شوند. از فیبر نوری در اتصالات بین ساختمانی و همچنین در ارتباطاتی که نیازمند سرعت بالا هستند استفاده می‌شود. این نوع کابل پهنای باند بیشتری را نیز ارائه می‌کند که موجب افزایش سرعت و همچنین افزایش حجم انتقال داده‌ها می‌شود.

کابل شبکه فیبرنوری به دو دسته Single Mode و MultiMode تقسیم می‌شوند.

کابل‌های زوج به هم تابیده یا Twisted Pair در شبکه‌های محلی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این کابل‌ها از 4 جفت سیم نازک تشکیل شده که با هم زیر روکش بیرونی قرار می‌گیرند. به بیان ساده این کابل‌ها همان کابل تلفن است که در حال حاضر در بسیاری از شبکه‌های داخلی خانگی، مغازه‌ها، فروشگاه‌ها و … استفاده می‌شود.

دلیل نامگذاری این نوع کابل به جفت سیم به هم تابیده این است که درون آن هر جفت سیم با تعداد پیچ خاص در هر اینچ قرار دارد. این کار به این منظور انجام شده تا تداخل سیگنالی روی جفت سیم‌های دیگر درون کابل به وجود نیاید و همچنین از دیگر دستگاه‌های الکتریکی نیز تاثیر نپذیرند.

هر چه میزان تابیده شدن جفت سیم‌ها بیشتر باشد نرخ انتقال و البته قیمت کابل بیشتر خواهد بود. این میزان پیچش سیم‌ها در کابل باعث به وجود آمدن انواع مختلف کابل‌های Twisted Pair به نام‌‎های Cat مختلف می‌شود.

در توضیح ابتدایی دسته‌بندی (Cat) کابل Twisted Pair به این موضوع اشاره کنیم که هر چه میزان پیچش جفت سیم‌ها به یکدیگر بیشتر باشد نویزپذیری کابل کمتر خواهد بود. چرا که تداخل مغناطیسی در آن کمتر است. این موضوع همچنین باعث می‌شود افت سیگنال در طول مسیر شبکه کاهش پیدا کند. این موضوع همچنین باعث بهبود پهنای باند نیز می‌شود.

در ادامه انواع کابل‌های زوج به هم تابیده یا Twisted Pair را معرفی می‌کنیم:

1- کابل Unshielded Twisted یا UTP

نام استاندارد این کابل U/UTP می‌باشد و در شبکه‌های اترنت و Fast اترنت کاربرد دارد. این نوع کابل زوج به هم تابیده فاقد شیلد است، به همین دلیل نیز ارزان‌ترین نوع کابل شبکه است. کاربرد آن در شبکه‌هایی است که اطلاعات در آن‌‎ها اهمیت چندانی ندارد.

2- کابل Shielded Twisted Pair یا STP

بر خلاف UTP در STP دور زوج سیم‌های به هم تابیده شده شیلد وجود دارد. کاربرد اصلی این نوع کابل درپیاده‌سازی شبکه‌های گیگابیت اترنت و توکن رینگ است.

به دلیل وجود شیلد از این نوع کابل در محیط‌هایی که نویز بیشتری دارد استفاده می‌شود. همچنین در مواردی که فاصله‌ها بین اجزای شبکه طولانی باشد یا شبکه در نزدیکی میدان‌های مغناطیسی قوی مانند کابل برق قرار گرفته باشد این نوع کابل مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در کابل‌های STP دو نوع شیلد به دور سیم‌ها کشیده می‌شود. F که نشان‌دهنده وجود فویل در کابل STP است و S که بیانگر وجود شیلد در سراسر کابل است. کارکرد فویل جلوگیری از نویز و کارکرد شیلد برای تخلیه الکتریسیته ساکن و اثرات القایی است.

کابل‌های STP یا شیلدار انواع مختلف دارند و به هفت نوع زیر تقسیم می‌شوند:

1- کابل U/FTP:

در این نوع کابل یک فویل دور هر جفت سیم وجود دارد.

2- کابل F/UTP:

در این نوع کابل یک فویل دور کل سیم‌ها وجود دارد.

3- کابل S/UTP:

در این نوع کابل یک شیلد دور کل سیم‌ها وجود دارد.

4- کابل SF/UTP:

در این نوع کابل یک شیلد و یک فویل دور کل سیم‌ها وجود دارد.

5- کابل S/FTP

در این نوع کابل یک فویل دور هر جفت سیم و یک شیلد دور کل سیم‌ها وجود دارد.

6- کابل F/FTP

در این نوع کابل یک فویل دور هر جفت سیم و یک فویل دور کل سیم‌ها وجود دارد.

7- کابل SF/FTP

در این نوع کابل هم فویل و هم شیلد دور سیم‌ها وجود دارد. علاوه بر آن هر جفت سیم فویل دارند. این نوع کابل گران‌ترین نوع کابل شبکه است و کاربرد آن در مراکز حساس است که امنیت اطلاعات اهمیت زیادی دارد.

انواع دسته بندی یا Cat (Category) شبکه:

در حال حاضر دسته‌بندی‌های مختلفی برای کابل‌های شبکه ارائه شده که در ادامه به توضیح هر کدام از آن‌ها می‌پردازیم:

کابل شبکه Cat1 UTP

این نوع کابل از 4 سیم که با صورت دوتایی به هم تابیده شدند تشکیل می‌شوند. حداکثر سرعت انتقال داده در این نوع کابل 4 مگابیت بر ثانیه است. استفاده از Cat 2 UTP نیز منسوخ شده و تنها در ساختمان‌ها قدیمی ممکن است آن‌ها را بیابید.

کابل شبکه Cat3 UTP

کابل Cat 3 از چهار زوج سیم مسی به هم تابیده شده تشکیل شده که حداکثر سرعت انتقال داده در آن 10 مگابیت بر ثانیه و حداکثر پهنای باند نیز 16 مگاهرتز است. کاربرد اصلی آن در شبکه‌های توکن رینگ است. این نوع کابل‌ها هنوز در برخی سیستم‌های تلفنی قدیمی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کابل شبکه Cat4 UTP

کابل Cat 4 نیز از 4 زوج سیم به هم تابیده شده تشکیل شده که حداکثر سرعت انتقال داده در آن 16 مگابیت بر ثانیه و حداکثر پهنای باند نیز 20 مگاهرتز است. همانند Cat 3 کاربرد اصلی آن در شبکه‌های توکن رینگ است، اما در حال حاضر به ندرت از آن استفاده می‌شود.

کابل شبکه Cat5 UTP

این نوع کابل از 4 جفت سیم به هم تابیده شده تشکیل شده که در آن جک RJ45 به کار می‌رود. در این نوع کابل نسبت به نسل‌های قبلی ارتقا قابل توجهی در بحث سرعت و پهنای باند وجود دارد جاییکه در آن حداکثر سرعت انتقال داده به 100 مگابیت بر ثانیه و حداکثر پهنای باند نیز به 100 مگاهرتز رسید.

این ارتقا سرعت و پهنای باند به دلیل افزایش میزان پیچش سیم‌ها در کابل است. کاربرد اصلی این کابل در شبکه‌های توکن رینگ، اترنت و فست اترنت است و برای پیاده‌سازی شبکه‌های خانگی تا برد 100 متر کاربرد دارد. البته برای فواصل طولانی‌تر نیز می‌توان از آن استفاده کرد اما به دیگر تجهیزات شبکه نیاز دارد.

کابل شبکه Cat5e UTP

ازین پس تمام کابل‌ها به صورت 4 جفت سیم به هم تابیده هستند. کاربرد اصلی Cat5e در شبکه‌های اترنت، فست اترنت و گیگابیت اترنت است. حداکثر سرعت انتقال داده در این کابل به 1 گیگابیت بر ثانیه و حداکثر پهنای باند آن نیز 100 مگاهرتز می‌رسد.

کابل شبکه Cat6 UTP

از این نوع کابل در پیاده سازی شبکه‌های گیگابیت اترنت و 10 جی اترنت استفاده می‌شود. در Cat6 نسبت به Cat5 یک جداکننده فیزیکی بین کابل‌ها قرار گرفته که همین امر موجب کاهش نویز و تداخلات مغناطیسی شده که به سبب آن حداکثر سرعت انتقال داده به 10 گیگابیت بر ثانیه و حداکثر پهنای باند نیز به 250 مگاهرتز افزایش یافته است. البته حداکثر سرعت 10 گیگابیت بر ثانیه تا برد 55 متری است و پس از آن سرعت به 1 گیگابیت بر ثانیه کاهش می‌یابد.

کابل شبکه Cat6a UTP

تمام مشخصات و ویژگی‌های این دسته از کابل‌ها مشابه Cat6 است با این تفاوت که پهنای باند در آن به 500 مگاهرتز رسید.

کابل شبکه Cat7 UTP

کابل Cat 7 نیز شباهت زیاد با دو نوع قبلی دارد. کاربرد اصلی آن در شبکه‌های گیگابیت اترنت و 10 جی اترنت است. حداکثر سرعت انتقال داده در آن 10 گیگابیت بر ثانیه و حداکثر پهنای باند نیز 600 مگاهرتز است. این کابل کاربردی در شبکه‌های خانگی ندارد و در دیتاسنترها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کابل شبکه Cat7a UTP

کابل Cat7a از نظر سرعت انتقال داده‌ها تفاوتی نسبت به دو نسل قبلی نداشت اما پهنای باند آن به 1000 مگاهرنز رسید.

کابل شبکه Cat8 UTP

در کابل‌های کت 8 ارتقا قابل توجهی نسبت به 7a صورت پذیرفت. جایی که در آن حداکثر سرعت انتقال داده‌ها به 25 تا 40 گیگابیت بر ثانیه رسید. پهنای باند هم با جهش دو برابری به 2000 مگاهرتز رسید.

به طور کلی زمانی که از هر نوع از این کابل‌ها در شبکه استفاده می‌کنید باید توجه داشته باشید که سایز اجزای شبکه از جمله پچ پنل، پچ کرد، جک‌ها و … نیز ازهمین استاندارد پیروی کنند. در غیر اینصورت به نتیجه درستی نخواهید رسید.