الشبكات وWi-Fi · مدة القراءة: 10 دقائق
باختصار
- تنقل الألياف الضوء إلى ما بعد 100 m لكابل الشبكة بكثير، دون تيار ودون تأثر بالاضطرابات الكهرومغناطيسية.
- متعددة النمط (نواة من 50 أو 62,5 µm، والفئات من OM1 إلى OM4) للوصلات القصيرة، وأحادية النمط (9/125، ITU-T G.652، الفئة OS2) لعدة كيلومترات.
- حسب Cisco، بسرعة 1 Gbit/s تبلغ متعددة النمط من 275 m إلى 1 km حسب فئتها، وأحادية النمط 10 km.
- تربط وحدة SFP السويتش بالألياف؛ ويجب أن يتوافق الطرفان، ووحدة BiDi تُستعمل زوجا من A وB.
- لا يوصل وجه UPC أبدا بوجه APC؛ أما اللحام وقياس الوصلة فمن عمل المركب.
لماذا تختارون الألياف البصرية؟
يتوقف كابل الشبكة النحاسي عند 100 m، ويعرض المقال عن قاعدة 100 متر طرق تجاوزها، ومنها الألياف البصرية، وهي اختيار شائع بين مبنيين. وتلخص Cudy مزاياها: مسافة طويلة، وضياع ضعيف للإشارة، وعدم التأثر بالاضطرابات الكهرومغناطيسية. ولا يسري أي تيار في الألياف، كما تذكر Fiber Optic Association: فهي لا تنشئ إذن صلة كهربائية بين المبنيين.
وهذا مهم في الخارج: فـExcel تنصح بالألياف البصرية لكل تمديد خارجي، كما يذكر المقال عن الكابل الداخلي والخارجي.
أحادية النمط ومتعددة النمط: حجم النواة
لليف نواة (cœur) يمر فيها الضوء، داخل غلاف بصري من الزجاج (gaine optique) قطره 125 µm. وتبيع Panduit أسلاك التوصيل بالمقاسات الثلاثة الشائعة: 62,5/125 و50/125 µm في الألياف متعددة النمط، و9/125 µm في أحادية النمط. وحسب Fluke Networks تبلغ نواة الألياف أحادية النمط نحو عُشر نواة متعددة النمط، وتحتاج إلى ليزر ذي طيف ضيق.
وتتبع الألياف أحادية النمط توصية ITU-T G.652، المصممة في الأصل لطول الموجة 1310 nm، والصالحة أيضا في نطاق 1550 nm. ويحدد صنفها G.652.D عند 1310 nm قطر مجال النمط، أي العرض الفعلي لحزمة الضوء، بين 8,6 و9,2 µm، مع غلاف من 125 µm: وهذا ما تلخصه التسمية 9/125.
ويقارن الشكل أسفله بين العائلتين. ومن حيث التكلفة، حسب Fluke Networks، يعادل ثمن الوحدة أحادية النمط من 1,5 إلى 4 أضعاف ثمن الوحدة متعددة النمط، لكن الكابل أحادي النمط أرخص.
الفئات من OM1 إلى OM4 وOS2
يصنف المعيار ISO/IEC 11801 الألياف في فئات: OM لمتعددة النمط وOS لأحادية النمط. نواة OM1 قطرها 62,5 µm، ونواة OM2 وOM3 وOM4 قطرها 50 µm، مع عرض نطاق يرتفع من فئة إلى أخرى (Fluke Networks). وتعرّف Nexans كابلها أحادي النمط OS2 وفق ISO/IEC 11801، بألياف مطابقة لـG.652.D.
ولكل مصنع طريقته في تقريب المسافات: لذلك يعتمد الجدول مصدرا واحدا، هو Cisco، لوحداتها بسرعة Gigabit (1000BASE-SX وLX/LH) و10 Gigabit (SFP-10G-SR وLR).
| الفئة | الليف حسب Cisco | بسرعة 1 Gbit/s | بسرعة 10 Gbit/s |
|---|---|---|---|
| الفئة OM1 | متعددة النمط، نواة 62,5 µm | 275 m | 33 m |
| الفئة OM2 | متعددة النمط، نواة 50 µm | 550 m | 82 m |
| الفئة OM3 | متعددة النمط، نواة 50 µm | 1000 m | 300 m |
| الفئة OM4 | متعددة النمط، نواة 50 µm | 1000 m | 400 m |
| الفئة OS2 | أحادية النمط G.652 | 10 km | 10 km |
وهذه قيم Cisco؛ فـCudy مثلا تعلن 550 m لوحدتها متعددة النمط.
ويساعد لون الغلاف على تمييز سلك التوصيل: فعند Panduit الأصفر لـOS1/OS2، والبرتقالي لـOM1 وOM2، والأزرق الفيروزي (aqua) لـOM3 وOM4. لكن Leviton تذكر الرمادي لـOM2، والبنفسجي الذي يعطيه بعض المصنعين لـOM4، وتنصح بقراءة الكتابة المطبوعة على الغلاف.
وحدة SFP: صلة الوصل بين السويتش والألياف
منفذ SFP فتحة فارغة تُدخل فيها وحدة تصل بين الإيثرنت والألياف، كما تصفها Cudy، وتوضح فيشات سويتشاتها أن المواصفات البصرية والمسافة «تتوقف على الوحدة المركبة». ففي GS1010PS2 (فيشة النسختين 4.0 و4.1، إذ يوجد الطراز في عدة نسخ مادية) وفي GS1026PS2 (النسخة 3.0) فتحتان SFP بسرعة Gigabit (1000BASE-X). وعند Ruijie في RG-ES228GS-P منفذان SFP بسرعة 1 Gbit/s، وفي RG-NBS3100-24GT4SFP-P أربعة، دون منافذ SFP+ بسرعة 10 Gbit/s حسب فيشته.
وتعلن Cudy وحداتها بسرعة «1,25 Gbit/s»: فإيثرنت Gigabit عبر الألياف (1000BASE-X) يرمز كل 8 بتات بـ10، ومن ثم 1250 Mbit/s على الليف مقابل 1000 Mbit/s مفيدة. لذلك توضع وحدة «1,25G» في منفذ SFP بسرعة Gigabit.
كل وحدة مصممة لنوع من الألياف وطول موجة ومسافة، ويلخص الشكل أسفله فيشة Cudy. فالوحدة SM100GMA-05 متعددة النمط بطول موجة 850 nm وتبلغ 550 m، والوحدة SM100GSA-20 أحادية النمط بطول موجة 1310 nm وتبلغ 20 km، بموصل LC مزدوج، أي ليفين، حسب صفحة المنتج. أما SM220 فليست بصرية: إنها وحدة SFP بمنفذ RJ45 لكابل نحاسي، حدها 100 m.
وحدات BiDi: ليف واحد
تستعمل الوحدة المزدوجة ليفين، واحدا لكل اتجاه، أما وحدة BiDi فترسل وتستقبل على ليف واحد بطولي موجة. فالوحدة SM100GSB-20AB من Cudy، لمسافة 20 km، توجد في نسخة A ترسل بطول 1310 nm وتستقبل بطول 1550 nm، وفي نسخة B تفعل العكس، وتضم العلبة الوحدتين. وعند Cisco أيضا توصل وحدة BX-D دائما بوحدة BX-U: فيلزم A في جهة وB في الأخرى.
يجب أن يتوافق الطرفان: النوع نفسه من الألياف، وطول الموجة نفسه، والسرعة نفسها. وأبسط حل هو الطراز نفسه في الجهتين، أو الزوج A وB لوحدة BiDi.
دون منفذ SFP: محول الوسائط
إذا لم يكن في الجهاز إلا منافذ RJ45، يربطه محول الوسائط بالألياف. ففي MC220 من Cudy منفذ RJ45 بسرعة Gigabit وفتحة SFP للوحدة المطلوبة، متعددة النمط أو أحادية النمط. أما محول الوسائط في الكتالوج، وهو دون علامة، فلا يذكر إلا منفذ RJ45 بسرعة 10/100/1000 ووصلة بالألياف: تحققوا من نوع أليافه.
الموصلات وأسلاك التوصيل والعلب
الموصلان المذكوران هنا هما LC وSC، بليف واحد (simplex) أو بليفين (duplex)، كما في أسلاك التوصيل من Panduit. ففي وحدات SFP من Cisco وفي SM100GSA-20 موصل LC، بينما في درج الألياف MED.TIR.SC.12P.DUP من الكتالوج 12 منفذا SC مزدوجا، وفي علبة الوصل من الكتالوج أربعة مقارن SC. وبينهما يصلح سلك توصيل هجين، مثل أسلاك Panduit من LC مزدوج إلى SC مزدوج.
ووجه الموصل مهم أيضا. فحسب Fluke Networks يكون وجه UPC مقوسا قليلا في موصل أحادي النمط أزرق، أما وجه APC فمائل بزاوية 8° للحد من الضوء المنعكس، وجسمه أخضر. ولا يوصل أحدهما بالآخر أبدا: فالنواتان لا تتحاذيان، وتنبه Fluke إلى أن الأوجه قد تتلف، بما فيها وجه جهاز الإرسال. ولا تقبل Cisco في وحداتها SFP إلا أسلاك PC أو UPC.
بين مبنيين ينتهي الكابل عادة، في كل طرف، داخل درج للألياف في خزانة الشبكة أو داخل علبة وصل. وفيه يُلحم كل ليف بسلك قصير (pigtail) له موصل في جهة واحدة، تخصصه Panduit للربط بالصهر. ويثبت هذا الموصل في مقرن (bride) على الواجهة، ومنه ينطلق سلك توصيل بصري نحو وحدة SFP. ويبين المقال عن خزانة الشبكة ولوحة التوزيع مكان هذه العناصر.
ولحام الألياف بالصهر يحتاج إلى آلة لحام وتكوين: فهو من عمل المركب. وكذلك قياس الوصلة: يتحقق المركب من ضياعها بجهاز اختبار، لأن الوصلة حسب Fluke Networks يجب أن تحترم المسافة والضياع المسموح بهما.
أبقوا الأغطية الواقية على الموصلات والوحدات حتى لحظة التوصيل: فهذا ما تطلبه Cisco، كما تطلب فحص أوجه الموصلات وتنظيفها قبل توصيلها مباشرة.
مثال: مبنيان على بعد 300 m، ثم على بعد 5 km
مثال: ربط مبنى رئيسي ومستودع (الشكل أسفله)؛ والاختيار الفعلي يتوقف أيضا على مسار الكابل ورأي المركب.
على بعد 300 m تكفي متعددة النمط بسرعة 1 Gbit/s: 550 m في OM2 و1 km في OM3 حسب Cisco. فتكفي للوصلة سويتشات GS1010PS2 في الجهتين، ووحدتان متعددتا النمط بطول موجة 850 nm مثل SM100GMA-05 من Cudy لمسافة 550 m، وكابل خارجي OM2 أو OM3؛ وفي الكتالوج كابلات مدرعة OM3 بستة ألياف وOM2 باثني عشر ليفا. أما بسرعة 10 Gbit/s فـ300 m هي حد OM3 عند Cisco: وتترك OM4 بمسافة 400 m، أو أحادية النمط، هامشا.
على بعد 5 km لا تصلح إلا أحادية النمط حسب جدول Cisco: كابل OS2، وفي كل طرف وحدة مثل SM100GSA-20 لمسافة 20 km على ليفين. وإذا لم يبق إلا ليف واحد حر، فالزوج BiDi SM100GSB-20AB من Cudy، A في جهة وB في الأخرى، ينجز الوصلة نفسها. وحسب FOA يجب تأريض الدرع المعدني للكابل المدرع.
وفي الحالتين يلزم في الطرف البعيد سويتش PoE يتغذى محليا. ويمكن لوصلة واحدة أيضا أن تحمل عدة شبكات VLAN بين سويتشات مُدارة، كما يشرح المقالان عن VLAN وعن السويتش المُدار.
طرق أخرى لبلوغ المسافات البعيدة
عندما لا يمكن تمرير أي كابل، يربط الجسر اللاسلكي نقطتين بالراديو، ويشرح شروطه مقال «الجسر اللاسلكي: ربط مبنيين دون كابل». وعندما لا تكفي 1 Gbit/s بين سويتشين، تلزم منافذ ووحدات أسرع، مثل وحدات SFP+ بسرعة 10 Gbit/s من Cudy، ومنها SM10GSA-10 أحادية النمط لمسافة 10 km. ويشرح المقال عن 2.5G و10G هذه الوصلات.
سويتشات بمنافذ SFP وعلبة ألياف من الكتالوج
السعر والتوفر محدثان في صفحة كل منتج.
الأخطاء الشائعة
- تركيب وحدة متعددة النمط على ليف أحادي النمط أو العكس: فكل وحدة بصرية من Cudy مخصصة لنوع واحد من الألياف.
- تركيب وحدتي BiDi من النسخة نفسها، A وA.
- توصيل موصل APC الأخضر بموصل UPC الأزرق: فقد تتلف الأوجه حسب Fluke Networks.
- نسيان سلك التوصيل الهجين بين وحدة بموصل LC ودرج بموصلات SC.
- نزع الأغطية الواقية قبل التوصيل بوقت طويل، أو التوصيل دون فحص الأوجه وتنظيفها.
- الاختيار حسب مسافة اليوم وحدها: فبسرعة 10 Gbit/s تتوقف OM3 عند 300 m حسب Cisco.
للمتابعة
- دليل الشراء: كيف تختارون سويتش PoE
- قاعدة 100 متر في كابل الشبكة وطرق تجاوزها
- كابل داخلي أم خارجي؟ أغلفة PVC وLSZH وPE
- خزانة الشبكة ولوحة التوزيع (Patch panel)
- سويتش مُدار وغير مُدار: متى تحتاجون إلى الإدارة؟
- ما هي VLAN؟ فصل الكاميرات والهواتف عن شبكة المكتب
- الجسر اللاسلكي: ربط مبنيين دون كابل
- 2.5G و10G: متى لا يكفي Gigabit؟
- حل المصانع والمواقع الصناعية
- حل المستودعات
- تصفح الشبكات وWi-Fi
- تصفح الملحقات والكابلات
أسئلة شائعة
هل تستطيع الألياف البصرية تغذية الكاميرا؟
لا. فهي لا تنقل إلا الضوء: وفروا الكهرباء في عين المكان، مثلا بسويتش PoE محلي.
هل تعمل وحدة متعددة النمط على ليف أحادي النمط؟
لا تعتمدوا على ذلك: فـCudy تعلن كل وحدة بصرية لنوع واحد من الألياف. اختاروا الوحدة حسب نوع الألياف الممدودة.
هل تلزم الوحدة نفسها في الطرفين؟
تلزم وحدتان متوافقتان: وأبسط حل هو الطراز نفسه في الجهتين؛ أما في BiDi فـA في جهة وB في الأخرى.
ما الفرق بين SFP وSFP+؟
عند Cudy تصل وحدات SFP إلى 2,5 Gbit/s، وتخصص وحدات SFP+ لسرعة 10 Gbit/s. وفي السويتشات المذكورة هنا منافذ SFP بسرعة Gigabit: فاختاروا وحدات «1,25G».
لديكم سؤال حول تركيبكم؟
صفوا لنا مشروعكم، ونساعدكم على اختيار المعدات المناسبة مع عرض سعر.
المصادر
- التوصية ITU-T G.652 (08/2024)؛ وفئات OM وOS في ISO/IEC 11801 حسب Fluke Networks وNexans (LANmark-OF Singlemode OS2)
- Cisco: الفيشات التقنية لوحدات SFP بسرعة Gigabit ووحدات SFP+ من نوع 10GBASE، ودليل تركيب الوحدات
- Cudy: فيشة Media Converters and Optical Modules (النسخة 202608)، وصفحة SM100GSA-20، وفيشتا GS1010PS2 (4.0/4.1) وGS1026PS2 (3.0)؛ وRuijie: فيشتا RG-NBS3100-24GT4SFP-P وRG-ES228GS-P
- Panduit: فيشة Opti-Core لأسلاك التوصيل وpigtail؛ وFluke Networks: مقالا Multimode vs. Singlemode وWhat is an APC Connector؛ وLeviton: Recognizing Multimode Fiber Types by Color
آخر تحديث: 4 نونبر 2026. تحرير: MA SECURITE.