شبکه های کامپيوتری (2)

تقسيم بندی بر اساس حوزه جغرافی تحت پوشش .

شبکه های کامپيوتری با توجه به حوزه جغرافيائی تحت پوشش به سه گروه تقسيم می گردند :
* شبکه های محلی ( کوچک ) LAN
* شبکه های متوسط MAN
* شبکه های گسترده WAN
شبکه های LAN . حوزه جغرافيائی که توسط اين نوع از شبکه ها پوشش داده می شود ، يک محيط کوچک نظير يک ساختمان اداری است . اين نوع از شبکه ها دارای ويژگی های زير می باشند :
• توانائی ارسال اطلاعات با سرعت بالا
• محدوديت فاصله
• قابليت استفاده از محيط مخابراتی ارزان نظير خطوط تلفن به منظور ارسال اطلاعات
• نرخ پايين خطاء در ارسال اطلاعات با توجه به محدود بودن فاصله
شبکه های MAN . حوزه جغرافيائی که توسط اين نوع شبکه ها پوشش داده می شود ، در حد و اندازه يک شهر و يا شهرستان است . ويژگی های اين نوع از شبکه ها بشرح زير است :
• پيچيدگی بيشتر نسبت به شبکه های محلی
• قابليت ارسال تصاوير و صدا
• قابليت ايجاد ارتباط بين چندين شبکه
شبکه های WAN . حوزه جغرافيائی که توسط اين نوع شبکه ها پوشش داده می شود ، در حد و اندازه کشور و قاره است . ويژگی اين نوع شبکه ها بشرح زير است :
• قابليت ارسال اطلاعات بين کشورها و قاره ها
• قابليت ايجاد ارتباط بين شبکه های LAN
• سرعت پايين ارسال اطلاعات نسبت به شبکه های LAN
• نرخ خطای بالا با توجه به گستردگی محدوده تحت پوشش

کابل در شبکه

در شبکه های محلی از کابل به عنوان محيط انتقال و به منظور ارسال اطلاعات استفاده می گردد.ازچندين نوع کابل در شبکه های محلی استفاده می گردد. در برخی موارد ممکن است در يک شبکه صرفا" از يک نوع کابل استفاده و يا با توجه به شرايط موجود از چندين نوع کابل استفاده گردد. نوع کابل انتخاب شده برای يک شبکه به عوامل متفاوتی نظير : توپولوژی شبکه، پروتکل و اندازه شبکه بستگی خواهد داشت . آگاهی از خصايص و ويژگی های متفاوت هر يک از کابل ها و تاثير هر يک از آنها بر ساير ويژگی های شبکه، به منظور طراحی و پياده سازی يک شبکه موفق بسيار لازم است .

کابل Unshielded Twisted pair )UTP)

متداولترين نوع کابلی که در انتقال اطلاعات استفاده می گردد ، کابل های بهم تابيده می باشند. اين نوع کابل ها دارای دو رشته سيم به هم پيچيده بوده که هر دو نسبت زمين دارای يک امپدانش يکسان می باشند. بدين ترتيب امکان تاثير پذيری اين نوع کابل ها از کابل های مجاور و يا ساير منابع خارجی کاهش خواهد يافت . کابل های بهم تابيده 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.کيفيت کابل های UTP متغير بوده و از کابل های معمولی استفاده شده برای تلفن تا کابل های با سرعت بالا را شامل می گردد. کابل دارای چهار زوج سيم بوده و درون يک روکش قرار می گيرند. هر زوج با تعداد مشخصی پيچ تابانده شده ( در واحد اينچ ) تا تاثير پذيری آن از ساير زوج ها و ياساير دستگاههای الکتريکی کاهش يابد.

کابل های UTP دارای استانداردهای متعددی بوده که در گروههای (Categories) متفاوت زير تقسيم شده اند:

Type	کاربرد
Cat 1	فقط صوت ( کابل های تلفن )
Cat 2	داده با سرعت 4 مگابيت در ثانيه
Cat 3	داده با سرعت 10 مگابيت در ثانيه
Cat 4	داده با سرعت 20 مگابيت در ثانيه
Cat 5	داده با سرعت 100 مگابيت در ثانيه

مزايای کابل های بهم تابيده :

• سادگی و نصب آسان
• انعطاف پذيری مناسب
• دارای وزن کم بوده و براحتی بهم تابيده می گردند.

معايب کابل های بهم تابيده :

• تضعيف فرکانس
• بدون استفاده از تکرارکننده ها ، قادر به حمل سيگنال در مسافت های طولانی نمی باشند.
• پايين بودن پهنای باند
• بدليل پذيرش پارازيت در محيط های الکتريکی سنگين بخدمت گرفته نمی شوند.
کانکتور استاندارد برای کابل های UTP ، از نوع RJ-45 می باشد. کانکتور فوق شباهت زيادی به کانکتورهای تلفن (RJ-11) دارد. هر يک از پين های کانکتور فوق می بايست بدرستی پيکربندی گردند. (RJ:Registered Jack)

کابل کواکسيال

يکی از مهمترين محيط های انتقال در مخابرات کابل کواکسيال و يا هم محور می باشد . اين نوع کابل ها از سال 1936 برای انتقال اخبار و اطلاعات در دنيار به کار گرفته شده اند. در اين نوع کابل ها، دو سيم تشکيل دهنده يک زوج ، از حالت متقارن خارج شده و هر زوج از يک سيم در مغز و يک لايه مسی بافته شده در اطراف آن تشکيل می گردد. در نوع ديگر کابل های کواکسيال ، به حای لايه مسی بافته شده ، از تيوپ مسی استوانه ای استفاده می شود. ماده ای پلاستيکی اين دو هادی را از يکديگر جدا می کند. ماده پلاستيکی ممکن است بصورت ديسکهای پلاستيکی يا شيشه ای در فواصل مختلف استفاده و مانع از تماس دو هادی با يکديگر شود و يا ممکن است دو هادی در تمام طول کابل بوسيله مواد پلاستيکی از يکديگر جدا گردند.

مزايای کابل های کواکسيال :

• قابليت اعتماد بالا
• ظرفيت بالای انتقال ، حداکثر پهنای باند 300 مگاهرتز
• دوام و پايداری خوب
• پايطن بودن مخارج نگهداری
• قابل استفاده در سيستم های آنالوگ و ديجيتال
• هزينه پائين در زمان توسعه
• پهنای باند نسبتا" وسيع که مورد استفاده اکثر سرويس های مخابراتی از جمله تله کنفرانس صوتی و تصويری است .

معايب کابل های کواکسيال :

• مخارج بالای نصب
• نصب مشکل تر نسبت به کابل های بهم تابيده
• محدوديت فاصله
• نياز به استفاده از عناصر خاص برای انشعابات
از کانکتورهای BNC)Bayone -Neill - Concelman) بهمراه کابل های کواکسيال استفاده می گردد. اغلب کارت های شبکه دارای کانکتورهای لازم در اين خصوص می باشند.

فيبر نوری

يکی از جديدترين محيط های انتقال در شبکه های کامپيوتری ، فيبر نوری است . فيبر نوری از يک ميله استوانه ای که هسته ناميده می شود و جنس آن از سيليکات است تشکيل می گردد. شعاع استوانه بين دو تا سه ميکرون است . روی هسته ، استوانه ديگری ( از همان جنس هسته ) که غلاف ناميده می شود ، استقرار می يابد. ضريب شکست هسته را با M1 و ضريب شکست غلاف را با M2 نشان داده و همواره M1>M2 است . در اين نوع فيبرها ، نور در اثر انعکاسات کلی در فصل مشترک هسته و غلاف ، انتشار پيدا خواهد کرد. منابع نوری در اين نوع کابل ها ، ديود ليزری و يا ديودهای ساطع کننده نور می باشند.منابع فوق ، سيگنال های الکتريکی را به نور تبديل می نمايند.

مزايای فيبر نوری :

• حجم و وزن کم
• پهنای باند بالا
• تلفات سيگنال کم و در نتيجه فاصله تقويت کننده ها زياد می گردد.
• فراوانی مواد تشکيل دهنده آنها
• مصون بودن از اثرات القاهای الکترو معناطيسی مدارات ديگر
• آتش زا نبودن آنها بدليل عدم وجود پالس الکتريکی در آنها
• مصون بودن در مقابل عوامل جوی و رطوبت
• سهولت در امر کابل کشی و نصب
• استفاده در شبکه های مخابراتی آنالوگ و ديجيتال
• مصونيت در مقابل پارازيت

معايب فيبر نوری :

• براحتی شکسته شده و می بايست دارای يک پوشش مناسب باشند. مسئله فوق با ظهور فيبر های تمام پلاستيکی و پلاستيکی / شيشه ای کاهش پيدا کرده است .
• اتصال دو بخش از فيبر يا اتصال يک منبع نور به فيبر ، فرآيند دشواری است . در چنين حالتی می توان از فيبرهای ضخيم تر استفاده کرد اما اين مسئله باعث تلفات زياد و کم شدن پهنای باند می گردد.
• از اتصالات T شکل در فيبر نوری نمی توان جهت گرفتن انشهاب استفاده نمود. در چنين حالتی فيبر می بايست بريده شده و يک Detector اضافه گردد. دستگاه فوفق می بايست قادر به دريافت و تکرار سيگنال را داشته باشد.
• تقويت سيگنال نوری يکی از مشکلات اساسی در زمينه فيبر نوری است . برای تقويت سيگنال می بايست سيگنال های توری به سيگنال های الکتريکی تبديل ، تقويت و مجددا" به علائم نوری تبديل شوند.

کابل های استفاده شده در شبکه های اترنت

Specification	Cable Type	Maximum length
10BaseT	Unshielded Twisted Pair	100 meters
10Base2	Thin Coaxial	185 meters
10Base5	Thick Coaxial	500 meters
10BaseF	Fiber Optic	2000 meters
100BaseT	Unshielded Twisted Pair	100 meters
100BaseTX	Unshielded Twisted Pair	220 meters