بررسی تفاوت فیبر نوری و کابل شبکه

تفاوت فیبر نوری و کابل شبکه

تصور این که بشر امروزی بتواند بدون استفاده از اینترنت و ارتباطات مخابراتی زندگی کند، بسیار سخت و مشکل است. شاید برای شما هم پیش آمده باشد که این سیستم‌ ارتباطی که با زندگی ما عجین شده است و انجام دادن کارهایمان بدون آن غیرممکن است، چگونه و با استفاده از چه ابزارهایی کار خود را انجام می‌دهد. اطلاعات ما به در شبکه‌های اینترنتی و مخابراتی به شکل داده‌هایی الکترونیکی و با استفاده از روش‌های مختلفی به مقصد مد نظر ما می‌رسند. یکی از این روش‌‌ها، انتقال داده‌ها توسط کابل‌های شبکه است. کابل‌های شبکه به دو دستۀ عمدۀ کابل‌های فیبر نوری و کابل‌های مسی به هم تابیده شده تقسیم می‌شوند. در دهه‌های پیشین، استفاده از کابل‌های شبکۀ مسی مرسوم‌تر بود اما با پیشرفت تکنولوژی و نیاز به سرعت و کیفیت بیش‌تر، کابل‌های فیبر نوری جایگزین کابل‌های قبلی شدند. در این مقاله سعی کرده‌ایم به دلایل این تغییر بپردازیم و تفاوت‌ فیبر نوری و کابل شبکه و معایب و مزایای هر کدام را بررسی کنیم تا بتوانیم به شما در انتخابی بهتر کمک کنیم. با ما تا انتها همراه باشید.

کابل شبکه چیست؟

برای شروع بحث، ابتدا باید با مفهوم کابل شبکه آشنا شویم. کابل شبکه متصل‌کنندۀ وسایل الکترونیکی از جمله لپ‌تاپ، کامپیوتر، کنسول بازی یا دستگاه‌های دیگر به روتر شبکه است. از جمله مزیت‌های آن نسبت به اتصال Wi-Fi، امنیت و سرعت بالاتر و اختلال کم‌تر است. با استفاده از این کابل، شبکه‌های محلی (Local Area Network) ساخته می‌شوند که به همین دلیل، به کابل‌های شبکه کابل لن نیز گفته می‌شود.

برای انواع کابل شبکه دسته‌بندی‌های مختلفی وجود دارد که آن‌ها را از نظر جنس، ساختار و … بررسی می‌کند اما به طور کلی می‌توان کابل لن را به سه دستۀ کابل کواکسیال، فیبر نوری و زوج تابیده‌شده تقسیم کرد که ما در این مقاله به بررسی فیبر نوری و زوج تابیده‌شده می‌پردازیم.

1- کابل شبکه زوج تابیده‌شده

مس یکی از رساناترین فلزات در طبیعت است که همین ویژگی آن باعث شده است که از آن در عرصه‌های مخابرات و الکترومغناطیس بهره ببرند. یکی از این کاربردها، استفاده از این عنصر به عنوان فلز سازندۀ کابل‌های شبکۀ به هم تابیده‌شده است. در این نوع کابل لن،‌ چهار سیم مسی مورد استفاده قرار گرفته است که دو تای آن‌ها وظیفۀ انتقال داده‌ها را با استفاده از سیگنال‌های الکترونیکی بر عهده دارند و دو سیم دیگر داده‌ها را دریافت می‌کنند. علت انتخاب مس به عنوان عنصر سازندۀ سیم‌های کابل شبکه، علاوه بر رسانایی آن، مقاومت آن در برابر شرایط مختلف آب و هوایی و وضعیت‌های مختلف است. کابل‌های زوج تابیده‌شده به دو دستۀ روکش‌دار (STP) و بدون روکش (UTP) تقسیم می‌شوند. این نوع کابل در استانداردهای مختلفی تولید شده‌اند که با بهبود استانداردها، سرعت و پهنای باند آن‌ها نیز افزایش یافته است. کابل‌های Cat 6a و Cat7 از جمله کابل‌های به هم تابیده‌ای هستند که سرعت بالایی تا حدود 100 گیگ بر ثانیه را به مصرف‌کننده ارائه می‌دهند.

2- کابل فیبر نوری

کابل فیبر نوری نوعی کابل شبکه است که از یک یا چند رشته الیاف شیشه‌ای و چندین پوشش عایق محافظ تشکیل شده است. این نوع کابل با هدف انتقال داده‌ها برای مسافت‌های زیاد و با کارایی بالا ساخته شده و در شبکه‌های بزرگ، دیتاسنترها و زیرساخت‌های مخابراتی کاربرد دارد. کابل‌های فیبر نوری نسبت به کابل‌های سیمی پهنای بیشتر دارند و می‌توانند داده‌ها را تا مسافت‌های بیش‌تری (مانند فاصله دو کشور یا شهر) انتقال دهند.

کابل‌های فیبر نوری از مفهوم شکست نور برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کنند. ماهیت نور باعث می‌شود که در محیط‌هایی متفاوت دچار شکست و تغییر جهت شود؛ پس وقتی نور از هوا به آب وارد می‌شود، به حرکت خود به شکل خط مستقیم ادامه نمی‌دهد و می‌شکند. دانشمندان با استفاده از این رویداد، شیشه را عنوان یک محیط انتشاری استفاده کردند و با استفاده از اشعۀ لیزر فرآیند انتقال داده را انجام می‌دهند.

روش عملکردی این کابل‌ها به این صورت است که سیگنال‌های مخابراتی و داده‌ها را به صورت پالس‌هایی نوری حمل می‌کنند که با استفاده از لیزرها و ال.ای.دی‌های کوچک ساخته شده‌اند. این سیگنال‌ها با استفاده از رشته‌هایی شیشه‌ای منتقل می‌شوند که ضخامت آن‌ها به سختی به اندازۀ موی انسان است. مرکز هر کدام از این رشته‌ها هسته است که محل گذر پالس‌های نوری است. لایه‌ای شیشه‌ای دور هسته وجود دارد که سیگنال‌های نوری را به درون هسته بازتاب می‌دهد تا مانع از بین رفتن سیگنال‌ها شود. پوشش بیرونی کاملاً کدر است و مانع ورود نور به داخل کابل می‌شود که این امر مانع ایجاد نویز و تداخل نور می‌شود.

تفاوت فیبر نوری و کابل شبکه

در این قسمت و پس از معرفی هر دو نوع کابل شبکه، به بررسی تفاوت‌ها و معایب و مزایای هر کدام می‌پردازیم:

1- تفاوت فیبر نوری و کابل شبکه در نویز و تداخل

از اصلی‌ترین تفاوت‌های کابل شبکه و فیبر نوری، پدیده‌ای به نام تداخل الکتریکی است. تداخل الکتریکی اغتشاش‌هایی حاصل از یک منبع خارجی هستند که به صورت القای الکترومغناطیسی و یا الکتروستاتیکی بر مدار تأثیر می‌گذارد… به بیان ساده‌تر نویزهایی است که گاهی بر روی شبکه تأثیر می‌گذارند همان تداخل هستند. کابل فیبر نوری، برخلاف کابل شبکه، نسبت به این پدیده آسیب‌پذیر نیست و در این نوع کابل‌ها به علت استفاده نکردن از جریان الکتریکی، این پدیده رخ نمی‌دهد. همین مسئله باعث می‌شود که این نوع کابل را به گزینه‌ای مناسب برای محل‌های عبور برق فشار قوی تبدیل می‌کند.

2- تفاوت فیبر نوری و کابل شبکه در ایجاد حوادث

همان طور که در بالا توضیح داده شد، پدیده‌ای به نام تداخل الکتریکی در کابل‌های زوج تابیده شده مسی به وجود می‌آید که آن‌ها را به گزینه‌ای نامناسب برای محل‌های صنعتی و با برق و اتصالات فشار قوی می‌کند. با استفاده از این نوع کابل، احتمال رخ دادن حوادثی نظیر آتش‌سوزی نیز وجود دارد. با استفاده از کابل فیبر نوری می‌توان مانع بروز این مشکلات و حوادث و عملکرد نادرست شبکه شد.

3- تفاوت فیبر نوری و کابل شبکه در امنیت شبکه

امنیت اطلاعات امروزه از اهمیت بالایی برخوردار است. کابل‌های زوج تابیده شده به علت استفاده از مفتول‌های مسی راحت‌تر رهگیری می‌شوند و سیگنال‌های آن به راحتی قابل دسترسی هستند اما اطلاعات منتقل‌شده توسط کابل‌های فیبر نوری از امنیت بیش‌تری برخوردارند و امکان رهگیری آن‌ها به این آسانی‌ها ممکن نیست.

4- تفاوت فیبر نوری و کابل شبکه در سرعت انتقال داده

کابل‌های فیبر نوری به علت بهره‌گیری از تکنولوژی‌های پیشرفته انتقال نور، از همان ابتدا برتری محسوسی نسبت به سایر کابل‌های شبکه داشتند. البته با گذشت زمان و بهبود استانداردها، کابل‌های شبکه زوج تابیده شده نیز از سرعت‌های قابل قبولی بهره می‌برند که حتی گاهی با سرعت کابل‌های فیبر نوری برابر است. با این وجود، در مسافت‌های طولانی، در کابل فیبر نوری اصطکاک باعث کاهش سرعت نمی‌شود که این خود مزیتی دیگر برای این نوع کابل است.

5- تفاوت فیبر نوری و کابل شبکه در ظرفیت و پهنای باند

پهنای باند در کابل‌های شبکه مانند قطر لوله‌های آب است که هر چه بزرگ‌تر باشد،‌ امکان انتقال دادۀ بیش‌تری را فراهم می‌آورد؛ به عبارت دیگر، پهنای باند به حداکثر میزان اطلاعاتی اطلاق می‌شود که می‌تواند در لحظه روی یک رسانه ارتباطی منتقل شود. رشته‌های مسی کابل شبکه ضخیم‌تر از رشته‌های فیبر نوری هستند که این موضوع باعث کم‌تر بودن ظرفیت و پهنای باند آن نسبت به کابل فیبر نوری می‌شود.

6- تفاوت فیبر نوری و کابل شبکه در وزن

کابل‌های فیبر نوری به علت استفاده از رشته‌های شیشه‌مانند در خود، وزن کمتری دارند که این امر باعث راحتی و سهولت آن‌ها در نصب می‌شود.

7- تفاوت فیبر نوری و کابل شبکه در هزینه

 از موارد دیگر بااهمیت در بررسی کابل‌های شبکه و فیبر نوری، تفاوت در هزینه‌ها است. در صورتی که قصد دارید شبکه‌ای در فضای خانه یا اداره ایجاد کنید،‌ استفاده از کابل‌های شبکه به‌صرفه‌تر است اما برای فواصل طولانی و استفاده‌های صنعتی، به دلیل قیمت بالای مس، استفاده از کابل‌های فیبر نوری مناسب‌تر است.

همچنین، هزینۀ نگهداری کابل‌های فیبر نوری با توجه آسیب‌پذیر بودن آن‌ها، بیش‌تر است. این نوع کابل، بسیار شکننده است و اگر آسیبی بر آن وارد شود، باید به طور کلی تعویض شود که این موضع هزینه‌ها را افزایش می‌دهد.

8- تفاوت فیبر نوری و کابل شبکه در انعطاف‌پذیری

 کابل‌‌های شبکه نسبت به فیبر نوری منعطف‌ترند که این موضوع نصب آن‌ها را آسان‌تر می‌کند.

9- تفاوت فیبر نوری و کابل شبکه در مقاومت شیمیایی

 کابل‌های فیبر نوری نسبت به کابل شبکه‌های معمول، از مقاومت پایین‌تری در برابر مواد شیمیایی برخوردارند که این موضوع استفاده از آن‌ها را در محیط‌های مختلف، نظیر استفاده در زیر آب یا تونل‌ها دشوارتر می‌کند.

اتصال فیبر نوری به کابل شبکه

برای اتصال فیبر نوری به کابل شبکه که دو نوع رسانۀ ناهمسان هستند، از مبدل فیبر نوری یا مدیا کانورتر استفاده می‌شود. برای تبدیل کابل شبکه به فیبر نوری از یک مبدل استفاده می‌شود که از دو ترانسیور با توانایی انتقال داده‌ها و دریافت آن‌ها از دیگری و دو منبع تغذیه تشکیل می‌شود. هر یک از ترانسیورها کانکتورهای مختلفی دارند که قابلیت سازگاری با رسانه‌های مختلفی را دارند. یک نوع رسانه به دستگاه وارد می‌شود و دیگری از آن خارج می‌شود. کاربرد این مبدل‌ها، گسترش شبکه است.

سخن پایانی

در این مقاله به معرفی کابل شبکه و فیبر نوری پرداختیم و معایب و مزایای هر کدام نسبت به دیگری را مورد بررسی قرار دادیم. اگرچه کابل فیبر نوری از مزایای بیشتری برخوردار است اما نصب آن نیاز به مهارت ویژه‌ای دارد که همین امر نصب آن را دشوارتر می‌کند. همچنین نگهداری آن سخت‌تر و میزان هزینۀ آن بیش‌تر است اما با این وجود، باز هم استفاده از این سیستم در سیستم‌های مخابراتی، سیستم‌های سانترال و بسیاری مراکز دیر نسبت به کابل شبکۀ مسی مناسب‌تر است.