اجرای شبکه داخلی با فیبر نوری
تقسيم بندی بر اساس حوزه جغرافی تحت پوشش .
شبکه های کامپيوتری با توجه به حوزه جغرافيائی تحت پوشش به سه گروه تقسيم می گردند :
· شبکه های محلی ( کوچک ) LAN
· شبکه های متوسط MAN
· شبکه های گسترده WAN
شبکه های فیبر نوری به عنوان یک ابزار می توانند در شبکه های سه گانه ی فوق مورد استفاده قرار گیرند
ارتباطات کابلی، امنیت ، سرعت و دقت اطلاعات را در مقابل ارتباطات Wireless به ارمغان می آورند ، البته سرعت نصب و هزینه ی کمتر نصب (در اغلب مواقع ) از نکات مثبت بهره گیری از شبکه های تحت بی سیم می باشد .
امنیت :
به دلیل نفوذ پذیری بیشتر در شبکه های بی سیم ، این ارتباطات برای مراکزی که دارای اطلاعات پراهمیت ( برای مشتریان ،کلاهبرداران و رقبا ) می باشند ، توصیه نمی گردند .
بهترین راه حل برای برقراري امنیت که هیچ گونه دخالت و تصرفی (البته با امکانات موجود در تکنولوژی امروز ) را در آن متصور نیست ، استفاده از بستر فیبر نوری می باشد ، که به دلیل عدم وجود شنود و نفوذ پذیری در آن (در صورت نفوذ پذیری ، ارتباط قطع می گردد) از لحاظ امنیت بهترین گزینه می باشد .
سرعت :
همه ی مباحث مطروحه در شبکه های بی سیم در ارتباط دوردست (بالای 150 متر ) برروی سرعت های زیر 20Mbps و با هزينه هاي گزاف زیر 50 Mbps است که البته در شبکه ی با ارتباط کم (زیر 150 متر) این سرعت در حد ماکزیمم بر روی 108Mbps تنظیم می گردد که نقطه ی Optimum آن برروی 50 Mbps است .
در حالیکه سرعت های حداقلی شبکه های کابلی بر روی 10 و 100 Mbps و سرعت های بالای آن برای 1Gbps مورد بحث قرار می گیرند . و برای سرعت های آزمایشگاهی مباحث ترابایت نیز برروی فیبر های نوری اتخاذ گردیده است .فیبر های نوری نه تنها در سطح شبکه های محلی ،بلکه در سطح شبکه های WAN (گسترده ) نیز کاربرد دارند ، کما آنکه ارتباطات Backbone در سطوح LAN و WAN نیز می باید حتماً با فنیبر های indoor و outdoor تحت نصب قرار گیرند.
فيبر نوری
يکی از جديدترين محيط های انتقال در شبکه های کامپيوتری ، فيبر نوری است . فيبر نوری از يک ميله استوانه ای که هسته ناميده می شود و جنس آن از سيليکات است تشکيل می گردد. شعاع استوانه بين دو تا سه ميکرون است . روی هسته ، استوانه ديگری ( از همان جنس هسته ) که غلاف ناميده می شود ، استقرار می يابد. ضريب شکست هسته را با M1 و ضريب شکست غلاف را با M2 نشان داده و همواره M1>M2 است . در اين نوع فيبرها ، نور در اثر انعکاسات کلی در فصل مشترک هسته و غلاف ، انتشار پيدا خواهد کرد. منابع نوری در اين نوع کابل ها ، ديود ليزری و يا ديودهای ساطع کننده نور می باشند.منابع فوق ، سيگنال های الکتريکی را به نور تبديل می نمايند.
مزايای فيبر نوری :
· حجم و وزن کم
· پهنای باند بالا
· تلفات سيگنال کم و در نتيجه فاصله تقويت کننده ها زياد می گردد.
· فراوانی مواد تشکيل دهنده آنها
· مصون بودن از اثرات القاهای الکترو معناطيسی مدارات ديگر
· آتش زا نبودن آنها بدليل عدم وجود پالس الکتريکی در آنها
· مصون بودن در مقابل عوامل جوی و رطوبت
· سهولت در امر کابل کشی و نصب
· استفاده در شبکه های مخابراتی آنالوگ و ديجيتال
· مصونيت در مقابل پارازيت
معايب فيبر نوری :
· براحتی شکسته شده و می بايست دارای يک پوشش مناسب باشند. مسئله فوق با ظهور فيبر های تمام پلاستيکی و پلاستيکی / شيشه ای کاهش پيدا کرده است .
· اتصال دو بخش از فيبر يا اتصال يک منبع نور به فيبر ، فرآيند دشواری است . در چنين حالتی می توان از فيبرهای ضخيم تر استفاده کرد اما اين مسئله باعث تلفات زياد و کم شدن پهنای باند می گردد.
· از اتصالات T شکل در فيبر نوری نمی توان جهت گرفتن انشهاب استفاده نمود. در چنين حالتی فيبر می بايست بريده شده و يک Detector اضافه گردد. دستگاه فوفق می بايست قادر به دريافت و تکرار سيگنال را داشته باشد.
· تقويت سيگنال نوری يکی از مشکلات اساسی در زمينه فيبر نوری است . برای تقويت سيگنال می بايست سيگنال های توری به سيگنال های الکتريکی تبديل ، تقويت و مجددا" به علائم نوری تبديل شوند.
فیبر های نوری و سوالات متداولی پیرامون آن
استفاده از فیبرنوری چه مزایایی دارد؟ آیا با انتقال امواج از طریق ماهواره قابل مقایسه است؟
اولین مزیتی که فیبرنوری دارد این است که از تمام محیطهای انتقالی که وجود دارد چه وایرلس و سیمی، و چه هدایت شده و غیرهدایت شده پهنای باند بیشتری به ما میدهد یعنی در حقیقت میتواند اطلاعات بیشتری ارسال کند. ارتباطات ماهوارهای تنها فناوری است که میتواند با فیبرنوری در زمینه انتقال دادهها رقابت کند. ولی چون فرکانس لیزری که استفاده میشود از فرکانسی که در امواج ماهوارهای استفاده میشود بیشتر است بنابراین دادههای بیشتری از طریق فیبرنوری انتقال داده میشود.استفاده از فیبرنوری یک روش نسبتا ایمن برای انتقال داده است زیرا برعکس کابلهای مسی که دیتا را به صورت سیگنالهای الکترونیکی حمل میکنند فیبرنوری در مقابل سرقت اطلاعات آسیبپذیر نیست. یعنی کابل فیبرنوری را نمیتوان قطع کرده و اطلاعات را به سرقت برد.
مسئله دیگر ارزان قیمت بودن آن است به ویژه در مقایسه با ارتباطات از طریق ماهواره. یکی دیگر از مزایای فیبرنوری در مقایسه با کابلهای سیمی و کواکسیان سبک بودن و راحتی تعبیه آن بین دو نقطه است. نکته بعدی این است که سیستمهای کابلی در طول انتقال نیاز به تکرارکننده یا ریپیتر زیادتری برای تقویت امواج دارند درحالی که برای یک سیستم کابل نوری به علت افت بسیار کمی که دارد تعداد تکرارکننده کمتری استفاده میشود باید گفت هرچه فیبر خالصتر و دارای طول موج بیشتری باشد پورتهای نور کمتری جذب و تضعیف سیگنال کمتر میشود و در نتیجه نیاز به تکرارکننده که یک سیگنال را دریافت کرده و قبل از ارسال به قطعه بعدی فیبر، آن را تقویت میکند کاهش مییابد و همین باعث میشود قیمت تمام شده سیستم پایین بیاید.
از طرف دیگر فیبرهای نوری از عوامل طبیعی کمتر تاثیر میپذیرند. بدین صورت که میدانهای مغناطیسی و یا الکتریکی شدید بر آن هیچ تاثیری نمیگذارد و خطر تداخل امواج پیش نمیآید به همین دلیل میتوان آنها را برخلاف کابل مسی از کنار کابلهای فشار قوی یا ژنراتورهای برق عبور داد. همچنین خواصی همچون ضد آب بودن آن باعث شده تا از آن، روز به روز به طور گستردهتری استفاده شود.
آایا استفاده از فیبرنوری معایبی هم دارد؟
برای این که دیگر در فیبرنوری با سیگنال الکتریکی سروکار نداریم باید از ادواتی مثل تقویتکنندهها و آشکارسازهای نوری استفاده کنیم که تا حدودی گران است. از سوی دیگر از فیبرنوری فقط میتوان برای انتقال اطلاعات آن هم به صورت شعاعهای نوری استفاده کرد و نمیتوان برای انتقال الکتریسیته استفاده کرد.
اتصال فیبرنوری به یکدیگر بسیار مشکل و وقتگیر و نیاز به یک کادر فنی سطح بالا دارد یکی از ایرادهای مهمی که به فیبرنوری وارد میشود این است که به راحتی کابلها را نمیتوان پیچ و خم داد زیرا زاویه تابش نور در داخل آن تغییر کرده و باعث میشود نور از سطح آن خارج شود و از طرف دیگر آنها را نمیتوان به راحتی قطع کرد و برای قطع آنها نیاز به تخصص ویژهای است چون در غیر این صورت زاویه شکست عوض میشود.
استفاده از فیبرنوری چه تاثیری در گسترش فناوری اطلاعات و ارتباطات دارد؟
امروزه با توجه به سرعت تولید علم و دانش نیاز به افزایش سرعت تبادل آنها بیشتر شده است. دنیا به سمتی میرود که از ابزاری استفاده کند که با ارائه پهنای باند بیشتر همزمان تعداد بیشتری به راحتی و با سرعت زیاد اطلاعات را در اختیار داشته باشند یا همزمان بتوانند به راحتی با موبایل یا تلفن صحبت کنند و به اینترنت وصل شوند و فیبرنوری یکی از فناوریهایی است که میتواند این امکان را فراهم کند.
بکارگیری فیبرنوری برای انتقال اطلاعات از سال ۱۹۶۶ شکل گرفت ولی تا سال ۱۹۷۶ عملا در انتقال داده قابل استفاده نبود ولی اکنون شرکتهای تلویزیون کابلی و شرکتهای چند ملیتی جهت انتقال دادهها و اطلاعات مالی در سراسر جهان و... از فیبرنوری استفاده میکنند. اکنون در ایران با توجه به زیاد شدن کاربران اینترنت، استفاده کنندگان از تلفن ثابت و موبایل و مهمتر از همه به خاطر این که ایران در مسیر شاهراه اطلاعات بین اروپا و چین قراردارد ضرورت استفاده از شبکه فیبرنوری حس شده و بهرهبرداری از آن اجرایی میشود. البته باید توجه داشت استفاده از فیبرنوری به موازات استفاده از بقیه سیستمهای انتقال اطلاعات صورت میگیرد.
فیبرنوری چه کاربردهای دیگری دارد؟
استفاده از حسگرهای فیبرنوری برای اندازهگیری کمیتهای فیزیکی مانند جریان الکتریکی، میدان مغناطیسی، فشار، حرارت و جابجایی آلودگی آبهای دریا، سطح مایعات، تشعشعات پرتوهای گاما و ایکس بهره گرفته میشود. یکی دیگر از کاربردها فیبرنوری در صنایع دفاعی و نظامی است که از آن جمله میتوان به برقراری ارتباط و کنترل با آنتن رادار، کنترل و هدایت موشکها و ارتباط زیردریاییها اشاره کرد. فیبرنوری در پزشکی نیز کاربردهای فراوانی دارد از جمله در دزیمتری غدد سرطانی، شناسایی نارساییهای داخلی بدن، جراحی لیزری، استفاده در دندانپزشکی و اندازهگیری خون و مایعات بدن.
ظرفیت و سرعت زیاد و ایمنی اطلاعات از دلایل اصلی استفاده از شبکه فیبرنوری است .فیبرنوری در اندازهگیری کمیتهای فیزیکی، صنایع دفاعی و نظامی و پزشکی به کار گرفته میشود