المدرب: النوع التالي من الكابلات الذي
نحتاج للحديث عنه هو كابلات الألياف الضوئية.
الآن ستستخدم كابلات الألياف الضوئية
الضوء من مصابيح LED، أو الصمام الثنائي
الباعث للضوء، أو الليزر لنقل المعلومات عبر
قطعة رقيقة من الألياف الزجاجية.
الآن تعتبر كابلات الألياف الضوئية
رائعة لأنها محصنة ضد التداخل الكهرومغناطيسي،
أو EMI، لأنه لا توجد كهرباء تشارك في نقل البيانات
أثناء مرورها عبر هذا الكابل.
وأيضًا، نظرًا لأننا نستخدم الضوء بدلاً من الكهرباء،
يمكن لإشارتنا أن تقطع مسافة طويلة جدًا دون
الكثير من التوهين أو فقدان الإشارة.
في حين أن الكابلات النحاسية الخاصة بنا، وتحديدًا
CAT3 إلى CAT7، يمكن أن تصل إلى حوالي 100 متر فقط.
يمكن أن تصل كابلات الألياف الضوئية
إلى مئات الأمتار أو حتى مئات الأميال.
بعد كل شيء، لدينا بعض كابلات الألياف الضوئية الطويلة جدًا
الموجودة في قاع المحيط بين الولايات
المتحدة وأوروبا.
وهذه مسافة هائلة على طول الطريق عبر المحيط الأطلسي.
الآن، هذه واحدة من أكبر فوائد كابلات
الألياف الضوئية.
يمكن أن تغطي نطاقًا واسعًا ومسافات أطول.
بالإضافة إلى ذلك، يمكننا تشغيل وإطفاء الضوء
بسرعة كبيرة مما يضيف إلى تطبيقات النطاق الترددي الأعلى
باستخدام الألياف.
إذا كنت تتذكر من مناقشاتنا مع الوسائط النحاسية،
كنا نتحدث عن 10 ميجابت في الثانية، و100 ميجابت
في الثانية، وواحد جيجابت في الثانية، و10 جيجابت في
الثانية، وأشياء من هذا القبيل.
لكن الآن بعد أن انتقلنا إلى الألياف، يمكننا البدء
في الحديث عن أشياء في نطاق التيرابت في الثانية.
في الواقع، في عام 2012، تمكنت
شركة الاتصالات اليابانية NTT من إرسال
البيانات بمعدل بيتابت واحد في الثانية.
الآن هذا سريع حقًا.
وهكذا بدأ استخدام الألياف في الكثير
من الشبكات السريعة للغاية.
وعادةً لا يصبح كابل الألياف هو القيد
الخاص بك في الشبكة بعد الآن.
وبدلاً من ذلك، فهي معدات الشبكات الأخرى، وأشياء
مثل المحولات وأجهزة التوجيه وأجهزة
المستخدم النهائي، لا يمكنها مواكبة ذلك.
ولهذا السبب، لا تزال معظم شبكات درجة الأعمال تستخدم
أليافًا تبلغ سرعتها حوالي 10 جيجابت في الثانية بسبب تلك
المحولات وأجهزة التوجيه.
ولكن هذا القرار يعد بمثابة قرار من حيث التكلفة
والفائدة أكثر من كونه قيودًا فنية على كابلات الألياف نفسها.
لذا، إذا كانت الألياف رائعة جدًا مع نطاق واسع وسرعات عالية
جدًا، فلا بد أن تكون هناك
بعض العيوب، أليس كذلك؟
لماذا لا يستخدم الجميع الألياف؟
حسنًا، لدينا بالفعل عيبان رئيسيان للألياف.
أولا، الألياف باهظة الثمن.
الآن يستمر سعر الألياف في الانخفاض
عامًا تلو الآخر، لكنها
لا تزال أغلى بكثير من الشبكة النحاسية.
لهذا السبب، تستخدم معظم الشركات الألياف فقط لتوصيل
العمود الفقري لشبكاتها بمفاتيحها
الحمراء أو ستستخدم الألياف إذا كانت بحاجة إلى تغطية
مسافة كبيرة لا يمكنها تغطيتها
بالنحاس.
ثانيًا، يعد التعامل مع الألياف أكثر صعوبة من التعامل مع النحاس.
في الواقع، عندما أقوم بالتدريس في الفصل الدراسي،
أقوم بتعليم طلابي كيفية بناء
كابلات Cat 5e الخاصة بهم.
الآن، وبأقل من 10 دولارات، يمكنني أن أحصل على مكشكش ومجموعة من الموصلات
وجهاز اختبار الكابلات لكل طالب ويمكنهم أخذها
معهم إلى المنزل ويمكنهم القيام بذلك في حوالي
10 دقائق ليتعلموا كيفية بناء الكابلات الخاصة بهم.
انها حقا سهلة.
الآن، من ناحية أخرى، أصبح التعامل مع الألياف
أكثر صعوبة ويتطلب أدوات خاصة وتدريبًا
لتعلم كيفية صنع كابلات الألياف هذه أو إصلاح
كابلات الألياف المكسورة.
من خلال تجربتي، فإن تكلفة تشغيل كابل ألياف تزيد
بحوالي 5 إلى 10 مرات عن تكلفة تشغيل كابل نحاسي
داخل مبنى المكاتب أو بين مباني المكاتب.
الآن، حتى مع العيوب والنفقات وصعوبة
العمل مع كابلات الألياف الضوئية، فإن الألياف
الضوئية لها بالتأكيد مكان في معظم
شبكات المؤسسات.
ولذلك نحتاج إلى قضاء بعض الوقت
في التعرف على الأنواع
المختلفة لكابلات الألياف الضوئية التي قد تصادفك.
أولاً، نحتاج إلى تصنيف كابلات الألياف الضوئية الخاصة
بنا ونقوم بذلك إما كألياف أحادية النمط أو
ألياف متعددة الأوضاع.
الآن الألياف أحادية الوضع أو SMF هي نوع من كابلات
الألياف الضوئية التي تحمل شعاعًا واحدًا
من الضوء مباشرةً من أحد طرفي الكبل إلى
الطرف الآخر من الكبل.
ولتحقيق ذلك، تحتوي الألياف أحادية النمط على
نواة أصغر وأرق من الألياف متعددة الأوضاع.
يتم الآن استخدام الألياف
أحادية الوضع للاتصالات طويلة
المدى نظرًا لصغر حجمها
الأساسي البالغ 8. قطرها من 3 إلى 10 ميكرون.
يسمح هذا الحجم الأساسي
الأصغر بنقل إشارة أكثر دقة
عبر مسافة أطول لأنه يجبر الضوء على الانتقال
على طول مسار واحد أسفل مركز
ذلك الكابل دون أن يتفرق.
الآن، إذا رأيت عمالًا لديهم لفة كبيرة
من كابلات الألياف الضوئية في منطقتك،
فعادةً ما يكون هذا عبارة عن ألياف أحادية الوضع وسيكونون
قادرين على تغطية مسافة طويلة من منشأة مزودي
خدمة الإنترنت الخاصة بهم على طول الطريق في حيك.
ولهذا السبب يفعلون ذلك.
النوع الثاني من الألياف لدينا
يعرف بالألياف متعددة الأوضاع أو MMF.
الآن الألياف متعددة الأوضاع هي نوع
من كابلات الألياف الضوئية التي تحمل شعاعًا
من الضوء كوسيلة لنقل البيانات،
تمامًا مثل الألياف أحادية الوضع،
ولكنها تستخدم حجمًا أساسيًا أكثر سمكًا.
الآن يتراوح قطر نوى الألياف
متعددة الأوضاع بين 50 إلى 100 ميكرون.
وهذا يجعلها أكبر بنحو ستة إلى 10 مرات
من قلب الألياف أحادية النمط.
الآن قد يبدو ما بين 50 إلى 100 ميكرون صغيرًا جدًا،
وهو نسبيًا، أعني أن متوسط قطر شعرة الإنسان
يبلغ حوالي 70 ميكرون فقط.
لا يزال هذا حجمًا أساسيًا متزايدًا مقارنة
بحجم الألياف أحادية الوضع.
ويسمح للضوء بالبدء في الارتداد والانكسار
أثناء انتقاله عبر الكابل.
ونتيجة لذلك، عادةً ما يتم استخدام الألياف متعددة
الأوضاع في مسافات أقصر، يصل حجمها إلى حوالي كيلومترين
أو أقل.
وهذا على مسافة ميل تقريبًا.
تُستخدم الآن الألياف متعددة الأوضاع بشكل شائع في نفس المكان
الذي ستستخدم فيه عادةً كبل التصحيح النحاسي.
على سبيل المثال، إذا كنت ستستخدم أليافًا متعددة الأوضاع
لتوصيل جهاز توجيه بمحول أو محول
بمحول أو محولات إلى خوادم، ففي أي مكان تستخدم فيه عادةً كابل
تصحيح أو حتى كابل يتم تشغيله بين التصحيح الخاص
بك يمكن أن يكون الكابل ومقبس الحائط الخاص
بك مكانًا تستخدم فيه أليافًا متعددة الأوضاع
بدلاً من ذلك.
بالنسبة للامتحان، لا تحتاج إلى حفظ الحجم
الدقيق للنوى للألياف أحادية الوضع
أو الألياف متعددة الأوضاع.
لن يطلبوا منك ذلك.
بدلاً من ذلك، عليك أن تتذكر أن الألياف متعددة الأوضاع
سيكون لها حجم أساسي أكبر، وبالتالي
لا يمكنها تغطية مسافات أطول بالطريقة التي يمكن
بها للألياف أحادية النمط.
إذا كنت بحاجة إلى اختيار كابل لتغطية مسافة أطول،
فأنت تريد التأكد من تحديد ألياف ذات وضع واحد.
تذكر أن الألياف أحادية النمط لها حجم أساسي أصغر بكثير، وبالتالي
لا يمكن للضوء أن ينتقل إلا في اتجاه واحد أسفل
هذا الكابل.
إذا كان لديك ألياف متعددة الأوضاع،
فيمكن أن يرتد الضوء بشكل
أكبر بسبب حجم النواة الأكبر.
وبالتالي سيكون لديك مسافة أقل مع الألياف
متعددة الأوضاع لأن لديك المزيد من الضوضاء.
وهذا يعني أن الألياف متعددة الأوضاع تميل إلى
أن تكون أقل تكلفة في البناء والشراء، كما أنها أرخص في التثبيت من الألياف
ذات الوضع الواحد.
لذا فإن الكثير من مصممي الشبكات سينفذون
بالفعل حلولاً تستخدم أليافًا متعددة الأوضاع
عبر ألياف أحادية الوضع كلما أمكن ذلك.
وللقيام بذلك، سيتأكدون من أن لديهم مسافات أقل.
لذلك ربما سيقطعون مسافة 500 متر بين المفاتيح
بدلاً من كيلومترين لكل مفتاح.
الآن، إذا كنت تعمل في الميدان وتحاول
تحديد كابل على أنه ألياف ذات
وضع واحد أو ألياف متعددة الأوضاع، فإن أسهل
طريقة للقيام بذلك هي ببساطة النظر إلى لون
الكابل.
إذا كان الكابل يحتوي على غلاف أصفر اللون،
فهو عبارة عن ألياف أحادية الوضع أو كابل SMF.
إذا كان الكابل يحتوي على غلاف بلون أزرق مائي أو برتقالي،
فهذا يعني أنه كابل ألياف متعدد الأوضاع أو كابل MMF.
الآن، بغض النظر عما إذا كنت تستخدم وضعًا فرديًا أو متعدد الأوضاع،
لا يزال يتعين عليك إنهاء هذه الكابلات
باستخدام نوع من الموصل
حتى تتمكن من توصيلها بأجهزتك.
الآن سيكون هناك أربعة أنواع مختلفة من
الموصلات التي ستصادفها.
SC، ST، LC وMTRJ.
لإجراء الاختبار، يجب أن تكون قادرًا على التعرف بصريًا
على كل من هذه الموصلات.
إذا عرضت عليك صورة لأحدها،
فيجب أن تكون قادرًا على وصفها
واختيارها في الاختبار.
إذًا كيف ستتذكر أيهما؟
حسنا، لا تقلق.
لقد حصلت على بعض أدوات مساعدة الذاكرة لمساعدتك في هذا
الأمر والتأكد من حصولك عليها بشكل صحيح في الامتحان.
دعونا أولاً نلقي نظرة على SC،
والتي تعني "موصل المشترك".
تحظى SC الآن بشعبية كبيرة لأنها منخفضة التكلفة،
ومتينة، وسهلة التركيب.
يسمي بعض الأشخاص هذه الموصلات المربعة
أو الموصل القياسي.
لكن شخصيًا، أحب أن أسميها "موصل العصا
والنقر"، لأنها تساعد على
تذكر شكلها في يوم الامتحان.
الآن، عندما تنظر إلى SC أو العصا وتنقر فوق الموصل،
ستشاهد نتوءًا صغيرًا
في الجزء العلوي منه، يشبه إلى حد كبير موصل RJ45.
وعندما تقوم بدفع SC داخل مقبس الشبكة أو مقبس الحائط،
ستسمع نقرة صغيرة تخبرك أنه تم إدخاله
بشكل صحيح.
ولهذا السبب أسميها العصا والنقرة،
لأنك تضعها في المقبس وتسمع
النقرة.
مع SC، سترى عادةً كابلين مجمعين
معًا، كل واحد به موصل SC خاص به، وبهذه الطريقة
يمكنك توصيلهما بالمقبس.
سيتم استخدام كل من هذه الكابلات
لنقل أو استقبال البيانات.
لذلك، للإرسال والاستقبال، تحتاج إلى كابلين.
بعد ذلك، لدينا موصل ST أو طرف مستقيم.
الآن أصبح موصل ST أيضًا منخفض التكلفة نسبيًا
وسهل الاستخدام.
يعد ST أحد الأنواع القديمة من
موصلات الألياف الموجودة لدينا، تمامًا مثل
SC، فهو يحتوي على كابل إرسال واستقبال
يحتوي كل منها على موصل ST الخاص به.
أحب أن أسمي موصلات ST بالموصل
العصا واللف، لأنك ستدخله
في المقبس ثم تديره حوالي نصف
دورة إلى اليمين حتى يتم
تثبيته في مكانه.
الآن لن تسمع صوته ينقر مثل موصل SC،
ولكنك ستثبته في مكانه ولفه حتى
يتم قفله ويتوقف عن الدوران.
ثالثًا، لدينا موصل LC أو Lucent.
هذا إصدار أحدث وأصغر من موصل SC.
مثل موصل SC، فإنه يستخدم عصا
وانقر فوق الاتصال بالمقبس.
الآن لنتذكر موصل LC،
بدلاً من موصل SC، أحب
أن أسمي هذا موصل الحب.
هذا لأنك ستجد دائمًا موصل
LC مع جوانب الإرسال والاستقبال المتصلة
جنبًا إلى جنب، مثل العشاق.
يمكنك في الواقع وضعهم معًا وقفلهم معًا.
في حين أن SC غالبًا ما يتم العثور عليه ككابلين فرديين،
فإن موصل LC أو موصل الحب يكون دائمًا تقريبًا متزوجًا معًا
ومقترنًا بجوار بعضهما البعض.
رابعًا، لدينا MTRJ للرافعة المسجلة للنقل
الميكانيكي.
MTRJ هو موصل كبل ألياف بصرية يحظى بشعبية
كبيرة ويستخدم على نطاق واسع
مع أجهزة الشبكات نظرًا لصغر حجمه.
إنها أصغر بكثير من الثلاثة الأخرى التي تحدثنا عنها.
سيحتوي كل موصل MTRJ على دبابيس الإرسال
والاستقبال منتهية داخل
موصل بلاستيكي واحد.
وهذا هو حوالي نصف حجم موصل SC
أو ST أو LC.
وهذا يعني أنه باستخدام MTRJ، يمكنك الحصول على
محول يناسب 24 تقريرًا من الألياف بنفس حجم الهيكل
مثل محول RJ45 النحاسي العادي ذي 24 منفذًا.
بينما مع ST أو SC أو LC، ستتمكن فقط من الحصول على
حوالي 12 منفذ تبديل هناك.
الآن، غالبًا ما ستشاهد MTRJ مستخدمًا في محولات
الألياف وسيتم توصيلها بلوحات توزيع رقعة
الألياف من جانب واحد، وسيقوم الجانب الآخر بتحويلها إلى
SC أو ST أو LC للتوزيع على الحائط جاك إلى المكتب.