الدرس 8: فهم كابلات الشبكة: النحاس مقابل الألياف الضوئية

يحدد وسط النقل سرعة ومدى انتقال البيانات. نركز هنا على النوعين الأكثر شيوعاً: النحاس المجدول والألياف الضوئية.

1. الكابلات النحاسية: الأزواج المجدولة (Twisted Pair)

تنقل الكابلات النحاسية البيانات باستخدام الجهود الكهربائية. النوع الأكثر شيوعاً هو كابل Unshielded Twisted Pair (UTP)، المستخدم بكثرة في شبكات LAN.

الجدل (Twisting): يتم جدل الأسلاك في أزواج لتقليل Crosstalk (تداخل الإشارات بين الأسلاك المتجاورة) والتداخل الكهرومغناطيسي الخارجي (EMI).
الموصلات: تستخدم موصل RJ-45 القياسي.
الفئات (Categories - CAT): تُصنف بناءً على السرعة والتردد الأقصى:
- Cat 5e: يدعم حتى 1 Gbps لمسافة 100 متر.
- Cat 6: يدعم 1 Gbps بموثوقية أكبر؛ ويمكنه دعم 10 Gbps لمسافات قصيرة (حتى 55 متراً).
- Cat 6A: يدعم 10 Gbps لمسافة 100 متر كاملة.

2. كابلات الألياف الضوئية (Fiber Optic)

تنقل كابلات الألياف الضوئية البيانات باستخدام نبضات الضوء، التي تنتقل عبر خيوط من الزجاج أو البلاستيك.

مميزات الألياف:

المسافة: يمكنها نقل البيانات لمسافات أطول بكثير (كيلومترات) مقارنة بالنحاس.
السرعة: تدعم سعات نطاق ترددي أعلى بكثير (10 Gbps، 40 Gbps، 100 Gbps+).
الحصانة: حصينة ضد التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) لأنها تستخدم الضوء وليس الكهرباء.

أنواع الألياف:

Single-Mode Fiber (SMF): يستخدم مساراً ضوئياً واحداً ضيقاً. يستخدم للنقل عبر مسافات طويلة جداً (WANs، مزودي خدمة الإنترنت).
Multi-Mode Fiber (MMF): يستخدم مسارات ضوئية متعددة. يستخدم للمسافات الأقصر (العمود الفقري لشبكة LAN، توصيل الأجهزة داخل مركز البيانات).

مقارنة سريعة: النحاس أرخص، أسهل في التركيب، ويستخدم الكهرباء القياسية. الألياف أسرع، تصل لمسافات أبعد، ومقاومة للتداخل، لكنها تتطلب معدات متخصصة.