هذه المقالة يتيمة. ساعد بإضافة وصلة إليها في مقالة متعلقة بها

وسائط نقل البيانات

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث

وسائط نقل البيانات قبل أن يتم نقل البيانات من حاسب آلى إلى آخر يجب أن يكون هناك طريق أو وسط اتصال بينهما. يتم نقل البيانات عن طريق تمثيلها بواسطة تيار كهربائي ( Electric currents) أو موجات كهرومغناطيسية (Electromagnetic waves) مثل موجات الراديو و موجات الماكرويف والموجات الضوئية.[1]

تعريف[عدل]

وسائط الاتصال عبارة عن طريق مادي تنتقل الإشارة الكهربائية أو الكهرومغناطيسية أو الضوئية من خلاله.

أنواع وسائط الاتصال[عدل]

هناك نوعان من وسائط الاتصال هما ما يلي :

  • وسط الاتصال المبني على سلك من النحاس أو على ألياف بصرية
  • وسط الاتصال اللاسلكي

وسائط نقل البيانات المبنية على كابل[عدل]

سيتم شرح الخصائص الفزيائية ومميزات وعيوب كل من وسائط نقل البيانات التالية:

  • منقطة الازواج الملتوية او المجدولة.
  • الكابل المحوري.
  • الألياف البصرية.

كيبل الزوج الملتوي او المجدول[عدل]

تتكون هذه الاسلاك من سلكين معزولين من النحاس ملفوف أو مجدول كل واحد منهما على الاخر الصورة التالية يوضح هذا النوع من الكيابل حيث يحتوي على ثمانية اسلاك منفصلة مرتيه في اربعة ازواج. يعتبر هذا النوع من اقدم وأشهر وسائط الاتصال المستخدمة لنقل البيانات. هناك نوعان منه :

السلك المجدول غير المدرع[عدل]

من أشهر الكيابل حيث يتم استخدامة في نظام الهاتف. معظم المنازل والمباني التجارية تستخدم هذا النوع من الكيابل. يتكون من عدد الازواج المجدولة المغلقة بمادة بلاستيكية تجمع عدد من الازواج المجدولة مع بعضها وبألوان مختلفة ومن ثم يتم تغطيتها بمادة بلاستيكية لتمثل كيبلا واحد. الصورة التالية توضح هذا النوع من الكابلات

وهناك خمسة فئات من هذا النوع من الاسلاك تم تصنيفها بواسطة منظمة EIA تختلف فيما بينهما بكمية المادة العازلة وعدد اللفات بالقدم الواحد. هما هو موضح في الجدول التالي , هذه الفئات هي:

الفئة 1[عدل]

يعرف بالكيبل المجدول غير المحمي التقليدي والذي يستخدم فيها نظام الهاتف لإرسال الصوت فقط ولا يستخدم لنقل البيانات. معظم الكيابل المجدولة غير المحمية قبل عام 1983 تعتبر من هذه الفئة.

الفئة2[عدل]

يستخدم لإرسال البيانات بسرعة 4ميغابت بالثانية. مكون من اربعة ازواج UTP.

الفئة 3[عدل]

يستخدم لإرسال البيانات بسرعة10 ميغابت بالثانية. ويستخدم اربعة ازواج من UTP هناك ثلاث لفات او جدلات بالقدم الواحد.

الفئة 4[عدل]

يدعم سرعة تصل إلى 16 ميغابت بالثانية. ويستخدم أربعة أزواج من UTP.

الفئة نوع الاستخدام التردد المسموح
الفئة1 يستخدم في نظام الهاتف لإرسال الصوت
الفئة2 يستخدم لإرسال البيانات ( 4MBPS)

يستخدم في نظام الهاتف لإرسال الصوت.|| حتى MHZ1.5

الفئة3 يستخدم لإرسال البيانات ( 10 MBPS)

يستخدم في نظام الهاتف لإرسال الصوت. يستخدم في شبكة Token Ring( 4MBPS) || حتى MHZ 16

الفئه4 يستخدم في شبكة Token Ring( 16MBPS) حتى MHZ 20
الفئة5 يستخدم في fast Ethernet. ATM. Sonnet حتى MHZ 100
الفئة 5e Gigabit Ethernet (baseT4 1000 ) حتى MHZ 100
الفئة6 Gigabit Ethernet (baseTX 1000 ) حتى MHZ 250

الفئة 5[عدل]

يدعم سرعة تصل إلى 100ميغابت بالثانية. ويستخدم اربعة ازواج من UTP.

الفئة 5e[عدل]

يستخدم لإرسال البيانات بسرعة 1000ميغابت بالثانية ( 1 جيجابت بالثانية). مكون من اربعة ازواج UTP. يتم توصيل هذه الاسلاك باستخدام افياش connectors)) من نوع RJ-45 ( اربعة ازاواج أي ثمانية كيابل) وهي شبيهه بـ RJ-11 ولا يمكن ان تدخل في فيش التلفون.

مميزاته[عدل]

رخيص الثمن وسهل التركيب ويعتبر من أكثر انواع وسائط استقرارا في التصنيع حيث ينتج بكميات هائلة.

عيوبه[عدل]

  1. لا يدعم السرعات العالية فوق 100 ميغابت بالثانية.
  2. تعاني الإشارة التي تمر عبر السلك من النحاس لمسافة طويلة من ظاهره طبيعية تسمى الاضمحلال يعني ضعف الإشارة الكهربائية عندما تنتقل لمسافات طويلة داخل كيبل مصنوع من مادة النحاس. لذا لا يستخدم هذا النوع من الاسلاك الا لمسافات محدودة.
  3. تعاني الإشارة التي تمر عبر سلك من النحاس من ظاهرة طبيعية اخرى تسمى التداخل الكهرومغناطيسي وهي ظاهرة طبيعيه تحدث عند مرور أي تيار كهربائي داخل سلك من النحاس حبث يتكون مجال مغناطيسي حول السلك. هذا المجال المغناطيسي يتداخل مع مجال مغناطيسي اخر متكون من سلك نحاسي اخر. وبالتالي لا يستخدم هذا النوع من الكيابل في البيئات التي تعاني من شوشرة عالية , مثل بيئات المصانع.
  4. يمكن التنصت عليه وسرقة المعلومات.

السلك المجدول المدرع[عدل]

يتكون من عدد من الازواج المجدولة المغلفة بمادة مدرعة ومن ثم بمادة بلاستيكية. تم اختراع هذا النوع لتخفيف ظاهرة التداخل الكهرو مغناطيسي وبالتالي يمكن استخدام هذا النوع في البيئات اللتي تعاني من شوشرة عالية قامت شركتة APPLE و IBM بوضع مواصفات لهذا النوع من الكيابل حيث تستخدمانه في الشبكات المحلية الخاصة بهما ويتم توصيل هذه الاسلاك إلى الحاسب الالي باستخدام افياش connectors)) خاصة من شركة IBM وشركة ابل.

مميزاته[عدل]

يدعم سرعات اعلى من السلك المجدول غير المدرع حيث لا يتأثر كثيرا بظاهرة التداخل الكهرومغناطيسي.

عيوبه[عدل]

  1. اغلى سعر من النوع الغير مدرع اضافة إلى صعوبة في التركيب.
  2. لا يدعم سرعات عالية مثل 500 ميغابت بالثانية الواحدة.
  3. يمكن التنصت علية وسرقة المعلومات.
  4. يعاني من ظاهرة الاضمحلال (لانه مبني من مادة النحاس ).
  5. يعاني من ظاهرة التداخل المغناطيسي ولكن بصورة اقل بكثير من النوع الغير مدرع.

الكيبل المحوري[عدل]

يتكون الكيبل المحوري من موصلين من النحاس. الأول هو المحور(core) والمكون ىمن النحاس المغلف بطبقه عازلة من مادة البلاستيك. تحاط هذه الطبقة بالموصل الثاني وهو على شكل شبكة من النحاس او الالمنيوم يشكل الكيبل الارضي (a ground) ويعمل على توفير درع او حمايه للموصل الأول من الاشارات غير المرغوب فيها او من ظاهره crosstalk. يجب ان يكون هناك طبقة عازله بين الموصلين اذا تلامس الموصلين اصبح هناك ما يعرف بظاهرة short circuit ,وبالتالي سوف يفسد البيانات التي تم نقلها في الموصل الأول يحيط بالموصلين مادة قوية مصنوعة من مادة البلاستيك او مادة المطاط او مادة التفلون.

معايير الكيبل المحوري[عدل]

هناك عدد من الاشكال للكيبل المحوري. كل واحد منها مصمم لاغراض معينة وهي كما يلي:

  • معيار RG-58
  • معياري RG-8 و RG-11

الافياش المستخدمة في الكيبل الموحوري[عدل]

يستخدم المعيارييين السابقين افياش تسمى BNC لربط أي منهما بكرت الشبكة الموجودة داخل الحاسب الالي. هناك عدد من الانواع داخل عائلة BNC منها ما يلي :

  • الفيش BNC يستخدم في نهاية الكيبل المحوري.
  • الفيش BNC-T يستخدم لربط كرت الشبكة.
  • فيش Barrel BNC يستخدم لربط طابلين محوريين مع بعضهما.
  • فيش BNC Terminator يستخدم لاغلاق نهاية الكيبل المحوري.

مميزاته[عدل]

  • سهل التركيب.
  • يدعم سرعة إرسال أكبر من السلك المجدول( سرعة الإرسال المشهورة عليه هي 10 ميغا بت بالثانية).
  • يقاوم ظاهرة التداخل المغناطيسي أفضل من السلك المجدول.
  • يمكن استخدامة لإرسال البيانات او الصوت او الفديو.
  • يقاوم ظاهرة الاضمحلال افصل من السلك المجدول وبالتالي يمكن استخدامة لمسافة أكبر.

عيوبه[عدل]

  • يعاني من ظاهرة الاضمحلال ولكنه اقل من TP.
  • يعاني من ظاهرة التداخل المغناطيسي ولكن بصورة اقل بكثبر من UTP.
  • يمكن التنصت علية وسرقة البيانات.

الالياف البصرية[عدل]

في هذا النوع من الكيابل يتم نقل البيانات فيه رقميا على شكل نبضات ضوئية وبالتالي ظاهرة الاضمحلال والتداخل الكهرمغناطيسي معدومة لعدم وجود تيار كهربائي هذه الخاصية لها تأثير كبير على عدم تأثر الالياف بالشوشرة وبعدم القدرة على التنصت على الكيبل وسرقة البيانات ويتكون الكيبل البشري من سلك مركزي مصنوع من الزجاج او البلاستيك موصل للضوء. محاط بطبقة كاسية من الزجاج تقوم بعكس الضوء داخل السلك وتمنعه من مغادرة السلك هناك فلاف بلاستيكي خاجي يحيط بالسلك المركزي والطبقة الكاسية يسير الضوء باتجاه واحد فقط وبالتالي يتم أيضا اريال البيانات باتجاه واحد فقط داخل الليف البصري يمكن استخدام الالياف البصرية لمسافات بعيدة لانه لا يستخدم سلك نحاسي وبالتالي ظاهرة الاضمحلال تكون تقريبا معدومة

انواع الالياف البصرية[عدل]

  1. احادي النمط.
  2. متعدد النمط.

معايير الالياف البصرية[عدل]

ومن اشهرها ما يلي:

  • 8.3 ميكرون سلك مركزي \ 125 ميكرون طبقة كاسية يعمل بطريقة SM.
  • 62.5 ميكرون سلك مركزي\ 125 ميكرون طبقة كاسية يعمل بطريقة MM( هذا النوع هو أكثر انتشار).
  • 50 ميكرون سلك مركزي \125 ميكرون طبقة كاسية يعمل بطريقة MM
  • 100 ميكرون سلك مركزي\ 140 ميكرون طبقة كاسية يعمل بطريقة MM.

مميزاته[عدل]

  • خفيف الوزن صغير الحجم.
  • يدعم سرعة إرسال عالية جدا تعتمد اعتماد كلي على المسافة.
  • مقاوم كبير لظاهرة الاضمحلال لأنه لا يستخدم السلك النحاسي وبالتالي يمكن استخدامه لمئات الكيلومترات.
  • ظاهرة التداخل المغناطيسسي تكاد تكون معدومة.
  • لا يمكن التنصت علية وسرقة المعلومات.

عيوبه[عدل]

  • غالي الثمن بالمقارنة بالأنواع الاخرى من وسائط الاتصال.
  • قابل للقطع والثني والشد وبالتالي يحتاج إلى صيانه دورية.
  • صعب التركيب حيث يحتاج إلى ادوات خاصه.
  • وسائط نقل البيانات اللاسلكية
  • المايكرويف بنوعيه الارضي والاقمار الصناعية.
  • الأشعة دون الحمراء
  • موجات الراديو

المايكرويف[عدل]

يستخدم المايكرويف الموجات الكهرومغناطيسية لنقل الاشارات هناك نوعان من المايكرويف المايكرويف الارضي والاقمار الصناعية كلاهما نفس التردد ولكن امكانيتهما متردده.

مميزات المايكرويف الارضي[عدل]

  • يدعم سرعات إرسال عالية.
  • في حالات معينه قد يكون استخدام المايكرويف الأرضي أرخص بكثير من استخدام كيبل مثل توصيل مبنيين داخل منطقة تجارية.
  • يستطيع المرور بالمناطق النائية يصعب تمديد كيابل فيها.
  • يمكن استخدامه في مناطق أو مباني معزولة.

عيوبه[عدل]

  • صعوبة كبيرة في التركيب.
  • يحتاج تصريح للجهات المختصة لاستخدام التردد.
  • يعاني من ظاهره التداخل الكهرومغناطيسي.

مميزات الاقمار الصناعية[عدل]

  • يدعم سرعات عالية جدا.
  • يمكن أن تكون المحطة الارضية ثابتة أو متحركة وبالتالي يمكن نقلها لأي مكان.

عيوبه[عدل]

  • صعوبة كبيرة في التركيب.
  • تعتمد مقاومته لظاهرة الاضمحلال على تردد المستخدم وحجم الهوائي.
  • يعاني من ظاهرة التداخل الكهرومغناطيسي.

مميزات الأشعة دون الحمراء[عدل]

  • يمكن الإرسال لابسرعات عالية جداً ولكن التقنية الحالية محدودة بسرعة 16 ميغابت بالثانية
  • لا يمكن التنصت على البيانات ولا سرقتها.

عيوبه[عدل]

  • تحتاج إلى إرسال بشكل خط مستقيم.
  • تتأثر كثيراً بالظروف المحيطة بالبيئة.
  • يعتمد تأثرها بظاهرة الاضمحلال
  • لا يمكن الإرسال لمسافات بعيدة.

موجات الراديو[عدل]

انواعه[عدل]

  • موجات مرخصة.
  • موجات غير مرخصة.

أهم التحديات في الاتصالات اللاسلكية[عدل]

  1. امكانية التنصت على الاتصالات اللاسلكية.
  2. التشويش.
  3. الفيروسات اللاسلكية.
  4. التزييف او التنكر.

مراجع[عدل]

  1. ^ د.م ناصر بن زيد المشاري. كتاب المدخل إلى شبكات الحاسب الآلي