دنياي شبكه

راه اندازي يك شبكه نياز به مهارت و دقت بالايي دارد تا بتوان از عملكرد بهينه آن اطمينان كامل حاصل كرد. اگر تنها يك عامل به درستي فعاليت نكند، در كار يك شبكه اختلال ايجاد كرده و به دنبال آن مي تواند در فرآينده هاي تجاري آن شركت و يا سازمان تاثير منفي بگذارد. از ميان مسائل مختلفي كه مي‌تواند يك شبكه را تحت تأثير قرار دهد، يكي از رايج‌ترين و چالش‌ برانگيزترين آن مي توان به مديريت نويز شبكه پهناي باند اشاره كرد. پس در ادامه همراه ما باشيد تا در رابطه با تأثير نويز روي كابل شبكه و نحوه برطرف كردن آن بيشتر بدانيم.

 نويز چيست؟

در اصطلاح ساده، نويز شبكه به سيگنال‌هاي ناخواسته اضافي اشاره دارد كه ترافيك عادي سيگنال‌هاي داده مورد نظر را در يك شبكه مختل مي كند. نويز شبكه با محتواي اطلاعاتي در حال انتقال، تداخل مي كند؛ به طوري كه گيرنده ممكن است تنها بخشي از اطلاعات را دريافت كند يا در موارد شديد  هيچ اطلاعاتي را دريافت نكند. به همين دليل نويز شبكه يكي از دلايل اصلي اختلال در عملكرد شبكه است.

در واقع نويز مي تواند با سيگنال هاي آنالوگ و ديجيتال تداخل ايجاد كند. با اين حال، ميزان نويز لازم براي تأثيرگذاري بر سيگنال ديجيتال بسيار بيشتر است. اين به اين دليل است كه سيگنال‌هاي ديجيتال با استفاده از مجموعه‌اي از پالس‌هاي الكتريكي مجزا براي انتقال «بيت‌ها» ارتباط برقرار مي‌كنند. همانطور كه در شكل زير مشاهده مي كنيد، آن پالس هاي الكتريكي به نويز زيادي نياز دارند تا با يكديگر اشتباه گرفته شوند.

برعكس سيگنال هاي ديجيتالف سيگنال هاي آنالوگ بصورت نامحدود مقادير ممكن را در يك بازه تعيين شده نشان مي دهند؛ مانند 4-20 ميلي آمپر يا 0-10 ولت. در اين حالت، هر گونه افزايش ولتاژ يا جريان ناخواسته باعث نوسان در پيام ارسالي مي شود. تغييرات جزئي در امتداد سيگنال هاي آنالوگ، به ترتيب ميلي ولت يا ميكرو آمپر، معمولاً منجر به يك اختلاف قابل توجه (يا حتي محسوس) نمي شود. سطوح بالاي نويز الكتريكي مي تواند تغييرات زيادي ايجاد كند و منجر به اختلافات قابل توجهي شود كه ارتباط بين دستگاه هاي كنترل فرآيند را كاملا غيرممكن مي كند.

نويز سيگنال تزريق شده به ارتباطات الكتريكي، مقدار سيگنال مورد انتظار را اضافه يا كاهش مي دهد. در شرايط صنعتي كه فرآيندهاي حياتي به طور خودكار بر اساس اندازه گيري آن سيگنال كنترل مي شوند، هر گونه تغيير مي تواند منجر به نتايج غيرقابل پيش بيني و بالقوه مضر شود.

علل ايجاد نويز در كابل شبكه:

براي حل كردن نويز در كابل هاي شبكه، ابتدا بايد عامل ايجاد كننده آن را شناسايي كرد. به طور كلي عوامل ايجاد كننده نويز در شبكه به دو دسته عوامل داخلي و خارجي تقسيم مي شوند. علل خارجي، عواملي هستند كه در شرايط خارج از شبكه پهناي باند ايجاد مي شوند. در مقابل، عوامل داخلي هستند كه در نتيجه مسائل ذاتي در شبكه اتفاق مي افتند.

ـ عوامل خارجي شامل:

• تداخل الكترومغناطيسي: نزديكي سيم‌هاي مسي يا فيبر نوري يك شبكه با ساير تجهيزات الكتريكي مانند كابل هاي برق، ژنراتورها يا موتورها مي‌تواند سيگنال‌هاي شبكه را مختل كند.
• تداخل فركانس راديويي: سيم‌هاي مسي بدون پوشش مي‌توانند امواج راديويي را دريافت كرده و آنها را به سيگنال‌هاي الكتريكي تبديل كنند و در نتيجه در يك شبكه نويز ايجاد شود.
• نويز هم شنوايي يا Cross Talk: اين زماني است كه ساير كابل‌ها يا هادي‌هاي مجاور سيگنال‌ها را در سيم‌هاي يك شبكه پهن باند فعال مي‌كنند. براي جلوگيري از اين تداخل مي توان از كابل هاي Twisted-pair، كابل هاي داراي شيلد و همچنين فاصله دادن كابل ها از يكديگر استفاده كرد.
• عوامل محيطي: ارتعاشات فيزيكي و همچنين افزايش دما مي تواند باعث ايجاد نويز شبكه پهناي باند شود. 

ـ علل داخلي:

• ايراد در طراحي: اتصالات معيوب، اتصالات نامناسب در سوئيچ هاي شبكه يا مدارهاي بد شبكه مي تواند باعث ايجاد نويز اضافي در پهناي باند يك شبكه شود.
• عدم رعايت استانداردهاي كابل كشي: روش‌هاي ضعيف سيم‌كشي شبكه، مانند استفاده از سيم‌كشي بدون محافظ، مي‌تواند منجر به نويز الكتريكي اضافي شود.
• عدم اتصال درست به زمين: اگر سيم ها به درستي به زمين متصل نباشند، حلقه هاي اتصال به زمين مي توانند سيگنال هاي ناخواسته و اضافي در يك شبكه را ايجاد كنند.
• محافظت ناكافي: اجزاي شبكه اي كه به درستي محافظت نمي شوند، تمايل بيشتري به دريافت سيگنال هاي اضافي از منابع خارجي دارند.

به طور كلي، اگر نويز شبكه به موقع تشخيص داده نشود و اصلاح نشود، مي تواند منجر به كاهش عملكرد كلي شبكه شود:

• كاهش سرعت انتقال داده: تداخل سيگنال در نتيجه نويز شبكه مي تواند سرعت انتقال داده را در شبكه كاهش دهد.
• تضعيف سيگنال: نويز شبكه مي تواند قدرت سيگنال ها در پهناي باند شبكه را ضعيف كند. هر چه نويز در يك شبكه بيشتر باشد، سيگنال ها بيشتر كاهش مي يابد.
• از دست دادن بسته هاي داده: نويز شبكه مي تواند باعث از بين رفتن بسته هاي داده در مسير رسيدن به مقصد شود. هنگامي كه اين اتفاق مي افتد، برخي يا تمام اطلاعات به گيرنده منتقل نمي شود.

راهكارهاي از بين بردن نويز در كابل شبكه:

گام اوليه مقابله با نويز در پهناي باند يك شبكه، شناسايي علت آن است كه البته زمان بر هم هست. كل شبكه بايد به طور كامل بررسي و همچنين آزمايش شود تا منبع ايجاد نويز در شبكه مشخص شود. علاوه بر اين، محيط خارجي نيز بايد براي محرك هاي بالقوه اي كه مي تواند منجر به نويز شبكه شود، بررسي شود. پس از شناسايي نوبت به روش هاي رهايي از نويز در شبكه مي رسد.

ـ استفاده از كابل شبكه شيلددار:

يكي از عوامل تاثيرگذار محافظت در برابر نويز، وجود شيلد در كابل هاي شبكه است كه سيم هاي دروني آن را پوشش مي دهد. در نتيجه تداخل امواج تا حد زيادي كاهش يافته و از اختلالات مغناطيسي جلوگيري مي كند. پس در ادامه انواع كابل را مشاهده مي كنيد:

• كابل شبكه UTP: اين كابل ها فاقد فويل و شيلد هستند به همين دليل نسبت به نويز و تداخل امواج هيچگونه مقاومتي ندارند. به همين علت مي توان گفت اين كابل ها نسبت به سايرين داراي قيمت پايين تري هستند.
• كابل شبكه FTP: اين كابل داراي يك لايه فويلي است كه مي تواند تا حدي در مقابل نويز مقاومت كند.
• كابل شبكه STP: اين كابل ها از يك محافظ شيلد با ساختار مشبك ساخته شده اند كه مي تواند از تداخل امواج مغناطيسي محافظت كند، مي توان از اين كابل در محيط هايي كه نياز است كابل شبكه در كنار كابل برق قرار گيرد استفاده كرد.
• كابل شبكه SFTP: اين كابل ها تا حد زيادي نسبت به دريافت نويز مقاوم هستند. اين كابل ها داراي فويل و شيلد بوده و داراي قيمت بالايي نيز مي باشند.

ـ استفاده از كابل شبكه با كتگوري بالا:

كابل هاي شبكه براساس پهناي باند، كيفيت انتقال، سرعت و نويزپذيري به دسته هاي مختلفي تقسيم بندي مي شود كه به آن ها رده و يا Category گفته مي شود. امروزه كابل هاي شبكه در گروه هاي Cat۵ ،Cat۵e ،Cat۶ ،Cat۶a ،Cat۷،Cat۷a و Cat۸ به بازار تجهيزات شبكه عرضه مي شوند. هرچه عدد مقابل Cat بزرگ تر و گروه كابل بيشتر باشد، كابل شبكه كيفيت بيشتري دارد و نويزپذيري آن بسيار كمتر مي شود.

لينك مطلب : 

تأثير نويز روي كابل شبكه