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Camada Fsica do Modelo OSI

Os protocolos das camadas superiores do modelo OSI preparam os dados para serem transmitidos ao seu destino. A camada Fsica con-

trola como os dados so colocados no meio fsico de comunicao.

A funo da camada Fsica codificar os dgitos binrios que representam quadros da camada de Enlace de Dados em sinais e

transmitir e receber esses sinais atravs do meio fsico - fios de cobre, fibra ptica e sem fio -, que conecta os dispositivos de rede.

Este captulo introduz as funes gerais da camada Fsica e tambm os padres e protocolos que gerenciam a transmisso de

dados pelo meio fsico local.

Nesse captulo, voc aprender a:

Explicar a funo dos protocolos da camada Fsica e servios de suporte de comunicao por meio de redes de dados.

Descrever o objetivo da sinalizao e da codificao da camada Fsica conforme so utilizadas nas redes.

Descrever a funo dos sinais utilizados para representar bits conforme o quadro transportado pelo meio fsico local.

Identificar as caractersticas bsicas do meio fsico de rede de cobre, fibra tica e sem fio.

Descrever a utilizao geral do meio fsico de cobre, fibra ptica e sem fio.

A camada Fsica OSI fornece os requisitos para transportar pelo meio fsico de rede os bits que formam o quadro da camada de Enlace

de Dados. Essa camada aceita um quadro completo da camada de Enlace de Dados e o codifica como uma srie de sinais que sero

transmitidos para o meio fsico local. Os bits codificados que formam um quadro so recebidos por um dispositivo final ou por um dis-

positivo intermedirio.

A entrega de quadros pelo meio fsico local exige os seguintes elementos da camada Fsica:

8.0.1 INTRODUO AO CAPTULO

8.1.1 CAMADA FSICA OBJETIVO

5

Meio fsico e conectores ligados

Representao de bits no meio fsico

Codificao de dados e informaes de controle

Circuito transmissor e receptor nos dispositivos de rede

Nesse estgio do processo de comunicao, os dados do usurio tero sido segmentados pela camada de Transporte, coloca-

dos em pacotes pela camada de Rede e depois encapsulados como quadros pela camada de Enlace de Dados. O objetivo da camada

Fsica criar o sinal eltrico, ptico ou micro-ondas que representa os bits em cada quadro. Esses sinais so enviados posteriormente

para o meio fsico um de cada vez.

tambm funo da camada Fsica recuperar os sinais individuais do meio fsico, restaur-los s suas representaes de bit e

enviar os bits para a camada de Enlace de Dados como um quadro completo.

O meio fsico no transporta o quadro como uma entidade simples. O meio fsico transporta sinais, um de cada vez, para representar os

bits que formam o quadro.

H trs formas bsicas de meio fsico de rede nas quais os dados so representados:

Cabo de cobre

Fibra

Sem fio (Wireless)

A representao dos bits - que o tipo de sinal - depende do tipo de meio fsico. Para o meio fsico de cobre, os sinais so

pulsos eltricos. Para a fibra, os sinais so de luz. Para o meio fsico sem fio, os sinais so transmisses de rdio.

Identificando um Quadro

Quando a camada Fsica codifica os bits em sinais para um determinado meio, ela tambm dever diferenciar quando um quadro ter-

mina e quando o prximo comea. Caso contrrio, os dispositivos do meio fsico no reconhecero quando um quadro foi recebido

completamente. Nesse caso, o dispositivo de destino receber apenas uma sequncia de sinais e no ser capaz de reconstruir o qua-

dro de forma adequada. Conforme descrito no captulo anterior, indicar o incio do quadro geralmente funo da camada de Enlace

de Dados. No entanto, em muitas tecnologias, a camada Fsica poder adicionar seus prprios sinais para indicar o incio e o fim do

quadro.

Para permitir que um dispositivo de recebimento reconhea claramente o incio e fim do quadro, o dispositivo de transmisso

dever adicionar sinais para designar isso no quadro. Esses sinais representam pares de bit particulares que sero usados apenas para

marcar o incio e o fim de um quadro.

O processo de codificao de um quadro de dados de bits lgicos para sinais no meio fsico e as caractersticas de um meio

fsico particular sero tratadas com mais detalhes nas prximas sees desse captulo.

8.1.2 CAMADA FSICA OPERAO

6

A camada Fsica consiste em hardware, desenvolvido por engenheiros, na forma de um circuito eletrnico, meio fsico e conectores.

Portanto, aconselhvel que os padres que determinam esse hardware sejam definidos pelas organizaes de engenharia de comuni-

caes e eltrica relevantes.

Por comparao, os protocolos e as operaes das camadas OSI superiores so realizadas por um software e so desenvolvi-

das por engenheiros de software e tcnicos de informtica. Conforme visto em um captulo anterior, os servios e protocolos no con-

junto de aplicaes TCP/IP so desenvolvidos pela Internet Engineering Task Force (IETF) em RFCs.

Semelhante s tecnologias associadas camada de Enlace de Dados, as tecnologias da camada Fsica so desenvolvidas por organiza-

es como:

A International Organization for Standardization (ISO)

O Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)

O American National Standards Institute (ANSI)

A International Telecommunication Union (ITU)

A Electronics Industry Alliance/Telecommunications Industry Association (EIA/TIA)1

Autoridades de telecomunicaes nacionais, como a Federal Communication Commission (FCC)2 nos EUA.

Tecnologias de Camada Fsica e Hardware

As tecnologias desenvolvidas por essas organizaes incluem quatro reas dos padres da camada Fsica:

Propriedades fsicas e eltricas do meio fsico

1 Eletronic Industries Alliance and the Telecomunication Industry Association (Aliana de Indstrias Eletrnicas e Associao de Indstrias de Telecomuni-caes). Responsvel pelo desenvolvimento de normas. Responsvel pela norma de cabeamento EIA/TIA 568 A e B. 2 Comisso Federal de Comunicaes. Responsvel pela regulamentao de todo uso de rdio e TV que no seja pelo governo federal, todas as comuni-caes interestaduais (por fio, satlite e cabo), bem como por todas as comunicaes internacionais que se originam ou terminam nos Estados Unidos.

8.1.3 CAMADA FSICA PADRES

7

Propriedades mecnicas (materiais, dimenses, pinouts3) dos conectores

Representao de bit por sinais (codificao)

Definio dos sinais de informaes de controle

Os componentes de hardware, como adaptadores de rede (NICs), interfaces e conectores, materiais e projeto de cabo esto

especificados nos padres associados camada Fsica.

As trs funes fundamentais da Camada Fsica so:

Os componentes fsicos

Codificao de dados

Sinalizao

Os elementos fsicos so os dispositivos de hardware, meio fsico e conectores que transmitem e transportam os sinais para

representar os bits.

3 Designao de pino que descreve que sinal pode ser obtido de uma posio no conector.

8.1.4 PRINCPIOS FUNDAMENTAIS DA CAMADA FSICA

8 Codificao

Codificao um mtodo de converter um fluxo de bits de dados em um cdigo predefinido. Os cdigos so grupos de bits utilizados

para fornecer um padro previsvel que possa ser reconhecido pelo remetente e pelo receptor. Usar padres previsveis auxilia a dife-

renciar bits de dados de bits de controle e fornece uma deteco melhor de erros no meio fsico.

Alm de criar cdigos para os dados, os mtodos de codificao na camada fsica tambm podem fornecer cdigos de con-

trole, como identificar o incio e o fim de um quadro. O host de transmisso enviar os padres especficos de bits ou um cdigo para

identificar o incio e o fim de um quadro.

Sinalizao

A camada Fsica ir gerar os sinais eltricos, pticos ou sem fio que representam o "1" e "0" no meio fsico. O mtodo de representao

de bits chamado de mtodo de sinalizao. Os padres da camada Fsica devem definir que tipo de sinal representa o "1" e o "0". Isso

pode ser to simples quanto uma alterao no nvel de um sinal eltrico ou de um pulso ptico ou um mtodo de sinalizao mais com-

plexo.

Nas prximas sees, voc ver diferentes mtodos de sinalizao e codificao.

Geralmente, toda a comunicao da rede se transforma em dgitos binrios, que so transportados individualmente pelo meio fsico.

Embora todos os bits que formam um quadro estejam presentes na camada Fsica como uma unidade, a transmisso do quadro

atravs do meio fsico ocorre como um fluxo de bits enviados um de cada vez. A camada Fsica representa cada um dos bits no quadro

como um sinal. Cada sinal colocado no meio fsico tem um determinado tempo para ocupar o meio fsico. Isso conhecido como tempo

de bit4. Os sinais so processados pelo dispositivo de recebimento e retornados s suas representaes como bits.

Na camada Fsica do n de recebimento, os sinais so convertidos em bits novamente. Ento, os bits so examinados pelos

padres de bit de incio e fim do quadro para determinar que um quadro completo foi recebido. A camada Fsica ento envia todos os

bits do quadro para a camada de Enlace de Dados.

Enviar com xito os bits exige um mtodo de sincronizao entre o transmissor e o receptor. Os sinais que representam os bits

devem ser analisados em tempos especficos durante o tempo de bit para determinar de forma adequada se o sinal representa o "1" ou

o "0". A sincronizao executada com o uso de um clock. Nas LANs, cada extremidade da transmisso mantm seu prprio clock. Muitos

4 O tempo que leva para um bit ser transmitido de uma placa de rede operando em uma velocidade padro pr-determinada. Esse tempo medido como o intervalo de tempo entre o momento em que a subcamada da Camada 2, LLC, recebe a instruo do sistema operacional at o momento em que o bit realmente sai da placa de rede.

8.2.1 BITS DE SINALIZAO PARA O MEIO FSICO

9 mtodos de sinalizao utilizam transies previsveis no sinal para fornecer a sincronizao entre os clocks dos dispositivos de transmis-

so e de recebimento.

Mtodos de Sinalizao

Os bits so representados no meio alterando uma ou mais das seguintes caractersticas de um sinal:

Amplitude

Freqncia

Fase

A natureza dos verdadeiros sinais que representam os bits no meio fsico depender do mtodo de sinalizao utilizado. Alguns

mtodos podem usar um atributo de sinal para representar um simples 0 e usar outro atributo de sinal para representar um simples 1.

Por exemplo, com o Non-Return to Zero (NRZ), o 0 poder ser representado por um nvel de voltagem no meio fsico durante

o tempo de bit e o 1 poder ser representado por uma voltagem diferente no meio fsico durante o tempo de bit.

Tambm h mtodos de sinalizao que utilizam transies, ou a ausncia de transies, para indicar um nvel lgico. Por

exemplo, a codificao Manchester indica um 0 por meio da transio da voltagem do nvel alto para o baixo no meio do tempo de bit.

Para o 1 h uma transio de voltagem do nvel baixo para o alto no meio do tempo de bit.

O mtodo de sinalizao utilizado deve ser compatvel com o padro para que o receptor possa detectar os sinais e decodific-

los. O padro contm um acordo entre o transmissor e o receptor em como representar 1s e 0s. Se no houver acordo de sinalizao -

ou seja, se diferentes padres forem utilizados em cada extremidade da transmisso - a comunicao atravs do meio fsico no ter

xito.

Os mtodos de sinalizao para representar os bits no meio fsico podem ser complexos. Veremos duas das tcnicas mais

simples para ilustrar esse conceito.

Sinalizao NRZ

Como exemplo inicial, veremos um simples mtodo de sinalizao, Non-Return to Zero (NRZ). No NRZ, o fluxo de bits transmitido como

uma srie de nveis de voltagem, conforme exibido na figura.

Um baixo nvel de voltagem representa o 0 lgico e um alto nvel de voltagem representa o 1 lgico. A variao da voltagem

depende do padro particular da camada Fsica em uso.

Esse mtodo simples de sinalizao apenas indicado para links de dados de baixa velocidade. A sinalizao NRZ utiliza largura

de banda de modo ineficaz e estar suscetvel interferncia eletromagntica. Alm disso, os limites entre os bits individuais podem se

perder quando longas sequncias de 1s ou 0s so transmitidas de forma consecutiva. Nesse caso, nenhuma transio de voltagem poder

ser detectada no meio fsico. Portanto, os ns de recebimento no tm uma transio para usar nos tempos de bit de resincronizao

com o n de transmisso.

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Codificao Manchester

Em vez de representar os bits como pulsos de simples valores de voltagem, no esquema de codificao Manchester, os valores de bit so

representados como transies de voltagem.

Por exemplo, uma transio de uma voltagem baixa para uma voltagem alta representa um valor de bit 1. Uma transio de

uma voltagem alta para uma voltagem baixa representa um valor de bit 0.

Conforme exibido na figura, a transio de voltagem deve ocorrer no meio de cada tempo de bit. Essa transio pode ser

utilizada para assegurar que os tempos de bit nos ns de recebimento sejam sincronizados com o n de transmisso.

A transio no meio do tempo de bit ser a direo para cima ou para baixo de cada unidade de tempo na qual o bit transmi-

tido. Para valores de bit consecutivos, uma transio no limite do bit "configura" a transio apropriada de meio tempo de bit que repre-

senta o valor do bit.

Embora a codificao Manchester no seja eficiente o bastante para ser utilizada em velocidades de sinalizao mais altas, esse

o mtodo de sinalizao empregado pela Ethernet 10BaseT (Ethernet executada a 10 Megabits por segundo).

11

Na seo anterior, descrevemos o processo de sinalizao conforme os bits so representados no meio fsico. Nessa seo, usamos a

palavra codificar para representar o agrupamento simblico de bits antes de serem apresentados ao meio fsico. Usando um degrau de

codificao antes de colocar os sinais no meio fsico, aperfeioamos a eficincia da transmisso de dados em velocidades mais altas.

Conforme usamos velocidades mais altas no meio fsico, h a possibilidade de termos os dados corrompidos. Usando os grupos

de codificao, possvel detectar erros de modo mais eficaz. Alm disso, conforme a demanda pela velocidade de dados aumenta,

buscamos formas de representar mais dados por meio do meio fsico, transmitindo menos bits. Os grupos de codificao fornecem um

mtodo de fazer essa representao de dados.

A camada Fsica de um dispositivo de rede precisa ter a capacidade de detectar sinais de dados legtimos e de ignorar sinais

aleatrios que no so dados que tambm podem estar no meio fsico. O fluxo de sinais transmitidos precisa iniciar de forma que o

receptor reconhea o incio e o fim do quadro.

Padres de Sinal

Um modo de fornecer a deteco de quadros comear cada um deles com um padro de sinais representando os bits que a camada

Fsica reconhece como o incio de um quadro. Outro padro de bits sinalizar o trmino de um quadro. Os bits de sinalizao que no

estiverem enquadrados desse modo sero ignorados pelo padro da camada fsica que estiver em uso.

Os bits de dados vlidos precisam ser agrupados em um quadro. Caso contrrio, os bits de dados sero recebidos sem contexto

algum para fornecer-lhes significados para as camadas superiores do modelo de rede. Esse mtodo de enquadramento pode ser forne-

cido pela camada de Enlace de Dados, pela camada fsica ou pelas duas.

A figura ilustra alguns dos objetivos dos padres de sinalizao. Os padres de sinalizao podem indicar: o incio de um quadro,

o trmino de um quadro e o contedo do quadro. Esses padres de sinal podem ser decodificados em bits. Os bits so interpretados

como cdigos. Os cdigos indicam quando os quadros comeam e terminam.

Grupos de Cdigo

As tcnicas de codificao utilizam padres de bit chamados smbolos. A camada Fsica pode usar um conjunto de smbolos codificados

- chamados grupos de cdigos - para representar dados codificados ou informaes de controle. Um grupo de cdigo5 uma sequncia

consecutiva de bits de cdigo que so interpretados e mapeados como padres de bit de dados. Por exemplo, os bits de cdigo 10101

poderiam representar os bits de dados 0011.

5 Um grupo de cdigo uma sequncia consecutiva de bits de cdigos que interpretada e mapeada com padres de bits de dados.

8.2.2 CODIFICAO AGRUPAMENTO DE BITS

12

Conforme exibido na figura, os grupos de cdigo so geralmente utilizados como uma tcnica de codificao intermediria para

tecnologias LAN de velocidade mais elevadas. Esse passo ocorre na camada Fsica antes da gerao de sinais de voltagem, pulsos de luz

ou frequncias de rdio. Por meio da transmisso de smbolos, a capacidade de deteco de erros e o tempo de sincronizao entre os

dispositivos de transmisso e de recebimento so aperfeioados. Essas consideraes so importantes no suporte transmisso em alta

velocidade pelo meio fsico.

Embora o uso de grupos de cdigos introduza complementaes na forma de overhead para serem transmitidos, eles aperfei-

oam a qualidade de um link de comunicao. Isso muito importante para transmisso de dados em alta velocidade.

As vantagens de usar grupos de cdigo incluem:

Reduo de erros no nvel de bit

Limitao da energia efetiva transmitida para o meio fsico

Ajuda a diferenciar bits de dados de bits de controle

Melhora a deteco de erros do meio fsico

Reduz Erros no Nvel de Bit

Para detectar de forma adequada um bit individual como 0 ou 1, o receptor deve saber como e quando captar o sinal no meio fsico. Isso

exige que o tempo entre o receptor e o transmissor esteja sincronizado. Em muitas tecnologias da camada Fsica, as transies no meio

fsico so utilizadas para essa sincronizao. Se os padres de bits que esto sendo transmitidos pelo meio fsico no criarem transies

frequentes, a sincronizao ser perdida e podero ocorrer erros individuais de bits. Os grupos de cdigos so desenvolvidos para que

os smbolos forcem a ocorrncia de um grande nmero de transies de bit no meio fsico para sincronizar esse tempo. Isso feito por

meio da utilizao de smbolos para assegurar que no sejam utilizados muitos 1s ou 0s em uma linha.

Limitando a Energia Transmitida

Em muitos grupos de cdigo, os smbolos asseguram que o nmero de 1s e 0s em uma sequncia de smbolos seja balanceado de modo

homogneo. O processo de balanceamento de nmeros 1s e 0s transmitidos chamado de balanceamento DC. Isso evita que quantida-

des excessivas de energia sejam injetadas no meio fsico durante a transmisso, reduzindo assim a interferncia emitida do meio fsico.

Em muitos mtodos de sinalizao de meio fsico, um nvel lgico, por exemplo 1, representado pela presena da energia enviada

meio fsico enquanto o nvel lgico oposto, 0, representado como a ausncia dessa energia. A transmisso de longas sries de 1s poderia

superaquecer o laser de transmisso e os foto-diodos do receptor, podendo causar grandes taxas de erros.

Diferenciando Dados de Controle

Os grupos de cdigo tm trs tipos de smbolos:

Smbolos de dados - Smbolos que representam os dados do quadro quando eles passam para a camada Fsica.

Smbolos de controle - Cdigos especiais inseridos pela camada Fsica utilizados para controlar a transmisso. Incluem smbolos

de meio fsico de trmino de quadro e inativo.

Smbolos invlidos - Smbolos que tm padres no permitidos no meio fsico. O recebimento de um smbolo invlido indica

erro no quadro.

Os smbolos codificados no meio fsico so nicos. Os smbolos que representam os dados enviados pela rede tm padres de

bit diferentes dos smbolos usados para controle. Essas diferenas permitem que a camada Fsica do n de recebimento diferencie ime-

diatamente os dados das informaes de controle.

Melhor Deteco de Erros no meio fsico

Alm dos smbolos de dados e de controle, os grupos de cdigo contm smbolos invlidos. So smbolos que poderiam criar longas sries

de 1s ou 0s no meio fsico. Portanto, eles no so utilizados pelo n de transmisso. Se um n receber um desses padres, a camada

Fsica poder determinar que l h um erro de recepo de dados.

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4B/5B

Por exemplo, vamos analisar um grupo de cdigo simples chamado 4B/5B. Os grupos de cdigo utilizados atualmente nas redes modernas

so, em geral, mais complexos.

Nessa tcnica, 4 bits de dados so transformados em smbolos de cdigo de 5 bits para transmisso pelo sistema do meio fsico.

Em 4B/5B, cada byte a ser transmitido quebrado em quatro pedaos de bit ou nibbles6 e codificados como valores de cinco bits, conhe-

cidos como smbolos. Esses smbolos representam os dados a serem transmitidos e tambm um conjunto de cdigos que podem auxiliar

a controlar a transmisso pelo meio fsico. Entre os cdigos, h smbolos que indicam o incio e o fim de uma transmisso de quadro.

Embora esse processo adicione complementaes s transmisses de bit, ele tambm adiciona recursos que ajudam na transmisso de

dados em velocidades mais elevadas.

4B/5B assegura que exista pelo menos uma alterao por nvel por cdigo para fornecer a sincronizao. A maioria dos cdigos

utilizados em 4B/5B equilibram o nmero de 1s e 0s usados em cada smbolo.

Conforme mostrado na figura, 16 das 32 combinaes possveis de grupos de cdigo so alocadas para bits de dados e os grupos

de cdigo restantes so usados para smbolos de controle e smbolos invlidos. Seis dos smbolos so usados para funes especiais,

identificando a transio de inativo para os dados do quadro e o trmino do delimitador de fluxo. Os 10 smbolos restantes indicam

cdigos invlidos.

6 Um nico dgito hexadecimal representada por 4 bits.

14

Diferentes meios fsicos suportam a transferncia de bits em velocidades diferentes. A transferncia de dados pode ser medida de trs

formas:

Largura de banda

Throughput

Goodput

Largura de banda

A capacidade de um meio em transportar dados descrito como a largura de banda de dados total do meio fsico. A largura de banda

digital mede a quantidade de informao que pode fluir de um lugar a outro durante um determinado tempo. A largura de banda

geralmente medida em quilobits por segundo (kbps) ou megabits por segundo (Mbps).

A largura de banda real de uma rede determinada por uma combinao de fatores: as propriedades do meio fsico e as

tecnologias escolhidas para sinalizao e deteco de sinais de rede.

As propriedades do meio fsico, as tecnologias atuais e as leis da fsica tm funo importante na determinao da largura de

banda disponvel.

A figura exibe as unidades mais usadas de largura de banda.

Throughput

O Throughput a medida da transferncia de bits atravs do meio fsico durante um determinado perodo. Devido a diversos fatores, o

throughput geralmente no corresponde largura de banda especificada nas implementaes da camada Fsica, como a Ethernet.

Diversos fatores influenciam o throughput. Entre esses fatores esto a quantidade de trfego, o tipo de trfego e o nmero de

dispositivos encontrados na rede que est sendo medida. Em uma topologia multiacesso como a Ethernet, os ns competem pelo acesso

ao meio fsico e pela sua utilizao. Portanto, o throughput de cada n reduzido com o aumento do uso do meio fsico.

Em uma conexo de rede ou em uma rede com vrios segmentos, o throughput no ser maior do que o link mais lento do

caminho entre a origem e o destino. Mesmo se a maioria ou se todos os segmentos tenham alta largura de banda, ele usar apenas um

segmento do caminho com baixo throughput para criar um ponto de gargalo para o throughput de toda a rede.

Goodput7

Uma terceira medida foi criada para medir a transferncia dos dados teis. Essa medida conhecida como goodput. O Goodput a

medida dos dados teis transferidos durante um determinado perodo e, portanto, a medida que mais interessa aos usurios de rede.

Conforme exibido na figura, a goodput mede a eficcia da transferncia dos dados do usurio entre as entidades da camada de Aplicao,

como entre o processo de um servidor web de origem e o navegador web de destino.

Diferente do throughput, que mede a transferncia de bits e no a transferncia de dados teis, a goodput conta os bits envi-

ados ao protocolo superior. O Goodput o valor do throughput menos o trfego geral para estabelecer sesses, reconhecimentos e

encapsulamento.

7 Taxa de transferncia ao nvel da aplicao. o nmero de bits teis por unidade de tempo a partir de certo endereo de origem para certo destino, excluindo-se overhead de protocolo e pacotes de dados retransmitidos.

8.2.3 CAPACIDADE DE TRANSPORTAR DADOS

15

Por exemplo, considere dois hosts em uma LAN transferindo um arquivo. A largura de banda da LAN de 100 Mbps. Devido ao

compartilhamento e ao overhead no meio fsico, o throughput entre os computadores de apenas 60 Mbps. Com o aumento do processo

de encapsulamento da pilha TCP/IP, a verdadeira taxa de dados recebidos pelo computador de destino, goodput, de apena 40Mbps.

A camada Fsica est ligada ao meio fsico de rede e sinalizao. Essa camada produz a representao e os agrupamentos dos bits, como

voltagens, frequncias de rdio ou pulsos de luz. Diversas padres de organizaes contriburam para a definio das propriedades fsica,

eltrica e mecnica do meio fsico disponvel para diferentes comunicaes de dados. Essas especificaes garantem que os cabos e

conectores funcionaro conforme o esperado com as diferentes implementaes da camada de Enlace de Dados.

Por exemplo, os padres do meio fsico de cobre so definidos por:

Tipo de cabeamento de cobre utilizado

Largura de banda da comunicao

Tipo de conectores utilizados

Pinout e cdigos de cor das conexes do meio fsico

Distncia mxima do meio fsico

A figura exibe algumas das caractersticas do meio fsico de rede.

Essa seo tambm descrever algumas das caractersticas mais importantes dos meios fsicos de cobre, ptico e sem fio mais

utilizados.

8.3.1 TIPOS DE MEIO FSICO

16

O meio fsico mais utilizado para a comunicao de dados o cabeamento que usa fios de cobre para sinalizar dados e controlar bits

entre os dispositivos de rede. O cabeamento utilizado para a comunicao de dados geralmente consiste em uma srie de fios de cobre

individuais que formam circuitos dedicados para funes especficas de sinalizao.

Outros tipos de cabeamento de cobre, conhecidos como cabo coaxial, tm um nico condutor que instalado no centro do

cabo envolvido por outra proteo, mas que fica isolado dela. O tipo de meio fsico de cobre escolhido especificado pelo padro da

camada Fsica exigido pelas camada de Enlace de Dados de dois ou mais dispositivos de rede.

Esses cabos podem ser utilizados para conectar ns de uma LAN a dispositivos intermedirios, como roteadores e switches. Os

cabos tambm so utilizados para conectar dispositivos WAN a provedores de servios de dados, como uma companhia telefnica. Cada

tipo de conexo e dispositivos possuem exigncias de cabeamento estipuladas pelos padres da camada Fsica.

O meio fsico de rede geralmente utiliza tomadas e conectores modulares, que fornecem fcil conexo e desconexo. Alm

disso, um nico tipo de conector fsico pode ser utilizado para diversos tipos de conexes. Por exemplo, o conector RJ-45 amplamente

utilizado em LANs com um tipo de meio fsico e em algumas WANs com outro tipo de meio fsico.

A figura mostra alguns meios fsicos de cobre e conectores mais utilizados.

Interferncia de Sinal Externo

Os dados so transmitidos por cabos de cobre como pulsos eltricos. Um detector na interface de rede de um dispositivo de destino

deve receber o sinal que poder ser decodificado com xito para corresponder ao sinal enviado.

Os valores de tempo e de voltagem desses sinais esto suscetveis a interferncia ou "rudo" externos ao sistema de comuni-

cao. Esses sinais no esperados podem distorcer e corromper os sinais de dados transportados pelo meio fsico de cobre. As ondas de

rdio e os dispositivos eletromagnticos, como luzes fluorescentes, motores eltricos e outros dispositivos so fontes de rudo em po-

tencial.

8.3.2 O MEIO FSICO DE COBRE

17

Os tipos de cabo com isolamento ou com pares tranados de fios so desenvolvidos para minimizar a degradao do sinal

devido ao rudo eletrnico.

A susceptibilidade dos cabos de cobre ao rudo eletrnico tambm pode ser limitada pelo(a):

Seleo de tipos de cabo ou categorias mais adequadas proteo dos sinais de dados em um determinado ambiente de rede

Desenvolvimento de uma infraestrutura de cabos para evitar fontes conhecidas e potenciais de interferncia na estrutura do

prdio

Utilizao de tcnicas de cabeamento que incluam a correta manipulao e conexo dos cabos

A figura mostra algumas fontes de interferncia.

O cabeamento UTP (Unshielded twisted-pair), conforme utilizado nas LANs Ethernet, consiste em quatro pares de fios coloridos codifi-

cados que foram tranados juntos e envolvidos em um revestimento de plstico flexvel. Conforme exibido na figura, o cdigo das cores

identifica os pares individuais e os fios nos pares e ajudam na conexo do cabo.

O tranado dos fios visa cancelar os sinais no desejados. Quando dois fios de um circuito eltrico so colocados juntos, os

campos eletromagnticos externos criam a mesma interferncia em cada fio. Os pares so tranados para manter os fios fisicamente o

mais prximos possvel. Quando essa interferncia comum estiver presente nos fios dos pares tranados, ela ser eliminada. Como re-

sultado, os sinais gerados por interferncia eletromagntica de fontes externas sero cancelados efetivamente.

Esse efeito de cancelamento tambm ajudar a evitar interferncias de fontes internas chamadas diafonia8 (linha cruzada). A

diafonia ou linha cruzada a interferncia provocada pelo campo eletromagntico ao redor dos pares adjacentes dos fios do cabo.

Quando uma corrente eltrica passa pelo fio, ela cria uma campo magntico circular ao redor do fio. Com o fluxo em direes opostas

nos dois fios do par, os campos magnticos - iguais mas de sentidos opostos - tm efeito de cancelamento um no outro. Alm disso, os

diferentes pares de fios no cabo utilizam um nmero diferente de tranado por metro para ajudar a proteger o cabo de diafonia entre

os pares.

Padres de Cabeamento UTP

O cabeamento UTP mais encontrado nos locais de trabalho, escolas e casas est de acordo com os padres estabelecidos em conjunto

pela Telecommunications Industry Association (TIA) e pela Electronics Industries Alliance (EIA). O TIA/EIA-568A estabelece os padres de

cabeamento comercial para instalaes LAN e o padro mais utilizado nos ambientes de cabeamento LAN. Alguns dos elementos defi-

nidos so:

Tipos de cabo

Comprimento do cabo

8 Efeito pelo qual o sinal em um circuito ou canal sem fio cria um efeito em outro circuito ou canal.

8.3.3 CABO DE PAR TRANCADO NO BLINDADO (UTP)

18

Conectores

Conexo do cabo

Mtodos de teste de cabo

As caractersticas eltricas do cabeamento de cobre so definidas pelo Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). O IEEE

avalia o cabeamento UTP de acordo com o desempenho. Os cabos so colocados em categorias de acordo com a capacidade de trans-

portar taxas mais elevadas de largura de banda. Por exemplo, o cabo Category 5 (Cat5) mais utilizado nas instalaes 100BASE-TX

FastEthernet. Outras categorias incluem o cabo Enhanced Category 5 (Cat5e) e Category 6 (Cat6).

Os cabos de categorias mais elevadas so desenvolvidos e construdos para suportar taxas de dados mais elevadas. Conforme

as novas tecnologias Ethernet de velocidade gigabit so desenvolvidas e adotadas, o Cat5e , hoje em dia, o requisito mais bsico de tipo

de cabo aceito, sendo que o Cat6 o tipo recomendado para novas instalaes em prdios.

Algumas pessoas se conectam rede de dados utilizando sistemas de telefonia existentes. Geralmente, o cabeamento nesses

sistemas so do tipo UTP, que so uma verso mais antiga em relao aos atuais padres Cat5+.

A instalao de um cabeamento de custo menor mas com uma capacidade mais baixa um desperdcio e uma perda de tempo.

Se for decidido mais tarde adotar uma tecnologia LAN mais rpida, ser necessrio substituir toda a infraestrutura de cabos instalados.

Tipos de Cabo UTP

O cabeamento UTP, com conectores RJ-45, um meio de cobre usado para interconectar dispositivos de rede, como computadores, com

dispositivos intermedirios, como roteadores e switches.

Situaes diversas podem exigir que os cabos UTP sejam conectados de acordo com diferentes padres de conexo de fios.

Isso significa que os fios do cabo precisam ser conectados em uma ordem diferente para conjuntos diferentes de pinos nos conectores

RJ-45. A seguir esto os principais tipos de cabo obtidos pelo uso de padres especficos de conexo de fios:

Cabo Direto (Ethernet)

Cabo Cruzado ou Crossover (Ethernet)

Cabo Rollover ou de Console

A figura mostra a aplicao tpica desses cabos e tambm uma comparao entre os trs tipos.

O uso incorreto de um cabo crossover ou direto entre dois dispositivos no os danificar, mas a conectividade e a comunicao

entre os dispositivos no ser realizada. Esse erro comum em laboratrio e verificar se as conexes do dispositivo esto corretas deve

ser a primeira ao a ser realizada se a conectividade no for estabelecida.

19

Outros dois tipos de cabo de cobre so utilizados:

1. Coaxial

2. Pares Tranados Blindados ou Shielded Twisted-Pair (STP)

Cabo Coaxial

O cabo coaxial consiste em um condutor de cobre envolvido por uma camada de isolamento flexvel, conforme exibido na figura.

Sobre esse material de isolamento h uma malha de fios de cobre que atua como o segundo fio do circuito e como uma prote-

o para o condutor interno. Essa segunda camada, ou proteo, tambm reduz a quantidade de interferncia eletromagntica externa.

Sobre esta proteo est o revestimento do cabo.

Todos os elementos do cabo coaxial cercam o condutor central. Por eles compartilharem o mesmo eixo, essa construo

chamada de coaxial, ou coax, abreviando.

Utilizao do Cabo Coaxial

O projeto do cabo coaxial foi adaptado devido a diferentes propsitos. O coaxial um tipo de cabo importante utilizado pelas tecnologias

de acesso sem fio e a cabo. Os cabos coaxiais so utilizados para ligar antenas aos dispositivos sem fio. O cabo coaxial transporta a energia

de radiofrequncia (RF) entre as antenas e o equipamento de rdio.

O coaxial tambm o meio fsico mais utilizado para transportar sinais de alta frequncia por fio, especialmente sinais de TV a

cabo. A TV a cabo tradicional, transmitida de forma exclusiva em uma direo, foi completamente formada por cabo coaxial.

Os provedores de servio a cabo esto, atualmente, convertendo os sistemas unidirecionais para bidirecionais para fornecer

conexo Internet aos clientes. Para fornecer esses servios, partes do cabo coaxial e dos elementos de amplificao de suporte sero

substitudos por cabos pticos multifibra. No entanto, a conexo final e a fiao interna no local do cliente ainda de cabo coaxial. O uso

combinado de fibra e coaxial conhecido como hybrid fiber coax (HFC)9.

Antigamente, o cabo coaxial era utilizado nas instalaes Ethernet. Hoje, o UTP oferece custos menores e maior largura de

banda do que o coaxial, e o substituiu como padro nas instalaes Ethernet.

H tipos diferentes de conectores utilizados com o cabo coaxial. A figura mostra alguns desses tipos de conectores.

9 Coaxial de fibra hbrida. Rede que incorpora tica junto com cabo coaxial para criar uma rede de banda larga. Muitos usados por TV a cabo.

8.3.4 OUTROS DE COBRE

20

Cabo de Par Tranado Blindados (STP)

Outro tipo de cabeamento utilizado na rede o par tranado blindado (STP). Conforme exibido na figura, o STP utiliza dois pares de fios

totalmente envolvidos por uma fita ou uma lmina metlica.

O cabo STP protege todos os fios dentro do cabo como tambm os pares individuais de fios. O STP fornece uma proteo

melhor do que o cabeamento UTP. No entanto, o custo muito maior.

Durante muitos anos, o STP foi a estrutura de cabeamento especificada para ser utilizada nas instalaes de rede Token Ring.

Com a diminuio do uso da Token Ring, a demanda pelo cabeamento de par tranado blindado tambm caiu. O novo padro de 10 GB

Ethernet permite o uso de cabeamento STP. Isso permite a renovao do interesse no cabeamento de par tranado blindado.

21

Riscos Eltricos

Um provvel problema com o meio fsico de cobre que os fios podem conduzir eletricidade de forma indesejada. Isso pode expor as

pessoas e o equipamento a diversos perigos eltricos.

Um dispositivo de rede defeituoso pode conduzir correntes ao chassis de outros dispositivos de rede. Alm disso, o cabeamento

de rede pode apresentar nveis de voltagem indesejados quando utilizado para conectar dispositivos com fontes de energia com diferen-

tes potenciais de aterramento. Tais situaes so possveis quando o cabeamento de cobre utilizado para conectar redes em prdios

diferentes ou de andares diferentes que usam instalaes de energia diferentes. Finalmente, o cabeamento de cobre pode conduzir

voltagens provocadas por trovoadas nos dispositivos de rede.

O resultado das voltagens e correntes indesejadas incluem danos aos dispositivos de rede e aos computadores conectados, ou

acidentes com pessoas. importante que o cabeamento de cobre seja instalado de forma adequada e de acordo com as especificaes

relevantes e com os normas do prdio, para evitar possveis prejuzos e acidentes.

Riscos de Fogo

O isolamento e o revestimento dos cabos podem ser inflamveis ou produzir fumaa txica quando aquecidos ou queimados. Os respon-

sveis pelo prdio ou organizaes devem estipular os padres de segurana relacionados ao cabeamento e s instalaes de hardware.

O cabeamento de fibra ptica utiliza vidro ou fibras de plstico para orientar os pulsos de luz da origem ao destino. Os bits so codificados

na fibra como pulsos de luz. O cabeamento de fibra ptica suporta amplas taxas de largura de banda. A maioria dos padres de trans-

misso atuais j se aproximam do potencial de largura de banda desse meio fsico.

Fibra Comparada ao Cabeamento de Cobre

Considerando que as fibras utilizadas no meio fsico no so condutores eltricos, o meio fsico estar imune interferncia eletromag-

ntica e no conduzir correntes eltricas indesejadas. Pelo fato das fibras pticas serem finas e terem relativamente uma perda de sinal

menor, elas podem operar em distncias muito maiores do que o meio fsico de cobre, sem a necessidade de repetio do sinal. Alguns

padres de fibra ptica permitem distncias que podem chegar a quilmetros.

8.3.5 SEGURANA NO MEIO FSICO

8.3.6 MEIO FSICO DE FIBRA

22 A implementao do meio fsico de fibra ptica inclui:

Mais gasto (em geral) do que o meio fsico de cobre pela mesma distncia (porm, por mais capacidade)

Diferentes habilidades e equipamentos exigidos para conectar a infraestrutura dos cabos

Mais cuidado na manipulao do que o meio fsico de cobre

No momento, em ambientes empresariais, a fibra ptica usada principalmente como o cabeamento de backbone para cone-

xes ponto-a-ponto para muito trfego entre as instalaes de distribuio de dados e a interconexo dos prdios em campus com vrias

instalaes. Pelo fato da fibra ptica no conduzir eletricidade e ter pouca perda de sinal, ela adequada para essas utilidades.

Construo do Cabo

Os cabos de fibra ptica consistem em um revestimento de PVC e de uma srie de materiais fortalecem e envolvem a fibra ptica e seu

revestimento. O revestimento envolve o vidro ou a fibra plstica e foi desenvolvido para evitar a perda de luz na fibra. Pelo fato da luz s

poder viajar em uma direo atravs da fibra ptica, duas fibras so exigidas para suportar a operao full-duplex. Os cabos do patch da

fibra ptica unem dois cabos de fibra e os conectam a um par de conectores padro. Alguns conectores de fibra suportam as fibras de

transmisso e de recepo em um nico conector.

Gerando e Detectando o Sinal ptico

Tanto os lasers como os diodos emissores de luz (LEDs) geram os pulsos de luz utilizados para representar os dados transmitidos como

bits no meio fsico. O dispositivo eletrnico semi-condutor chamado fotodiodo detecta os pulsos de luz e os convertem em voltagens que

podem ser reconstrudas em quadros de dados.

Observao: A luz do laser transmitida pelo cabeamento de fibra ptica pode causar danos ao olho humano. Deve-se tomar cuidado

evitando olhar na ponta de uma fibra ptica ativa.

Fibras Monomodo e Multimodo

Os cabos de fibra ptica podem ser geralmente classificados em dois tipos: Monomodo e Multimodo.

Monomodo a fibra ptica transporta um nico raio de luz, geralmente emitido a partir de um laser. Pelo fato da luz do laser

ser unidirecional e viajar para o centro da fibra, esse tipo de fibra pode transmitir pulsos pticos por longas distncias.

23

Multimodo a fibra usa, em geral, os emissores de LED que no podem criar uma nica onda de luz consistente. De forma

contrria, a luz do LED entra na fibra multimodo em ngulos diferentes. Pelo fato da luz entrar na fibra em diferentes ngulos e levar

tempos diferentes para chegar at a fibra, a utilizao de uma fibra mais longa pode resultar em pulsos sem foco no recebimento final.

Esse efeito, conhecido como disperso modal10, limita o comprimento dos segmentos da fibra multimodo.

A fibra multimodo e o LED como fonte de luz utilizada tm menor custo em comparao fibra monomodo com a tecnologia

de emisso a laser.

O meio fsico sem fio transmite sinais eletromagnticos nas frequncias de rdio e de micro-ondas que representam os dgitos binrios

de comunicao de dados. Como um meio de rede, o sem fio no restrito aos condutores ou caminhos, como so o meio fsico de cobre

e de fibra.

As tecnologias de comunicao de dados sem fio funcionam bem em ambientes abertos. No entanto, alguns materiais de cons-

truo utilizados em prdios e estruturas, e o terreno local, limitaro a eficcia da cobertura do sinal. Alm disso, a tecnologia sem fio

suscetvel interferncias e pode ser interrompida por dispositivos comuns, como telefones sem fio, alguns tipos de lmpadas fluores-

centes, fornos micro-ondas e outras comunicaes sem fio.

Alm disso, pelo fato da cobertura da comunicao sem fio no exigir acesso fsico ao meio, os dispositivos e usurios que no

so autorizados a acessar a rede tero acesso transmisso. Portanto, a segurana de rede o principal componente da administrao

de uma rede sem fio.

10 Os modos de luz que entram na fibra ao mesmo tempo e saem da fibra em tempos diferentes. Essa condio faz o pulso de luz se dissipar. medida que aumenta o comprimento da fibra, aumenta a disperso modal.

8.3.7 MEIO FSICO SEM FIO

24 Tipos de Redes Sem Fio

O IEEE e os padres da indstria de telecomunicaes para a comunicao de dados sem fio abrangem as camadas Fsica e Enlace de

Dados. Os quatro padres de comunicao de dados comuns que se aplicam ao meio fsico sem fio so:

Padro IEEE 802.11 - Geralmente conhecido como Wi-Fi, uma tecnologia Wireless LAN (WLAN) que utiliza a conteno ou

sistema no-determinstico com o processo de acesso ao meio fsico Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance

(CSMA/CA).

Padro IEEE 802.15 - padro Wireless Personal Area Network (WPAN), conhecido como "Bluetooth", utiliza um dispositivo de

processo em pares para se comunicar a distncias entre 1 e 100 metros.

Padro IEEE 802.16 - Mais conhecido como WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), utiliza uma topologia

ponto-multiponto para fornecer acesso de banda larga sem fio.

Global System for Mobile Communications (GSM) - Inclui as especificaes da camada Fsica que permitem a implementao

do protocolo Camada 2 General Packet Radio Service (GPRS) para fornecer a transferncia de dados pelas redes de telefonia

celular mvel.

Outras tecnologias sem fio, como a comunicao por satlite, fornecem conectividade por redes de dados para locais sem

outros meios de conexo. Os protocolos que incluem o GPRS permitem que os dados sejam transferidos entre as estaes terrestres e

os links de satlite.

Em cada um dos exemplos anteriores, as especificaes da camada Fsica so aplicadas s reas que incluem: dados para a

codificao de sinal de rdio, frequncia e energia de transmisso, sinal de recepo e requisitos de decodificao11 e o desenvolvimento

e construo de uma antena.

LAN Sem Fio

Uma implementao de dados sem fio comum permite que dispositivos se conectem por meio da LAN. Em geral, uma LAN sem fio exige

os seguintes dispositivos de rede:

Ponto de Acesso Sem-fio ou Access Point (AP) - Concentra os sinais sem fio dos usurios e se conecta, geralmente por meio de

um cabo de cobre, a uma infra-estrutura de rede de cobre, como a Ethernet.

Adaptadores de placa de rede sem fio - Fornece a possibilidade de comunicao sem fio para cada host da rede.

Como a tecnologia se desenvolveu, vrios padres baseados na Ethernet WLAN surgiram. Deve-se tomar cuidado ao comprar

dispositivos sem fio para assegurar que sejam compatveis e que tenham interoperabilidade.

Os padres incluem:

IEEE 802.11a - Opera na frequncia de 5 GHz e oferece velocidades de at 54 Mbps. Por este padro operar em frequncias

maiores, ele possui uma rea de cobertura menor e no penetra to bem nas estruturas dos prdios. Os dispositivos que

operam nesse padro no tm interoperabilidade com os padres 802.11b e 802.11g descritos abaixo.

11 O contrrio de codificao. Em geral, uma estao de envio codifica e a estao receptora decodifica. H muitos sentidos para decodificao. Codifica-o de linha e decriptao so contextos de decodificao.

25

IEEE 802.11b - Opera na frequncia de 2,4 GHz e oferece velocidades de at 11 Mbps. Os dispositivos que implementam esse

padro tm uma variao maior e penetram melhor nas estruturas dos prdios do que os dispositivos 802.11a.

IEEE 802.11g - Opera na frequncia de 2,4 GHz e oferece velocidades de at 54 Mbps. Os dispositivos que implementam esse

padro, no entanto, operam na mesma frequncia de rdio e variao que o 802.11b, mas com a mesma largura de banda do

padro 802.11a.

IEEE 802.11n - O padro IEEE 802.11n est, atualmente, na verso de teste. O padro proposto define a frequncia em 2.4 Ghz

ou 5 GHz. As taxas de dados esperadas so de 100 Mbps a 210 Mbps com uma variao de distncia de at 70 metros.

Os benefcios das tecnologias de comunicao de dados sem fio so evidentes, especialmente a economia no custo de cabea-

mento local e a convenincia da mobilidade. No entanto, os administradores de rede precisam desenvolver e aplicar restritas polticas

de segurana e processos para proteger as LANs sem fio de acessos no-autorizados e danos.

Esses padres e implementaes de LAN Sem Fio sero tratados com mais detalhes no curso LAN: Comutao e Sem Fio.

Conectores de Meio Fsico de Cobre

Diferentes padres da camada Fsica especificam o uso de diferentes conectores. Esses padres especificam as dimenses mecnicas dos

conectores e as propriedades eltricas aceitveis de cada tipo para as diferentes implementaes nas quais elas sero empregadas.

Embora alguns conectores paream iguais, eles podem ser conectados de forma diferente, de acordo com a especificao da

camada Fsica para a qual eles foram desenvolvidos. O conector RJ-45 especificado como ISO 8877 utilizado para vrias especificaes

da camada Fsica, uma das quais a Ethernet. Outra especificao, EIA-TIA 568, descreve os cdigos de cor dos fios para conectar nos

devidos pinos (pinouts) para um cabo direto Ethernet (straight-through) ou um cabo crossover (cruzado)12.

Embora muitos tipos de cabos de cobre possam ser comprados j pr-montados, em alguns casos, especialmente nas instala-

es LAN, a conexo do meio fsico de cobre deve ser feita no local. Essas conexes incluem a crimpagem do meio fsico Cat5 com os

conectores RJ-45 para fazer os cabos patch e a utilizao de conexes punched down nos patch panels e tomadas RJ-45. A figura mostra

alguns dos componentes do cabeamento Ethernet.

12 Cabeamento UTP onde a ordem dos pinos em uma extremidade segue a ordem dos pinos 568 A e outra extremidade do cabo segue a mesma ordem dos pinos 568 A. usado ao conectar um computador ou um roteador a um switch.

8.3.8 CONECTORES DO MEIO FSICO

26

Correta Terminao do Conector

Cada vez que o cabeamento de cobre conectado, h a possibilidade de haver perda de sinal e de entrar rudo no circuito de comunica-

o. As especificaes de cabeamento Ethernet do local de trabalho estipulam o cabeamento necessrio para conectar um computador

a um dispositivo intermedirio de rede. Se a conexo for realizada incorretamente, cada cabo ser uma potencial fonte de degradao

do desempenho da camada Fsica. importante que todas as conexes do meio fsico de cobre sejam de boa qualidade para garantir o

mximo desempenho com as atuais e futuras tecnologias de rede.

Em alguns casos, por exemplo, em algumas tecnologias WAN, se for conectado de forma inadequada um cabo ao conector RJ-

45, podero ocorrer danos nos nveis de voltagem entre os dispositivos interconectados. Esse tipo de dano geralmente ocorre quando

um cabo conectado por uma tecnologia de camada Fsica e utilizado com uma tecnologia diferente.

Conectores de Fibra ptica

Os conectores de fibra ptica existem em diversas formas. A figura mostra as mais comuns:

Straight-Tip (ST) (marca registrada da AT&T) - conector no estilo baioneta muito utilizado com a fibra multimodo.

Subscriber Connector (SC) - conector que utiliza o mecanismo push-pull para assegurar a insero correta. Esse tipo de conector

bastante utilizado com a fibra monomodo.

Lucent Connector (LC) - pequeno conector que est se tornando popular para uso com fibras monomodo e tambm no suporte

de fibras multimodo.

27

A conexo e juno do cabeamento de fibra ptica exige treinamento e equipamento especial. A conexo incorreta da fibra ptica

provoca a diminuio nas distncias de transmisso ou erro total na transmisso.

Os trs tipos comuns de conexo e juno de fibra ptica so:

Alinhamento incorreto - a fibra ptica no foi alinhada corretamente outra quando foi conectada.

Gap final - o meio fsico no encosta por completo na juno ou na conexo.

Terminal - a ponta da fibra no est bem limpa ou h sujeira na conexo.

recomendvel que seja usado um Optical Time Domain Reflectometer (OTDR) para testar cada segmento do cabo de fibra

ptica. Esse dispositivo injeta um pulso de luz de teste no cabo e mede a disperso e a reflexo da luz detectada em funo do tempo. O

OTDR vai calcular a distncia aproximada nas quais essas falhas foram encontradas ao longo do comprimento do cabo.

Poder ser realizado um teste de campo refletindo um flash de luz brilhante em uma das pontas da fibra enquanto se observa

a outra extremidade. Se a luz for visvel, ento a fibra ser capaz de transportar luz. Embora isso no assegure o desempenho da fibra,

uma forma rpida e barata de descobrir se a fibra est rompida.

A conexo e juno do cabeamento de fibra ptica exige treinamento e equipamento especial. A conexo incorreta da fibra

ptica provoca a diminuio nas distncias de transmisso ou erro total na transmisso.

A camada 1 do modelo OSI responsvel pela interconexo fsica dos dispositivos. Os padres dessa camada definem as caractersticas

da representao eltrica, ptica e de radiofrequncia dos bits que formam os quadros da camada de Enlace de Dados a serem transmi-

tidos. Os valores dos bits podem ser representados como pulsos eletrnicos, pulsos de luz ou alteraes nas ondas de rdio. Os protocolos

da camada fsica codificam os bits para os transmitirem e decodific-los no destino.

Os padres dessa camada tambm so responsveis por descrever as caractersticas fsica, eltrica e mecnica do meio fsico

e dos conectores que interconectam os dispositivos de rede.

Vrios meios fsicos e protocolos da camada Fsica tm diferentes capacidades de transmisso de dados. A largura de banda

dos dados o limite mximo terico de uma transmisso. Throughput e goodput so medidas diferentes de transferncia de dados

observadas durante um determinado tempo.

RESUMO

28

QUESTIONRIO

29

30

7.0.1 INTRODUO AO CAPTULO 4

8.1.1 CAMADA FSICA OBJETIVO 4

8.1.2 CAMADA FSICA OPERAO 5

8.1.3 CAMADA FSICA PADRES 6

8.1.4 PRINCPIOS FUNDAMENTAIS DA CAMADA FSICA 7

8.2.1 BITS DE SINALIZAO PARA O MEIO FSICO 8

8.2.2 CODIFICAO AGRUPAMENTO DE BITS 11

8.2.3 CAPACIDADE DE TRANSPORTAR DADOS 14

8.3.1 TIPOS DE MEIO FSICO 15

8.3.2 O MEIO FSICO DE COBRE 16

8.3.3 CABO DE PAR TRANCADO NO BLINDADO (UTP) 17

8.3.4 OUTROS DE COBRE 19

8.3.5 SEGURANA NO MEIO FSICO 21

8.3.6 MEIO FSICO DE FIBRA 21

8.3.7 MEIO FSICO SEM FIO 23

8.3.8 CONECTORES DO MEIO FSICO 25

RESUMO 27

QUESTIONRIO 28