رسانه های انتقال داده در شبکه های کامپیوتری

رسانه های انتقال داده در شبکه های کامپیوتری

بخش اول : مفاهیم اولیه
امروزه از رسانه های متفاوتی به عنوان محیط انتقال در شبکه های کامپیوتری استفاده می شود که از آنان با نام ستون فقرات در یک شبکه یاد می شود . کابل های مسی، فیبرنوری و شبکه های بدون کابل نمونه هائی متداول در این زمینه می باشند.

*

کابل های مسی : از کابل های مسی تقریبا" در اکثر شبکه های محلی استفاده می گردد . این نوع کابل ها دارای انواع متفاوتی بوده که هر یک دارای مزایا و محدودیت های مختص به خود می باشند . انتخاب مناسب کابل، یکی از پارامترهای اساسی در زمان پیاده سازی یک شبکه کامپیوتری است که بر نحوه عملکرد یک شبکه تاثیر مستقیم خواهد داشت . اطلاعات در کابل های مسی با استفاده از جریان الکتریکی حمل می گردد .
*

فیبر نوری : فیبر نوری یکی از رسانه های متداول انتقال داده با ویژگی های متعددی نظیر قابلیت ارسال داده در مسافت های طولانی ، ارائه پهنای باند بالا ، انتقال اطلاعات نظیر به نظیر مورد نیاز بر روی ستون فقرات شبکه های محلی و شبکه های WAN می باشد . با استفاده از رسانه های نوری ، از نور برای انتقال داده بر روی فیبرهای نازک شیشه ای و یا پلاستیک استفاده می گردد . فرستنده فیبر نوری ، سیگنال های الکتریکی را به سیگنال های نوری تبدیل و در ادامه آنان را بر روی فیبر ارسال می نماید . در نهایت ، دریافت کننده سیگنال های نوری آنان را به سیگنال های الکتریکی تبدیل خواهد کرد . در کابل های فیبرنوری ، الکتریسته ای وجود نداشته و شیشه استفاده شده در کابل فیبر نوری یک عایق مناسب الکتریکی است .
*

شبکه های بدون کابل : نوع و نحوه ارتباط فیزیکی عناصر موجود در یک شبکه کامپیوتری می تواند تاثیر مستقیمی در نحوه اشتراک فایل ها ، عملکرد سرویس دهندگان و سرویس های ارائه شده بر روی یک شبکه را به دنبال داشته باشد . در شبکه های سنتی انعطاف لازم برای جابجائی یک کامپیوتر، محدود به ساختمان محل نصب شبکه و نوع رسانه استفاده شده برای محیط انتقال است . با معرفی شبکه های بدون کابل ، امکان ارتباط کامپیوترها در محدوده بیشتری فراهم و سناریوئی دیگر به منظور برپاسازی شبکه های کامپیوتری مطرح گردید. انعطاف شبکه های بدون کابل یکی از مهمترین ویژگی های این نوع شبکه ها محسوب می گردد ، گرچه همچنان این نوع شبکه های دارای چالش هائی در زمینه امنیت و سرعت بالای انتقال داده می باشند .

کابل ها دارای مشخه های متفاوتی می باشند که اهم آنان عبارتند از :

*

سرعت انتقال داده : نرخ انتقال داده از طریق کابل را مشخص می نماید که یکی از پارامترهای بسیار مهم در شبکه های کامپیوتری است .
*

نوع انتقال داده : نحوه ارسال اطلاعات ( دیجیتال و یا آنالوگ ) را مشخص می نماید .انتقال اطلاعات به صورت دیجیتال یا Baseband و یا آنالوگ یا Broadband دارای تاثیری مستقیم بر نحوه ارسال اطلاعات در یک شبکه کامپیوتری است .
*

حداکثر مسافت انتقال داده : حداکثر مسافت ارسال یک سیگنال بدون این که تضعیف و یا دچار مشکل گردد را مشخص می نماید .

بخش دوم : پرسش و پاسخ

سوال یک :چرا در کابل های UTP ،زوج سیم ها بهم تابیده می شوند ؟

1.

ایجاد فضای کافی
2.

ارزان تر شدن کابل ها
3.

نازکتر شدن کابل ها
4.

کاهش نویز و مسائل مرتبط با آن

مشاهده پاسخ :

پاسخ : گزینه d
توضیحات :
کابل های UTP از چهار زوج سیم تشکیل می گردند که دو به دو به یکدیگر تابیده می شوند . هر یک از هشت رشته سیم موجود در کابل های UTP ، توسط یک روکش مناسب عایق بندی می شوند . سرعت انتقال داده در این نوع کابل ها با توجه به کیفیت و نوع کابل 10 ، 100و 1000 مگابیت در ثانیه می باشد.
به منظور کاهش نویز و مسائل مرتبط به آن ، زوج سیم ها بهم تابیده می شوند.

سوال دوم : کدامیک از کابل های زیر به منظور اتصال یک روتر به پورت سریال کامپیوتر استفاده می شود؟

1. یک کابل Console
2. یک کابل Cross-Connect
3. یک کابل Inverted
4. یک کابل Patch

مشاهده پاسخ :

پاسخ : گزینه a
توضیحات :
در زمان برقراری ارتباط بین دو دستگاه ، سیگنال ارسالی توسط مبداء می بایست به درستی توسط مقصد قابل فهم و درک باشد . این موضوع از دو بعد نرم افزاری و فیزیکی مورد توجه می باشد. سیگنال های ارسالی می بایست با استفاده از مدارات ارتباطی که بدین منظور طراحی شده اند ، برای دریافت کننده ارسال گردند. پین های موجود در دستگاه ارسال کننده می بایست به درستی به پین های دریافت کننده ، متصل شوند. مثلا" پورت سوئیچ از طریق یک کابل straight-through به پورت کارت شبکه متصل می گردد و یا برای اتصال یک سوئیچ به یک سوئیچ دیگر از کابل های crossover استفاده می شود .
کابلی که آداپتور RJ-45 بر روی پورت سریال کامپیوتر را به پورت کنسول روتر متصل می نماید، کابل Rollover و یا Console نامیده می شود. در چنین مواردی کامپیوترهای شخصی نیازمند استفاده از یک آداپتور RJ-45 به DB-9 و یا RJ-45 به DB-25 می باشند .

سوال سوم: به منظور حرکت الکترون ها در طول یک کابل به چه چیزی نیاز می باشد ؟

1. یک حلقه بسته از هادی ها
2. یک حلقه باز از عایق ها
3. یک حلقه بسته از عایق ها
4. یک حلقه باز از هادی ها

مشاهده پاسخ :

پاسخ : گزینه a
توضیحات :
به جریان برق در حلقه های بسته ، مدار گفته می شود . این نوع مدارات می بایست از مواد رسانا تشکیل و دارای یک منبع ولتاژ باشند . ولتاژ باعث حرکت جریان برق می گردد . در حالی که مقاومت و امپدانس عکس این حالت عمل می نمایند .الکترون ها در یک حلقه بسته حرکت می نمایند و بالطبع در این حلقه می بایست شرایط ارسال داده یا حرکت الکترون ها وجود داشته باشد .

سوال چهارم :کدامیک از مواد زیر نیمه هادی می باشند ؟

1. هوا
2. سیلیکن
3. شیشه
4. طلا

مشاهده پاسخ :

پاسخ : گزینه b
توضیحات :
مواد موجود در طبیعت را می توان با توجه به میزان و یا قابلیت هدایت الکترون ها به سه گروه عمده تقسیم نمود :
مواد عایق به موادی اطلاق می گردد که حرکت الکترون ها در آنان بسیار مشکل و یا غیرممکن می باشد . پلاستیک ، هوا و چوب نمونه هائی در این زمینه می باشد .
موادی هادی(رسانا) به موادی اطلاق می گردد که حرکت الکترون ها در آنان بسادگی محقق می گردد . فلزاتی نظیر مس ، نقره و طلا نمونه هائی در این زمینه می باشد( فلزات فوق دارای الکترون هائی می باشند که به سادگی آزاد شده و رسانش ایجاد می نمایند ) .
مواد نیمه رسانا ( نیمه هادی ) به موادی اطلاق می گردد که میزان الکتریسته انتقالی توسط آنان ، دقیقا" قابل کنترل می باشد. سیلیکن و کربن نمونه هائی در این زمینه می باشد .
سیلیکن یکی از مهمترین مواد نیمه هادی است که در مواد متعددی در طبیعت یافت می شود ( نظیر شن و ماسه ، شیشه ).


سوال پنجم : کدامیک از عبارات زیر بیانگر تفاوت بین Multi Mode و Single -Mode رسانه های FDDI می باشد ؟

1.

Multi Mode به منظور استفاده بین ساختمان های متعدد توصیه شده است.
2.

Multi Mode مسافت بیشتری نسبت به Single Mode را پوشش می دهد .
3.

Multi Mode دارای پهنای باند بیشتری نسبت به Single Mode می باشد .
4.

Multi Mode از LEDs به عنوان دستگاه های تولید کننده نور استفاده می نماید و این در حالی است که در Single Mode از لیزر بدین منظور استفاده می گردد .

مشاهده پاسخ :

پاسخ : گزینه d
توضیحات :
اغلب داده های ارسالی بر روی یک شبکه محلی به شکل سیگنال های الکتریکی می باشد . در لینک های فیبرنوری از نور به منظور ارسال داده استفاده می شود . بدین منظور ما به چیزی نیاز داریم که الکتریسیته را به نور و در سمت گیرنده ، سیگنال نوری را مجددا" به سیگنال الکتریکی تبدیل نماید( یک Transmitter و یک Receiver ) .
بخشی از فیبر نوری که از طریق آن نور حرکت می نماید را هسته فیبر می گویند. اشعه های نور، صرفا" زمانی می توانند وارد هسته فیبر گردند که زاویه تابش آنان درون دهانه فیبر باشد . همچنین ، زمانی که اشعه های نور درون هسته فیبر وارد می شوند ، مسیرهای نور محدودی وجود دارد که یک اشعه می تواند مسیر فیبر را طی نماید . به این گونه مسیرها، mode می گویند . در صورتی که قطر هسته فیبر به اندازه کافی بزرگ باشد ، مسیرهای زیادی وجود خواهد داشت که نور می تواند از طریق آنان مسیر فیبر را طی نماید . این نوع فیبرها را فیبرهای Multimode می گویند . فیبرهای Single Mode دارای یک هسته بمراتب کوچکتر بوده که صرفا" امکان حرکت نور به یک روش ( Mode ) و یا در یک مسیر درون فیبر وجود خواهد داشت .
فیبر های نوری Single Mode دارای ساختاری مشابه فیبرهای Multi Mode می باشند . مهمترین تفاوت بین فیبرهای Single Mode و Multi Mode ، امکان انتشار یک mode از نور به کمک یک هسته کوچکتر فیبرنوری توسط فیبرهای Single Mode است . قطر هسته فیبرهای نوری Single Mode بین هشت تا ده میکرون می باشد .
در فیبرهای Single Mode از یک لیزر مادون قرمز به عنوان منبع نور استفاده می شود . در حالی که در فیبرهای Multi Mode از LEDs به عنوان دستگاه تولید کننده نور استفاده می گردد .
فیبرهای Single Mode نسبت به فیبرهای Multi Mode پهنای باند بیشتری را ارائه داده و قادر به حمل داده در شبکه های محلی تا مسافت 3000 متر می باشند . این در حالی است که فیبرهای Multi Mode قادر به حمل داده در مسافتی معادل حداکثر 2000 متر می باشند .
لیزرها و فیبرهای Single Mode بمراتب گرانتر از فیبرهای Multi Mode و LEDs می باشند و به همین دلیل است که از فیبرهای Single Mode اغلب به منظور ارتباط داخلی بین ساختمان های متفاوت استفاده می گردد.

سوال ششم :کدامیک از موارد زیر از جمله چالش های اساسی در شبکه های بدون کابل می باشد؟ ( دو مورد را انتخاب نمائید ) .

1.

مسافت بین سلول ها
2.

تعداد سلول های overlap
3.

سازگاری بین کارت های شبکه مربوط به تولید کنندگان متفاوت
4.

امنیت انتقال اطلاعات

مشاهده پاسخ :

پاسخ : گزینه های c و d
توضیحات :
انتقال ایمن اطلاعات و سازگاری بین محصولات متفاوت نظیر کارت های شبکه از جمله چالش های اساسی شبکه های بدون کابل می باشد .

سوال هفتم :چه عاملی باعث می شود که جریان الکتریکی در یک ماده رسانا حرکت نماید ؟

1. ارائه یک ولتاژ به ماده رسانا
2. توان مصرف شده توسط لود الکتریکی
3. امپدانس مرتبط با ماده رسانا
4. مقاومت که خصلت مشترک تمامی رساناها می باشد .

مشاهده پاسخ :

پاسخ : گزینه a
توضیحات :
با حرکت الکترون ها ، جریان الکتریکی ایجاد می گردد . به منظور ایجاد جریان الکتریکی به ولتاژ و یا به عبارت دیگر یک فشار الکتریکی نیاز می باشد .

سوال هشتم : کدامیک از عبارات زیر بیانگر ویژگی فیبرهای Multi Mode می باشد ؟ ( دو مورد را انتخاب نمائید )

1.

امکان تابش نور از زوایای متفاوت
2.

مناسب جهت استفاده در مسافت های بیش از سه هزار متر
3.

استفاده از LEDs یا لیزر به عنوان یک منبع نور
4.

گران تر از Single Mode می باشند .
5.

پهنای باند بیشتری نسبت به Single Mode را ارائه می نمایند.

مشاهده پاسخ :

پاسخ : گزینه های a و c
توضیحات :
بخشی از فیبر نوری که از طریق آن نور حرکت می نماید را هسته فیبر می گویند. اشعه های نور، صرفا" زمانی می توانند وارد هسته فیبر گردند که زاویه تابش آنان درون دهانه فیبر باشد . همچنین ، زمانی که اشعه های نور درون هسته فیبر وارد می شوند ، مسیرهای نور محدودی وجود دارد که یک اشعه می تواند مسیر فیبر را طی نماید . به این گونه مسیرها، mode می گویند . در صورتی که قطر هسته فیبر به اندازه کافی بزرگ باشد ، مسیرهای زیادی وجود خواهد داشت که نور می تواند از طریق آنان مسیر فیبر را طی نماید . این نوع فیبرها را فیبرهای Multimode می گویند . فیبرهای Single Mode دارای یک هسته بمراتب کوچکتر بوده که صرفا" امکان حرکت نور به یک روش ( Mode ) و یا در یک مسیر درون فیبر وجود خواهد داشت .
فیبرهای Multi Mode امکان تابش نور از زوایای متفاوت را داشته و از LEDs و لیزر به عنوان منبع نور استفاده می نمایند .
هر کابل فیبر نوری که از آن برای شبکه استفاده می گردد، شامل دو فیبر شیشه ای است که توسط غلاف از یکدیگر جدا شده اند . یک فیبر داده را از دستگاه A به دستگاه B منتقل می نماید و فیبر دوم ،داده را از دستگاه B برای دستگاه A ارسال می نماید . فیبرها نظیر دو خیابان یک طرفه بوده که دارای مسیرهای معکوسی نسبت به یکدیگر می باشند . بدین ترتیب یک لینک ارتباطی Full-duplex ارائه می گردد . همانند یک کابل مسی بهم تابیده که از زوج سیم های مجزا برای ارسال و یا دریافت داده استفاده می نماید ، مدارات فیبرنوری از یک تار فیبر برای ارسال و از تار دیگر برای دریافت داده استفاده می نمایند .


سوال نهم: کدامیک از مواد زیر هادی جریان الکتریسته می باشند؟

1.

طلا
2.

مس
3.

نقره
4.

تمام موارد

مشاهده پاسخ :

پاسخ : گزینه d


سوال دهم :کدامیک از مواد زیر عایق جریان الکتریسته می باشند؟

1.

شیشه
2.

پلاستیک
3.

کائوچو
4.

تمام موارد

مشاهده پاسخ :

پاسخ : گزینه d


سوال یازدهم :کدامیک از مواد زیر نیمه هادی می باشند ؟

1.

کربن
2.

سیلیکن
3.

ژرمانیم
4.

تمامی موارد

مشاهده پاسخ :