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Vida de Suporte

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Rede de ComputadoresAula 5

SI – Sistemas de Informação – FAPANJuliano Veris

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Meios de transmissão guiados

• Cabos UTP (Unshielded Twisted Pair)– Meio mais antigo e mais utilizado;– consiste em dois fios de cobre encapados, que em

geral têm cerca de 1 mm de espessura;– É trançado para evitar interferências externas;– Aplicação: sistema telefônico, redes de

computadores;– A largura da banda depende da largura do fio e da

distância a percorrer;– Custo baixo e bom desempenho;

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Meios de Transmissão Guiados

• Tipos de cabos UTP– Existem cabos de cat 1 até cat 7;– Mais comuns e baratos cat 5 e cat5e• Redes de 100 a 1000 megabits;

– Cabos de cat 6 estão se tornando mais populares e devem substituir os cat 5 ao longo dos próximos anos.

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Cabos UTP

• Os cabos são vendidos em caixas de 300 metros ou mil pés (equivale a 304.8 metros)

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Cabos UTP

• Transmissão– As placas de rede utilizam o sistema “balanced

pair” de transmissão– Dentro de cada par, os dois fios enviam o mesmo

sinal, porém, com polaridade invertida.– Para um bit “1”, o primeiro fio envia um sinal

elétrico positivo, enquanto o outro envia um sinal elétrico negativo

– Ou seja, o segundo fio é usado para enviar uma cópia invertida da transmissão

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Cabos UTP

• E se o cabo não tivesse o seu “parceiro” para transmissões?– O comprimento máximo dos cabos seria muito menor.– E as redes seriam muito mais vulneráveis a interferências.

• Distância máxima permitida para cabos UTP 100 metros (exceção das redes 10G com cabos cat 6, onde a distância máxima é de apenas 55 metros)

• Qual a diferença entre as categorias de cabos?– Muda a frequência;– Consequentemente a taxa de transferência suportada pelo cabo;– Nível de imunidade a interferências externas;

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Categorias de Cabos

• Categoria 1 e 2:– Não são mais reconhecidas pela TIA

(Telecommunications Industry Association), é responsável pela definição dos padrões de cabos;

– Foram utilizadas no passado em instalações telefônicas;

– Chegaram a ser utilizados em redes de 2.5 megabits e redes Token Ring de 4 megabits

– Não são adequados para uso em redes Ethernet.

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Categorias de Cabos

• Categoria 3:– Primeiro padrão de cabos par trançado para uso de redes;– Certificado para sinalização de até 16 MHz;– Uso no padrão 10BASE-T (padrão de redes Ethernet de 10

megabits)– Chegou a existir um padrão de 100 megabits para cat 3 o

100BASE-t4.– Pouco usado e não suportado por todas as placas de rede

para utilização com 100 megabits.– 24 tranças por metro;– Cada para tem um número diferente de tranças por metro;

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Categorias de Cabos

• Categoria 4:– Qualidade dos cabos um pouco superior a cat 3;– Certificada para sinalização até 20 Mhz;– Foram utilizados em redes Token Ring de 16

megabits e também podiam ser utilizados em redes Ethernet;

– Assim como a categoria 1 e 2 a cat 4 não é mais reconhecida pela TIA;

– Os cabos não são mais fabricados;

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Categorias de Cabos

• Categoria 5:– É o requisito mínimo para redes 100BASE-TX e 1000BASE-T;– Utilizados para os padrões acima citados de 100 a 1000

megabits usados atualmente;– Suportam frequência até 100 Mhz– Atualmente é difícil encontra cat 5 pois foram substituídos

pelo cat 5e (o “e” vem de “enhanced”) que é uma versão aperfeiçoada

– É fácil encontrar no mercado cabos cat 5e que transmitam acima de 100 Mhz até 155Mhz, mas na prática não há diferença já que os 100 MHz são suficientes para os padrões 100BASE-TX e 1000BASE-T

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Categorias de Cabos

• Categoria 6:– Desenvolvida para ser usada no padrão Gigabit Ethernet, porém

com o cat 5e a adoção acabou sendo retardada;– Qualidade superior a cat 5e mas ainda com distância de 100 mts;– Suporta frequência de até 250 MHz.– Além de ser usada para substituir os cat 5e pode ser utilizada em

redes 10G, porém com alcance de 55 mts.– Para usar até os 100 mts foi criado a cat 6A (“a” de “augmented”

ou ampliado)– Cat 6A suporta frequência até 500 MHz e também conjunto de

medida a perda de sinal para tornar o cabo mais resistente a interferências.

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Categorias de Cabos

• Categoria 6:– Para reduzir o costal (interferências entre os pares

dos cabos) no cat 6A foi adicionado um separador entre os pares para distanciá-los;

– Espessura maior de 5.6 mm para 7.9 mm; – Menos flexíveis;

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Categorias de Cabos

• Categoria 6:– Também existe diferença na qualidade do

conector RJ 45 para cat 5 e cat 6 e cat 6A ;– Cat 5 fios lado a lado / cat 6 separador e fios em

zig-zag para reduzir o crosstalk e perda de sinal no conector.

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Categorias de Cabos

• Categoria 6:– Utilizando conectores RJ-45 cat 5 em um

cabeamento cat 6 ou 6A seu cabeamento é considerado cat 5;

– O mesmo se aplica para os outros componentes de rede como patch panels, tomadas, keystones jacks (conectores fêmea utilizados em tomadas de parede.

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Categorias de Cabos

• Categoria 7– Cabos que podem vir a ser usados no padrão de

100 gigabits, que esta em estágio inicial de desenvolvimento

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Cabos STP (Shielded Twisted Pair)

• Utilizam blindagem individual para cada par de cabos– Reduz o crosstalk e melhora a tolerância do cabo

com relação à distância– Melhora a tolerância do cabo em relação a

distância;– Pode ser utilizado em situações que seja

necessário crimpar cabos fora do padrão, com mais de 100 metros

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Cabos STP (Shielded Twisted Pair)

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Cabos SSTP (Screened Shielded Twisted Pair)

• Combina blindagem individual para cada par de cabos com uma segunda blindagem externa envolvendo todos os pares;

• Se torna extremamente resistentes a interferências externas;

• São caros e poucos flexíveis.

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Vídeo Crimpar Cabo de Rede

• Vídeo COMO CRIMPAR CONECTOR CAT 6 MAXI TELECOM(360p_H.264-AAC)

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Fibra Óptica

• Utilizam o fenômeno de refração interna total para transmitir feixes de luz a longas distâncias;

• Um núcleo de vidro muito fino, feito de sílica com alto grau de pureza é envolvido por uma camada (também de sílica) com índice de refração mais baixo, chamada de cladding

• Isso faz com que a luz transmitida pelo núcleo da fibra seja refletida pelas paredes internas do cabo

• Com isso a fibra é capaz de conduzir a luz por longas distâncias com índice de perda muito pequeno

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• Embora a sílica seja um material abundante.• Caro pelo complicado processo de fabricação• Componentes funcionais

– Núcleo e o cladding conjunto fino (cerca de 125 microns, ou seja, pouco mais de um décimo de um milímetro)

– Frágil;– O cladding e o núcleo é envolvido por outra camada chamado de

coating, ou buffer.– Finalmente é protegido por uma malha de fibras protetoras,

composta de fibras de Kevlar (evita que o cabo seja danificado ou partido, quando puxado;

– E por último uma nova cobertura plástica, chamada de jacket que sela o cabo.

Fibra Óptica

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Fibra Óptica

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Fibra Óptica

• Rede internas Operadoras

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Fibra Óptica

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Fibra Óptica

• Fios de fibras são muito finos, dá pra incluir um grande volume deles em um cabo modesto;

• Capacidade de transmissão muito maior que do fio de cobre;

• Imunes a interferência eletromagnéticas, pois transmitem luz e não sinais elétricos;

• Permite ser usados mesmo em ambientes onde o uso de fios de cobre é problemático.

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Cabos submarinos

• Criar links de longa distância cavando valas ou usando cabos submarinos é muito caro, é normal que seja usado um volume de cabos muito maior que o necessário.– Dark Fiber (cabos adicionais);– Disponíveis para futuras expansões;

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Cabos Submarinos Óticos

• Curiosidades– A era do cabo óptico submarino de longa distância teve

início efetivamente em 1988 – com o lançamento de um cabo óptico submarino

transatlântico entre os oceanos Pacífico e Atlântico (interligando USA, França e Inglaterra)

– com capacidade de transmissão em massa.– O tempo de transmissão de um sinal, que nos

primórdios da telegrafia ainda era medido em minutos, caiu para milissegundos com o emprego da fibra ótica.

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Cabos Submarinos Óticos• Curiosidades– Atualmente o maior cabo óptico submarino do

mundo em extensão é o SEA-ME- WE 3, que mede 38 mil quilômetros e interliga 32 países do Sudeste Asiático, do Oriente Médio e da Europa.

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Cabos Submarinos Óticos

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Vídeo Fibra Óptica

• Como é Possível Episódio 4 Fibra Óptica 1(360p_H.264-AAC)

• CABO ÓPTICO SUBMARINO AVARIADO POR ÂNCORAS E MATERIAIS DE PESCA - FRANCISCO JÚNIOR(360p_H.264-AAC)

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Fibra óptica

• Modo de transmissão– Sistemas eletrônicos usam eletricidade e não luz..– É utilizado um transmissor óptico para solucionar

este problema que converte sinais elétricos em luz para enviar ao receptor, que o faz inversamente.

– Transmissor utiliza uma fonte de luz, combinada com uma lente, que concentra o sinal luminoso, aumentando assim a percentagem que é efetivamente transmitida pelo cabo.

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Fibra óptica

• Modo de transmissão– A fim de reduzir a atenuação, não é utilizada luz

visível, mas sim infravermelha, com comprimentos de onda de 850 a 1550 nanômetros.

– Antigamente usavam LEDs nos transmissores, por serem de tecnologia mais barata, porém com a rede Gigabit e 10 Gigabit eles foram substituídos por laseres..

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Fibra óptica

• Modo de transmissão– Era utilizada em redes Ethernet desde as redes 10

megabits.. Porém era raro– Com o lançamento dos padrões de 10 gigabits a

utilização vem crescendo;– Utilizado sobretudo para criar backbones e links

de longa distância

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Fibra óptica

• Tipos de cabo de fibra óptica– Multimodo (MMF)

• Núcleo 62.5 microns;• Mais baratas;• Núcleo expesso divisão do sinal em vários feixes separados,

maior perda;• Instalação mais simples;

– Monomodo (SMF)• Possuem um núcleo mais fino, de 8 a 10 microns de diâmetro;• Menor perda a luz se concentra em um único feixe.• Instalação mais complexa;

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Tipo de Cabos Ópticos

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Preparação e Polimento da Fibra

• Para se crimpar cabos de fibras e manuseá-los é necessário um cuidado maior e mais equipamentos.

• Ao contrário do cabo UTP que utiliza 4 pares. Os cabos de fibra são composto apenas por um único par de cabos, um usado pra enviar e o outro pra receber

• Em tese é possível usar a mesma fibra para transmissão bidirecional, usando luz com diferentes comprimentos de onda para enviar e receber, porém o sistema sairia mais caro.

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Conectores e Splicing

• Existem vários tipos de conectores para fibra óptica.

• Conector tem uma função importante já que a fibra deve ficar perfeitamente alinhada para que o sinal possa ser transmitido sem grandes perdas.

• Existem quatro tipos de conectores mais comuns– LC, SC, ST e o MT-RJ

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Conectores e Splicing

• Conectores ST e SC– Mais populares, mas os LC vem crescendo

bastante e pode se tornar o padrão dominante;• Cada conector oferece algumas vantagens

sobre os concorrentes– Porém a escolha do conector dependerá do

equipamento que se pretende usar;• Há a possibilidade de usar conectores LC de

um lado e SC do outro

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Conectores LC

• O LC (Lucent Connector) é um conector miniaturizado, que foi desenvolvido originalmente pela Lucent

• Vem sendo utilizado sobretudo para fibras monomodo

• É mais comumente utilizado em transceivers 10 Gigabit Ethernet

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Conectores LC

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Conectores ST (Strainght Tip)

• É um conector mais antigo, popularizado na década de 1990

• Vem perdendo espaço para o LC• Conector lembra o antigo cabo BNC para

cabos coaxiais• São maiores que os conectores LC, porém não

há muita diferença..

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Conectores ST

MistoLC/ST

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Conectores e Splicing

• O tubo branco cilíndrico que aparece na ponta de todo conector não é o fio de fibra, propriamente dito, mas sim o ferrolho, componente central de todos os conectores.

• Responsável por conduzir o fino núcleo de fibra e fixá-lo dentro do conector

• Peça de cerâmica ou polímero plástico

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Conectores SC

• Foram os conectores mais populares até a virada do milênio;

• Simples, eficiente e pouca perda de sinal;• Bastante popular em redes Gigabit, tanto com

cabos multimodo quando monomodo;• Vem perdendo espaço para o LC• Desvantagem: Tamanho

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Conectores SC

Comparativo LC/SC

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Conectores MT-RJ

• Padrão novo;• Ferrolho quadrado, com dois orifícios;• Combina as duas fibras em um único conector;• Vem crescendo substituindo os conectores SC

e ST em cabos de fibra multimodo;• Não adequado para fibra monomodo.

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Vídeo Crimpando Fibra Óptica

• Conexionado de fibra óptica(360p_H.264-AAC)

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Splicing

• É o processo de unir dois fios de fibra ou repara um fio partido usando dois métodos

• Fusion Splicing– É utilizado um arco elétrico para soldar as duas fibras,

criando uma junção permanente;– Aparelhos de fusão extremamente caros;– Fazem junção de forma automatizada;

• Mechanical Splicing– Emenda de aplicação manual,– Dois fios são juntados com ajuda de um suporte e colados

com uma resina especial;

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Splicing

Mecânico

Fusão

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Vídeo sobre fusão de fibra

• Fusão de fibra ótica(240p_H.264-AAC)

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Transceivers

• Como os transmissores e receptores para cabos de fibra óptica são muito caros, eles são separados em componentes avulsos, os transceivers (transceptores)– São instalados nos switch ou no roteador de

acordo com a necessidade.• Função:– Transformar os sinais ópticos recebidos em sinais

elétricos que são enviados ao switch e vice-versa.

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Transceivers

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Transceivers

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Bibliografia• 1. SOARES, L. F. G., LEMOS,G. e COLCHER, S.: “Redes de Computadores: das LANs, MANs e WANs às Redes

ATM”, 2ª Ed., Rio de Janeiro, Ed. Campus, 1995.

• 2. TANENBAUM, A. S.: “Redes de Computadores”, Tradução da 4ª edição, Rio de Janeiro, Ed. Campus, 2003.

• 3. MORIMOTO, C. E.: “Redes Guia prático 2ª Edição”, Porto Alegre, Sul Editores, 2011.

• 4. http://www.htbraz.com.br/tutoriais/trabalhos/tfopopovici.pdf

• 5. http://www.oficinadanet.com.br/artigo/2204/historico_das_redes_de_computadores_1960_-_1972

• 6. http://www.hardware.com.br/tutoriais/historia-redes/

• 7. http://sebsauvage.net/comprendre/p2p/index.html

• 8. http://www.ztuts.com/2012/02/how-to-share-p2p-without-programs.html• 9. http://johnycarvalho.com/tele_red.htm