روش های انتقال داده ها در شبکه (رسانه های انتقال)

در ساختار شبکه های کامپیوتری، ادوات کامپیوتری مختلف به وسیله لینک های مخابراتی به یکدیگر متصل شده اند و این لینک های مخابراتی هستند که باعث می شوند این ادوات بتوانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و سیگنال ها و داده ها بتوانند منتقل شوند. این لینک های مخابراتی که به آن ها رسانه های انتقال (Transmission Media) هم گفته می شود، به دو دسته ی کلی محیط هدایت شده و محیط هدایت نشده، تقسیم بندی می شوند.

رسانه های هدایت شده، از یک بستر فیزیکی برای انتقال سیگنال ها و امواج استفاده می کنند.به محیط های هدایت شده در اصطلاح، محیط سیمی یا کابلی گفته می شود. زیر مجموعه رسانه های هدایت شده، از 3 دسته کلی زوج سیم های مسی (Twisted Pair) ، کابل های هم محور)  (Coaxial و فیبر نوری (Optical Fiber) تشکیل شده است.

رسانه های هدایت نشده، بر خلاف رسانه های هدایت شده، از یک محیط فیزیکی برای انتقال داده ها و سیگنال ها استفاده نمی کنند بلکه امواج نیازی به این محیط فیزیکی ندارند و در هوا، خلا، آب و .. منتقل می شوند. به محیط های هدایت نشده در اصطلاح، محیط بی سیم گفته می شود. زیر مجموعه های رسانه های انتقال هدایت نشده ، شامل امواج رادیویی، ماهواره ها و امواج مایکروویو و .. دسته بندی می شود. در شکل زیر می توانید ساختار رسانه های انتقال را مشاهده کنید:

رسانه های انتقال هدایت شده

زوج سیم مسی به هم تابیده (Twisted Pair) : روش استفاده از زوج سیم های مسی به هم تابیده،  یکی از متداول ترین و  ارزان ترین و پرمصرف ترین رسانه های انتقال است به طوری که اکثر اتصالات سیمی بین گوشی های تلفن و مراکز تلفن از این نوع است. این نوع اتصال برای مراکز سرویس دهنده تلفن و اینترنت، نوعی سرمایه به حساب می آید زیرا که مس، گران قیمت است و برای این اتصالات بین منازل وشرکت ها تا مراکز تلفن، سیم کشی طولانی انجام می پذیرد.

دسته‌بندی	نام مرسوم	ویژگی کلیدی
محیط هدایت شده (Wired)	سیمی یا کابلی	از یک بستر فیزیکی برای انتقال سیگنال‌ها استفاده می‌کند.
محیط هدایت نشده (Wireless)	بی‌سیم	نیازی به محیط فیزیکی ندارد و امواج در هوا، خلاء، آب و… منتقل می‌شوند.

استفاده از زوج سیم های مسی، بیش از صد سال است که در شبکه های تلفن انجام می شود.  این زوج سیم ابتدا برای انتقال تماس های صوتی استفاده می شد اما به مرور زمان و با گسترش فنلوری ها و نیاز های بیشتر، از این زوج سیم های مسی برای انتقال داده ها هم استفاده شد. این زوج سیم های مسی به هم تابیده (پیچیده) شده اند و به دلیل این تداخل الکترومغناطیسی، اثر یکسانی روی این سیم ها می گذارد، باعث می شود که انتشار موج بهتر و بیشتر صورت گیرد. از کاربردهای زوج سیم های مسی به هم تابیده در شبکه های تلفنی، ارتباطات داخل یک ساختمان و انتقال سیگنال های دیجیتال و آنالوگ استفاده می شود. البته در نظر داشته باشید در فرکانس های بالا نمی توان از این زوج سیم ها استفاده کرد، زیرا اتلاف انرژی بسیار بالا می رود و افت توان خواهیم داشت.

رسانه‌های انتقال هدایت شده (سیمی)

رسانه‌های هدایت شده از بستر فیزیکی برای هدایت سیگنال استفاده می‌کنند. زیرمجموعه‌های اصلی این رسانه‌ها شامل موارد زیر هستند:

زوج سیم مسی به‌هم‌تابیده (Twisted Pair)

• نوع متداول و ارزان: این روش یکی از متداول‌ترین، ارزان‌ترین و پرمصرف‌ترین رسانه‌های انتقال است.
• کاربرد اصلی: بیشتر اتصالات سیمی بین گوشی‌های تلفن و مراکز تلفن از این نوع است. همچنین در شبکه‌های تلفنی، ارتباطات داخل ساختمان و انتقال سیگنال‌های دیجیتال و آنالوگ کاربرد دارد.
• مکانیزم: زوج سیم‌ها به‌هم تابیده شده‌اند تا تداخل الکترومغناطیسی اثر یکسانی روی آن‌ها بگذارد و انتشار موج بهتر صورت گیرد.
• محدودیت: در فرکانس‌های بالا قابل استفاده نیستند، زیرا اتلاف انرژی (افت توان) بالا می‌رود.

کابل‌های هم‌محور (Coaxial Cable)

• ساختار: از دو رسانا تشکیل شده که حول یک محور قرار دارند و توسط یک عایق (دی‌الکتریک) جدا شده‌اند و یک پوشش خارجی روی آن‌ها قرار دارد.
• مزیت نسبت به Twisted Pair: پهنای باند بیشتری را منتقل می‌کند.
• عیب نسبت به Twisted Pair: هزینه ساخت و قیمت آن بالاتر است.
• کاربرد: بیشتر برای کابل‌های تلویزیونی استفاده می‌شود و می‌توان با مودم کابلی از آن برای دسترسی به اینترنت پرسرعت (تا چند ده مگابیت بر ثانیه) استفاده کرد.
• قطر: بین ۱ تا ۲.۵ سانتی‌متر است.

 

کابل های هم محور نسبت به زوج سیم مسی، پهنای باندی بیشتری را برای می تواند انتقال دهد و از طرفی هزینه  ساخت و قیمت آن هم بالاتر است. از کابل های هم محور بیشتر برای کابل های تلویزیونی استفاده می شود اما با توجه به ویژگی های آن برای انتقال داده ها نیز مورد استفاده قرار می گیرد.به کمک یک مودم کابلی می توان از این زیر ساخت برای دسترسی به اینترنت پر سرعت ( تا سرعت های چند ده مگابیت بر ثانیه) بهره گرفت. در تلویزیون کابلی و دسترسی اینترنت کابلی، فرستنده سیگنال دیجیتال را به یک باند فرکانسی خاص برده و سپس سیگنال آنالوگ حاصل را به چندین گیرنده همزمان مخابره می کند. قطر این کابل ها بین 1 تا 2.5 سانتی متر است. در شکل زیر ویژگی های این کابل را مشاهده می کنید:

فیبر نوری (Optical Fiber)

• اهمیت: ستون فقرات شبکه‌های کامپیوتری و اینترنت کنونی است.
• ظرفیت: می‌تواند پهنای باند عظیمی در حد چند صد گیگاهرتز فراهم کند و حجم عظیمی از داده را در واحد زمان منتقل نماید.
• امنیت و مقاومت:
  • تداخل الکترومغناطیسی و امواج دیگر بر آن اثری ندارد.
  • شنود از آن بسیار دشوار است.
  • در مسافت‌های طولانی، تضعیف بسیار کمی دارد.
  • نرخ خرابی و خطای آن بسیار پایین‌تر از کابل‌های کواکسیال و زوج سیم مسی است.
  • اندازه و وزن بسیار کمی دارد.
• ساختار: دارای یک هسته از جنس پلاستیک یا شیشه است که روکشی آن را پوشانده و لایه بیرونی کل مجموعه را محافظت می‌کند.
• قطر رشته: بین ۲ تا ۱۲۵ میکرومتر است.
• محدودیت: هزینه ساخت فیبرها و تجهیزات مرتبط (فرستنده، گیرنده، سوئیچ‌های نوری) بسیار بالا است و استفاده از آن را در شبکه‌های کوتاه برد مانند دسترسی اینترنت خانگی محدود کرده است.

فیبر های نوری یک هسته دارند که از جنس پلاستیک یا شیشه است. دور این هسته را روکشی در بر گرفته است و دور کل این مجموعه نیز پوششی قرار دارد که از این مجموعه محافظت می کند. قطر رشته ای فیبر نوری بین 2 تا 125 میکرو متر است. هزینه ساخت فیبر های نوری وتجهیزات آن مانند فرستنده ها، گیرنده ها و سوییچ های نوری بسیار بالا است و استفاده از آن را در شبکه های کوتاه برد مانند دسترسی اینترنت خانگی محدود کرده است.

پچ کورد فیبر نوری HPE OM3 و HPE OM4

پچ کورد فیبر نوری HPE OM3 و HPE OM4 از جمله تجهیزات مهم در شبکه‌های پرسرعت و مراکز داده هستند که برای اتصال سرورها، استوریج‌ها و سایر تجهیزات شبکه به یکدیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند. این پچ کوردها با استفاده از فیبر نوری، امکان انتقال داده‌ها با سرعت بالا و پهنای باند زیاد را فراهم می‌کنند.

پچ کورد فیبر نوری HPE OM3

پچ کورد فیبر نوری HPE OM3 یک کابل فیبر نوری چند حالته (Multi-mode) است که برای انتقال داده‌ها در فواصل کوتاه و متوسط مناسب است. این پچ کورد از فیبر نوری با قطر 50/125 میکرومتر ساخته شده است و می‌تواند داده‌ها را با سرعت 10 گیگابیت بر ثانیه تا فاصله 300 متر انتقال دهد.

ویژگی‌های پچ کورد فیبر نوری HPE OM3

• نوع فیبر: Multi-mode
• قطر فیبر: 50/125 میکرومتر
• سرعت انتقال داده: تا 10 گیگابیت بر ثانیه
• فاصله انتقال: تا 300 متر
• کانکتور: LC
• رنگ: آبی
• جنس روکش: LSZH (Low Smoke Zero Halogen)

پچ کورد فیبر نوری HPE OM4

پچ کورد فیبر نوری HPE OM4 نیز یک کابل فیبر نوری چند حالته است که برای انتقال داده‌ها در فواصل کوتاه و متوسط مناسب است. با این تفاوت که این پچ کورد از فیبر نوری با قطر 50/125 میکرومتر ساخته شده است و می‌تواند داده‌ها را با سرعت 10 گیگابیت بر ثانیه تا فاصله 550 متر یا با سرعت 40 گیگابیت بر ثانیه تا فاصله 150 متر انتقال دهد.

ویژگی‌های پچ کورد فیبر نوری HPE OM4

• نوع فیبر: Multi-mode
• قطر فیبر: 50/125 میکرومتر
• سرعت انتقال داده: تا 40 گیگابیت بر ثانیه
• فاصله انتقال: تا 550 متر (10Gbps) یا 150 متر (40Gbps)
• کانکتور: LC
• رنگ: بنفش
• جنس روکش: LSZH (Low Smoke Zero Halogen)

تفاوت بین پچ کورد فیبر نوری HPE OM3 و HPE OM4

اصلی‌ترین تفاوت بین پچ کورد فیبر نوری HPE OM3 و HPE OM4 در سرعت و فاصله انتقال داده است. پچ کورد OM4 به دلیل پهنای باند بیشتر، می‌تواند داده‌ها را با سرعت بالاتر و در فواصل طولانی‌تر انتقال دهد.

مقایسه فیبر نوری (HPE OM3 و OM4)	HPE OM3	HPE OM4
نوع فیبر	Multi-mode	Multi-mode
قطر فیبر	50/125 میکرومتر	50/125 میکرومتر
سرعت انتقال داده	تا 10 Gbps	تا 40 Gbps
فاصله انتقال	تا 300 متر (با سرعت 10Gbps)	تا 550 متر (با سرعت 10Gbps) یا 150 متر (با سرعت 40Gbps)
رنگ روکش	آبی	بنفش
تفاوت اصلی	سرعت و فاصله انتقال کمتر	پهنای باند بیشتر، سرعت و فاصله انتقال طولانی‌تر

کاربرد پچ کورد فیبر نوری HPE OM3 و HPE OM4

پچ کوردهای فیبر نوری HPE OM3 و HPE OM4 در موارد زیر کاربرد دارند:

• اتصال سرورها به سوئیچ‌ها و روترها
• اتصال استوریج‌ها به سرورها
• اتصال تجهیزات شبکه در مراکز داده
• ایجاد ارتباط بین ساختمان‌ها و دفاتر

نکات مهم در خرید پچ کورد فیبر نوری HPE OM3 و HPE OM4

• طول کابل: طول کابل باید با توجه به فاصله بین تجهیزات مورد نظر انتخاب شود.
• نوع کانکتور: نوع کانکتور باید با پورت‌های موجود در تجهیزات سازگار باشد.
• کیفیت کابل: کیفیت کابل تاثیر زیادی در عملکرد و طول عمر آن دارد. بهتر است از برندهای معتبر و با کیفیت خرید کنید.
• جنس روکش: جنس روکش کابل باید با توجه به شرایط محیطی انتخاب شود. روکش LSZH برای محیط‌های داخلی و روکش ضد آب برای محیط‌های خارجی مناسب است.

پچ کوردهای فیبر نوری HPE OM3 و HPE OM4 از تجهیزات ضروری در شبکه‌های پرسرعت و مراکز داده هستند. انتخاب پچ کورد مناسب با توجه به نیازهای شبکه و نوع تجهیزات مورد استفاده، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

برای کسب اطلاعات بیشتر و خرید پچ کورد فیبر نوری HPE OM3 و HPE OM4 می‌توانید با کارشناسان فنی شرکت یاقوت سرخ تماس بگیرید.

• ظرفیت انتقال بسیار بیشتر نسبت به کابل های هم محور و زوج سیم مسی
• عدم تاثیر تداخلات الکترو مغناطیسی بر روی آن
• در انتقال داده ها در مسافت ها ی دور، تضعیف بسیار کمی دارد
• نرخ خرابی و خطای آن بسیار پایین تر از کابل های هم محور و زوج سیم مسی است
• اندازه و وزن بسیار کمی دارد

رسانه های انتقال هدایت نشده ( محیط انتقال بی سیم)

رسانه های انتقال هدایت نشده که به آن ها محیط انتقال بی سیم هم گفته می شود، برای انتقال داده از محیط آزاد مانند هوا استفاده می کنند. برای ارسال و دریافت سیگنال ها در این محیط نیاز به وسیله ای به نام آنتن مخابراتی داریم. آنتن ها ارسال و دریافت سیگنال در این محیط بی  سیم را بر عهده دارند.

در این محیط، امواج توسط طیف های مختلف الکترومغناطیسی در محیط آزاد مانند هوا، آب، خلا و .. منتشر می شوند. ممکن است این محیط های بی سیم و عوامل جوی، اثرات منفی بر روی این سیگنال ها و و داده ها که در این محیط منتشر می شوند بگذارند. برخی عوامل طبیعی مانند وجود ساختمان های بلند، کوه ها ، طوفان و … ممکن است بر انتشار این داده ها اثراتی مخرب داشته باشند. برای مثال اگر در مقابل انتشار امواج و داده ها، عوامل طبیعی وجود داشته باشند که باعث جذب شوند، این امواج جذب شده و دیگر نمی توانند به انتشار خود ادامه دهند، یا اگر عوامل بازتابی در مقابل این امواج وحود داشته باشد، باعث می شود امواج برگشت داده شوند. حتی ممکن است برخی امواج الکترومغناطیسی با امواج در حال انتشار تداخل داشته باشند و موجب کاهش کیفیت سرویس دهی شوند.

رسانه‌های انتقال بی‌سیم برای انتقال داده‌ها از محیط آزاد مانند هوا، آب یا خلاء استفاده می‌کنند.

• ابزار انتقال: برای ارسال و دریافت سیگنال‌ها در این محیط، نیاز به آنتن مخابراتی داریم.
• عوامل مخرب: ممکن است عوامل جوی یا موانع طبیعی مانند ساختمان‌های بلند، کوه‌ها یا طوفان، اثرات منفی مانند جذب، بازتاب یا تداخل بر روی امواج در حال انتشار بگذارند و کیفیت سرویس‌دهی را کاهش دهند.
• دسته‌بندی امواج بی‌سیم:
  • امواج رادیویی: محدوده فرکانسی ۳۰ مگاهرتز تا ۱ گیگاهرتز. از ارتباطات چندپخشی و همه‌پخشی (مانند رادیو و تلویزیون) پشتیبانی می‌کنند.
  • امواج مایکروویو: محدوده فرکانسی ۱ گیگاهرتز تا ۴۰ گیگاهرتز. از ارتباطات نقطه‌به‌نقطه پشتیبانی می‌کنند. شبکه‌های تلفن همراه (3G, 4G, 5G) ، شبکه‌های ماهواره‌ای و شبکه‌های بی‌سیم محلی (Wi-Fi) از این دسته هستند.
  • امواج مادون قرمز: محدوده فرکانسی ۳۰۰ گیگاهرتز تا ۲۰۰ تراهرتز. محدوده ارتباطی کوچکی را پوشش می‌دهند.

میتوان 3 دسته برای امواج بی سیم در نظر گرفت:

• امواج رادیویی : محدوده فرکانسی امواج رادیویی بین 30 مگاهرتز تا 1 گیگا هرتز است.از ارتباطات چند پخشی و همه پخشی پشتیبانی می کنند.امواج رادیو و تلویزیون از این دسته است.
• امواج ماکروویو : محدوده فرکانسی امواج ماکروویو بین 1 گیگا هرتز تا 40 گیگا هرتز است.از ارتباطات نقطه به نقطه پشتیبانی می کنند.شبکه های تلفن همراه ، شبکه های ماهواره ای و شبکه های بی سیم محلی، همگی از دسته امواج ماکروویو هستند.
• امواج مادون قرمز : محدوده فرکانسی امواج مادون قرمز بین 300 گیگا هرتز تا 200 ترا هرتز است. محدوده ارتباطی کوچکی را پوشش می دهند.

شبکه های بی سیم :

شبکه هایی که از این محیط بی سیم برای ارتباط نود ها و گره ها استفاده می کنند، را شبکه های بی سیم می گویند و شامل موارد زیر می شود:

• شبکه بی سیم محلی ( wifi ).
• شبکه های موبایل (3G,4G,5G).
• آنتن های مایکروویو زمینی.
• شبکه های ماهواره ای.

مقایسه شبکه های باسیم و شبکه های بی سیم

شبکه های با سیم (Wired Network) :

• مقیاس پذیری بالایی دارند.
• پهنای باند بسیار زیادی را می توانند در اختیار کاربران قرار دهند.
• زیر ساخت پیچیده و دشواری دارند.
• انرژی سیگنال در داخل محیط فیزیکی هدایت می شود.

شبکه های بی سیم (Wireless Network) :

• پهنای باند محدودی را می توانند در اختیار کاربران قرار دهند.
• زیر ساخت ساده تری دارند و از یک سری آنتن ها و انتقال دهنده ها تشکیل شده اند.
• انرژی سیگنال در داخل فضا (هوا، آب،خلا و .. ) هدایت می شود.
• ارتباط فیزیکی بین کاربر و شبکه وجود ندارد.

مقایسه شبکه های باسیم و شبکه های بی سیم

ویژگی	شبکه باسیم (Wired)	شبکه بی‌سیم (Wireless)
مقیاس پذیری	بالا	متغیر
پهنای باند	بسیار زیاد	محدودتر
زیر ساخت	پیچیده و دشوار	ساده‌تر (از آنتن‌ها و انتقال‌دهنده‌ها تشکیل شده)
انتقال سیگنال	در داخل محیط فیزیکی هدایت می‌شود	در داخل فضا (هوا، آب، خلاء و…) هدایت می‌شود
ارتباط فیزیکی	وجود دارد	وجود ندارد

نتیجه گیری

همانطور که مشاهده کردید، انتخاب رسانه انتقال مناسب، از زوج سیم‌های مسی با کاربرد عمومی گرفته تا فیبر نوری با پهنای باند عظیم، نقشی حیاتی در کارایی، سرعت و پایداری شبکه شما ایفا می‌کند. به‌ویژه در شبکه‌های پرسرعت و دیتاسننتری (مراکز داده) که نیاز به سرعت‌های بالا و مدیریت حجم عظیمی از داده دارید، تجهیزاتی مانند پچ کوردهای فیبر نوری HPE OM3 و HPE OM4 نقشی ضروری ایفا می‌کنند. اگر به دنبال ارتقاء زیرساخت شبکه خود با تجهیزات سرور و پچ کوردهای فیبر نوری با کیفیت از برند معتبر HPE هستید، همین حالا با کارشناسان فنی شرکت یاقوت سرخ، مرکز تخصصی سرور HPE، تماس بگیرید تا با توجه به نیازهای خاص شبکه و نوع تجهیزات مورد استفاده شما، بهترین راهکارها و تجهیزات مناسب را به شما معرفی کنند.