آشنایی با استانداردهای شبکه

آشنایی با استانداردهای شبکه

آشنایی با استانداردهای شبکه که برای انواع شبکه ها دسته بندی شده اند و باعث شناخت مشخصات داخلی شبکه ها می شود، می تواند بسیار مفید باشد.

استانداردهای مربوط به شبکه‌های Ethernet بر اساس کابل کشی

متداول ترین استانداردهای شبکه اترنت برای کابل های Twisted Pair عبارتند از:

استاندارد ۱۰base-T

 این عبارت از ۳ قسمت (۱۰، کلمه base و حرف T) تشکیل شده است.

• عدد ۱۰ نشان دهنده این است که حداکثر throughput که می توانید استفاده کنید، Mbps 10  است.
• Base هم نشان دهنده شبکه های Ethernet و هم نشان دهنده خط baseband است.
• حرف T نشان دهنده Twisted pair به معنای کابل تویستدپر است

پس این استاندارد، نشان دهنده شبکه ای است که از کابل های Twisted pair با استاندارد Ethernet و پهنای باند ۱۰Mbps استفاده می کند.

استاندارد ۱۰۰base-T (Fast Ethernet )

دقیقاً مثل استاندارد قبلی است با این تفاوت که throughput  آن ، ۱۰ برابر بیشتر شده و شما حجمی معادل ۱۰۰Mbps را می توانید از پهنای باند استفاده کنید. استانداردی که IEEE در نظر گرفته استاندارد IEEE 802.3U است.

استاندارد ۱۰۰Base-tx

تفاوت آن با استاندارد قبلی فقط در حرف x است که نشان دهنده Full-duplex transmission آن است یعنی وقتی شما در شبکه از ۲ کابل Twisted pair به صورت همزمان برای ارسال و دریافت استفاده می کنید هم روی سرعت و هم روی کالیژن دامین (Collision Domain) تاثیر می گذارد. بنابراین، کارایی بهتری نسبت به شبکه ۱۰۰base-T خواهد داشت.

استاندارد۱۰۰۰base-T

به استاندارد۱۰۰۰base-T شبکه گیگا اترنت هم گفته می شود. تنها تفاوت باز هم استفاده از throughput  بیشتر نسبت به شبکه های قبلی است. یعنی از کابلی با کتگوری(دسته بندی) بالاتر استفاده می کنید. استاندارد آن IEEE802.3ab standard است که نشان دهنده نوع کابل و سرعتی است که در این شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

استاندارد ۱۰GBase-T

سرعت آن نسبت به استاندارد قبلی ۱۰ برابر استاندارد IEEE802.3an است. در این استاندارد، از کابل هایی با حداکثر طول ۱۰۰ متر بین دو نود می توان استفاده کرد چون بیشتر از آن، دچار افت سیگنال می شود.

در این شبکه ها می توان حداکثر از ۳ سگمنت (بخش) استفاده کرد. همانطور که در آموزش های قبلی توضیح دادیم سگمنت بخش های مختلف از یک شبکه است که توسط دستگاهی مثل بریج (پل) به صورت جداگانه به هم وصل می شوند.

استاندارد شبکه های دارای کابل فیبر نوری

شبکه هایی که از کابل های فیبر نوری استفاده می کنند استانداردهایی دارند که به عنوان نمونه چند مورد را بررسی می‌کنیم:

استاندارد ۱۰۰۰Base-LX(1-Gigabite Ethernet )

عدد ۱۰۰۰ مثل استاندارد های قبلی، نشان دهنده همان throughput است،۱۰۰۰ مگابیت بر ثانیه مقدار پهنای باندی است که می توان برای انتقال این حجم اطلاعات از آن استفاده کرد.base هم  Ethernet و Lx هم از استاندارد های مربوط به شبکه است که از فیبر نوری استفاده می‌کنند.

در این شبکه هم می توان از نوع کابل Single mode و هم از نوع multimode استفاده کرد. اگر از نوع Single mode استفاده شود، طول کابل Single mode  به کار برده شده می تواند ۵۰۰۰ متر باشد و طول کابل multimode   هم حدودا ۵۵۰ متر قابل استفاده است.

استاندارد ۱۰۰۰Base-SX (1-Gigabite Ethernet )

در این شبکه فقط از کابل نوع multimode  استفاده می کنیم. اگر کابلی مورد استفاده از نوع ۵۰ میکرون باشد می توان حداکثر تا ۵۵۰ متر به صورت یک تکه از آن استفاده کرد ولی اگر از نوع کابل به  قطر ۶۲.۵ استفاده کنیم حداکثر به طول  ۲۷۵ متر می توان از این نوع کابل بهره برد.

در این جدول زیر، مهم ترین استاندارد ها را برای شما به نمایش گذاشتیم که با هم بررسی و مقایسه می کنیم.

در این جدول اطلاعات به صورت زیر دسته بندی شده اند:

• ستون اول: سمت راست، نوع استاندارد.
• ستون دوم: حداکثر سرعتی که می توانند ساپورت کنند.
• ستون سوم: حداکثر طولی که برای نوع کابل در نظر گرفته شده می توان استفاده کرد.
• ستون چهارم: نوع کابلی که می توان در این استاندارد شبکه استفاده کرد.

به عنوان مثال از استاندارد ۱۰GBase-T که با آن آشنا شدیم شروع می کنیم. در جدول می بینیم که ۱۰ مگابایت بر ثانیه سرعت دارد و می توان از کابل نوع cat 3  یا از better UTP   نیز به  طول ۱۰۰ متر استفاده کرد.

استاندارد شبکه بعدی ۱۰۰Base-tx  هست که قبلاً با آن آشنا شدیم و حداکثر سرعت ۱۰۰ مگابایت بر ثانیه و با طول ۱۰۰ متر ولی از کابل نوع cat5  یا better UTP می توانیم استفاده کنیم. (پس طبق جدول حداقل باید از نوع کابل cat 5   یا بهتر از آن استفاده کنیم ).

استاندارد شبکه بعدی ۱۰۰۰Base-t است که حد اکثر سرعت ۱۰۰۰ مگابایت بر ثانیه سرعت دارد که می توان از کابل cat5   یل better UTP   به طول ۱۰۰ متر استفاده کرد که البته طبق جدول، بهتر است از کابل cat 5 استفاده شود.

استاندارد بعدی ۱۰GBase-T  است که سرعت آن ده هزار مگابایت بر ثانیه با طول ۱۰۰ متر و می توان از کابل cat6 یا cat7 استفاده کرد که البته بهتر است از  cat 7 استفاده کرد.

استاندارد های فیبر

در این جدول از استاندارد ۱۰۰Base-tx به بعد، استاندارد های فیبر هستند. این استاندارد شبکه، دارای پهنای باند ۱۰۰ مگابایت بر ثانیه با طول کابل  ۲۰۰۰ متر است که می‌توان از کابل نوع MMF  (مالتی  مود فیبر) در آن استفاده کرد.

استاندارد شبکه بعدی، ۱۰۰۰Base-Lx است که پهنای باند ۱۰۰۰ مگابایت بر ثانیه دارد و می توان از  کابل MMF  به طول  ۵۵۰ متر و کابل SMT (سینگل مود فیبر )به طول  ۵۰۰۰  متر در آن استفاده کرد.

استاندارد بعدی ۱۰۰۰BASE-SX  است که دارای پهنای باند ۱۰۰۰ مگابایت بر ثانیه بوده و تا طول کابل حداکثر ۵۵۰ متر را ساپورت می کند که البته به قطر هسته، نوع کابل، پهنای باند و کیفیت کابلی که استفاده می کنیم، بستگی دارد.

استاندارد بعدی ۱۰GBase-SR و ۱۰GBASE-SW هستند که می توانید در هر دوی آنها ۱۰ هزار مگابایت بر ثانیه به عنوان Throughput  داشته باشید و چون از کابل MMF   استفاده می کند می تواند حداکثر تا ۳۰۰ متر را پشتیبانی کند که البته به قطر هسته کابل ،کیفیت کابل و پهنای باند مورد استفاده بستگی دارد.

در این جدول، استاندارد شبکه بعدی ۱۰GBase-LR و ۱۰GBase-LW  هستند که هر دو از کابلSMF   استفاده می کنند که می تواند سرعت زیادی به اندازه ۱۰۰۰۰ مگابایت بر ثانیه با طول ۱۰۰۰۰ متر را ساپورت کند.

آخرین استاندارد شبکه در جدول، ۱۰GBase-ER و ۱۰GBase-EW هستند که حد اکثر سرعت آنها ۱۰۰۰۰ مگابایت بر ثانیه است ولی طول بسیار زیادتری را به خاطر نوع کابل SMT (با قطر مناسبی که می تواند تا ۴۰۰۰۰ متر را برای هر سگمنت استفاده کند  نسبت به استاندارد های قبلی پشتیبانی می کنند.

این نوع کابل برای شبکه های Interconnect  استفاده می شود که فاصله بین آنها زیاد است و حتی می‌تواند فاصله بین دو کشور را نیز پوشش دهد.

توجه داشته باشید که در این جدول فقط تعدادی از استاندارد های شبکه Ethernet  به نمایش در آمد اگر مایلید با  تمام  استاندارد های Ethernet  که IEEE  آنها را کدگذاری کرده، آشنا بشوید، جستجو در اینترنت و به خصوص ویکیپدیا می تواند منبع بسیار خوبی باشد.

اگر مایلید در قسمت passive  اینترنت یا  شبکه کار کنید باید با تمامی این قسمت ها آشنا باشید ولی برای شخصی که قرار است در آینده active کار باشد یعنی بیشتر به صورت configuration (پیکربندی) و implementation(پیاده سازی) نرم افزاری یا دیوایس های شبکه کار کند تا همین حد اطلاعات نیز کافی است.

مثالی از کاربرد کابل ها شبکه

در  تصویر بالا، یک مثال ذکر شده که در آن در مورد چگونگی استفاده از کابل ها در شبکه های بزرگ توضیح داده شده است. در سمت راست شبکه مربوط به( نتوورک سرویس پرووایدر) NSP  را می بینید که در آن از کابل های بسیار قدرتمندی باید استفاده شود چون  باید طول یا حجم بسیار زیادی از اطلاعات را ساپورت کنند که بین دو تا Router  شبکه از نوع کابل ۱۰GBase-SR استفاده شده که مشخصات آن را در اسلاید قبل دیدید.

بین NSP  و قسمت بعدی که ISP   یا Internet service provider  است یک کابل WAN  قرار دارد که این کابل  در خط مخابراتی یک کشور مثل کشور ایران توسط مخابرات ارائه می شود. خود مخابرات نیز ممکن است از یکی از همین کابل ها که تا اینجا از آن ها اسم بردیم، استفاده کند که مسئله جداگانه ای است .

در این تصویر از LINK  WAN استفاده شده  یعنی اینکه یک بستر بزرگ مخابراتی این دو را با استاندارد های مختلف  به هم متصل می کند .

در مرحله بعد به ISP  می رسیم که می بینید که باز هم بین روترهای ISP  که ممکن است محوطه بزرگی را پوشش دهند از نوع کابل ۱۰۰۰Base-T استفاده می کنند که البته اجباری برای استفاده از این کابل نیست. در واقع این یک مثال بود که با توجه به نوع، حجم، تعداد و طول فواصلی که اینجا داریم، این نوع کابل را به عنوان مثال استفاده کرده است.

 وقتی که ISP  به کمپانی های کوچکتر یا شبکه های کوچکتر که شبکه های LAN باشند،  سرویس می‌دهد، از استاندارد های ضعیف تری مثل ۱۰۰Base-T و ۱۰GBase-T برای  ارتباط بین سوییچ و روترها و دستگاه های داخل و حتی برای رسیدن به کامپیوترهای مقصد استفاده می شود.

در اینجا یادآوری می کنم که واژه هایی مانند روتر، سوییچ و بریج را در قسمت های بعدی خواهیم شناخت فقط بدانید که اینها، دیوایس یا دستگاه هایی هستند که داخل شبکه برای برقراری ارتباط بین قسمت های مختلف در نظر گرفته شده اند و مشخصات دقیق تر را در قسمت های مربوطه مطالعه خواهیم کرد.

آشنایی با چند واژه جهت بالا بردن اطلاعات عمومی

Attenuation :(تضعیف،کاهش)

کاهش توانایی سیگنال در حال عبور از کابل به دلیل افزایش فاصله فرستنده تا گیرنده:

یعنی سیگنالی که در مبدا تولید می‌شود و قرار است به مقصد برسد از مدیا ها یا کابل های مختلف یا حتی از خطوط وایرلس باید عبور کند تا به آن دستگاه هایی که به عنوان گیرنده باید این اطلاعات را دریافت کند، برسد.

هر چقدر فاصله فرستنده تا گیرنده بیشتر باشد و در این فاصله، ریپیتر هم استفاده نشود، این سیگنال ها ضعف پیدا می کنند و کم کم از بین می روند به این توانایی که سیگنال از مبدا به مقصد ارسال می شود و کم کم کاهش پیدا می کند Attenuation  می گویند.

برفرض مثال، شما یک اینترنتی از سرویس دهنده گرفتید که بر روی خط adsl شما باید ارائه شود، سوئیچ سرویس دهنده مخابرات هم با شما مثلاً ۱۰۰۰ متر فاصله دارد، این متراژ هر چقدر بیشتر شود، کیفیت آن سیگنال هم کم کم کاهش پیدا می کند و در نهایت ما  Attenuation را خواهیم داشت.

در فصل مربوط به مودم ها توضیح خواهیم داد که چگونه میزان Attenuation را بررسی کنید. در واقع هر چقدر میزان Attenuation بالاتر برود یعنی افت سیگنال وجود دارد.

Ethernet

اترنت یکی از استاندارد های شبکه LAN است. در این نوع استاندارد معمولاً از کالیژن و تصادم به خاطر نوع پروتکل های مورد استفاده جلوگیری می شود. یک دستگاه مرکزی ارتباط دهنده بین قطعات داخلی است که در فصل های آینده بیشتر با آن آشنا خواهیم شد.

Transceiver

دستگاهی که هم ارسال و هم دریافت سیگنال را انجام می دهد. البته به کانورتر هایی که می توانند بین دو نوع مدیا مختلف مثل کابل های کوآلتس با توییستد پر  و یا کابل های فایبر اپتیک با توییستد پر قرار بگیرند، transceiver convertor هم گفته می‌شود.

Throughput

میزان اطلاعاتی که در یک بازه زمانی مشخص جابجا می شود.

Bandwidth

پهنای باند خط، میزان اطلاعاتی است که می‌تواند در یک لحظه از خط عبور کند. وقتی شما از کابل cat5 یا کابل cat6 استفاده می کنید یک Bandwidth به صورت تئوری برای آن در نظر گرفته شده است ولی معمولاً این Bandwidth به صورت عملی به طور کامل استفاده نمی شود بلکه بستگی به عواملی مثل مقدار ترافیک روی خط دارد.

مواردی مثل نویز یا دستگاه هایی که بین مسیر قرار می گیرد موجب می شود که در نهایت شما نمی توانید میزان کامل Bandwidth  را استفاده کنید.

به طور مثال، فرض می کنیم یک اتوبوس در یک باند ۴ لاینه حرکت می کند یعنی در هر لحظه ۴ اتومبیل در کنار هم می توانند رد شوند. اگر در نظر بگیریم اتومبیل ها چسبیده به هم در اتوبان پشت سر هم عبور کنند، در ۱ساعت شاید نزدیک به ۱میلیون اتومبیل می تواند بگذرد .

البته در واقعیت این طور نیست چون ممکن است برای این اتوبان خط ظرفیتی مشخص شده باشد یا قسمتی از اتوبان دچار مشکل شده باشد در واقع Bandwidth کم می شود یا مثلاً ایستگاه عوارضی در اتوبان داریم که میزان سرعت اتومبیل ها را کم می‌کند که باعث می شود تعداد ماشین هایی که از اتوبان رد می شوند کم شود. این Throughput میزان واقعی اطلاعاتی است که باید عبور کند که در ادامه کار ما با این Throughput بیشتر سروکار خواهیم داشت.

Round trip time (RTT)

مدت زمانی که یک واحد اطلاعات  (packet )از فرستنده به گیرنده ارسال و جواب دریافت می شود که زمان بسیار حساس و مهمی است و خیلی از شبکه ها به این زمان وابسته هستند و باید رعایت شود.

Multiplex

عبور بیش از یک سیگنال از یک خط ارتباطی به صورت همزمان. شبکه هایی که قابلیت مولتی پلکس دارند می‌توانند در هر لحظه روی یک خط (چه کابل باشد یا فضای وایرلس )چندین سیگنال را به صورت همزمان ارسال  کنند.

Baseband

خط یا شبکه ای که فقط یک سیگنال را در یک لحظه از خود عبور می دهد (شبکه اترنت).

Broadband

شبکه‌ای که در خط ارتباطی آن بیشتر از یک نوع سیگنال رد و بدل می شود ( کابل های مخابرات برای ADSL ,VOIP  و…. ) مثل شبکه های کابلی در کشور های آمریکایی که می توانند مثلاً  هم اطلاعات Voice مربوط به تلفن یا تصاویر تلویزیونی و هم دیتای مربوط به شبکه را رد و بدل کنند.

مقالات آموزشی سانترال پاناسونیک

ویدیوهای آموزشی رایگان

ما را در اینستاگرام دنبال کنید…