کابل‌کشی
در شماره‌های گذشته آموزش نتورک‌پلاس کار خود را با نقطه ورودی، دیمارک، فریم تقسیم کننده اصلی آغاز کردیم، به سراغ ساختمان‌هایی رفتیم که درون هر یک از آن‌ها فریم توزیع‌کننده میانی قرار داشت و در ادامه نواحی کاری در هر ساختمان را مشاهده کردیم که ایستگاه‌های کاری در آن‌ها قرار دارد. اگر مطالب قبلی و تصاویر آن‌ها را به خوبی مطالعه کرده و دیده باشید، ممکن است انواع مختلف کابل‌کشی‌ها را مشاهده کرده باشید. در دنیای شبکه برخی از کابل‌ها بسیار نازک هستند که کابل‌های اترنت نمونه خوبی در این زمینه هستند، در حالی که برخی دیگر از کابل‌ها ضخیم بوده و حسابی عایق‌کاری شدهاند. اجازه دهید در این بخش به سراغ انواع مختلفی از کابل‌ها رفته و ببینیم این کابل‌ها چه نقشی در برقراری ارتباطات دارند.
انواع کابل‌ها
استاندارد کابل‌کشی ساخت یافته به ما اجازه می‌دهد که سه نوع اصلی از کابل‌ها موسوم به patch، کابل‌کشی افقی (horizontal) و کابل‌کشی ستون فقرات (backbone cabling) را در زمان پیاده‌سازی یک شبکه به کار ببریم.
پچ کابل (Patch cable): پچ کابل، کابل‌های کوتاهی هستند که به‌طور معمول ۹۱ سانتی‌متر تا ۷ متر طول دارند و هر دو سر آن‌ها سوکت شبکه قرار دارد.
کابل‌کشی افقی (horizontal cabling): این اصطلاح به کابل‌کشی میان دستگاه‌ها و تجهیزاتی که داخل اتاق سرور قرار داشته و به پریزهای شبکه موجود در اتاق‌های کاری کاربران متصل می‌شوند اشاره دارد. کابل‌کشی فوق از طریق نصب داکت‌ها، ترانک‌ها و مسیریابی روی دیوار یا کف زمین انجام می‌شود. در برخی موارد این کابل‌کشی از سقف کاذب عبور می‌کند. به‌طور خلاصه، این نوع کابل‌کشی به منظور متصل کردن ایستگاه‌های کاری به نزدیک‌ترین اتاق داده (مرکز داده) و سوییچ‌های مرکز داده انجام می‌شود. حداکثر فاصله مجاز برای کابل‌کشی افقی برابر با ۱۰۰ متر بوده که ۹۰ متر برای اتصال دستگاه‌های شبکه درون مرکز داده به جک دیواری که ایستگاه‌های کاری قرار است به آن متصل شوند و حداکثر ۱۰ متر برای اتصال ایستگاه‌های کاری به جک دیواری در نظر گرفته می‌شود. شکل زیر نحوه کابل‌کشی افقی و پیکربندی آن‌را نشان می‌دهد.
شکل زیر یک فرآیند کابل‌کشی را نشان می‌دهد که از UTP (زوج سیم‌های تابیده شده بدون روکش) استفاده کرده و از اتاق داده آغاز شده و به ناحیه کاری می‌رسد. به مکان قرارگیری پچ‌پنل‌ها در این تصویر دقت کنید.
استاندارد TIA/EIA سه نوع کابل UTP، STP و فیبرنوری را برای کابل‌کشی افقی مجاز می‌داند. توضیح مختصر هر یک از این کابل‌ها به شرح زیر است:
- زوج سیم‌های تابیده شده بدون روکش (UTP) سرنام :unshielded twisted pair کابل‌هایی هستند که از هادی مسی استفاده کرده و شامل یک یا چند زوج سیم به هم تابیده هستند که درون یک غلاف پلاستیکی قرار گرفته‌اند. این مدل کابل‌ها از اتصال‌دهنده‌های RJ-45 استفاده کرده که به لحاظ ظاهری شبیه به سوکت‌های RJ-11 هستند. سوکت‌هایی که سر کابل‌های تلفن قرار دارند. نحوه اتصال این کابل‌های به پایه‌های جک RJ-45 بر مبنای استانداردهای T568-Aو T568-B است.
- زوج به هم تابیده حفاظ‌دار (STP) سرنام shielded twisted pair: این مدل کابل‌ها که گاهی اوقات به نام زوج سیم‌های فویل به هم تابیده (U/FTP) سرنام Unscreened/Foil-Shielded Twisted Pair نیز از آن‌ها نام برده می‌شود، نوع دیگری از کابل‌های مبتنی بر هادی مسی هستند که شامل زوج سیم‌های به تابیده شده هستند که هر یک از آن‌ها به شکل مستقل انعطاف‌پذیر هستند. حفاظ این کابل‌ها می‌تواند از جنس فویل یا فلز به هم تابیده باشد. این کابل‌ها به دلیل روکش خاصی که دارند از سیگنال‌های داده‌ای در مقابل تداخل امواج الکترومعناطیس محافظت می‌کنند. کابل‌های فوق به لحاظ جنس حفاظ به کار گرفته شده در آن‌ها به یکی از گروه‌های CAT 1A، CAT 2A، CAT6A، CAT 9A تقسیم می‌شوند. در رابطه با کابل‌کشی افقی در زیرساخت‌ها از نوع ۱A استفاده می‌شود.
- کابل فیبرنوری (Fiber-optic cable): در ساده‌ترین تعریف فیبر نوری رشته‌ای باریک و بلند بوده که از یک ماده شفاف همچون شیشه یا پلاستیک ساخته شده است. در فیبر نوری، نور از یک سر به آن وارد شده و از سر دیگر آن خارج می‌شود. در مجموع باید بگوییم، کابل فیبر نوری نوع دیگری از کابل‌های شبکه است که شامل یک یا چند رشته شیشه‌ای یا پلاستیکی است که داخل یک محفظه عایق قرار گرفته‌اند. کابل‌های فیبر نوری بیشتر برای استفاده در مسافت‌های طولانی و شبکه‌های داده‌ای با کارایی بالا و ارتباطات راه دور استفاده می‌‌شند. این کابل‌ها در مقایسه با کابل‌های هادی مسی پهنای باند بیشتری ارائه کرده و قادر هستند داده‌ها را در مسافت‌های طولانی‌تری انتقال دهند. فیبرهای نوری به دو شکل تکه حالته (SMF) سرنام single-mode fiber و فیبرهای نوری چند حالته (MMF) سرنام multimode fiber موجود هستند.
شکل زیر سه نوع کابل UTP را نشان می‌دهد که عمدتا در شبکه‌های اترنت از آن‌ها استفاده می‌شود.
نکته: کابل‌های مسی داده‌ها را از طریق سیگنال‌های الکتریکی انتقال می‌دهند، در حالی که کابل‌های فیبر نوری اطلاعات را از طریق پالس‌های نوری و با اتکا بر لیزر یا دیودهای نوری انتقال می‌دهند.
کابل‌کشی ستون فقرات (backbone cabling)
ستون فقرات شامل کابل‌ها یا لینک‌های بی‌سیمی است که اتصال میان نقاط ورودی و فریم تقسیم کننده اصلی و ارتباط میان فریم تقسیم کننده اصلی و فریم‌های تقسیم کننده میانی را امکان‌پذیر می‌کنند. یکی از اجزا ستون فقرات، اتصال‌دهنده‌های عمودی هستند که میان طبقات مختلف یک ساختمان به ایفای نقش می‌پردازند. به‌طور مثال، این اتصال‌دهنده‌ها ممکن است یک فریم تقسیم کننده اصلی و فریم تقسیم کننده میانی یا دو فریم تقسیم‌کننده میانی که درون یک ساختمان قرار دارند را به یکدیگر متصل کنند. در شبکه‌های بزرگ و مدرن، ستون فقرات در اغلب موارد از کابل‌های فیبرنوری تشکیل شدهاند. این کابل‌ها می‌توانند به شکل ضخیمی عایق‌بندی شده و از طریق پلاستیک انعطاف‌پذیر یا لوله‌های محکم با استقامت بالا محافظت شوند. این کابل‌ها روی دیوارها و گاهی در زیرزمین قرار می‌گیرند. شکل زیر نمونه‌ای از این کابل‌ها را نشان می‌دهد.
تکنسین‌های مجرب شبکه به خوبی می‌دانند که بخش عمده‌‌ای از مشکلات شده در ارتباط با کابل‌کشی غیر اصولی و بهم‌ریختگی کابل‌ها است و در نتیجه دقت ویژه‌ای به نحوه کابل‌کشی و مدیریت کابل‌ها دارند. اجازه دهید در این بخش به برخی از استانداردهای رایج در زمینه مدیریت کابل‌ها در یک ساختمان یا سازمان نگاهی داشته باشیم.
مدیریت کابل ها
به عنوان یک متخصص شبکه، ممکن است گاهی اوقات مجبور شوید، کابل‌های جدیدی را به اتاق داده (مرکز داده) اضافه کرده، کابل‌های خراب را تعمیر کرده یا یک خروجی اوت‌لند را در مکانی نصب کنید. برای آن‌که مشکلات مربوط به خرابی‌های لایه فیزیکی به حداقل برسد، بهتر است یکسری نکات مربوط به نصب کابل‌ها را رعایت کنید. از جمله این نکات به موارد زیر می‌توان اشاره کرد:
- مراقب تداخل سیگنال‌ها/ هم‌‌شنوی (crosstalk) باشید. در زمان عبور سیگنال از کابل‌ها ممکن است، سیگنال‌های مزاحمی در مسیر عبور کابل اصلی تداخل به وجود آورند، این حل این مشکل نباید فاصله زیادی میان کابل‌های بهم تابیده تا ترمینال وجود داشته باشد.
- شعاع خمیدگی (bend radius). هر نوع کابلی دارای یک شعاع خمیدگی مجاز است. این شعاع حداکثر قوسی است که بدون آسیب وارد کردن به یک کابل، می‌توان آن‌را حلقه کرد. به‌طور کلی، شعاع خمیدگی در یک کابل به هم تابیده شده نباید مساوی یا بیشتر از ۴ برابر قطر کابل باشد. مراقب باشید در زمان حلقه کردن کابل‌ها از این حد تجاوز نکنید.
- بررسی تداوم (verify continuity). از یک تستر کابل برای اطمینان از اینکه هر بخش از کابل به درستی نصب شده و داده‌ها را انتقال می‌دهد استفاده کنید. به‌کارگیری تستر مانع از آن می‌شود در آینده برای شناسایی مشکلی در شبکه مجبور شوید یک مسیر طولانی از کابل‌ها را آزمایش کنید.
- کابل‌های شبکه را بیش از اندازه محکم نبندید. اگر کابل‌ها را بیش از اندازه محکم ببندید، ممکن است به پوشش بیرونی کابل آسیب وارد کنید. اگر چنین اتفاقی افتاد و مشکلی در شبکه رخ داد، شناسایی علت بروز مشکل کار بسیار سختی خواهد بود.
- حفاظت از کابل‌ها. کابل‌ها را نباید روی یک طبقه به حال خود رها کنید. قرار دادن صندلی روی کابل‌ها یا تردد از روی کابل‌ها باعث می‌شود ترافیک شبکه در وضعیت ناپایداری قرار گیرد. سعی کنید با محافظ مخصوص کابل‌ها یا هر نوع پوششی از کابل‌ها محافظت کنید. تا جایی که امکان دارد سعی کنید از داکت برای نصب کابل‌ها استفاده کرده و داکت‌ها را مهر و موم کنید تا از گزند آب یا آفات به دور باشد.
- اجتناب از نصب کابل‌ها در اطراف دستگاه‌هایی که باعث بروز تداخل الکترومغناطیس می‌شوند. دست کم در فاصله سه فوتی لامپ‌های فلورسنت(لامپ مهتابی) و لامپ‌های کم مصرف یا سایر منابع مولد الکترومغناطیس کابل‌ها را قرار ندهید. خطوط برق، موتورها، تلویزیون، دستگاه کپی یا چراغ‌های مهتابی که جریان الکتریکی در آن‌ها قرار دارد به شدت روی سیگنال‌ها اثر منفی می‌گذارند. این دستگاه‌ها سیگنال‌های شبکه را به راحتی تحت تاثیر قرار می‌دهند.
- کابل‌کشی پلنوم. اگر از کابل‌هایی با روکش پلنوم در زیر کف یا درون سقف‌ها استفاده می‌کنید، مطمئن شوید کابل می‌تواند حرارات بالا را تحمل کند. پیش از نصب این کابل‌ها ابتدا باید با تکنسین برق ساختمان صحبت کنید تا بدانید کابل‌های برق در کجای سقف نصب شدهاند. یک کابل پلیمری مقاوم در برابر حرارت در مقایسه با یک کابل پی‌وی‌سی مقاوم در برابر حرارات در زمان آتش‌سوزی دود و مواد سمی کمتری تولید می‌کند. کابل‌های پی‌وی‌سی از پلاستیک ارزان‌قیمت تهیه می‌شوند که در زمان آتش‌سوزی مواد سمی را متصاعد می‌کنند. در چند پاراگراف قبل‌تر کابل‌های UTP از دو نوع کابل پی‌وی‌سی و کابل پلنوم را مشاهده می‌کند. هرچند تفاوت‌ها در ظاهر ممکن است نمایان نباشد.
- در زمان نصب کابل‌ها و کابل‌کشی دقت کنید که اتصال به زمین (ارت) به درستی انجام شده باشد.
- مشکل خرابی کابل‌ها را جدی بگیرید. کابل‌ها دارای رشته‌هایی هستند که خراب شدن این رشته‌ها باعث می‌شود در زمان انتقال داده‌ها مشکلاتی به وجود آید.
- سینی کابل‌ها. از یک سینی مدیریت کابل‌ها یا براکت‌هایی که برای منظم و مرتب کردن کابل‌ها وجود دارد استفاده کنید. سینی کابل به شما اجازه می‌دهد تا نظم دقیقی روی کابل‌ها به وجود آورید.
- پچ‌پنل‌ها. از پچ‌پنل‌ها برای سازمان‌دهی و اتصال خطوط استفاده کنید. یک پچ‌پنل از طریق برقراری یک اتصال برای انتقال داده‌ها روی یک خط استفاده می‌شوند. اما پچ‌پنل‌ها به سازمان‌دهی خطوط و اتصال دستگاه‌ها به شبکه‌ها از طریق جک‌هایی که روی دیوارها نصب شدهاند کمک می‌کنند. همچنین در زمان تغییر یا جابه‌جا دستگاه‌ها کمک فراوانی به شما می‌کنند.
- مستند‌سازی فعالیت‌های انجام شده یکی دیگر از وظایف شما به عنوان یک تکنسین شبکه است. مستندات مربوط به کابل‌کشی و دستورالعمل‌های مربوطه را در دسترس قرار دهید. دقت کنید که در مستندات باید مکان، تاریخ نصب، طول و درجه و هرگونه ویژگی فنی کابل‌ها قید شده باشد. هر جک یا درگاه، پچ پنل یا punchdown block، اتصال‌دهنده یا مداری را برچسب‌گذاری کنید. برچسب‌گذاری بیش از آن‌چه تصور می‌کنید حائز اهمیت است. سعی کنید از کابل‌های رنگی برای کارهای مختلفی استفاده کرده و در مستندات اشاره کنید که هر رنگ برای چه کاری استفاده شده است. شکل زیر نحوه به‌کارگیری کابل‌های رنگی را نشان می‌دهد. به‌طور مثال ممکن است از کابل قرمز برای کابل‌های پچ، از کابل سبز برای کابل‌کشی افقی، صورتی برای خط‌های DMZ و زرد برای کابل‌های عمودی (ستون فقرات) استفاده کنید. در نهایت فراموش نکنید که اسناد باید مرتبا به‌روزرسانی شوند و هر تغییر اعمال شده در شبکه در آن‌ها ثبت شود. هر چه اسناد بیشتری تهیه کنید، خیال شما در آینده راحت‌تر خواهد بود.
