צחי יבנאי, בינת יישום מערכות
הארגונים היום מעוניינים שציודי המחשוב המרכיבים את ה-LAN, הלוא היא הרשת הארגונית, יתקשרו ביניהם ללא הפרעות. לצורך זה יש צורך בפריסת תשתיות תקשורת שיהוו את היסוד הבסיסי לרשת התקשורת כולה. חלק חשוב בתשתיות אלו הם כבלי התקשורת – האחראים הראשיים לרוחב פס וקצבי העבודה בהם מסוגלת הרשת לתמוך.
כבלי התקשורת העשויים נחושת, על רוחבי הפס שהם מציעים והמהירויות בהם הם מסוגלים לתמוך, סווגו על ידי ארגוני תקינה באמצעות המילה Category, או Cat בקיצור. על פי תקן זה, ככל שה-Cat (להלן: קטגוריה) גבוהה יותר כך עולות יכולות הרשת מבחינת הציוד בו היא מסוגלת לתמוך, כולל קצבי העברת וידאו ונתונים.
כיום, התקשורת ברשת הארגונית מבוססת על פרוטוקול ה-Ethernet, ועל מנת ליצור תשתית איכותית ויציבה לתקשורת זו כדאי להכיר את טכנולוגיית הכבילה המאפשרת אותה. טכנולוגיה זו מתקדמת מאוד היום, בהתאם לצרכים, אולם כשהתחילה בעברה עם יכולות תקשורת פשוטות יחסית איש לא שיער לאן תגיע.
ההתחלה: מסמואל מורס ועד IBM
העברת מידע על קווי תקשורת אינה תופעה של השנים האחרונות – כבר בשנת 1844 נשלחה
הודעה למרחק של כ-60 ק”מ על ידי סמואל מורס באמצעות המצאתו: הטלגרף וקוד מורס. קוד זה מבוסס על שיטה בינארית המייצגת ספרות ואותיות באמצעות קווים ונקודות ברציפות משתנה. המחשבים של ימנו משתמשים ברמות מתח “0” או “1” כדי להשיג את אותה התוצאה. בעוד משתמשי הטלגרף הצליחו לשדר 2-3 נקודות או קוים בשנייה אחת של עבודה, מסוגלים המחשבים של היום להעביר באותו פרק זמן כמות של 10Gb לשנייה (10,000,000,000 סיביות שהינן תווי “0” / “1”).
זמן לא רב לאחר המצאתו של מורס, פיתח ב-1870 אמיל בודו הצרפתי את הטלפרינטר, מכשיר שהתבסס על עקרון הטלגרף בתוספת מקלדת לצורך כתיבת המסרים. מכיוון שאי אפשר היה למכן באמצעות המקלדת את קוד המורס, בודו השתמש בקוד הקרוי על שמו: קוד בודו.
קוד זה הורכב מחמש סיביות, דבר אשר הגביל אותו לשימוש של 32 תווים בלבד (5^2), שכמובן לא הספיקו לכל 26 אותיות ה-ABC, 10 ספרות וסימנים אחרים. לפיכך בודו יצר תווים נוספים באמצעות המקש הייעודי FIGS, המקביל לShift- המוכר.
ב-1966 פותח קוד ASCII ע”י ארגון ASA ((American Standards Association’s . הקוד הורכב משבע סיביות ובכך אפשר ייצוג של 128 תווים (7^2) . מטרתו הייתה להרחיב את קוד בודו ובעיקר את תווי הבקרה בו (אנטר, טאב וכיו”ב). הקוד התקבל בברכה על ידי כל חברות המחשבים והתקשורת פרט לחברת IBM, שפיתחה קוד עצמאי לשימוש מחשבי ה-Main Frame שלה. הקוד נקרא EBCDIC, היה בעל שמונה סיביות, וייצג 256 תווים. קוד זה לא התפתח בסופו של דבר לכדי שימוש רציף עקב מורכבותו הרבה.
למרות שהטלגרף והטלפרינטר היו חלוצי תקשורת הנתונים, ההתפתחות האמיתית בתחום הגיעה רק בארבעים השנה האחרונות, כאשר קצב העברת הנתונים הלך וגדל. התפתחות ציודי התקשורת ושיפור במפרטי כבלי התקשורת הם אלה שהביאו בסופו של דבר ליכולת הגידול במהירות העברת המידע בין מחשבים לאותן מהירויות המקובלות היום, אשר לעיתים נדמה כי אף הן מעט איטיות לקצב החיים שלנו.
פריצת הדרך בתקשורת – Ethernet
האתרנט מהווה פריצת דרך בזכות הפתרונות היצירתיים שסיפק לבעיות שהיו קיימות בטכנולוגיות אחרות. הטכנולוגיה פותחה על ידי חברת זירוקס באמצע שנות ה-70 בקליפורניה, במטרה לאפשר חיבור מחשבים מרובים למדפסת הלייזר הראשונה של החברה. הרשת שנבנתה זכתה לכינוי EARS – Ethernet Alto ReSearch ועבדה בקצב של 2.94MBps – קצב השעון הפנימי של מחשב ה-Alto מתוצרת החברה.
ב-1979 חברו לזירוקס החברות אינטל ו-DEC באחד משיתופי הפעולה המפורסמים בתחום, על מנת שכל אחת מהן תוכל להביא את מומחיותה לשם תיקנון תקן אחיד לרשת ה-Ethernet – מהלך שהציב את שלוש החברות כמובילות עולמיות בתחום התקשורת.
המפרט הראשון של התקן פורסם על ידי שלוש החברות ב-1980 וקבע כי מהירות תעבורת המידע תהיה בקצב של 10MBps בפריסה על גבי תשתית קואקסיאלית, וכי כל 2.5 מטר בלבד ניתן יהיה לחבר תחנת עבודה. שיטה זו זכתה לכינויThick Ethernet”” על שם הכבל הצהוב העבה שהיווה את עמוד השדרה של הרשת וגם בשם 10Base5.
המכון למהנדסי חשמל ואלקטרוניקה (IEEE) תקנן בשנת 1983 את תקן Ethernet אשר כונה 802.3. ובשנת 1985 הוגדרה גרסא שנייה לתקן – 802.3a, הלא היא ה-”Thin Ethernet” או בכינויו 10Base2.
התחרות –
IBM Cabling System
בשנת 1984 חברת IBM הציגה לראשונה את רשת ה- Token Ring””, טכנולוגיה אשר בתפיסה היתה שונה מה- Ethernet, ועבדה בקצב של 4/16MBps. הרשת התבססה על כבל שחור עבה בעל שני זוגות גידים ומחבר גדול בעל ארבעה מגעים, שנקרא Data Connector.
מחבר זה היווה מהפכה בתפיסה כאשר במקום השיטה המקובלת של תקע ושקע, יצרו מהנדסיIBM מחבר אנדרוגני. למרות איכויותיה הגבוהות של רשת IBM Cabling System ואמינותה, נרתעו ארגונים רבים מגודלו הפיזי של המחבר ומחירו היקר כמו גם ביסוס הרשת על גבי ארבעה גידים בלבד, והעדיפו ליישם את טכנולוגיית Ethernet בתשתית UTP ובמחברי 8 פינים.
סיווגי Cat:
תקשורת עד 1200MHz
לנוכח כל ההתפתחויות הללו ביקש איגוד תעשיות התקשורת והמחשבים (CCIA) לתקנן תקן כבילה אשר יהווה בסיס לתקשורת הנתונים. ארגון תעשיות האלקטרוניקה בארה”ב (EIA) התבקש על ידי האיגוד להגדיר את התקן, ובשנת 1985 הוגדר התקן לכבילה גנרית לחצרים תעשייתיים שתומך במוצרי יצרנים רבים, נפרס בצורה אחידה במרחב ומושתת על כבלים ומחברים אחידים.
ב-1987 הצליחו מספר יצרנים לפתח ציוד שהתממשק לכבלי טלפון שזורים – היה זה זוג גידים מוליכים שכל אחד מהם הורכב ממוליך פנימי ושכבת בידוד חיצונית, והם שזורים זה על זה. ב-1990 פרסם ארגון ה-IEEE את תקן 802.3i הידוע כ – 10BaseT, התקן הראשון שהגדיר שימוש בכבלי זוגות שזורים ברשתות תקשורת.
ארגון ה-EIA חבר לארגון ארגון תעשיות הטלקומוניקציה (TIA) עקב העניין המשותף בקביעת התקן, וב-1991 פרסמו תקן ראשון לכבילה מובנית על מנת ליצור אחידות באופן העבודה ברשת, ה-TIA/EIA 568. התקן התבסס על כבלי 3Cat – אשר תמכו כבר בקטגוריות הכבלים מסוג Cat1/2 שהיו בשימוש. לאחר שנה בלבד עם התפתחות טכנולוגיית המחשוב והאפשרות לעבוד במהירויות גבוהות יותר, עודכן התקן לכבילה מסוג 4Cat ו-5Cat.
5Cat, שתמך בקצבים העומדים ברוחב פס של עד 100MHz, נחשב בזמנו לפריצת דרך טכנולוגית. הוא תוכנן כך שיתמוך בתקשורת העתידית לאורך זמן רב, אך שוב הטכנולוגיה הכתיבה את הקצב ודחקה גם אותו מהבמה.
נכון להיום, התקן העדכני הוא Cat6A התומך ברוחב פס של500MHz עם מהירות של 10GBps. עם זאת, יצרני כבלי התקשורת הצליחו כבר לייצר כבלי תקשורת “Cat7” התומכים ברוחב פס של 1200MHz לרשתות מתקדמות עתידיות.
תשתיות הסיבים האופטיים הינם התשתית הטכנולוגית העתידית והתחליף הראוי ביותר לתשתיות הנחושת המסורתיות – הן מבחינת אמינות וקצב העברת נתונים, והן מבחינת אבטחת הרשת כבר ברמת התשתית.
עם התקדמות טכנולוגית תהליכי ייצור הסיב, רוחב הפס והמהירויות הבלתי נתפסות שנוכל להעביר בסיב האופטי, רשת התקשורת הארגונית תמשיך להפתיע מבחינת דרישות תעבורת המידע עליהן תוכל לענות, כולל צורך גובר בתעבורה על גבי הרשת לצרכים שונים החל משילוב מערכות ביטחון ובקרה שונות ועד להעברת וידאו ממצלמות אבטחה ווידאו למטרות טלפרזנס. תשתית נאותה תייצב את רשת התקשורת ותכין אותה להתמודדות קלה יותר עם האתגרים החדשים הניצבים מול הארגון.
