KABLOLAMA Vize Hazırlık Ders Notları
1 Kablolama 1. AĞLARDA KULLANILAN KABLOLAR Bilgisayar ağlarında oluşturulmak istenen ağın yapısına göre, ağ üzerinde kullanılacak olan cihazlara göre, bağlantı sayısı ihtiyacı veya ağ maliyetine göre çok çeşitli şekillerde ağ sistemleri kurulabilir. Bilgisayar ağ sistemlerinde genel olarak üç çeşit kablo kullanılır. Koaksiyel kablo, o 10base5, o 10base2, Twisted pair kablo, o Unshilded Twisted Pair (UTP), o Shilded Twisted Pair (STP), Fiber optik kablo. Ağ sistemlerinde temel hedef en düşük maliyetle ihtiyaç duyulan ağ sistemini kurabilmektir. Evimizde kullandığımız bağlantılarda herhangi bir önem arz etmese de bir binanın tamamına veya bir kampüs alanına yapılacak olan kablolama maliyeti çok ciddi oranlarda değişebilir. 1.1. Koaksiyel Kablo Koaksiyel kablo elektromanyetik kirliliğin yoğun olduğu ortamlarda düşük güçte sinyalleri iletmek için geliştirilmiş bir kablodur. Merkezde iletken bakır, bakırın dışında da yalıtkan bir tabaka, tabakanın üzerinde alüminyum ya da bakır örgülü bir zırh ve en üstte yalıtkan bir kılıftan oluşur. Koaksiyel kablonun bu yapısı, merkezdeki iletken üzerinde taşınan sinyalin, elektriksel gürültülerden etkilenmesini önler. -Koaksiyel Kablonun Yapısı- Kullanım alanları, televizyon, telefon ağları ve yerel alan ağlarıdır. Bu kablolar uzun mesafeli telefon ağlarında uzun yıllar yaygın olarak kullanıldı ancak bu alandaki yerini fiber optik kablolar ve uydu sistemlerine bırakmıştır. Günümüzde en yaygın olarak televizyon ve kamera sistemlerinde kullanılmaktadır.
2 Kablolama Koaksiyel kablo tipleri kendi RG kodlarına sahiptir. Koaksiyel kabloda bizim için önemli olan ve değişkenlik arz eden değer kablonun belirli bir uzunlukta elektrik akımına karşı gösterdiği dirençtir. İki tip koaksiyel kablo vardır. 10base5 (RG-8)(Kalın koaksiyel kablo) 10base2 (RG-58)(İnce koaksiyel kablo) 1.1.1. 10Base5 Bu kablo genel olarak Ethernet backbone olarak kullanılır yani diğer ağlarla bağlantı arasında omurga görevi gören kablodur. IEEE 802.3 standartlarına göre maksimum 10 Mbps (Saniyede 10 Megabit) hızında veri transferi yapabilir. Ancak bilgisayara ethernet için doğrudan bu kablo bağlanamaz. Bağlantı için drop kablosu dediğimiz bir ara kabloya ve bu kablo üzerinde bulunan transceiver dediğimiz bir aygıta ihtiyacımız vardır. Fiber optik kablolardan daha ucuz, ama diğer koaksiyel kablolardan daha pahalıdır. Birkaç tür konnektörle uyumludur. Modern bilgisayar ağlarında çok nadir kullanılır. Çünkü bu kabloyu yönetmek zordur, çok sert olması kurulum ve montajı zorlaştırmaktadır. Ayrıca bilgisayar ağlarının avantajlarını tam anlamıyla sunamazlar yüksek hızlı veri transferi kalın koaksiyel kablo ile sağlanamaz. 1.1.2. 10Base2 İnce koaksiyel kablolar 1980 lerde ve 90 ların başında Ethernet ağlarının en yaygın kullanılan kablosuydu. Bu kablolar da modern bilgisayar ağlarında pek görülmez. IEEE bu kabloyu 10Base2 ethernet olarak nitelendirmiştir. Bu sondaki 2 rakamı bu kabloların 185 m (kabaca 200 m) menzillerinin olduğunu anlatır. T şeklindeki konnektörlerle direk bağlantı yapılabilir. Bu konnektörlere BNC adı verilir. Fiber optik kablodan ve kalın koaksiyel kablodan daha ucuz, ama çift bükümlü kablodan daha pahalıdır. Çevresel gürültülere karşı çift bükümlü kablolara göre daha az etkilenir, ama kalın koaksiyel kablolardan daha çok etkilenirler. 10Base5 kablo network adaptörüne AUI(Attachment Unit Interface) diyerek tabir ettiğimiz bir arayüz/çıkış ile bağlanır. 10Base2 ise bunun için BNC(bayone-neillconcelman) kullanır.
3 Kablolama Koaksiyel kablo tipi genel olarak bus topolojisinde kullanılır. 1.2. Twisted Pair (Çift Bükümlü) Kablo Bükümlü çift kablo telefon sistemlerinde de kullanılır. Bu tür kablolarda çıplak kabloların her biri bir yalıtım malzemesi (örneğin plastik) ile giydirilir ve kablolar çiftler halinde birbirine bükülür. Bu şekildeki basit bükümler, çıplak kablonun ürettiği elektromanyetik alanın etkisini sınırlayıp diğer kablolarda parazit oluşumunu önleyerek, kablo çiftini elektromanyetik alanın etkisine karşı daha az duyarlı yapıp kabloyu ağda kullanıma uygun hale getirir. 1.2.1. Unshielded Twisted Pair (Kaplamasız çift bükümlü) Kablo İçerisinde 4 çift bakır kablo bulunur. Kablo içindeki teller çiftler halinde birbirine dolanmıştır. Her çiftin bir ana rengi bir de "beyazlı" olanı vardır. -UTP Kablo- UTP kablolar, belirli bir mesafe için üzerinden geçirebilecekleri veri miktarına göre kategorilere ayrılırlar. Categori 1: UTP tipi sadece ses taşıyan telefon standardı içindir. Categori 2: 4 Mbps hızında veri taşımaya yönelik kablodur. Categori 3: 10 Mbps hızında veri taşımaya yönelik kablodur. Categori 4: 16 Mbps hızında veri taşımaya yönelik kablodur. Categori 5: 100 Mbps hızında veri taşımaya yönelik kablodur. En çok kullanılan ve ucuz olan kablodur. CAT5 diye tabir ettiğimiz kablodur. Categori 6: Kategori 5 kablosuna göre daha üstün bir üretim tekniği kullanılarak üretilmiş olması nedeniyle, 1000 Mbps hızında veri iletimine imkan tanır. Categori 7: 1200 Mbps hızında veri iletimine imkan tanır.
4 Kablolama 1.2.2. Shielded Twisted Pair (Kaplamalı Çift Bükümlü) Kablo Bükümlü çift kablonun metal koruyucu ile sarılmış haline Korumalı Bükümlü Çift Kablo denir. UTP kablodan tek farkı dışındaki korumasıdır. Bu sayede dış etkilerden etkilenmesi azalmış olur. 1.3. Fiber Optik Kablolar -STP Kablo- Fiber optik, insanın saç teli kalınlığında ve çok hassas üretilmiş saf bir cam ip üzerinden ışığın iletilmesi prensibiyle çalışan bir sistemdir. Fiber, iletken olmadığı için elektriksel yalıtımın zorunlu olduğu yerlerde kullanılabilir. Düşük sinyal kayıpları nedeniyle fiber ile bakır kablolara göre daha yüksek hızlarda ve çok daha uzun mesafelerde veri aktarımı sağlar. -Fiberoptik Kablo- Işık olarak iletilen verilerin başka bir ortama alınması mümkün olmadığı için güvenlik seviyesi artmış bir sistemdir. Veri aktarımı ışık cam lifleri üzerinden ışık demeti biçiminde olmaktadır. Fiber bir kablodan bilgi çalmak çok daha zordur.
5 Kablolama -Fiberoptik Kablonun Yapısı- Tüm fiber teknolojileri veri alımı ve gönderimi için fiber'i çiftler halinde kullanır. Üreticilerde fiber kabloları bu şekilde üretmektedir. Bir fiber kablo temelde 3 kısımdan oluşur: -Fiber Çekirdek: Veri iletiminin yapıldığı kısımdır. -Cam Kaplama: Cam yapıya sahip olan ve asıl ışık iletkenini koruyan bu katman ışığın yanlış kırılma ve yansımalarına engel olur. -Koruyucu kılıf: Tüm cam kısmı koruyan katmandır. Sert ve kolay esnemez yapısı ile içindeki camların zarar görmesine engel olur. Yani özellikle koruyuculuk ve gerektiğinde esneklik kazandırmaktadır. Fiber kabloda normal ışık veya lazer kullanılabilir. Bu iki tip fiber tamamen farklı donanım kullanır. Işık sinyalleri yollamak için LED (Ligth Emitting Diot) kullanan fiber tipi multi-mode olarak adlandırılır ve en yaygın tiptir. Lazer ışığı kullanan single-mode fiber çok yüksek veri aktarım değerlerine ulaşabilmesine rağmen pahalı ekipmanı nedeniyle yaygın değildir. 2 Km ye kadar uzayabilen geniş alanlarda, elektriksel sinyallerden etkilenmeden yüksek kapasiteli iletişim ortamı sağlamada kullanılır.
6 Kablolama 2. KONNEKTÖR ÇEŞİTLERİ Farklı kablo çeşitlerine, farklı çeşitlerde konnektörler kullanılabilmektedir. Konnektörleri kullanıldıkları kablolara göre sınıflandırabiliriz. 2.1. KOAKSİYEL KABLOLARDA KULLANILAN KONNEKTÖRLER 2.1.1. BNC (British Naval Connector) konnektör Eş eksenli kablolarda kullanılır. BNC konnektör, koaksiyel kablo ile kullanılan RF konnektörü türlerinden biridir. Genelde radyo ve tv sinyallerinin iletiminde kullanılır. BNC konnektörlerinin karakteristik empedansı 50 ila 75 ohm aralığındadır. İşletmelerde çoğunlukla CCTV kamera sistemlerinde kullanılmaktadır. 2.1.2. BNC T konnektör -BNC Konnektör- İki kablo ucunu ve ethernet kartını bağlamak için ve 10Base2 sistemlerde kullanılır. Eş eksenli kablolar BNC konnektörleri ile sonlandırılır ve bilgisayar arkasındaki aktarım aygıta takılacak T şeklindeki bağlayıcılara takılırlar. Kablo sonunda 10base5 ise 75, 10base2 ise 50 ohm luk sonlandırıcı (Terminatör) takılır. -BNC T Konnektör-
7 Kablolama Günümüzde bu konnektörler daha çok kamera sistemlerinde kullanılmaktadır. T BNC adını direkt olarak şeklinden alır. İki dişi ve bir erkek ucu vardır. Bu sayede bir kamera görüntüsü ikiye bölünebilir. Yapılan bölme işlem pasif olarak yapıldığı için herhangi bir güçlendirme uygulanmamakta bu da görüntüde kayba neden olmaktadır. Bu yüzden BNC T konnektörle ayrılan görüntü kablosu fazla uzak mesafeye götürülmemelidir. 2.1.3. BNC barrel konnektör İki kabloyu birleştirmek için kullanılır. 2.1.4. BNC terminatör -BNC Barrel Konnektör- Koaksiyel kabloyu sonlandırmak için kullanılır. Sonlandırıcı da denilebilir. -BNC Terminatör-
8 Kablolama 2.2. UTP KABLOLARDA KULLANILAN KONNEKTÖRLER 2.2.1. RJ45 (Registered Jack 45) Üzerinde 8 adet metal bağlantı noktası bulunan konnektör türüdür. Bilgisayarlar arası iletişimde ve bilgisayarların yerel ağa bağlanmasında kullanılan ve ethernet olarak isimlendirilen bağlantı kablolarının ucunda yer alır. -RJ45 Konnektör- Telefon bağlantılarında kullanılan ve RJ11 olarak isimlendirilen konnektörün daha büyüğüdür. RJ45 Jack'ına kablo takılırken belirli bir standart vardır. Bu standartlar T568A ve T568B olarak adlandırılır. Bir ağ üzerinde kablolama yaparken bunlardan birisi tercih edilir. T 568 A Standardı Yeşil Beyaz Yeşil Turuncu Beyaz Mavi Mavi Beyaz Turuncu Kahverengi Beyaz Kahverengi T 568 B standardı Turuncu Beyaz Turuncu Yeşil Beyaz Mavi Mavi Beyaz Yeşil Kahverengi Beyaz Kahverengi -T568A ve T568B standartları-
9 Kablolama 2.3. FİBER OPTİK KABLO KONNEKTÖRLERİ 2.3.1. ST (Straight Type) Konnektörler Fiber optik kablolarla en yaygın kullanılan konnektör tipidir. Biconic konnektör, fiber kablonun nüve kısmı geçirilerek yerleştirilen konnektördür. Şekil olarak BNC ye benzer bir konnektördür. -ST Konnektör- 2.3.2. SC (Subscriber Type) Konnektörler Tak-Çek yaylı mekanizması sayesinde hızlı takıp çıkarılmaya karşı dayanıklıdır ve aynı zamanda seramil ferüllerin fiziki dokunmasını mümkün kılar. SC tip fiber optik konnektörleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Gövdesi plastiktir. Simplex ve dublex versiyonları mevcuttur. -SC Konnektör-
10 Kablolama 2.3.3. LC Konnektörler Lucent Technologies tarafından geliştirilen LC tip fiber optik konnektörler, fiber yoğunluğu yüksek olan uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. SC konnektöre benzemekle beraber yaklaşık iki kat daha küçüktür. Simplex ve dublex versiyonları mevcuttur. Tek mod için iyi bir performansa sahiptir. 2.3.4. FC Konnektörler -LC Konnektör- Vidalı yaylı mekanizması sayesinde sağlam bir montaj ve aynı zamanda seramik ferüllerin fiziki dokunmasını mümkün kılar. NTT Company tarafından yapılmış bir tasarımdır. Daha çok single mod uygulamalarda tercih edilmektedir. Titreşime karşı dayanıklılığı diğer konnektörlere nazaran daha iyidir. Takarken ferül uçları çizmemek için dikkat edilmelidir. Sadece simplex versiyonu mevcuttur. Konnektörün gövdesi metaldir. -FC Konnektör-
11 Kablolama 2.3.5. MTRJ Konnektörler Sadece dublex alanlarda kullanılır. Seramik ferül kullanılmadığı için kayıp değerleri diğer popüler konnektörlere nazaran daha fazladır ve bu yüzden single mod uygulamalarda pek tercih edilmemektedir. Gövdesi plastiktir. -MTRJ Konnektör-