Faculdade Pitágoras Cursos Tecnólogos Aula 5 - Cabos UTP e STP e suas categorias 1

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Aula 5 - Cabos UTP e STP e suas categorias

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Com o desenvolvimento da tecnologia, redes de velocidades cada vez maiores foram sendo desenvolvidas. O aumento da velocidade da comunicação de dados não seria possível se não fosse acompanhado pela evolução dos padrões de transmissão e pelo surgimento de novos meios de transmissão que suportassem maior largura de banda.

Meios de Transmissão.

Meios de Transmissão.

• A informação, em sua forma analógica ou digital, com modulação ou codificação pode ser transmitida em meios guiados ou sem fio.

• Sem fio– Rádio– Microondas– Satélites

•Meios Guiados

–Par Trançado

–Cabo Coaxial

–Fibra Óptica

Nesta aula você irá conhecer um pouco mais sobre os cabos de pares trançados, suas categorias e padrões de transmissão.

Par trançado• Utilizado pela maioria das redes atualmente.• Utilizado tipicamente em redes com transmissão do

tipo banda base a velocidades de 10Mbps, 100Mbps e 1Gbps, mas também pode ser utilizado para transmissões analógicas( telefonia)

• Pode ser do tipo: UTP ou STP

Cabos UTP (Unshilelded)

• Utilizado nas redes de telefonia e para comunicação de dados

• Não possui blindagem

• Vantagens:– Mais barato, – Flexível, fácil instalação.– Facilidade de manutenção especialmente quando utilizado em

redes estruturadas– Suporta velocidades de até 1 Gbps– Adição de nova máquina não para a rede

• Desvantagens– limite do comprimento (100 metros)– baixa imunidade contra interferências eletromagnéticas (EMI) (Para a maioria dos ambientes atuais não são tão significativas )

Par Trançado

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O trançamento dos pares, diminui a interferência (cross-talk) entre o sinal que trafega em cada um dos fios.

Todavia, como o cabo em si, não possui blindagem externa, esta sujeito a interferências eletromagnéticas externas.

Cada par de cabos utiliza um padrão de entrançamento diferente, com um número diferente de tranças por metro, como você pode ver na foto a seguir:

Proteções cabos UTP

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• Nas conexões tradicionais das redes locais, dos quatro pares que o cabo possui, utilizam-se apenas 2.

• Um dos pares é responsável pela Tx e o outro pela RX.• Dentro de um os pares, Tx por exemplo, cada um dos fios

leva o sinal com polaridade contrária em relação ao outro, pare forçar o cancelamento do campo magnético gerado pelo fio vizinho e evitar os problemas de cross talk, conforme ilustrado na figura a seguir

Par trançado

- TD

+ TD

Par trançado

Cancelamento provocado pela transsagem dos cabos

• Como o cabo não possui blindagem, devem-se observar algumas recomendações sobre o compartilhamento de dutos entre cabos de rede e elétricos.

• A norma ANSI/EIA/TIA-569-A estabelece critérios para o compartilhamento de dutos entre cabos de rede e elétricos

– Tensão de alimentação inferior a 480V;

– Canaletas com divisão física para a rede lógica e elétrica;

– A corrente nominal do cabeamento não deve ser superior a 20A

Cabos UTP (Unshilelded)

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– Distânciamento mínimo das fontes de EMI.

Cabos UTP (Unshilded)

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Cabos UTP Pinagem

As normas foram desenvolvidas com o intuito de padronizar as instalações.

Imagine se cada instalador resolvesse seguir sua própria sequência de cores?

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Par trançado

Função dos pinos no Padrão 10baseT

Pino Cor Função1 Branco com verde +TD2 Verde - TD3 Branco com laranja + RD4 Azul Não Usado5 Branco com azul Não Usado6 Laranja - RD7 Branco com marrom Não usado

8 Marrom Não usadoCabo Cross- Over

Cabo UTP normal e Cross Over

O cabo crimpado com a mesma disposição de fios em ambos os lados do cabo é chamado de cabo "reto", ou straight. Este é o tipo "normal" de cabo, usado para ligar os micros ao switch ou ao roteador da rede.

Existe ainda um outro tipo de cabo, chamado de "cross-over" (também chamado de cabo cross, ou cabo cruzado), que permite ligar diretamente dois micros, sem precisar do hub ou switch.

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No cabo cruzado, a posição dos fios é diferente nos dois conectores, de forma que o par usado para enviar dados (TX) seja ligado na posição de recepção (RX) do segundo micro e vice-versa. De um dos lados a pinagem é a mesma de um cabo de rede normal, enquanto no outro a posição dos pares verde e laranja são trocados. Daí vem o nome cross-over, que significa, literalmente, "cruzado na ponta":

Esquema dos contatos de envio e recepção em um cabo cross-over

Cabo CROSS funcionamento

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Tx

Rx

Micro 1

Cabo direto pino-a-pino

Micro 2

Tx

Rx

Na conexão direta entre dois micros, utilizamos um cabo do tipo Cross-Over, que possui uma inversão entre os pinos de TX e RX.

Isto porque, se utilizarmos um cabo direto para conectar dois micros, estaremos ligando a transmissão de um micro na transmissão do outro, o que impossibilitará a comunicação.

Tx

Rx

Micro 1Cabo Cross

Micro 2

Tx

Rx

O cabo cross possui uma das pontas no padrão 568-A e outra no padrão 568-B, de modo que tenhamos a conexão da Tx de uma máquina com a RX da outra.

• Os Hubs já fazem um cross conect internamente em suas portas tradicionais. Assim, não é necessário utilizar um cabo cross na ligação de um micro com um hub

Transmissão

Recepção

Micro Hub

TX

RX

Cabo pino-a-pinoCabo Direto

Cross-Over Interno

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Conexão Micro a HUB

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• Os hubs também possuem uma porta chamada de up-link, utilizada para conectar um hub a outro hub (cascateamento). Essa porta não possui um cross interno.

Assim, temos que para conectar hub a hub devemos utilizar:

–Cabo direto de um porta tradicional com a up-link–Cabo cross entre duas portas tradicionais ou duas up-link

Conexão entre a HUBs

Up-Link

Resumo

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A

B

CROSS CROSSDIRETO DIRETO

• Trabalhando com switches, não há que se preocupar se o cabo é do tipo cross ou direto.

• Estes equipamentos possuem uma função chamada auto MDI/MDIX, que detecta e ajusta a conexão ao tipo de cabo utilizado.

• Não confundir auto MDI/MDIX com auto-sense, que é a capacidade do switch de ajustar a velocidade da conexão .

Conexão com Switches

Cabos UTP 25 pares• Sistemas de Cabeamento

Estruturado para tráfego de voz, dados e imagens, segundo requisitos da norma ANSI/TIA/EIA-568B.2,

• São de categoria 5e e utilizados para cabeamento vertical ou primário ( backbones) entre blocos de conexão localizados nas salas ou armários de telecomunicações.

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Categorias: cabos par trançado

• Existem cabos de cat 1 até cat 7.• Como os cabos cat 5E são

suficientes tanto para redes de 100 quanto de 1000 megabits, eles são os mais comuns e mais baratos, mas os cabos cat 6 e cat 6a estão se popularizando e devem substituí-los ao longo dos próximos anos.

• Os cabos são vendidos originalmente em caixas de 300 metros, ou 1000 pés (que equivale a 304.8 metros):

Categorias 1 e 2: Estas duas categorias de cabos não são mais reconhecidas pela TIA (Telecommunications Industry Association), que é a responsável pela definição dos padrões de cabos.

Elas foram usadas no passado em instalações telefônicas e os cabos de categoria 2 chegaram a ser usados em redes Arcnet de 2.5 megabits, mas não são adequados para uso em redes Ethernet.

Categorias 1 e 2: Estas duas categorias de cabos não são mais reconhecidas pela TIA (Telecommunications Industry Association), que é a responsável pela definição dos padrões de cabos.

Elas foram usadas no passado em instalações telefônicas e os cabos de categoria 2 chegaram a ser usados em redes Arcnet de 2.5 megabits, mas não são adequados para uso em redes Ethernet.

CATEGORIAS DE CABOS

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Categoria 3: Este foi o primeiro padrão de cabos de par trançado desenvolvido especialmente para uso em redes.

Permitiu seu uso no padrão 10BASE-T, que é o padrão de redes Ethernet de 10 megabits para cabos de par trançado.

Categoria 3: Este foi o primeiro padrão de cabos de par trançado desenvolvido especialmente para uso em redes.

Permitiu seu uso no padrão 10BASE-T, que é o padrão de redes Ethernet de 10 megabits para cabos de par trançado.

Categoria 4

Categoria 4: Foram usados em redes Token Ring de 16 megabits.

Assim como as categorias 1 e 2, a categoria 4 não é mais reconhecida pela TIA e os cabos não são mais fabricados, ao contrário dos cabos de categoria 3, que continuam sendo usados em instalações telefônicas.

Categoria 4: Foram usados em redes Token Ring de 16 megabits.

Assim como as categorias 1 e 2, a categoria 4 não é mais reconhecida pela TIA e os cabos não são mais fabricados, ao contrário dos cabos de categoria 3, que continuam sendo usados em instalações telefônicas.

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Categoria 5: Os cabos de categoria 5 são o requisito mínimo para redes de 100 megabits(100BASE-TX)

Hoje em dia é mais raro encontrar cabos cat 5 à venda, pois eles foram substituídos pelos cabos categoria 5E

Categoria 5: Os cabos de categoria 5 são o requisito mínimo para redes de 100 megabits(100BASE-TX)

Hoje em dia é mais raro encontrar cabos cat 5 à venda, pois eles foram substituídos pelos cabos categoria 5E

Categoria 5

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Cat 5E

Para a velocidade de 1Gbps, é necessária a utilização dos quatro pares do cabo.

Cada um dos quatro pares deve suportar uma taxa efetiva de 250Mbps em cada direção e simultaneamente (full-duplex), até uma distância de 100m.

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Os cabos Cat5E são suficientes para as redes 100BASE-TX e 1000BASE-T (1Gigabit/s).

Categoria 6• Os cabos de categoria 6 possuem banda passante ainda maior que os cabos

Cat 5E. Por isso, cada um dos pares pode trabalhar com velocidades ainda mais altas. Assim, os cabos de categoria 6 podem operar com o padrão 1000baseTx, onde cada um dos pares transporta até 500Mbps, conforme ilustrado na figura abaixo.

Além de serem usados em substituição dos cabos cat 5 e 5e, eles podem ser usados em redes 10G, mas nesse caso o alcance é de apenas 55 metros

Para permitir o uso de cabos de até 100 metros em redes 10G (10GBASE-T) foi criada uma nova categoria de cabos, a categoria 6a ("a" de "augmented", ou ampliado).

Eles suportam freqüências de até 500 MHz e utilizam um conjunto de medidas para reduzir a perda de sinal e tornar o cabo mais resistente a interferências.

Categoria 6 A

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Cabo cat 6a, com o espaçador interno e comparação entre a espessura do mesmo volume de cabos cat 5e e cat 6a

Uma das medidas para reduzir o crosstalk (interferências entre os pares de cabos) no cat 6a foi distanciá-los usando um separador. Isso aumentou a espessura dos cabos de 5.6 mm para 7.9 mm e tornou-os um pouco menos flexíveis. A diferença pode parecer pequena, mas ao juntar vários cabos ela se torna considerável:

CAT 6 A Desvantagens

É importante notar que existe também diferenças de qualidade entre os conectores RJ-45 destinados a cabos categoria 5 e os cabos cat 6 e cat 6a, de forma que é importante checar as especificações na hora da compra.

Embora visualmente os conectores parecem os mesmos, os materiais empregados e a forma como são instaladas as redes CAT 6A são diferentes. Em geral os equipamentos são bem mais caros.

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Categoria 6 A

Categorias dos cabos UTP

Categoria Impedância Banda passante Velocidade Aplicações1 150 ohms n/d n/d Telefonia analógia2 100 ohms até 1 Mhz 1Mbps Dados a baixa velocidade

3 100 ohms até 16 Mhz

4Mbps10Mbps

100Mbps

Token Ring (4Mbps)10BaseT

100BaseT44 100 ohms até 20 Mhz 16 Mbps Token Ring (16 Mbps)

5 / 5 E 100 ohms 100 / 125 Mhz100Mbps

1Gbps100BaseTX (2pares)1000BaseT (4Pares)

6 100 ohms até 250 Mhz 1Gbps Gigabit e 10 Gigabit

Cabos STP (Par trançado com Blindagem, Shielded)

• Par trançado com malha blindada para conferir maior imunidade às interferências eletromagnéticas externas e blindagem interna envolvendo cada par trançado para reduzir a diafonia.

• Blindagem não faz parte do sinal. Deve ser aterrada.

• Dois tipos (100 e 150 ohms150 ohms)

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Cabos STP Vantagens /desvantagens

• Um cabo STP geralmente possui os pares trançados blindados, e pode alcançar uma largura de banda de 300Mhz em 100 metros de cabos.

• É utilizado em ambientes com grande nível de interferência eletromagnética.

• Essa blindagem deve ser aterrada nas pontas

• Devido a blindagem o peso e volume do cabo aumentam dificultando a instalação e aumentando o custo.

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STP e Aterramento

• O cabo STP possui um fio de aço para aterramento, por isso o conector RJ45 a ser utilizado é diferente. Nele também é crimpado este fio, para que os aparelhos conectados possuam o mesmo potencial elétrico.

• Numa chuva por exemplo, onde há variações de energia elétrica, um computador poderia queimar todos os demais por conta do diferencial, isto sem o devido aterramento na rede.

Não é fácil aterrar cabos STP de forma adequada, especialmente se quiser usar hubs de fiação antigos não projetados para STP. Neste caso, se a blindagem não for aterrada em uma das extremidades, ela se transformará em uma antena multiplicando os problemas de interferência .

Principais ferramentas