Claudivan C. Lopes [email protected] - contilnet.com.brCurso_Tecnico/Turma138/Fund de Redes/Aula03... · Existe vários tipos de cabo coaxial, inclusive na transmissão de sinais

Claudivan C. Lopes

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Cabo coaxial

Cabo par trançado

Fibra óptica

IFPB/Patos - Prof. Claudivan 2

Foi um dos primeiros tipos de cabo utilizados nas redes de computadores


Isolanteexterno

Isolante

Malha de cobre ou de alumínio

Condutor central

Blindagem (proteção contra interferênciaeletromagnética )

O cabo coaxial mais usado, chamado cabo coaxial fino ou 10base2, utiliza conectores BNC em suas extremidades


Cabo coaxial Conector BNC

Vista lateral Vista frontal

Vantagem:

◦ Sua blindagem permite ótima imunidade contra ruídos e contra a atenuação do sinal

Desvantagens:

◦ É duro, e portanto, quebra e tem mau contato com facilidade

◦ É difícil passá-lo por dutos, dificultando a instalação da rede

◦ Por ser usado tipicamente em redes com topologia linear, no caso de quebra do cabo ou mau contato, o segmento inteiro da rede deixa de funcionar

◦ Suporta uma taxa de transferência máxima de 10Mbps

Dada essas desvantagens, o cabo coaxial caiu em desuso


Tipos de cabo coaxial:

◦ Existe vários tipos de cabo coaxial, inclusive na transmissão de sinais de áudio e vídeo (TV e som)

◦ Em redes locais, dois tipos de cabo coaxial são utilizados:

10Base2 → cabo coaxial fino

10Base5 → cabo coaxial grosso


Quanto a nomenclatura de cabos:

◦ As nomenclaturas de cabos usam o seguinte padrão:

[TTM] [TT] [CM]

◦ TTM → Taxa de Transmissão Máxima (em Mbps)

◦ TT → Tipo de Transmissão

◦ CM → Comprimento Máximo (em metros e dividido por 100)

◦ Esse sistema de nomenclatura também é utilizado por outros tipos de cabo, conforme será visto adiante


Quanto a nomenclatura de cabos (continuação):

◦ 10Base2 (cabo coaxial fino)

TTM = 10Mbps

TT = Base (banda base ou unicanal)

CM = 200m (200÷100=2) (arredondado. O correto é 185m)

◦ 10Base5 (cabo coaxial grosso)

TTM = 10Mbps

TT = Base (banda base ou unicanal)

CM = 500m (500÷100=5)


10Base2 – Cabo coaxial fino:

◦ Possui um limite de 30 máquinas por segmento de rede, e é

possível conectar até 5 segmentos

◦ Isso totaliza 925 metros e 150 máquinas

◦ Entre cada segmento é preciso um repetidor para amplificar o

sinal


10Base2 – Cabo coaxial fino (continuação):

◦ Usa-se um conector BNC em T para conectar a placa de rede

de cada máquina ao cabo


Da máquina anterior

Para a próxima máquina

BNC em T

Placa de rede

Porta BNC

10Base2 – Cabo coaxial fino (continuação):

◦ Em cada extremidade, usa-se um terminador resistivo

Útil para fechar o circuito e evitar que o sinal no final do cabo retorne na forma de uma interferência


REDE

Terminador resistivo (início da rede)

Terminador resistivo (final da rede)

Cabos coaxiais

10Base5 – Cabo coaxial grosso:

◦ É mais imune a interferência eletromagnética e sofre menos

atenuação que o cabo coaxial fino

◦ Possui um limite de 100 máquinas por segmento de rede, e é possível formar até 5 segmentos conectados por repetidores

◦ Isso totaliza uma rede de 2,5Km e 500 máquinas

◦ Esse já foi o tipo de cabo mais usado para formar o backbonedas redes (atualmente usa-se fibra óptica)


10Base5 – Cabo coaxial grosso (continuação):

◦ Usa-se o conector vampiro + transceptor para conectar o cabo a placa de rede do computador

A função do transceptor é proteger os computadores contra descargas elétricas no cabo

◦ A placa de rede deve possuir uma porta AUI (Attachment UnitInterface) de 15 pinos

◦ O conector vampiro é conectado ao transceptor, que por sua vez, é conectado a placa de rede através de um cabo (próprio para transceptor) de até 15m



Porta AUIPorta BNC

10Base5 – Cabo coaxial grosso (continuação):

Cabo para transceptor

Transceptor

Conector vampiro

10Base5

Placa de rede

É o tipo de cabo mais usado em redes locais

São cabos voltados para uso no ambiente interno e são constituídos de oito fios entrelaçados aos pares

◦ Por isso é chamado de cabo par trançado

Existem dois tipos:

◦ UTP - Unshielded Twisted Pair (mais popular)

◦ STP - Shielded Twisted Pair


UTP - Sem blindagem

◦ O conector utilizado é conhecido como RJ-45

◦ Usa a técnica de cancelamento para proteção contra ruídos

Os dados circulam repetidos em dois fios, porém, com polaridades invertidas (uma positiva e a outra negativa)

Cada fio gera um campo eletromagnético com a mesma intensidade

Assim, o campo eletromagnético gerado por um dos fios é anulado pelo campo do outro fio

◦ Esses dois fios são entrelaçados para a aumentar ainda mais a proteção contra interferência eletromagnética


UTP – Sem blindagem (continuação)

◦ Como o dado segue duplicado em outro fio, o receptor pode verificar se o dado chegou ou não corrompido

◦ O par trançado tradicional utiliza dois pares de fios, um para o envio e o outro para a recepção de dados

Portanto, pode-se ter uma transmissão full-duplex

◦ Porém, em algumas arquiteturas, os quatro pares são usados para a transmissão de dados



◦ Vantagens

Preço acessível Apresenta boa taxa de transferência (chega a até 10Gbps) É bastante flexível, o que facilita seu uso e instalação

◦ Desvantagens

O comprimento máximo é curto, somente 100m Possui um limite de dois dispositivos por cabo Uso desaconselhado em indústrias, devido a interferência

eletromagnética causada por equipamentos elétricos



◦ Quanto a topologia

Redes usando par trançado são fisicamente instaladas usando uma topologia em estrela, interconectados por um switch como dispositivo concentrador



◦ Quanto as categorias

Existem várias categorias de cabos UTP. Algumas estão em desuso. As mais atuais são:

Categoria 1 – É usado em telefonia. Suporta transmissões de até 1MHz e uma taxa de transferência de até 1Mbps

Categoria 5e – Cabo mais usado em redes de computadores. Suporta um clock de até 100MHz e opera a uma taxa de até 1Gbps



◦ Quanto as categorias (continuação)

Categoria 6 – Idem a categoria 5e, porém, apresenta melhor proteção contra ruídos

Categoria 6A – Permite transmissões de até 500MHz e uma taxa de transferência de até 10Gbps



◦ Quanto aos padrões para cabos UTP

10BaseT → 10Mbps

100BaseT → 100Mbps

1000BaseT → 1Gbps

10GBaseT → 10Gbps

O T indica “par trançado” (Twisted pair). Neste caso, o comprimento máximo não é indicado, pois todo cabo par trançado suporta até 100m



◦ Quanto a pinagem

O conector RJ-45 possui 8 pinos, numerados de 1 a 8, um para cada fio do cabo UTP (início da esquerda para a direita com a lingüeta para baixo)

Cada par de fios usa uma cor diferente: verde, laranja, marrom e azul. Um dos fios de cada par é totalmente colorido e o outro é rajado com branco



◦ Quanto a pinagem (continuação)

Existe um ordem correta para a instalação dos fios nos pinos do conector RJ-45

Existem dois padrões de conexão dos fios no conector RJ-45

O recomendado é usar só um dos padrões numa mesma rede

Esse tipo de pinagem é comumente chamado de pino-a-pino




Padrão 1 – T568A (Tipo A)




Padrão 2 – T568B (Tipo B)




Para que a rede funcione corretamente, a transmissão de dados deve ser invertida nas extremidades




Esta inversão é conhecida como cross-over e é feita internamente nos periféricos concentradores como switches e hubs




Algumas considerações importantes:

Para interligar dois computadores diretamente, deve ser usada uma pinagem diferente dos padrões pino-a-pino,

chamada pinagem cross-over ou cabo cross-over

Outro uso muito comum do cabo cross-over é na ligação entre dois hubs ou switches usando portas convencionais




Algumas considerações importantes (continuação):

Alguns hubs ou switches possuem um porta chamada uplinkseparada das portas convencionais

Para conectar dois hubs ou switches através dessa porta, deve ser usado um cabo no padrão pino-a-pino

Alguns hubs ou switches modernos tem um recurso chamado Auto MDI/MDI-X Detection ou Auto Cross-over Detection que detecta automaticamente o padrão do cabo (se é pino-a-pinoou se é cross-over)





A diferença entre um cabo pino-a-pino e um cross-overestá na ordem dos fios usada em só um dos conectores

Por isso é importante identificar um cabo cross-over com uma etiqueta





A pinagem para o cabo cross-over é mostrada abaixo:


STP – Com blindagem

◦ Apresenta melhor proteção contra ruídos que o UTP

◦ Existem dois tipos: um com uma blindagem individual para cada fio e outro com apenas uma blindagem para todos os fios

◦ Exige um cuidado especial de aterramento da blindagem nas extremidades do cabo

◦ O conector usado é o IBM Data Connector


STP – Com blindagem (continuação)

◦ Quanto as categorias

Categoria 7 – Permite transmissões de até 600MHz e uma taxa de transferência de até 100Mbps

Categoria 7A – Permite transmissões de até 1000MHz e uma taxa de transferência de até 300Mbps


Cabeamento estruturado

◦ Em médias e grandes redes locais, o cabeamento é um fator que pode atrapalhar o dia-a-dia da empresa

A grande quantidade de computadores, cabos e periféricos concentradores, e a gerência das conexões entre eles pode se tornar um problema

A adição de um novo computador na rede implica na passagem de cabos por dutos

Adicionar/substituir concentradores podem alterar a disposição física da rede e requerer horas de trabalho, no qual a rede pode sair do ar constantemente durante esse processo


Cabeamento estruturado (continuação)

◦ É aí que entra o cabeamento estruturado

◦ A idéia básica é fornecer um sistema de cabeamento que facilite a instalação e remoção de equipamentos na rede, sem muita perda de tempo

◦ O cabeamento estruturado é baseado em 6 subsistemas que será visto a seguir



◦ Quanto aos subsistemas

Entrada do prédio: ponto de conexão da rede local com as redes externas

Sala de equipamentos: local contendo os servidores da rede. Normalmente é implementado como um rack ou armário

Cabeamento de backbone: cabeamento de alta velocidade usado para a conexão entre a entrada do prédio e as salas de equipamentos ou os armários de telecomunicação



◦ Quanto aos subsistemas (continuação)

Cabeamento horizontal: cabos par trançado para a conexão

entre os armários de telecomunicação e as tomadas de rede. O comprimento padrão do cabo é de 90m (10m de folga p/

o cabo que liga o computador à tomada de rede)

Armários de telecomunicação: armário ou rack contendo os equipamentos que farão a conexão entre o cabeamento do

backbone e o cabeamento horizontal, tais como switches e hubs ou pacth panels (útil para organizar os cabos)



◦ Quanto aos subsistemas (continuação)

Área de trabalho: componentes que ligam o computador do

usuário à rede. Normalmente é composto de uma tomada de rede e um cabo par trançado com tamanho máximo de 3m





◦ Quanto aos componentes

Rack e armário

Usados para a instalação de periféricos como hubs, switches, roteadores, além de gabinetes para servidores e patch panels

Também é possível alojar cabos de força, no-breaks, filtros de linha, modem, monitor, teclado, servidores de gabinetes tipo torre e gavetas para ferramentas

Um hack é aberto. Já um armário é fechado e pode ou não ter uma porta



◦ Quanto aos componentes (continuação)

Patch panel

É um concentrador de cabos usado para conectar cabos vindos das tomadas de rede

Do patch panel são feitas as conexões necessárias aos switches ou hubs através de cabos pino-a-pino

Seu uso facilita a adição/troca de hubs ou switches (basta alterar a conexão do switch/hub no patch panel, sem a necessidade de alterar todos os cabos que vão até as tomadas de rede)



◦ Quanto aos componentes (continuação)

Tomada de rede

É útil para fixar o cabeamento horizontal num ponto do ambiente de trabalho

Alguns prédios são construídos com dutos próprios para cabos de rede e muitas vezes já vem com o cabeamento horizontal e as tomadas instaladas


Transmite os dados através de sinais luminosos

Vantagens com relação aos cabos elétricos

◦ Fibra óptica é totalmente imune a ruídos

Não acontece interferências eletromagnéticas

Com isso, não há retransmissão, e portanto, a comunicação é mais rápida

◦ O sinal sofre menos atenuação

A fibra óptica permite cabos mais longos sem a necessidade de repetidores P. ex., um segmento de fibra pode ter até 2Km, dependendo do tipo da fibra

◦ A fibra não conduz eletricidade

Não há problemas com descargas elétricas e não é preciso aterramento


Numa fibra, a luz é transmitida em só uma direção por vez

◦ Um cabo de fibra óptica possui duas fibras, uma para o envio e a outra

para a recepção dos dados. Logo, permite uma transmissão full-duplex

A luz emitida pela fibra óptica é infravermelha, e portanto, invisível ao olho humano

◦ Mesmo parecendo estar apagada, a fibra está transmitindo luz

◦ AVISO: Não olhe diretamente para a ponta de uma fibra óptica. A fonte de

luz na ponta transmissora do cabo é um diodo laser; ele pode cegar!


Um cabo de fibra óptica é bastante fino e flexível (similar a um cabo par trançado UTP)

◦ Dutos, racks e dispositivos usado no cabeamento estruturado podem ser usados para fibra óptica

Porém, o preço e o custo de instalação ainda é alto

◦ Apesar disso, por ser um cabo mais seguro e veloz, a fibra óptica é aplicada no cabeamento de backbone das redes de computadores


Elementos-padrão de uma fibra óptica


Núcleo → transmite a luz(Vidro ou plástico)

Capa

Revestimento

Revestimento externo

Fibra fortalecedora → previne a quebra

Tipos de fibras

◦ Modo múltiplo (MMF – Multiple Mode Fiber)

A luz refletida chega várias vezes ao destino, defasada (em tempo) do dado original. O receptor descarta os sinais duplicados

É a mais usada em redes locais e suporta distâncias curtas (até 2Km)

◦ Modo único (SMF –Single Mode Fiber)

É mais fina e mais cara que a fibra MMF

A luz refletida chega uma única vez no receptor → desempenho melhor que a fibra MMF

É usada para conexões mais distantes (dezenas de Km)


Padrões para fibras em modo múltiplo

◦ 10BaseFL → 10Mbps, 2Km (foi o primeiro padrão de fibra óptica)

◦ 100BaseFX* → 100Mbps, 412m (half-duplex) e 2Km (full-duplex)

◦ 100BaseSX → 10 ou 100Mbps, 300m

◦ 1000BaseSX* → 1Gbps, 220m ou 550m

◦ 1000BaseLX* → 1Gbps, 550m

◦ 10GBaseLRM → 10Gbps, 220m ou 260m

◦ 10GBaseLX4 → 10Gpbs, 240m ou 300m

◦ 10GBaseSR → 10Gbps, 26m, 82m ou 300m


Padrões para fibras em modo único

◦ 100BaseLH → 10 ou 100Mbps, 40Km ou 80Km

◦ 100BaseLX → 10 ou 100Mbps, 15Km

◦ 1000BaseLX → 1Gbps, 5Km

◦ 10GBaseER → 10Gbps, 40Km

◦ 10GBaseLR → 10Gbps, 10Km

◦ 10GBaseLX4 → 10Gbps, 10Km

◦ 10GBaseZR → 10Gbps, 80Km


Conectores

◦ Conforme anteriormente, um cabo de fibra óptica tem duas fibras (uma para envio e outra para a recepção de dados)

◦ Com isso, os conectores são classificados em:

Individuais

Apresentam um conector para cada fibra do cabo

São eles: SC, ST, FC e LC

Duplos

Possuem um único conector para a instalação das duas fibras

São eles: MIC e MT-RJ (este último é o mais moderno)


Conectores (continuação)

◦ Individuais


Conectores (continuação)

◦ Duplos


Gabriel Torres. Redes de Computadores – Versão Revisada e Atualizada. Editora Nova Terra, 2009

GdH Press. A Evolução do Cabeamento. http://www.gdhpress.com.br/redes/leia/index.php?

p=intro-2


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