جلسه ۲۳ : ایجاد شبکه های فیزیکی اترنت با فیبر نوری
در این سری از آموزش های سیسکو به ایجاد شبکه های فیزیکی اترنت با فیبر نوری میپردازیم . توانایی بسیاری از استانداردهای اترنت مبتنی بر UTP برای استفاده از طول کابل تا ۱۰۰ متر به این معنی است که اکثر کابل های اترنت در یک شرکت از کابل های UTP استفاده می کنند . فاصله یک سوئیچ اترنت تا هر کلاینت احتمالاً کمتر از ۱۰۰ متر خواهد بود . با این حال ، در برخی موارد ، یک مهندس شبکه ممکن است ترجیح دهد از کابل کشی فیبر نوری برای برخی از لینک ها در شبکه Ethernet LAN برای دستیابی به مسافت های بیشتر استفاده کند . ادامه ی آموزش پس از بحث در مورد اصول نحوه انتقال داده ها از طریق کابل کشی فیبر نوری ، برخی از مبادلات و ایجاد شبکه های فیزیکی اترنت با فیبر نوری را مورد بررسی قرار می دهد .
مفاهیم انتقال اطلاعات در فیبر نوری
کابل کشی فیبر نوری از شیشه به عنوان رسانایی که نور از آن عبور می کند استفاده می کند و این نور را در گذر زمان برای رمزگذاری ۰ و ۱ ثانیه استفاده میشود . ممکن است در ابتدا استفاده از شیشه با توجه به اینکه اکثر ما به شیشه در پنجره ها فکر میکنیم عجیب به نظر برسد . شیشه پنجره سخت ، خم نشدنی است ، و اگر به اندازه کافی به آن ضربه بزنید یا خم کنید ، احتمالاً شیشه خرد می شود که همه این ویژگی ها برای کابل نامناسب هستند .
در عوض ، کابل های فیبر نوری از فایبرگلاس استفاده می کنند ، که به شرکت های سازنده اجازه می دهد که این کابل ها را به صورت یک رشته نازک بلند (فیبر) و قابل انعطاف بسازند . یک کابل فیبر نوری فایبرگلاس را در وسط کابل نگه می دارد و اجازه می دهد نور از آن عبور کندکه این ویژگی بسیار مهمی برای اهداف ارسال اطلاعات است . اگرچه ارسال اطلاعات از طریق یک فایبرگلاس به خوبی کار می کند ، اما فایبرگلاس به محافظت و تقویت نیاز دارد ، چون ممکن است بشکند . شکل ۱ اجزای یک کابل فیبر نوری را نشان می دهد.
سه لایه بیرونی کابل از داخل کابل محافظت می کند و نصب و مدیریت کابل ها را آسان تر می کند ، در حالی که که لایه‌های داخلی Cladding و Core با یکدیگر همکاری می کنند و محیطی را ایجاد می کنند که امکان انتقال نور از طریق کابل را فراهم می کند . منبع نوری که فرستنده نوری نامیده می شود ، نوری را به core می تاباند . نور می تواند از core عبور کند . با این حال ، اگر نور به Cladding برخورد کند مجدد به core باز می گردد . شکل ۲ نمونه ای از فرستنده light emitting diode (LED) را نشان می دهد. می توانید ببینید که Cladding چگونه نور را به درون core باز می گرداند و در طول کابل منتقل میکند .
شکل عملکرد عادی یک فیبر چند حالته یا Multimode را نشان می دهد ، که در این حالت کابل اجازه می دهد تا چندین زاویه (حالت) از امواج نوری وارد هسته شود .
در مقابل ، فیبر single-mode از Core با قطر کوچکتری ، حدود یک پنجم قطر کابل های چند حالته معمولی استفاده می کند (شکل ۳) . برای انتقال نور در این Core کوچکتر ، یک فرستنده مبتنی بر لیزر نور را در یک زاویه ارسال می کند (از این رو نام آن single-mode است) .
کابل کشی multimode و single-mode نقش مهمی در اترنت دارند و نیازهای متفاوتی را برآورده می کنند. multimode حداکثر فاصله ها را نسبت به UTP بهبود می بخشد و در مقایسه با حالت single-mode از فرستنده های کم هزینه تری استفاده می کند. استانداردها متفاوت هستند ؛ به عنوان مثال ، استانداردهای ۱۰ گیگابیت اترنت روی فیبر فاصله تا ۴۰۰ متر را مجاز می دانند ، که اغلب باعث اتصال دستگاه ها در ساختمان های مختلف در یک شرکت می شود . حالت single-mode به شما اجازه می دهد تا ده ها کیلومتر فاصله ، اما با سخت افزار کمی گرانتر SFP/SFP+ داشته باشید .
برای انتقال بین دو دستگاه ، به دو کابل ، (یکی برای هر جهت) نیاز دارید ، همانطور که در شکل ۳ نشان داده شده است . این مفهوم بسیار شبیه به داشتن دو مدار الکتریکی با استانداردهای اصلی UTP اترنت است . توجه داشته باشید که پورت انتقال در یک دستگاه به کابلی متصل می شود که در دستگاه دیگر به پورت دریافت متصل باشد و برعکس .
