دسته بندی UTP

 

امروزه از کابل های مختلفی در شبکه ها استفاده می گردد .نوع و سیستم کابل کشی استفاده شده در یک شبکه بسیار حائز اهمیت است . در صورتی که قصد داشتن شبکه ای را داریم که دارای حداقل مشکلات باشد و بتواند با استفاده مفید از پهنای باند به درستی خدمات خود را در اختیار کاربران قرار دهد ، می بایست از یک سیستم کابلینگ مناسب ، استفاده گردد .

زمان طراحی یک شبکه می بایست با رعایت مجموعه قوانین موجود در خصوص سیستم کابلینگ، شبکه ای با حداقل مشکلات را طراحی نمود .با این که استفاده از شبکه های بدون کابل نیز در ابعاد وسیعی گسترش یافته است ، ولی هنوز بیش از 95 درصد سازمان ها و موسسات از سیستم های شبکه ای مبتنی بر کابل، استفاده می نمایند . ایده های اولیه

ایده مبادله اطلاعات به صورت دیجیتال ، تفکری جدید در عصر حاضر محسوب می گردد. درسال 1844 فردی با نام "ساموئل مورس" ، یک پیام را از Washington D.C به Baltimore و با استفاده از اختراع جدید خود (تلگراف)، ارسال نمود . با این که از آن موقع زمانی زیادی گذشته است و ما امروزه شاهد شبکه های کامپیوتری بزرگ و در عین حال پیچیده ای می باشیم ولی می توان ادعا نمود که اصول کار ، همان اصول و مفاهیم گذشته است . کدهای مورس ، نوع خاصی از سیستم باینری می باشند که از نقطه و خط فاصله با ترکیبات متفاوت به منظور ارائه حروف و اعداد ، استفاده می نماید . شبکه های مدرن داده از یک و صفر ، استفاده می نمایند . بزگترین تفاوت موجود بین سیستم های مدرن مبادله اطلاعات و سیستم پیشنهادی "مورس " ، سرعت مبادله اطلاعات در آنان است.تلگراف های اواسط قرن 19 ، قادر به ارسال چهار تا پنج نقطه و یا خط فاصله در هر ثانیه بودند ، در حالی که هم اینک کامپیوترها با سرعتی معادل یک گیگابیت در ثانیه با یکدیگر ارتباط برقرار می نمایند (ارسال 1،000،000،000 صفر و یا یک در هر ثانیه).تلگراف و تله تایپ رایتر ، پیشگام مبادله داده می باشند . در طی سی و پنج سال اخیر همه چیز با سرعت بالا و غیرقابل تصوری تغییر نموده است. ضرورت ارتباط کامپیوترها با یکدیگر و با سرعت بالا ، مهمترین علل پیاده سازی تجهیزات شبکه ای سریع ، کابل هائی با مشخصات بالا و سخت افزارهای ارتباطی پیشرفته است . پیاده سازی تکنولوژی های جدید شبکه

اترنت در سال 1970 توسط شرکت زیراکس و در مرکز تحقیقات Palo Alto در کالیفرنیا پیاده سازی گردید . در سال 1979 شرکت های DEC و اینتل با پیوستن به زیراکس ، سیستم اترنت را برای استفاده عموم ، استاندارد نمودند . اولین مشخصه استاندارد در سال 1980 توسط سه شرکت فوق و با نام Ethernet Blue Book ارائه گردید . ( استاندارد DIX ) .اترنت یک سیستم ده مگابیت در ثانیه است ( ده میلیون صفر و یا یک در ثانیه) که از یک کابل کواکسیال بزرگ به عنوان ستون فقرات و کابل های کواکسیال کوتاه در فواصل 5 / 2 متر به منظور ایستگاههای کاری استفاده می نماید . کابل کواکسیالی که به عنوان ستون فقرات استفاده می گردد ، Thick Ethernet و یا 10Basee5 نامیده می شود که در آن 10 به سرعت انتقال اطلاعات در شبکه اشاره داشته ( 10 مگابیت در ثانیه ) و واژه Base نشاندهنده سیستم Base band است . در سیستم فوق ، از تمامی پهنای باند به منظور انتقال اطلاعات استفاده می گردد . در Broad band به منظور استفاده همزمان ، پهنای باند به کانال های متعددی تقسیم می گردد . عدد 5 نیز شکل خلاصه شده ای برای نشان دادن حداکثر طول کابلی است که می توان استفاده نمود ( در این مورد خاص 500 متر ( . موسسه IEEE در سال 1983 نسخه رسمی استاندارد اترنت را با نام IEEE 802.3 و در سال 1985 ، نسخه شماره دو را با نام IEEE 802.3a ارائه نمود . این نسخه با نام Thin Ethernet و یا 10Base2 معروف گردید. ( حداکثر طول کابل 185 متر می باشد و عدد 2 نشاندهنده این موضوع است که طول کابل می تواند تا مرز 200 متر نیز برسد(از سال 1983 تاکنون ، استانداردهای متفاوتی ارائه شده است که یکی از اهداف مهم آنان ، تامین پهنای باند مناسب به منظور انتقال اطلاعات است . ما امروزه شاهد رسیدن به مرز گیگابیت در شبکه های کامپیوتری می باشیم .

کابل زوج‌سیم
کابل زوج‌سیم از دو سیم به‌هم تابیده تشکیل شده است که برای ارتباطات تلفنی و بیشتر شبکه‌های مدرن امروزی به‌کار می‌رود. یک جفت سیم که دور هم تابیده شده‌اند، قابلیت انتقال داده را دارا هستند. این در هم تابیدگی به این دلیل است که در مقابل تداخل جلوگیری شود و نویز تولید شده سیم‌های موازی را کاهش دهد. همچنین به این روش، در مقابل امواج مغناطیسی خارجی هم مقاوم می‌شوند. طراحان کابل در واقع با این حرکت، یک جور محافظ مجازی درست کرده‌اند. ‌ ‌دو نوع کابل زوج‌سیم وجود دارد:

1. ‌UTP‌: یا زوج سیم بدون محافظ

2. ‌STP‌: یا زوج سیم با محافظ
کابل ‌UTP‌ در شبکه‌های مختلفی استفاده می‌شود. هر کدام از هشت سیم مسی موجود در کابل ‌UTP‌ با ماده‌ای عایق پوشیده شده‌اند. به‌علاوه این‌که هر سیم به‌دور دیگری پیچیده است. کابل‌های ‌UTP‌ با کمک همین لغو تداخل و نیروی مغناطیسی فعالیت می‌کنند. تعداد سیم‌هایی که به‌دور یکدیگر تابیده شده‌اند، خود باعث میزان لغو تداخل می‌شود. کابل‌های ‌UTP‌ باید از قوانین دقیقی پیروی کنند تا دقیقا مشخص باشد که در هر متر چقدر بایستی پیچ بخورند. ‌ ‌کابل‌های ‌UTP‌ را با سوکت‌های ‌45RJ-‌ به یکدیگر متصل می‌کنند. ‌45RJ-‌ یک سوکت هشت سیمه است که برای اتصال کامپیوترها در شبکه‌های محلی به‌کار می‌رود. ‌UTP‌ وقتی در شبکه‌بندی به‌کار می‌رود، معمولا چهارجفت کابل 22 یا 24 سیمه دارد. در شبکه‌های محلی که امپدانس 100 اهم دارند، از ‌UTP‌ استفاده می‌کنند. باید توجه کرد که این کابل‌ها با کابل‌های تلفن فرق دارند و امپدانس آنها 600 اهم است. استفاده از کابل‌های ‌UTP‌ مزیت‌های زیادی دارد، اندازه کوچکش در مواقعی که قطر کابل یک اهمیت است، به مزیتی برای این نوع کابل بدل می‌شود. این نکته که کابل‌های ‌UTP‌ کندترین رسانه انتقال داده بودند دیگر سخن درستی نیست و این کابل‌ها قادر هستند سرعتی تا 1000 مگابیت برثانیه را انتقال دهند. ‌ ‌اما از معایب این کابل می‌توان به آسیب‌پذیری در مقابل نویز الکتریکی اشاره کرد. همچنین فاصله میان دو مولفه در این نوع کابل‌ها نمی‌تواند خیلی زیاد باشد. ‌ ‌

کابل های بهم تابیده دارای دو مدل متفاوت : Shielded ( روکش دار ) و Unshielded ( بدون روکش ) می باشند. کابل UTP نسبت به کابل STP بمراتب متداول تر بوده و در اکثر شبکه های محلی استفاده می گردد.کیفیت کابل های UTP متغیر بوده و از کابل های معمولی استفاده شده برای تلفن تا کابل های با سرعت بالا را شامل می گردد. کابل دارای چهار زوج سیم بوده و درون یک روکش قرار می گیرند. هر زوج با تعداد مشخصی پیچ تابانده شده ( در واحد اینچ ) تا تاثیر پذیری آن از سایر زوج ها و یاسایر دستگاههای الکتریکی کاهش یابد.

زوج به هم تابیده بدون حفاظ (UTP):

بیشتر شبکه های اترنت دفتری از کابل UTP استفاده میکنند. این کابل از هادی مسی 22 یا 24 AWG استفاده میکند. امپدانس آن 100 اهم است و به صورت زیر درجه بندی میشوند مزایای کابل های بهم تابیده

1-سادگی و نصب آسان
2-انعطاف پذیری مناسب
3-دارای وزن کم بوده و براحتی بهم تابیده می گردند. معایب کابل های بهم تابیده

1-تضعیف فرکانس
2-بدون استفاده از تکرارکننده ها ، قادر به حمل سیگنال در مسافت های طولانی نمی باشند.
3-پایین بودن پهنای باند
4-بدلیل پذیرش پارازیت در محیط های الکتریکی سنگین بخدمت گرفته نمی شوند.

کانکتور استاندارد برای کابل های UTP ، از نوع RJ-45 می باشد. کانکتور فوق شباهت زیادی به کانکتورهای تلفن (RJ-11) دارد. هر یک از پین های کانکتور فوق می بایست بدرستی پیکربندی گردند. (RJ:Registered Jack)

کابل های Twisted Pair یا زوج های به هم تابیده امروزه به وفور در هر جایی یافت می شوند. شاید آشنا ترین و دم دست ترین نوع این کابل، همان سیم تلفن منزل باشد . این کابل های به میدان های الکترومغناطیس حساس هستند و به همین دلیل در این کابل ها، سیم ها را جفت جفت به یکدیگر می تابانند تا میدان های همدیگر را خنثی کنند. غیر از Cat1، برد این کابل ها تنها 100 متر است. به همین دلیل شما در شبکه های Star نمی توانید فاصله ی کامپیوتر تا سوییچ را بیش از 100 متر کنید. بنابراین اگر کمی دقت کنید متوجه می شوید که فاصله ی 2 کامپیوتر در شبکه های Star، دویست متر است.

کابل های Twisted Pair، چهار نوع مختلف دارد که به شرح زیر است:

UTP : یا Unshield Twisted Pair رایج ترین نوع کابل است و در واقع به جز به هم تاباندن جفت سیم ها، تدبیر دیگری برای نویز گیری در آنها اندیشه نشده است.

STP : یا Shield Twisted Pair . در این نوع کابل ها برای هر جفت سیم، یک روکش هم خواهیم داشت تا به این صورت میدان های موجود در محیط، اثر کمتری بر روی داده های موجود در کابل ها بیندازند.

S-STP : یا Shield - Shield Twisted Pair . در این کابل، علاوه بر روکشی که برای هر جفت سیم در نظر گرفته شده است، برای کل کابل هم یک روکش محافظ خواهیم داشت.

FTP : یا Field Twisted Pair . این نوع، روکش کابل را از دورن به 4 قسمت تبدیل کرده است و هر جفت سیم از یک قسمت عبور می کنند. نمای  روبه روی این نوع کابل به صورتی که در شکل میبینید خواهد بود.

قیمت این نوع کابل ها هم، بسته به نوع و دسته بندی کابل مختلف است. اما ارزان ترین نوع کابل که UTP باشد متری 250 الی 300 تومن است. به دلیل بالا بودن Medium مصرفی(تجهیزات سخت افزاری) در شبکه، تصور این موضوع که برای شبکه کردن یک ساختمان اداری چه مقدار هزینه خواهد شد از همین الان مشهود است. بماند هزینه های سرسام آور تجهیزات دیگری چون سوییچ و یا روتر. و البته دستمزد سنگین طراح شبکه!

Cat 1 به این دلیل که تنها می تواند صدا را انتقال دهد، در خطوط تلفن کاربرد ویژه ای دارد. پر کاربردترین دسته، +Cat 5e است که هم قادر به پشتیبانی از سرعت 100 است و هم سرعت 1000. همان طور که می دانید یکی از مهمترین اصول در طراحی شبکه، به روزرسانی شبکه است. بنابراین اگر هم صاحب پروژه از شما سرعت 100 را در خواست کرد، شما باید از این نوع کابل استفاده کنید تا در آینده، بازهم مقدار زیادی هزینه برای تعویض کابل ها رو دست فرد نگذارد. دو ستاره ای که در Cat 6 و Cat 7 میبینید به این دلیل است که به خاطر قطر بیشتر کابل در این 2 دسته، کانکتور آنها از نوع RJ45 مخصوص می باشد. به خاطر همین بیشتر بودن قطر، مقاوت این کابل ها کمتر است و به همین دلیل برد آنها هم بیش از 100 متر است. در ضمن به جز Cat 1 که دارای 4 پین است، بقیه دسته ها هر کدام شامل 8 پین هستند.

کابل های (UTP)Unshielded Twisted Pair

کابل UTP یکی از متداولترین کابل های استفاده شده در شبکه های مخابراتی و کامپیوتری است . از کابل های فوق ، علاوه بر شبکه های کامپیوتری در سیستم های تلفن نیز استفاده می گردد ( CAT1 ). شش نوع کابل UTP متفاوت وجود داشته که می توان با توجه به نوع شبکه و اهداف مورد نظر از آنان استفاده نمود . کابل CAT5 ، متداولترین نوع کابل UTP محسوب می گردد .مشخصه های کابل UTP

با توجه به مشخصه های کابل های UTP ، امکان استفاده ، نصب و توسعه سریع و آسان آنان ، فراهم می آورد . انواع کابل های UTP نشان می دهیم  :(CAT1)

موارد استفاده: سیستم های قدیمی تلفن ، ISDN و مودم                                                   
سرعت انتقال اطلاعات :حداکثر تا یک مگابیت در ثانیه گروه:  CAT1

(CAT2)

موارد استفاده: شبکه های Token Ring سرعت انتقال اطلاعات :حداکثر تا چهار مگابیت در ثانیه
گروه:CAT2

(CAT3)

موارد استفاده: شبکه های Token ring و 10BASE-Tسرعت انتقال اطلاعات :حداکثر تا ده مگابیت در ثانیه گروه: CAT3

(CAT4)

موارد استفاده: شبکه های Token Ring سرعت انتقال اطلاعات :حداکثر تا شانزده مگابیت در ثانیه گروه: CAT4

(CAT5)

موارد استفاده: اترنت ( ده مگابیت در ثانیه ) ، اترنت سریع ( یکصد مگابیت در ثانیه ( و شبکه های) Token Ring  شانزده مگابیت در ثانیه( سرعت انتقال اطلاعات :حداکثر تا یکصد مگابیت در ثانیه گروه: CAT5

(CAT5e)

موارد استفاده: شبکه های Gigabit Ethernet سرعت انتقال اطلاعات :حداکثر تا یکهزار مگابیت در ثانیه گروه: CAT5e

(CAT6)

موارد استفاده: شبکه های Gigabit Ethernet سرعت انتقال اطلاعات :حداکثر تا یکهزار مگابیت در ثانیه گروه: CAT6

جدول زیر انواع کابل های UTP را نشان می دهد : توضیحات :

*تقسیم بندی هر یک از گروه های فوق بر اساس نوع کابل مسی و Jack انجام شده است .
*از کابل های CAT1 ، به دلیل عدم حمایت ترافیک مناسب، در شبکه های کامپیوتری استفاده نمی گردد .
*از کابل های گروه CAT2, CAT3, CAT4, CAT5 و CAT6 در شبکه ها استفاده می گردد .کابل های فوق ، قادر به حمایت از ترافیک تلفن و شبکه های کامپیوتری می باشند .
*از کابل های CAT2 در شبکه های Token Ring استفاده شده و سرعتی بالغ بر 4 مگابیت در ثانیه را ارائه می نمایند .
*برای شبکه هائی با سرعت بالا ( یکصد مگا بیت در ثانیه ) از کابل های CAT5 و برای سرعت ده مگابیت در ثانیه از کابل های CAT3 استفاده می گردد.
*در کابل های CAT3 ,CAT4 و CAT5 از چهار زوج کابل مسی استفاده شده است . CAT5 نسبت به CAT3 دارای تعداد بیشتری پیچش در هر اینچ می باشد . بنابراین این نوع از کابل ها سرعت و مسافت بیشتر ی را حمایت می نمایند .
*از کابل های CAT3 و CAT4 در شبکه هایToken Ring استفاده می گردد .
*حداکثر مسافت در کابل های CAT3 ، یکصد متر است .
*حداکثر مسافت در کابل های CAT4 ، دویست متر است .
*کابل CAT6 با هدف استفاده در شبکه های اترنت گیگابیت طراحی شده است . در این رابطه استانداردهائی نیز وجود دارد که امکان انتقال اطلاعات گیگابیت بر روی کابل های CAT5 را فراهم می نماید( CAT5e ) .کابل های CAT6 مشابه کابل های CAT5 بوده ولی بین 4 زوج کابل آنان از یک جداکننده فیزیکی به منظور کاهش پارازیت های الکترومغناطیسی استفاده شده و سرعتی بالغ بر یکهزار مگابیت در ثانیه را ارائه می نمایند.