Dispositivos de Rede Como Ligar, 103 Pg.

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  • CEETEPS CENTRO ESTADUAL DE EDUCAO TECNOLGICA PAULA SOUZA

    Tpicos para a disciplina IDR

    Instalao de Dispositivos de Rede

    Monte Alto Fevereiro/2011

  • CEETEPS CENTRO ESTADUAL DE EDUCAO TECNOLGICA PAULA SOUZA

    Tpicos para a disciplina IDR I

    Instalao de Dispositivos de Rede

    Informaes sobre este material

    Professor: Marcio Roberto Gonalves de Vazzi

    Curso: Tcnico em Redes de Computadores

    Disciplina: IDR I Instalao de Dispositivos de Rede

    Perodo: 2 Mdulo

    Semestre/Ano: 01/2011

    Datas: Criao julho/2010 - Tempo de edio: 21:35:26

    N de pginas: 103 verso 1.2.81

  • Sumrio

    1. Meios de Transmisso Cabeado (Metlico) ............................................................... 5 Cabo Coaxial ........................................................................................................................................... 5 Cabo par tranado ................................................................................................................................... 8

    Tipos ................................................................................................................................................... 8 Categoria ...........................................................................................................................................10 Crimpagem/Pinagem ..........................................................................................................................13 Crimpando os cabos ...........................................................................................................................14 Tomadas e emendas ..........................................................................................................................21

    Exerccios de Fixao .............................................................................................................................23 2. Outros meios de transmisso (No Metlico) .......................................................... 24

    Fibra ptica.............................................................................................................................................24 Preparao e polimento ......................................................................................................................27 Conectores e splicing .........................................................................................................................28 Transceivers .......................................................................................................................................32 Vantagens de Cabo de Fibra ptica ...................................................................................................33

    Transmisso sem fios .............................................................................................................................35 Infravermelhos....................................................................................................................................35 Laser ..................................................................................................................................................36 Microondas .........................................................................................................................................36 Ondas de satlite................................................................................................................................37 Bluetooth ............................................................................................................................................38 Ondas de rdio (Wi-Fi WireLess Sem Fio) ....................................................................................42 Padres ..............................................................................................................................................52 Aumentando o alcance .......................................................................................................................57 Power over Ethernet (PoE) .................................................................................................................61

    Exerccios de Fixao .............................................................................................................................64 3. dispositivos (Ns) ..................................................................................................... 65

    Hubs e Switches .....................................................................................................................................65 Bridges ...................................................................................................................................................70 Repetidor ................................................................................................................................................72 Roteadores .............................................................................................................................................73

    4. Cabeamento Estruturado: conectores, patch panel ................................................. 76 5. MODEM, INTERNET e algumas definies ............................................................. 80

    Glossrio de termos ................................................................................................................................80 MODEM .............................................................................................................................................80 DSL ....................................................................................................................................................80 ADSL .................................................................................................................................................80 NAT ....................................................................................................................................................81 ATM ...................................................................................................................................................82 PPPoE ...............................................................................................................................................82 PPPoA ...............................................................................................................................................83

    Cronologia dos 40 anos da internet .........................................................................................................83 Exerccios de Fixao .............................................................................................................................86

    6. Novas Tecnologias de REDE ................................................................................... 87 PLC ........................................................................................................................................................87 Histrico da tecnologia PLC ....................................................................................................................87 Powerline Communications .....................................................................................................................87 Funcionamento .......................................................................................................................................88 Vantagens do uso da PLC ......................................................................................................................89 Desvantagens do uso da PLC.................................................................................................................89 PXE - Preboot Execution Environment ....................................................................................................90 Exerccios de Fixao .............................................................................................................................91

    7. padres de comunicao (Mtodos de acesso)....................................................... 92 Ethernet ..................................................................................................................................................92 ARCNET ................................................................................................................................................94 Token Ring .............................................................................................................................................95

    8. Arquiteturas de rede ................................................................................................ 99 9. Segurana.............................................................................................................. 100 10. Desenho, Projeto e Simulao de redes ................................................................ 101

  • Exerccio de Fixao ............................................................................................................................101 11. Configurao bsica de equipamentos de comunicao, seguindo orientaes dos manuais ........................................................................................................................... 102

    Exerccio de Fixao ............................................................................................................................102

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    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    1. MEIOS DE TRANSMISSO CABEADO (METLICO)

    Material retirado do livro REDES Guia Prtico de Carlos E. Morimoto.

    Disponvel em: http://www.gdhpress.com.br/redes

    Leia outros livros on-line em: http://www.gdhpress.com.br/#esgotados

    Cabo Coaxial

    O primeiro tipo de cabeamento que surgiu no mercado foi o cabo coaxial. H alguns anos, esse cabo

    era o que havia de mais avanado, sendo que a troca de dados entre dois computadores era coisa do

    futuro. At hoje existem vrios tipos de cabos coaxiais, cada um com suas caractersticas

    especficas. Alguns so melhores para transmisso em alta frequncia, outros tem atenuao mais

    baixa, e outros so imunes a rudos e interferncias.

    Os cabos coaxiais de alta qualidade no so maleveis e so difceis de instalar e os cabos de baixa

    qualidade podem ser inadequados para trafegar dados em alta velocidade e longas distncias. Ao

    contrrio do cabo de par tranado, o coaxial mantm uma capacidade constante e baixa,

    independente do seu comprimento, evitando assim vrios problemas tcnicos. Devido a isso, ele

    oferece velocidade da ordem de megabits/seg, no sendo necessrio a regenerao do sinal, sem

    distoro ou eco, propriedade que j revela alta tecnologia. O cabo coaxial pode ser usado em

    ligaes ponto a ponto ou multiponto.

    A maioria dos sistemas de transmisso de banda base utilizam cabos de impedncia com

    caractersticas de 50 Ohm, geralmente utilizados nas TVs a cabo e em redes de banda larga. Isso se

    deve ao fato de a transmisso em banda base sofrer menos reflexes, devido s capacitncias

    introduzidas nas ligaes ao cabo de 50 Ohm.

    Os cabos coaxiais possuem uma maior imunidade a rudos eletromagnticos de baixa frequncia e,

    por isso, eram o meio de transmisso mais usado em redes locais.

    O cabo coaxial, freqentemente conhecido como cabo BNC (Bayonet-Naur - um conector em forma

    de baioneta para cabos coaxiais finos), feito de um nico fio de cobre revestido por isolante e

    coberto por uma camada de trana de alumnio ou de cobre que protege o fio da interferncia

    externa. Se voc precisar de mais largura de banda e proteo contra rudos do que o par tranado

    pode oferecer, mas no pude gastar com fibra ptica, o cabo coaxial o caminho.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 6

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    O cabo coaxial tem quatro partes:

    O fio central, chamado de condutor interno;

    uma camada isolante, chamada dieltrico, que envolve o condutor interno;

    uma camada de chapa ou trana metlica, chamada de blindagem, que cobre o dieltrico;

    a camada final de isolao, chamada de jaqueta.

    Existem quatro tipos de cabo coaxial. Cada um deles usado com um tipo diferente de rede local:

    Ethernet freqentemente chamada de 108a5e5, um padro definido pelo Institute for Electrical &

    Electronics Engineers (IEEE).

    RG-58A/U freqentemente chamado de 10Base2.

    RG-59/U usado em CATV (TV a cabo) e ARCnet (uma topologia de rede mais antiga).

    RG-62/U usado em ARCnet e em terminais IBM.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 7

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Tipo de Cabo Impedncia Dimetro Conector

    Cabo fino Ethernet

    RG-58

    50 ohms 3/16" BNC

    ARCNET RG-62 93 ohms 3/16" BNC

    ou RG-59/U 75 ohms 3/16" Utiliza um rabicho RG-62 na extremidade

    com BNC

    Cabo espesso Ethernet 50 ohms 1/2" Transceptor/MAU no cabo espesso com

    uma derivado de par tranado at o

    cordo da rede

    Cabo derivado de Ethernet

    espesso (no coaxial,

    um cabo de par blindado)

    - 3/8" DIX/AUI

    Veja como calcular o cabo em:

    Veja o calculo para atenuao de cabos em:

  • Instalao de Dispositivos de Rede 8

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Cabo par tranado

    O cabeamento por par tranado (Twisted pair) um tipo de cabo que tem um feixe de dois fios no

    qual eles so entranados um ao redor do outro para cancelar as interferncias eletromagnticas de

    fontes externas e interferncias mtuas (linha cruzada ou, em ingls, crosstalk) entre cabos vizinhos.

    A taxa de giro (normalmente definida em termos de giros por metro) parte da especificao de

    certo tipo de cabo. Quanto maior o nmero de giros, mais o rudo cancelado. Foi um sistema

    originalmente produzido para transmisso telefnica analgica que utilizou o sistema de

    transmisso por par de fios aproveita-se esta tecnologia que j tradicional por causa do seu tempo

    de uso e do grande nmero de linhas instaladas.

    Tipos

    Existem trs tipos de cabos Par tranado:

    Unshielded Twisted Pair - UTP ou Par Tranado sem Blindagem: o mais usado atualmente

    tanto em redes domsticas quanto em grandes redes industriais devido ao fcil manuseio, instalao,

    permitindo taxas de transmisso de at 100 Mbps com a utilizao do cabo CAT 5e; o mais barato

    para distncias de at 100 metros; Para distncias maiores emprega-se cabos de fibra ptica. Sua

    estrutura de quatro pares de fios entrelaados e revestidos por uma capa de PVC. Pela falta de

    blindagem este tipo de cabo no recomendado ser instalado prximo a equipamentos que possam

    gerar campos magnticos (fios de rede eltrica, motores, inversores de frequncia) e tambm no

    podem ficar em ambientes com Humidade.

    Shield Twisted Pair - STP ou Par Tranado Blindado (cabo com blindagem): semelhante ao

    UTP. A diferena que possui uma blindagem feita com a malha metlica. recomendado para

    ambientes com interferncia eletromagntica acentuada. Por causa de sua blindagem possui um

    custo mais elevado. Caso o ambiente possua umidade, grande interferncia eletromagntica,

    distncias acima de 100 metros ou exposto diretamente ao sol ainda aconselhvel o uso de cabos

    de fibra ptica.

    Screened Twisted Pair - ScTP tambm referenciado como FTP (Foil Twisted Pair), os cabos so

    cobertos pelo mesmo composto do UTP categoria 5 Plenum, para este tipo de cabo, no entanto, uma

    pelcula de metal enrolada sobre cada par tranado, melhorando a resposta ao EMI, embora exija

    maiores cuidados quanto ao aterramento para garantir eficcia frente s interferncias.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 9

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Cabo FTP

    Cabo STP

    Cabo SSTP/ScTP

    Conector RJ45 Blindado

  • Instalao de Dispositivos de Rede 10

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    As taxas usadas nas redes com o cabo par tranado so:

    10 Mbps (Ethernet);

    100 Mbps (Fast Ethernet) ou

    1000 Mbps (Gigabit Ethernet).

    Categoria

    Os cabos UTP foram padronizados pelas normas da EIA/TIA-568-B e so divididos em 9

    categorias, levando em conta o nvel de segurana e a bitola do fio, onde os nmeros maiores

    indicam fios (no cabos) com dimetros menores, veja abaixo um resumo simplificado dos cabos

    UTP.

    Categoria do cabo 1 (CAT1): Consiste em um cabo blindado com dois pares tranados compostos

    por fios 26 AWG. So utilizados por equipamentos de telecomunicao e rdio. Foi usado nas

    primeiras redes Token-ring mas no aconselhvel para uma rede par tranado.

    (CAT1 no mais recomendado pela TIA/EIA).

    Categoria do cabo 2 (CAT2): formado por pares de fios blindados (para voz) e pares de fios no

    blindados (para dados). Tambm foi projetado para antigas redes token ring E ARCnet chegando a

    velocidade de 4 Mbps.

    (CAT2 no mais recomendado pela TIA/EIA).

    Categoria do cabo 3 (CAT3): um cabo no blindado (UTP) usado para dados de at 10Mbits

    com a capacidade de banda de at 16 MHz. Foi muito usado nas redes Ethernet criadas nos anos

    noventa (10BASET). Ele ainda pode ser usado para VOIP, rede de telefonia e redes de

    comunicao 10BASET e 100BASET4.

    (CAT3 recomendado pela norma EIA/TIA-568-B).

    Categoria do cabo 4 (CAT4): um cabo par tranado no blindado (UTP) que pode ser utilizado

    para transmitir dados a uma frequncia de at 20 MHz e dados a 20 Mbps. Foi usado em redes que

    podem atuar com taxa de transmisso de at 20Mbps como token ring, 10BASET e 100BASET4.

    No mais utilizado pois foi substituido pelos cabos CAT5 e CAT5e.

    (CAT4 no mais recomendado pela TIA/EIA).

  • Instalao de Dispositivos de Rede 11

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Categoria do cabo 5 (CAT5): usado em redes fast ethernet em frequncias de at 100 MHz com

    uma taxa de 100 Mbps.

    (CAT5 no mais recomendado pela TIA/EIA).

    Categoria do cabo 5e (CAT5e): uma melhoria da categoria 5. Pode ser usado para frequncias

    at 125 MHz em redes 1000BASE-T gigabit ethernet. Ela foi criada com a nova reviso da norma

    EIA/TIA-568-B.

    (CAT5e recomendado pela norma EIA/TIA-568-B).

    Categoria do cabo 6 (CAT6): definido pela norma ANSI EIA/TIA-568-B-2.1 possui bitola 24

    AWG e banda passante de at 250 MHz e pode ser usado em redes gigabit ethernet a velocidade de

    1.000 Mbps.

    (CAT6 recomendado pela norma EIA/TIA-568-B).

    Categoria: CAT 6a: uma melhoria dos cabos CAT6. O a de CAT6a significa augmented

    (ampliado). Os cabos dessa categoria suportam at 500 MHz e podem ter at 55 metros no caso da

    rede ser de 10.000 Mbps, caso contrario podem ter at 100 metros. Para que os cabos CAT 6a

    sofressem menos interferncias os pares de fios so separados uns dos outros, o que aumentou o seu

    tamanho e os tornou menos flexveis. Essa categoria de cabos tem os seus conectores especficos

    que ajudam evitar interferncias.

    Cabo cat 6a, com o espaador interno e comparao entre a espessura do

    mesmo volume de cabos cat 5e e cat 6a

  • Instalao de Dispositivos de Rede 12

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Categoria 7 (CAT7): foi criado para permitir a criao de rede 10 gigabit Ethernet de 100m usando

    fio de cobre (apesar de atualmente esse tipo de rede esteja sendo usado pela rede CAT6).

    Concluindo, existem tambm cabos de rede com fios slidos e tambm cabos stranded (de vrias

    fibras, tambm chamados de patch), onde os 8 fios internos so compostos por fios mais finos. Os

    cabos slidos so os mais comuns e so os recomendados para uso geral, pois oferecem uma menor

    atenuao do sinal (cerca de 20% menos, considerando dois cabos de qualidade similar):

    A nica vantagem dos cabos stranded que o uso de mltiplos fios torna os cabos mais flexveis, o

    que faz com que sejam muitas vezes preferidos para cabos de interconexo curtos (patch cords),

    usados para ligar os PCs tomadas de parede ou ligar o switch ao patch panel (veja detalhes a

    seguir).

    Dentro do padro, os cabos de rede crimpados com cabos stranded no devem ter mais de 10

    metros. Voc pode usar um cabo slido de at 90 metros at a tomada e um cabo stranded de mais

    10 metros at o micro, mas no pode fazer um nico cabo stranded de 100 metros.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 13

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    CATEGORIA CARACTERSTICAS

    3 16 MHz, utilizado em ligaes de at 10 Mbps

    4 20 MHz, utilizado em ligaes de at 16 Mbps

    5 125 MHz, utilizado em ligaes de at 100 Mbps

    6 250 MHz, utilizado em ligaes de at 155 Mbps

    7 600 MHz, utilizado em ligaes de at 1000 Mbps

    Crimpagem/Pinagem

    Padro T568A

    cor pino funo cor

    1 + TD Vd/Br

    2 - TD Verde

    3 + RD Lr/Br

    4 N/Utilizado Azul

    5 N/Utilizado Az/Br

    6 - RD Laranja

    7 N/Utilizado Mr/Br

    8 N/Utilizado Marrom

    Esquema de ligao sem cruzamento algum (Strainght Through) conforme norma EIA/TIA 568A "Este o

    esquema de ligao mais utilizado em todo o mundo"

    Padro T568B

    cor pino funo cor

    1 + TD Lr/Br

    2 - TD Laranja

    3 + RD Vd/Br

    4 N/Utilizado Azul

    5 N/Utilizado Az/Br

    6 - RD Verde

    7 N/Utilizado Mr/Br

    8 N/Utilizado Marrom

    Esquema de ligao com cruzamento parcial de T568A (Half Cross) conforme norma EIA/TIA 568A

  • Instalao de Dispositivos de Rede 14

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    Padro T568A (Strainght Through) para 1000BaseT (Gigabit Ethernet)

    cor pino funo cor

    1 +BI_DA Vd/Br

    2 - BI_DA Verde

    3 +BI_DB Lr/Br

    4 +BI_DC Azul

    5 -BI_DC Az/Br

    6 - BI_DB Laranja

    7 +BI_DD Mr/Br

    8 - BI_DD Marrom

    Esquema de ligao conforme norma EIA/TIA 568A para 1000BaseT, a codificao das cores a mesma, modificando-se somente os sinais e que neste tipo de ligao se utiliza todos os pinos de ligao para os sinais (full

    duplex)

    Crimpando os cabos

    A ferramenta bsica para crimpar os cabos o alicate de

    crimpagem. Ele "esmaga" os contatos do conector, fazendo com

    que as facas-contato perfurem a cobertura plstica e faam

    contato com os fios do cabo de rede:

    possvel comprar alicates de crimpagem razoveis por pouco

    mais de 50 reais, mas existem alicates de crimpagem para uso profissional que custam bem mais.

    Existem ainda "alicates" mais baratos, com o corpo feito de plstico, que so mais baratos, mas no

    valem o papelo da embalagem. Alicates de crimpagem precisam ser fortes e precisos, por isso

    evite produtos muito baratos.

    Ao crimpar os cabos de rede, o primeiro passo descascar

    os cabos, tomando cuidado para no ferir os fios internos,

    que so bastante finos. Normalmente, o alicate inclui uma

    salincia no canto da guilhotina, que serve bem para isso.

    Existem tambm descascadores de cabos especficos para

    cabos de rede, que so sempre um item bem-vindo na caixa

    de ferramentas:

  • Instalao de Dispositivos de Rede 15

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Os quatro pares do cabo so diferenciados por cores.

    Um par laranja, outro azul, outro verde e o

    ltimo marrom. Um dos cabos de cada par tem uma

    cor slida e o outro mais claro ou malhado,

    misturando a cor e pontos de branco. pelas cores

    que diferenciamos os 8 fios.

    O segundo passo destranar os cabos, deixando-os soltos. Para facilitar o trabalho, descasque um

    pedao grande do cabo, uns 5 ou 6 centmetros, para poder organizar os cabos com mais facilidade

    e depois corte o excesso, deixando apenas a meia polegada de cabo (1.27 cm, ou menos) que entrar

    dentro do conector.

    O prprio alicate de crimpagem inclui uma

    guilhotina para cortar os cabos, mas oper-la

    exige um pouco de prtica, pois voc precisa

    segurar o cabo com uma das mos, mantendo os

    fios na ordem correta e manejar o alicate com a

    outra. A guilhotina faz um corte reto, deixando

    os fios prontos para serem inseridos dentro do

    conector, voc s precisa mant-los firmes

    enquanto encaixa e crimpa o conector.

    Existem dois padres para a ordem dos fios dentro do conector, o EIA 568B (o mais comum) e o

    EIA 568A. A diferena entre os dois que a posio dos pares de cabos laranja e verde so

    invertidos dentro do conector.

    Existe muita discusso em relao com qual dos dois "melhor", mas na prtica no existe

    diferena de conectividade entre os dois padres. A nica observao que voc deve cabear toda a

    rede utilizando o mesmo padro. Como o EIA 568B de longe o mais comum, recomendo que voc

    o utilize ao crimpar seus prprios cabos.

    Uma observao que muitos cabos so certificados para apenas um dos dois padres; caso

    encontre instrues referentes a isso nas especificaes, ou decalcadas no prprio cabo, crimpe os

    cabos usando o padro indicado.

    O cabo crimpado com a mesma disposio de fios em ambos os lados do cabo chamado de cabo

    "reto", ou straight. Este 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" (tambm chamado

    de cabo cross, ou cabo cruzado), que permite ligar diretamente dois micros, sem precisar do hub ou

    switch. Ele uma opo mais barata quando voc tem apenas dois micros.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 16

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    No cabo cruzado, a posio dos fios diferente nos dois conectores, de forma que o par usado para

    enviar dados (TX) seja ligado na posio de recepo (RX) do segundo micro e vice-versa. De um

    dos lados a pinagem a mesma de um cabo de rede normal, enquanto no outro a posio dos pares

    verde e laranja so trocados. Da vem o nome cross-over, que significa, literalmente, "cruzado na

    ponta":

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

    Para fazer um cabo cross-over, voc crimpa uma das pontas seguindo o padro EIA 568B que

    vimos acima e a outra utilizando o padro EIA 568A, onde so trocadas as posies dos pares verde

    e laranja.

    A maioria dos switches atuais so capazes de "descruzar" os cabos automaticamente quando

    necessrio, permitindo que voc misture cabos normais e cabos cross-over dentro do cabeamento da

    rede. Graas a isso, a rede vai funcionar mesmo que voc use um cabo cross-over para conectar um

    dos micros ao hub por engano.

    Ao crimpar, voc deve retirar apenas a capa externa do cabo e no descascar individualmente os

    fios, pois isso, ao invs de ajudar, serviria apenas para causar mau contato, deixando frouxo o

    encaixe com os pinos do conector.

    A funo do alicate fornecer presso suficiente para que os pinos do conector RJ-45, que

    internamente possuem a forma de lminas, esmaguem os fios do cabo, alcanando o fio de cobre e

    criando o contato:

  • Instalao de Dispositivos de Rede 17

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    Como os fios dos cabos de rede so bastante duros, preciso uma boa dose de fora para que o

    conector fique firme, da a necessidade de usar um alicate resistente. No tenha medo de quebrar ou

    danificar o alicate ao crimpar, use toda a sua fora:

    preciso um pouco de ateno ao cortar e encaixar

    os fios dentro do conector, pois eles precisam ficar

    perfeitamente retos. Isso demanda um pouco de

    prtica. No comeo, voc vai sempre errar algumas

    vezes antes de conseguir.

    Veja que o que protege os cabos contra as

    interferncias externas so justamente as tranas. A

    parte destranada que entra no conector o ponto

    fraco do cabo, onde ele mais vulnervel a todo tipo de interferncia. Por isso, recomendvel

    deixar o menor espao possvel sem as tranas. Para crimpar cabos dentro do padro, voc precisa

    deixar menos de meia polegada de cabo (1.27 cm) destranado. Voc s vai conseguir isso cortando

    o excesso de cabo solto antes de encaixar o conector, como na foto:

    Outra observao que, alm de ser preso

    pelos conectores metlicos, o cabo preso

    dentro do conector atravs de uma trava

    plstica, que tambm presa ao crimpar o cabo.

    A trava prende o cabo atravs da cobertura

    plstica, por isso importante cortar todo o

    excesso de cabo destranado, fazendo com que

    parte da cobertura plstica fique dentro do

    conector e seja presa pela trava. Sem isso, os

    contatos podem facilmente ser rompidos com qualquer esbarro, tornando a rede como um todo

    menos confivel.

    Alm do cabo e do conector RJ-45, existem dois acessrios, que voc pode ou no usar em seus

    cabos, conforme a disponibilidade. O primeiro so as capas plsticas (boots), que so usadas nas

  • Instalao de Dispositivos de Rede 18

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    pontas dos cabos para melhorar o aspecto visual. Por estarem disponveis em vrias cores, elas

    podem ser tambm usadas para identificar os cabos, mas com exceo disso elas so puramente

    decorativas, no possuem nenhuma outra funo. Para us-las, basta colocar a capa antes do

    conector:

    O segundo so os inserts, que so um tipo de

    suporte plstico que vai dentro do conector.

    Depois de destranar, organizar e cortar o

    excesso de cabo, voc passa os 8 fios dentro do

    insert e eles os mantm na posio, facilitando

    o encaixe no conector.

    Os conectores RJ-45 projetados para

    uso em conjunto com o insert

    possuem um espao interno maior

    para acomod-lo. Devido a isso, os

    inserts so fornecidos em conjunto

    com alguns modelos de conectores e

    raramente so vendidos

    separadamente:

    O primeiro teste para ver se os cabos foram crimpados corretamente conectar um dos micros

    (ligado) ao switch e ver se os LEDs da placas de rede e do hub acendem. Isso mostra que os sinais

    eltricos enviados esto chegando at o switch e que ele foi capaz de abrir um canal de

    comunicao com a placa.

    Se os LEDs nem acenderem, ento no existe o que fazer. Corte os conectores e tente de novo.

    Infelizmente, os conectores so descartveis: depois de

    crimpar errado uma vez, voc precisa usar outro novo,

    aproveitando apenas o cabo. Mais um motivo para prestar

    ateno ;).

    Existem tambm aparelhos testadores de cabos, que

    oferecem um diagnstico muito mais sofisticado, dizendo,

    por exemplo, se os cabos so adequados para transmisses

    a 100 ou a 1000 megabits e avisando caso algum dos 8

  • Instalao de Dispositivos de Rede 19

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    fios do cabo esteja rompido. Os mais sofisticados avisam inclusive em que ponto o cabo est

    rompido, permitindo que voc aproveite a parte boa.

    Esses aparelhos sero bastante teis se voc for crimpar muitos cabos, mas so dispensveis para

    trabalhos espordicos, pois muito raro que os cabos venham com fios rompidos de fbrica. Os

    cabos de rede apresentam tambm uma boa resistncia mecnica e flexibilidade, para que possam

    passar por dentro de tubulaes. Quase sempre os problemas de transmisso surgem por causa de

    conectores mal crimpados.

    Existem ainda modelos mais simples de testadores de cabos, que chegam a custar em torno de 20

    reais. Eles realizam apenas um teste de continuidade do cabo, checando se o sinal eltrico chega at

    a outra ponta e, verificando o nvel de atenuao, para certificar-se de que ele cumpre as

    especificaes mnimas. Um conjunto de 8 leds se acende, mostrando o status de cada um dos 8

    fios. Se algum fica apagado durante o teste, voc sabe que o fio correspondente est partido. A

    limitao que eles no so capazes de calcular em que ponto o cabo est partido, de forma que a

    sua nica opo acaba sendo trocar e descartar o cabo inteiro.

    Uma curiosidade com relao aos testadores que algumas placas-me da Asus, com rede Yukon

    Marvel (e, eventualmente, outros modelos lanados futuramente), incluem um software testador de

    cabos, que pode ser acessado pelo setup, ou atravs de uma interface dentro do Windows. Ele

    funciona de uma forma bastante engenhosa. Quando o cabo est partido em algum ponto, o sinal

    eltrico percorre o cabo at o ponto onde ele est rompido e, por no ter para onde ir, retorna na

    forma de interferncia. O software cronometra o tempo que o sinal demora para ir e voltar,

    apontando com uma certa preciso depois de quantos metros o cabo est rompido.

    Outra dica que no padro 100BASE-TX so usados apenas os pares laranja e verde para transmitir

    dados. Voc pode tirar proveito disso para fazer um cabo mini-crossover para levar na sua caixa de

    ferramentas, usando apenas os pares laranja e verde do cabo. De um lado a pinagem seria: branco

    com laranja, laranja, branco com verde, nada, nada, verde, nada, nada; e do outro seria: branco com

    verde, verde, branco com laranja, nada, nada, laranja, nada, nada:

    Cabo cross de emergncia, feito com apenas dois dos pares do cabo

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    Este um cabo fora do padro, que no deve ser usado em instalaes, mas, em compensao,

    ocupa um volume muito menor e pode ser til em emergncias.

    Outro componente que pode ser til em algumas situaes o conector de loopback, que usado

    por programas de diagnstico para testar a placa de rede. Ele feito usando um nico par de fios,

    ligado nos contatos 1, 2, 3 e 6 do conector, de forma que os dois pinos usados para enviar dados

    sejam ligados diretamente nos dois pinos de recepo, fazendo com que a placa receba seus

    prprios dados de volta:

    Conector de loopback

    A pinagem do conector de loopback :

    1- Branco com laranja

    2- Laranja

    3- Branco com laranja (retornando)

    4- nada

    5- nada

    6- Laranja (retornando)

    7- nada

    8- nada

    Ao plugar o conector na placa de rede, voc notar que o link da rede ativado. Ao usar o comando

    "mii-tool" no Linux, por exemplo, voc teria um "eth0: no link" com o cabo de rede desconectado e

    passaria a ter um "eth0: negotiated 100baseTx-FD, link ok" depois de encaixar o conector de

    loopback.

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    Tomadas e emendas

    Continuando, uma boa opo ao cabear usar tomadas para cabos de rede, ao invs de

    simplesmente deixar os cabos soltos. Elas do um acabamento mais profissional e tornam o

    cabeamento mais flexvel, j que voc pode ligar cabos de diferentes tamanhos s tomadas e

    substitu-los conforme necessrio (ao mudar os micros de lugar, por exemplo). Existem vrios tipos

    de tomadas de parede, tanto de instalao interna quanto externa:

    O cabo de rede instalado diretamente dentro da tomada. Em

    vez de ser crimpado, o cabo instalado em um conector prprio

    (o tipo mais comum o conector 110) que contm lminas de

    contato. A instalao feita usando uma chave especial,

    chamada, em ingls, de punch down tool:

    A ferramenta pressiona o cabo contra as lminas, de

    forma a criar o contato, e ao mesmo tempo corta o

    excesso de cabo. Alguns conectores utilizam uma tampa

    que, quando fechada, empurra os cabos, tornando

    desnecessrio o uso da ferramenta (sistema chamado de

    tool-less ou auto-crimp). Eles so raros, justamente por

    serem mais caros.

    O prprio conector inclui o esquema de cores dos

    cabos, junto com um decalque ou etiqueta que indica se

    o padro usado corresponde ao EIA 568A ou ao EIA 568B. Se voc estiver usando o EIA 568B no

    restante da rede e o esquema do conector corresponder ao EIA 568A, basta trocar a posio dos

    pares laranja e verde no conector.

    Outro conector usado o keystone jack, uma verso fmea do conector RJ-45, que usado em

    patch panels (veja a seguir) e pode ser usado tambm em conectores de parede, em conjunto com a

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    moldura adequada. Os cabos so instalados da mesma forma que nos conectores de parede com o

    conector 110, usando a chave punch down:

    Existem tambm emendas (couples) para cabos de rede, que consistem em dois conectores RJ-45

    fmea, que permitem ligar diretamente dois cabos, criando um nico cabo mais longo:

    O problema que quase todas as emendas baratas que vemos venda aqui no Brasil so destinados

    a cabos de voz (como a emenda amarelo-fosco da foto esquerda) e no a cabos de rede. Isso

    significa que eles no atendem s especificaes dos cabos cat5 ou cat5e e causam uma grande

    atenuao do sinal quando usadas.

    Elas geralmente funcionam sem grandes problemas quando usados em conjunto com cabos curtos

    em redes de 100 megabits, mas causam graves problemas de atenuao em redes gigabit,

    desconectando a estao, ou fazendo com que as placas chaveiem para um modo de transmisso

    mais lento, de forma a manter a conexo.

    Emendas destinadas a cabos de rede so quase sempre rotuladas com a categoria qual atendem

    com uma etiqueta ou decalque (como a emenda prateada da foto direita), mas so mais caras e

    mais difceis de encontrar.

    Na falta de uma, o correto substituir os dois cabos por um nico cabo maior ou fazer uma

    extenso, usando um cabo com um conector RJ-45 crimpado de um lado e um keystone jack (ou

    uma tomada de parede) do outro.

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    Exerccios de Fixao

    1 Quantos tipos de cabo coaxial existem? Fale brevemente.

    2 O que um cabo par tranado? Quais as taxas de transmisso ele suporta?

    3 Quais tipos de cabo par tranado existem? fale brevemente.

    4 Fale sobre as categorias de cabos par tranado. Qual a mais utilizada? por qu?

    5 Qual dos padres de crimpagem de cabos a melhor o EIA 568A ou o EIA 568B? Justifique.

    6 O que um cabo "cross-over"? Para que ele serve? Explique como fazer um cabo cross-over.

    7 O que Conector de loopback? Qual a sua pinagem/crimpagem?

    8 possvel fazer emendas em cabos par tranado? Explique.

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    2. OUTROS MEIOS DE TRANSMISSO (NO METLICO)

    Fibra ptica

    Os cabos de fibra ptica utilizam o

    fenmeno da refrao interna total para

    transmitir feixes de luz a longas distncias.

    Um ncleo de vidro muito fino, feito de

    slica com alto grau de pureza envolvido

    por uma camada (tambm de slica) com

    ndice de refrao mais baixo, chamada de

    cladding, o que faz com que a luz

    transmitida pelo ncleo de fibra seja refletida pelas paredes internas do cabo. Com isso, apesar de

    ser transparente, a fibra capaz de conduzir a luz por longas distncias, com um ndice de perda

    muito pequeno.

    Embora a slica seja um material abundante, os cabos de fibra ptica so caros devido ao

    complicado processo de fabricao, assim como no caso dos processadores, que so produzidos a

    partir do silcio. A diferena entre slica e silcio que o silcio o elemento Si puro, enquanto a

    slica composta por dixido de silcio, composto por um tomo de silcio e dois de oxignio. O

    silcio cinza escuro e obstrui a passagem da luz, enquanto a slica transparente.

    O ncleo e o cladding so os dois componentes funcionais da

    fibra ptica. Eles formam um conjunto muito fino (com cerca

    de 125 microns, ou seja, pouco mais de um dcimo de um

    milmetro) e frgil, que recoberto por uma camada mais

    espessa de um material protetor, que tem a finalidade de

    fortalecer o cabo e atenuar impactos chamado de coating, ou

    buffer. O cabo resultante ento protegido por uma malha de

    fibras protetoras, composta de fibras de kevlar (que tm a

    funo de evitar que o cabo seja danificado ou partido quando

    puxado) e por uma nova cobertura plstica, chamada de jacket, ou jaqueta, que sela o cabo:

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    Cabos destinados a redes locais

    tipicamente contm um nico fio de

    fibra, mas cabos destinados a links de

    longa distncia e ao uso na rea de

    telecomunicaes contm vrios fios,

    que compartilham as fibras de kevlar e a

    cobertura externa:

    Como os fios de fibra so muito finos,

    possvel incluir um grande volume deles

    em um cabo de tamanho modesto, o que

    uma grande vantagem sobre os fios de cobre. Como a capacidade de transmisso de cada fio de

    fibra bem maior que a de cada fio de cobre e eles precisam de um volume muito menor de

    circuitos de apoio, como repetidores, usar fibra em links de longa distncia acaba saindo mais

    barato. Outra vantagem que os cabos de fibra so imunes a interferncia eletromagntica, j que

    transmitem luz e no sinais eltricos, o que permite que sejam usados mesmo em ambientes onde o

    uso de fios de cobre problemtico.

    Como criar links de longa distncia cavando valas ou usando cabos submarinos muito caro,

    normal que seja usado um volume de cabos muito maior que o necessrio. Os cabos adicionais so

    chamados de fibra escura (dark fiber), no por causa da cor, mas pelo fato de no serem usados.

    Eles ficam disponveis para expanses futuras e para substituio de cabos rompidos ou

    danificados. Quando ouvir falar em padres "para fibras escuras", tenha em mente que so

    justamente padres de transmisso adaptados para uso de fibras antigas ou de mais baixa qualidade,

    que esto disponveis como sobras de instalaes anteriores.

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    A transmisso de dados usando sinais luminosos oferece desafios, j que os circuitos eletrnicos

    utilizam eletricidade e no luz. Para solucionar o problema, utilizado um transmissor ptico, que

    converte o sinal eltrico no sinal luminoso enviado atravs da fibra e um receptor, que faz o

    processo inverso. O transmissor utiliza uma fonte de luz, combinada com uma lente, que concentra

    o sinal luminoso, aumentando a percentagem que efetivamente transmitida pelo cabo. Do outro

    lado, usado um receptor tico, que amplifica o sinal recebido e o transforma novamente nos sinais

    eltricos que so processados.

    Para reduzir a atenuao, no utilizada luz visvel, mas sim luz infravermelha, com comprimentos

    de onda de 850 a 1550 nanmetros, de acordo com o padro de rede usado. Antigamente, eram

    utilizados LEDs nos transmissores, j que eles so uma tecnologia mais barata, mas com a

    introduo dos padres Gigabit e 10 Gigabit eles foram quase que inteiramente substitudos por

    laseres, que oferecem um chaveamento mais rpido, suportando, assim, a velocidade de transmisso

    exigida pelos novos padres de rede.

    Existem padres de fibra ptica para uso em redes Ethernet desde as redes de 10 megabits.

    Antigamente, o uso de fibra ptica em redes Ethernet era bastante raro, mas com o lanamento dos

    padres de 10 gigabits a utilizao vem crescendo, com os links de fibra sendo usados sobretudo

    para criar backbones e links de longa distncia.

    Existem dois tipos de cabos de fibra ptica, os multimodo ou MMF (multimode fibre) e os

    monomodo ou SMF (singlemode fibre). As fibras monomodo possuem um ncleo muito mais fino,

    de 8 a 10 mcrons de dimetro, enquanto as multimodo utilizam ncleos mais espessos, tipicamente

    com 62.5 microns:

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    As fibras multimodo so mais baratas e o ncleo mais espesso demanda uma preciso menor nas

    conexes, o que torna a instalao mais simples, mas, em compensao, a atenuao do sinal

    luminoso muito maior.

    Isso acontece porque o pequeno dimetro do ncleo das fibras monomodo faz com que a luz se

    concentre em um nico feixe, que percorre todo o cabo com um nmero relativamente pequeno de

    reflexes. O ncleo mais espesso das fibras multimodo, por sua vez, favorece a diviso do sinal em

    vrios feixes separados, que ricocheteiam dentro do cabo em pontos diferentes, aumentando

    brutalmente a perda durante a transmisso, como voc pode ver nos desenhos a seguir:

    Para efeito de comparao, as fibras multimodo permitem um alcance de at 550 metros no Gigabit

    Ethernet e 300 metros no 10 Gigabit, enquanto as fibras monomodo podem atingir at 80 km no

    padro 10 Gigabit. Esta brutal diferena faz com que as fibras multimodo sejam utilizadas apenas

    em conexes de curta distncia, j que sairia muito mais caro usar cabos multimodo e repetidores

    do que usar um nico cabo monomodo de um ponto ao outro.

    Preparao e polimento

    Considerando que um mcron corresponde a um milsimo de milmetro, voc pode imaginar a

    dificuldade que preparar os cabos de fibra, emendar fibras partidas e assim por diante. Diferente

    dos cabos de cobre, que podem ser cortados e crimpados usando apenas ferramentas simples, as

    fibras exigem mais equipamento e um manuseio muito mais cuidadoso.

    Para pequenas instalaes, acaba sendo mais simples

    e mais barato comprar diretamente os cabos prontos,

    j no tamanho desejado. Um cabo de 10 metros de

    fibra multimodo pode custar menos de 80 reais.

    Cabo de fibra com conectores LC

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    Voc pode se perguntar qual seria a vantagem de utilizar fibra ptica para curtas distncias, j que

    os cabos de par tranado so suportados tanto no padro Gigabit Ethernet quanto no 10G. A

    resposta que exatamente por esse motivo que os cabos de fibra ptica ainda no so usados em

    larga escala em redes locais, apesar de dominarem os links de longa distncia. Normalmente,

    utiliza-se fibra ptica apenas em situaes onde os 100 metros mximos do par tranado no so

    suficientes e o uso de switches ou repetidores para estender o sinal no vivel, ou em casos em

    que uma migrao de longo prazo para fibra ptica est em curso.

    Conectores e splicing

    Existem vrios tipos de conectores de fibra ptica. O conector tem uma funo importante, j que a

    fibra deve ficar perfeitamente alinhada para que o sinal luminoso possa ser transmitido sem grandes

    perdas.

    Os quatro tipos de conector mais comuns so os LC, SC, ST e MT-RJ. Os conectores ST e SC eram

    os mais populares a at pouco tempo, mas os LC vm crescendo bastante em popularidade e podem

    vir a se tornar o padro dominante. Os conectores MT-RJ tambm tm crescido em popularidade

    devido ao seu formato compacto, mas ainda esto restritos a alguns nichos.

    Como cada conector oferece algumas vantagens sobre os concorrentes e apoiado por um conjunto

    diferente de empresas, a escolha recai sobre o conector usado pelos equipamentos que pretender

    usar. possvel inclusive utilizar conectores diferentes dos dois lados do cabo, usando conectores

    LC de um lado e conectores SC do outro, por exemplo.

    O LC (Lucent Connector) um conector

    miniaturizado que, como o nome sugere,

    foi originalmente desenvolvido pela

    Lucent. Ele vem crescendo bastante em

    popularidade, sobretudo para uso em

    fibras monomodo. Ele o mais

    comumente usado em transceivers 10

    Gigabit Ethernet:

    Conector LC

  • Instalao de Dispositivos de Rede 29

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    O ST (Straight Tip) um conector mais

    antigo, muito popular para uso com fibras

    multimodo. Ele foi o conector

    predominante durante a dcada de 1990,

    mas vem perdendo espao para o LC e

    outros conectores mais recentes. Ele um

    conector estilo baioneta, que lembra os

    conectores BNC usados em cabos coaxiais. Embora os ST sejam maiores que os conectores LC, a

    diferena no muito grande:

    Conector ST e cabo de fibra com conectores ST e LC

    O tubo branco cilndrico que aparece na ponta do conector no o fio de fibra propriamente dito,

    mas sim o ferrolho (ferrule), que o componente central de todos os conectores, responsvel por

    conduzir o fino ncleo de fibra e fix-lo dentro do conector. Ele uma pea de cermica, ao ou

    polmero plstico, produzido com uma grande preciso, j que com um ncleo de poucos mcrons

    de espessura, no existe muita margem para erro:

    Ferrolho de um conector ST

  • Instalao de Dispositivos de Rede 30

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    A ponta do fio de fibra (fixada no ferrolho) precisa ser perfeitamente limpa, j que qualquer sujeira

    pode prejudicar a passagem da luz, atenuando o sinal. Alm de limpar a ponta antes da conexo,

    importante que ela seja protegida usando o protetor plstico que acompanha o cabo enquanto ele

    estiver sem uso.

    Continuando, temos o SC, que foi um dos

    conectores mais populares at a virada do milnio.

    Ele um conector simples e eficiente, que usa um

    sistema simples de encaixe e oferece pouca perda

    de sinal. Ele bastante popular em redes Gigabit,

    tanto com cabos multimodo quanto monomodo,

    mas vem perdendo espao para o LC. Uma das

    desvantagens do SC seu tamanho avantajado;

    cada conector tem aproximadamente o tamanho de

    dois conectores RJ-45 colocados em fila indiana, quase duas vezes maior que o LC:

    Conector SC e cabo de fibra com conectores SC e LC

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    Finalizando, temos o MT-RJ (Mechanical

    Transfer Registered Jack) um padro novo, que

    utiliza um ferrolho quadrado, com dois orifcios

    (em vez de apenas um) para combinar as duas

    fibras em um nico conector, pouco maior que um

    conector telefnico. Ele vem crescendo em

    popularidade, substituindo os conectores SC e ST

    em cabos de fibra multimodo, mas ele no muito

    adequado para fibra monomodo:

    Conector MT-RJ e cabo de fibra com conectores MT-RJ e LC

    Alm do uso de conectores, possvel tambm unir dois fios de fibra (processo chamado de

    splicing) ou reparar um fio partido usando dois mtodos.

    O primeiro o processo de fuso (fusion splicing), onde usado um arco eltrico para soldar as

    duas fibras, criando uma juno permanente. Os aparelhos de fuso atuais fazem a juno de forma

    semi-automatizada, o problema que eles so muito caros (a maioria custa a partir de US$ 15.000),

    de forma que so acessveis apenas a empresas especializadas.

    O segundo um processo mecnico (mechanical splicing), onde usada uma emenda de aplicao

    manual. Os dois fios so juntados usando um suporte e colados usando uma resina especial,

    desenvolvida para no obstruir a passagem da luz. Como a juno bem mais frgil que o fio

  • Instalao de Dispositivos de Rede 32

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    original, o trecho reforado externamente para evitar uma nova ruptura. Temos aqui exemplos dos

    dois processos, com um fusor da Ericsson e um splicer mecnico:

    Transceivers

    Como os transmissores e receptores para cabos de fibra ptica so muito caros, sobretudo os para

    fibra monomodo, eles so separados em componentes avulsos, os transceivers (transceptores), que

    so instalados no switch ou no roteador de acordo com a necessidade:

    Transceiver 10GBASE-LR

    Com isso, voc pode comprar apenas os transceivers referentes ao nmero de conexes que for

    utilizar e misturar transceivers de diferentes padres (10GBASE-LR e 10GBASE-SR, por exemplo)

    no mesmo switch ou roteador, conforme a necessidade. Esta flexibilidade importante, pois um

    nico transceiver pode custar mais caro do que o prprio switch.

    O transceiver transforma os sinais pticos recebidos atravs do cabo em sinais eltricos que so

    enviados ao switch e vice-versa. Eles so usados apenas nos padres de rede que utilizam cabos de

    fibra ptica, j que nos padres baseados em fios de cobre a converso no necessria. Apesar do

    pequeno tamanho, os transceivers so quase sempre os componentes mais caros ao criar um link de

    fibra.

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    comum que os switches Gigabit e 10 Gigabit high-end incorporem duas, quatro ou oito baias para

    transceivers, combinados com um certo nmero de portas para cabos de par tranado. O switch

    ento passa a atuar tambm como um bridge, unificando os segmentos com par tranado e com

    fibra, que forma que passem a formar uma nica rede.

    Um exemplo este Netgear GSM7328S, que inclui 24 portas Gigabit Ethernet, 4 baias para

    transceptores SFP Gigabit (os 4 conectores menores ao lado dos RJ-45) e conectores para 4 baias

    destinadas a transceivers 10 Gigabit (dois na parte frontal e dois na traseira):

    A idia que os links 10 Gigabits de fibra sejam utilizados para interligar dois ou mais switches a

    longas distncias e as portas para cabo de par tranado sejam usadas pelos PCs individuais. Imagine

    que utilizando transceptores 10GBASE-LR voc pode utilizar cabos monomodo de at 10 km, de

    forma que criar backbones de longa distncia interligando os switches deixa de ser um problema.

    Vantagens de Cabo de Fibra ptica

    1 - Imunidade Interferncias - O feixe de luz transmitido pela fibra ptica no sofre

    interferncia de sistemas eletromagnticos externos.

    2 Sigilo - Devido dificuldades de extrao do sinal transmitido, obtm-se sigilo nas

    comunicaes.

    3 - Tamanho Pequeno - Um cabo de 3/8 de polegada (9,18mm) com 12 pares de fibra, operando

    140 MBPS pode carregar tantos canais de voz quanto um de 3 polegadas ( 73mm) de cobre com

    900 pares tranados. Menor tamanho significa melhor utilizao de dutos internos.

    4 - Condutividade eltrica nula - A fibra ptica no precisa ser protegida de descargas eltricas,

    nem mesmo precisa ser aterrada, podendo suportar elevadas diferenas de potencial.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 34

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    5- Leveza - O mesmo cabo ptico citado no item 2 pesa aproximadamente 58 kg/km. O cabo de

    pares tranados pesa 7.250 Kg/km. Isto possibilita maiores lances de puxamento para o cabo de

    fibra ptica.

    6 - Largura de Banda - Fibras pticas foram testadas at os 350 bilhes de bits por segundo em

    uma distncia de 100km. Taxas tericas de 200-500 trilhes de bits por segundo so alcanveis.

    7 - Baixa Perda - As fibras monomodo atuais possuem perdas to baixas quanto 0,2 dB/km (Em

    1550 nm).

    8- Imunidade Rudos - Diferente dos sistemas metlicos, que requerem blindagem para evitar

    radiao e captao eletromagntica, o cabo ptico um dieltrico e no afetado por interferncias

    de rdio frequncia ou eletromagnticas. O potencial para baixas taxas de erro, elevam a eficincia

    do circuito. As fibras pticas so o nico meio que podem transmitir atravs de ambientes sob

    severa radiao.

    9 - Alta Faixa de Temperatura - Fibras e cabos podem ser fabricados para operar em temperaturas

    de -40 C at 93C. H registros de resistncia a temperatura de -73C at 535C.

    10 - Sem Risco de Fogo ou Centelhamento - As fibras pticas oferecem um meio para dados sem

    circulao de corrente eltrica. Para aplicaes em ambientes perigosos ou explosivos, elas so uma

    forma de transmisso segura.

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    Transmisso sem fios

    Existem vrios meios de transmisso sem fio, dentre eles: infravermelhos, laser, microondas, rdio

    e satlite

    Infravermelhos

    Podem ser utilizados em sistemas de uso domstico (televisores, vdeos, automveis) para transmitir

    sinais digitais entre computadores, tornando-se necessrio que estes computadores se encontrem

    relativamente prximos uns dos outros.

    Existem normas para transmisses entre 1.15 Mbps e 4 Mbps com alcances mximos entre 15 m e

    60 m e ainda entre 10 e 155 Mbps e com alcance de 30 m.

    As desvantagens dos infravermelhos esto sobretudo na necessidade de linha de vista entre emissor

    e receptor (impossvel interligar atravs de paredes) e nas distncias longas.

    Vantagens:

    * As frequncias a que trabalham no obrigam a pedidos de licena;

    * Privacidade no passam atravs das paredes;

    * Componentes no so dos mais caros (para taxas baixas).

    Desvantagens:

    * Necessidade de linha de vista entre emissor e receptor;

    * Altas taxas obrigam a equipamentos muito caros;

    * Mais susceptveis a erros.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 36

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    Laser

    So, por vezes, uma boa alternativa fibra ptica em redes locais j que

    permite grandes dbitos e, como todas as ligaes sem fios, grande

    mobilidade.

    H equipamentos no mercado capazes de ultrapassar os 6 Mbps at 3 km de

    distncia.

    Vantagens:

    * Altos dbitos se a poucos quilmetros de distncia

    * No necessita de pedido de autorizao a entidades gestoras do espao radioelctrico

    Desvantagens:

    * Sensvel a poeiras, nevoeiro, chuva, etc.

    * O alinhamento do emissor e do receptor extremamente rigoroso, o que traz por vezes

    dificuldades no equipamento exterior

    Microondas

    So possveis transmisses equivalentes s das vrias Ethernets (10

    Mbps a 100 Mbps) a distncias variadas, utilizadas nas comunicaes

    mveis.

    So usadas muitas vezes para ligaes entre edifcios.

    As suas vantagens e desvantagens so semelhantes s dos

    infravermelhos.

    Baixa capacidade em termos de velocidade de transmisso

  • Instalao de Dispositivos de Rede 37

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Ondas de satlite

    * Suportam uma largura de banda elevada.

    * Os satlites usados para telecomunicaes ou transmisso de dados sob a

    forma digital encontram-se em orbitas a cerca de 30-40 km da superfcie

    terrestre.

    * Uplinks- transmisso da terra para o satlite.

    * Downlinks- transmisso do satlite para a terra.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 38

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Bluetooth

    O Bluetooth um padro para redes PAN (personal area network), ou seja, uma rede de curta

    distncia, usada para interligar celulares, palmtops e outros dispositivos de uso pessoal. Ele

    funciona como um "cable replacement", ou seja, uma tecnologia que permite interligar perifricos

    prximos, substituindo o uso de cabos. Ele usado por um enorme nmero de celulares, sem falar

    de palmtops e outros dispositivos, incluindo fones, teclados e mouses.

    A verso inicial do padro foi desenvolvida por um consrcio composto pela Ericsson, IBM, Nokia,

    Toshiba e Intel e publicada em julho de 1999. Pouco depois, o Bluetooth foi adotado pelo IEEE,

    dando origem ao padro 802.15.1. Isso reforou a posio do Bluetooth como um padro aberto e

    acelerou sua adoo, embora ele tenha sido ofuscado pelo crescimento do Wi-Fi, que ocupou

    muitos dos nichos aos quais o Bluetooth era destinado.

    A principal vantagem do Bluetooth o baixo consumo eltrico, o que permite que os transmissores

    sejam usados em dispositivos pequenos demais para comportar uma interface wireless, como no

    caso de um celular, headset, ou mesmo de um teclado ou mouse.

    O uso de chips mais simples tambm faz com que os transmissores Bluetooth sejam bem mais

    baratos do que placas wireless Wi-Fi. Eles ainda no so muito comuns em notebooks e desktops

    montados, mas os adaptadores Bluetooth USB

    so bastante acessveis.

    Aqui temos um adaptador USB desmontado.

    Ele composto de dois controladores simples,

    acompanhados por alguns diodos e resistores,

    um cristal de clock (instalado do outro lado da

    placa) e um led. Para simplificar o projeto, uma

    trilha na prpria placa usada como antena:

    Existem tambm alguns modelos com antenas externas, como o modelo da Linksys direita, mas o

    aumento no alcance devido ao uso da antena no to grande quanto pode parecer primeira vista e

    a antena torna o transmissor maior e menos prtico. Existem ainda alguns modelos de transmissores

  • Instalao de Dispositivos de Rede 39

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    baratos, que utilizam antenas externas falsas, que nada mais so do que um tubo plstico oco,

    destinado a enganar os incautos.

    Naturalmente, o baixo consumo e o baixo custo tm seu preo. O alcance pequeno e a velocidade

    de transmisso bastante baixa. O Bluetooth oferece uma velocidade bruta de 1 megabit, mas

    devido ao overhead do protocolo de comunicao, a velocidade real (bits teis) de apenas 721

    kbits em modo assncrono (o modo de transmisso menos confivel) ou 432 kbits em modo

    sncrono. Temos ainda mais uma certa perda devido a retransmisses de pacotes perdidos, ou

    corrompidos devido a interferncia, o que faz com que, na prtica, as taxas sejam ainda mais baixas.

    A baixa velocidade do Bluetooth o torna muito lento para uso em redes, mas suficiente para suas

    principais aplicaes, que so a comunicao entre o PC e o celular (ou palmtop), transferindo

    imagens e pequenos arquivos e permitindo o uso de headsets, teclados e mouses. Dispositivos

    maiores utilizam redes Wi-Fi, de forma que os dois padres acabam se complementando.

    No Bluetooth 2.x (o padro atual) a velocidade foi multiplicada por trs, chegando a 3 megabits

    brutos atravs da mudana no padro de modulao do GFSK (Gaussian frequency shift keying)

    para o PSK (phase shift keying), mas preciso que os dois transmissores suportem o padro, caso

    contrrio a taxa cai para o 1 megabit do padro original.

    Existem dois tipos de adaptadores Bluetooth, que se diferenciam pela potncia de transmisso. Os

    dispositivos classe 1 utilizam transmissores de 100 milliwatts, o que resulta em um alcance terico

    de 100 metros, enquanto os dispositivos classe 2 utilizam transmissores de apenas 2.5 milliwatts, o

    que resulta em um alcance de apenas 10 metros.

    Em ambos os casos, o nmero se refere a alcance em campo aberto. Como o sinal do Bluetooth

    muito fraco, ele atenuado rapidamente por obstculos. O sinal pode ultrapassar uma parede fina de

    alvenaria, permitindo que voc consiga acessar seu celular que esqueceu na sala ao lado, mas no

    espere nada muito alm disso. De uma forma geral, voc tem uma boa conexo apenas ao usar dois

    aparelhos dentro da mesma sala.

    A maioria dos adaptadores USB destinados a micros PC utilizam transmissores classe 1, mas a

    maioria dos celulares e outros dispositivos pequenos utilizam transmissores classe 2, que oferecem

    um consumo eltrico mais baixo. A combinao dos dois no resulta em um alcance muito maior do

    que ao utilizar dois transmissores classe 2, pois pouco adianta um transmissor mais potente no PC,

    se ele no for capaz de captar o sinal emitido pelo outro dispositivo.

    A rede formada entre os dispositivos Bluetooth chamada de piconet (pico=pequena, net=rede)

    e composta por um dispositivo central (master) e at 7 dispositivos subordinados (slaves), que so

    conectados a ele. possvel adicionar at 255 "parked nodes", que so dispositivos configurados

    para fazerem parte da rede, mas que no esto ativos no momento. Ou seja, voc poderia conectar

  • Instalao de Dispositivos de Rede 40

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    um grande nmero de aparelhos com Bluetooth ao PC ou a outro dispositivo central, desde que no

    usasse mais do que 7 deles ao mesmo tempo.

    Dispositivos maiores, como palmtops e celulares podem ser configurados tanto em modo master

    quanto em modo slave, de acordo com a situao. O celular pode operar em modo master ao usar

    um teclado bluetooth e em modo slave ao ser acessado pelo PC, mas dispositivos menores, como

    teclados e headsets operam apenas em modo slave.

    A segurana garantida por um processo de autenticao, chamado de pairing, onde voc define

    um cdigo de acesso (passkey) que precisa ser digitado

    nos dispositivos para criar a conexo. O pairing

    necessrio apenas para fazer a conexo inicial, a partir

    da a conexo se torna definitiva. Este sistema no

    particularmente seguro, mas como o alcance dos

    transmissores Bluetooth muito curto, ele

    considerado aceitvel.

    Pairing em um Nokia E62

    O padro Bluetooth prev o uso de diversos "profiles", que so diferentes protocolos de

    comunicao, desenvolvidos de forma a atender diversos cenrios de uso. Os cinco profiles mais

    usados so o HSP (Headset Profile), que utilizado por headsets Bluetooth, o HID (Human

    Interface Device Profile), usado por teclados, mouses, joysticks e outros dispositivos de entrada, o

    FTP (File Transfer Profile), que permite transferir arquivos, o OPP (Object Push Profile) um

    protocolo de transferncia de dados de uso geral, que pode ser usado para transferir contatos, fotos e

    outras informaes e o DUN (Dial-up Networking Profile), que usado por celulares para permitir

    o acesso web atravs do PC.

    Cada profile faz com que o transmissor Bluetooth e o dispositivo do outro lado sejam vistos de

    forma diferente pelo sistema. No HSP, o headset visto como uma placa de som remota, que

    permite o envio de streams de udio. No HID o teclado ou mouse Bluetooth visto pelo sistema

    como se fosse um dispositivo de entrada conectado a uma das portas USB do micro, enquanto no

    DUN o celular visto pelo sistema como um modem ligado a uma porta serial, que usado para

    "discar" para o provedor e, assim, estabelecer a conexo.

    Existe ainda o PAN (Personal Area Networking), que usa uma camada de emulao para permitir o

    trfego de pacotes Ethernet, de forma que o transmissor Bluetooth seja usado como uma interface

    de rede. este profile que seria usado ao ligar dois PCs em rede via Bluetooth.

    Embora a velocidade de uma conexo Bluetooth seja satisfatria para tarefas leves, como

    compartilhar a conexo e transferir pequenos arquivos (desde que voc no se importe com o limite

  • Instalao de Dispositivos de Rede 41

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    de 721 kbits), o PAN um profile pouco usado na prtica, j que muito mais fcil ligar dois

    micros usando um cabo cross-over, ou uma rede wireless ad-hoc, que so mais fceis de configurar

    e oferecem uma velocidade maior.

    Aqui temos dois exemplos de uso, transferindo arquivos usando o BlueSoleil (um gerenciador

    Bluetooth para o Windows, fornecido com a maioria dos adaptadores bluetooth USB) e acessando

    os contatos em um celular da Motorola, usando o KMobileTools no Linux:

    Em se tratando de redes, o uso mais popular para o bluetooth atualmente acessar a web usando o

    celular, usando o DUN. Antigamente, o trfego de dados nas redes GPRS era extorsivamente caro e

    o acesso muito lento, mas com a introduo do EDGE e das redes 3G e o surgimento de planos

    voltados especificamente para o acesso web, as velocidades melhoraram e o custo caiu, fazendo

    com que o acesso web via celular se tornasse uma opo vivel.

    Existem no mercado vrios modelos de modems EDGE ou EVDO em verso PC Card ou USB, mas

    na verdade voc no precisa do modem, j que pode utilizar o prprio celular. Em modelos antigos

    voc precisa encontrar o cabo apropriado (que muitas vezes demanda o uso de algum software

    proprietrio de comunicao), mas nos modelos atuais voc s precisa de um receptor bluetooth

    para o notebook. Desde que no existam obstculos, o alcance do receptor pode chegar a 10 metros,

    o que permite que voc deixe o celular perto da janela para melhorar a recepo em reas rurais ou

    com pouco sinal. Veja detalhes de como configurar a conexo tanto no Windows quanto no Linux

    no prximo captulo.

    Concluindo, o Bluetooth opera na faixa de freqncia dos 2.4 GHz, que a mesma usada pelas

    redes Wi-Fi. Para evitar interferncia, o Bluetooth utiliza 79 canais distintos, cada um ocupando

    uma faixa de freqncia de 1 MHz, e alterna entre eles rapidamente (1600 vezes por segundo)

    usando uma sequncia semi-aleatria, definida entre os dispositivos, diferente das redes Wi-Fi, que

    operam usando uma freqncia fixa. Com isso, a interferncia continua existindo, mas reduzida

    drasticamente, permitindo que redes Wi-Fi e transmissores Bluetooth operem no mesmo ambiente.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 42

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Ondas de rdio (Wi-Fi WireLess Sem Fio)

    Em uma rede wireless, o switch substitudo pelo ponto de acesso (access-

    point em ingls, comumente abreviado como "AP" ou "WAP", de "wireless

    access point"), que tem a mesma funo central que o switch desempenha

    nas redes com fios: retransmitir os pacotes de dados, de forma que todos os

    micros da rede os recebam. A topologia semelhante das redes de par tranado, com o switch

    central substitudo pelo ponto de acesso. A diferena que so usados transmissores e antenas em

    vez de cabos.

    Os pontos de acesso possuem uma sada para serem

    conectados em um switch tradicional, permitindo

    que voc "junte" os micros da rede cabeada com os

    que esto acessando atravs da rede wireless,

    formando uma nica rede, o que justamente a

    configurao mais comum.

    Existem poucas vantagens em utilizar uma rede

    wireless para interligar micros desktops, que afinal

    no precisam sair do lugar. O mais comum utilizar

    uma rede cabeada normal para os desktops e utilizar

    uma rede wireless complementar para os notebooks, palmtops e outros dispositivos mveis.

    Voc utiliza um switch tradicional para a parte cabeada, usando um cabo tambm para interligar o

    ponto de acesso rede. O ponto de acesso serve apenas como a "ltima milha", levando o sinal da

    rede at os micros com placas wireless. Eles podem acessar os recursos da rede normalmente,

    acessar arquivos compartilhados, imprimir, acessar a Internet, etc. A nica limitao fica sendo a

    velocidade mais baixa e a latncia um pouco mais alta das redes wireless.

    Isso muito parecido com juntar uma rede de 10 megabits, que utiliza um hub "burro" a uma rede

    de 100 megabits (ou uma rede de 100 megabits com uma rede gigabit), que utiliza um switch. Os

    micros da rede de 10 megabits continuam se comunicando entre si a 10 megabits, e os de 100

    continuam trabalhando a 100 megabits, sem serem incomodados pelos vizinhos. Quando um dos

    micros da rede de 10 precisa transmitir para um da rede de 100, a transmisso feita a 10 megabits,

    respeitando a velocidade do mais lento.

    Nesse caso, o ponto de acesso atua como um bridge, transformando os dois segmentos em uma

    nica rede e permitindo que eles se comuniquem de forma transparente. Toda a comunicao flui

    sem problemas, incluindo pacotes de broadcast.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 43

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Para redes mais simples, onde voc precise apenas compartilhar o acesso Internet entre poucos

    micros, todos com placas wireless, voc pode ligar o modem ADSL (ou cabo) direto ao ponto de

    acesso. Alguns pontos de acesso trazem um switch de 4 ou 5 portas embutido, permitindo que voc

    crie uma pequena rede cabeada sem precisar comprar um switch adicional.

    Esquema de rede simples, com o ponto de acesso ligado ao modem ADSL,

    permitindo a conexo do notebook

    Com a miniaturizao dos componentes e o lanamento de controladores que incorporam cada vez

    mais funes, tornou-se comum o desenvolvimento de pontos de acesso que incorporam funes

    adicionais. Tudo comeou com modelos que incorporavam um switch de 4 ou 8 portas que foram

    logo seguidos por modelos que incorporam funes de roteador, combinando o switch embutido

    com uma porta WAN, usada para conectar o modem ADSL ou cabo, de onde vem a conexo. Estes

    modelos so chamados de wireless routers (roteadores wireless).

    Roteador wireless com a porta WAN e um switch de 4 portas embutido

  • Instalao de Dispositivos de Rede 44

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    O ponto de acesso pode ser ento configurado para compartilhar a conexo entre os micros da rede

    (tanto os ligados nas portas do switch quanto os clientes wireless), com direito a DHCP e outros

    servios. Na maioria dos casos, esto disponveis apenas as funes mais bsicas, mas muitos

    roteadores incorporam recursos de firewall, VPN e controle de acesso.

    Por estranho que possa parecer, as funes adicionais aumentam pouco o preo final, pois devido

    necessidade de oferecer uma interface de configurao e oferecer suporte aos algoritmos de

    encriptao (RC4, AES, etc.), os pontos de acesso utilizam controladores relativamente poderosos.

    Com isso, os fabricantes podem implementar a maior parte das funes extras via software, ou

    utilizando controladores baratos. Isso faz com que comprar um roteador wireless saia bem mais

    barato do que comprar os dispositivos equivalentes separadamente. A nica questo mesmo se

    voc vai utilizar ou no as funes extras.

    Existem ainda roteadores wireless que incluem um modem ADSL, chamados de "ADSL Wireless

    Routers" (roteadores ADSL wireless). Basicamente, eles incluem os circuitos do modem ADSL e

    do roteador wireless na mesma placa, e rodam um firmware que permite controlar ambos os

    dispositivos. O link ADSL passa ento a ser a interface WAN, que compartilhada com os clientes

    wireless e com os PCs ligados nas portas do switch. O quinto conector de rede no switch ento

    substitudo pelo conector para a linha de telefone (line), como neste Linksys WAG54G:

    Detalhe das portas em um Linksys WAG54G

    Embora mais raros, voc vai encontrar tambm roteadores com modems 3G integrados (chamados

    de Cellular Routers ou 3G Routers), que permitem conectar via EVDO (Vivo) ou

    UMTS/EDGE/GPRS (Claro, Tim e outras), usando um plano de dados. O modem celular pode ser

    tanto integrado diretamente placa principal quanto (mais comum) instalado em um slot PC-Card.

    A segunda opo mais interessante, pois permite que voc use qualquer placa de modem.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 45

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Dois exemplos de roteadores 3G so o Kyocera KR1 e o ZYXEL ZYWALL 2WG. Em ambos os

    casos os roteadores usam placas externas, que so adquiridas separadamente. O Kyocera suporta

    tanto modems PC-Card quanto USB, enquanto o ZYXEL suporta apenas modems PC-Card:

    Roteadores 3G: Kyocera KR1 e ZYXEL ZYWALL 2WG

    Alguns modelos combinam o modem 3G e um modem ADSL, oferendo a opo de usar a conexo

    3G como um fallback para o ADSL, usando-a apenas quando o ADSL perde a conexo. Esta

    combinao interessante para empresas e para quem depende da conexo para trabalhar, mas

    resulta em produtos mais caros, que nem sempre so interessantes do ponto de vista do custo-

    benefcio.

    Continuando, alm dos pontos de acesso "simples" e dos roteadores wireless, existe ainda uma

    terceira categoria de dispositivos, os wireless bridges (bridges wireless), que so verses

    simplificadas dos pontos de acesso, que permitem conectar uma rede cabeada com vrios micros a

    uma rede wireless j existente. A diferena bsica entre um bridge e um ponto de acesso que o

    ponto de acesso permite que clientes wireless se conectem e ganhem acesso rede cabeada ligada a

    ele, enquanto o bridge faz o oposto, se conectando a um ponto de acesso j existente, como cliente.

    O bridge ligado ao switch da rede cabeada e em seguida configurado como cliente do ponto de

    acesso remoto atravs de uma interface web. Uma vez conectado s duas redes, o bridge se

    encarrega de transmitir o trfego de uma rede outra, permitindo que os PCs conectados s duas

    redes se comuniquem.

    Usar um ponto de acesso de um lado e um bridge do outro permite conectar diretamente duas redes

    distantes, sobretudo em prdios diferentes ou em reas rurais, onde embora a distncia seja

    relativamente grande, existe linha visada entre os dois pontos. Como o trabalho de um bridge mais

    simples que o de um ponto de acesso, muitos fabricantes aproveitam para incluir funes de bridge

    em seus pontos de acesso, de forma a agregar valor.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 46

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Fisicamente, os bridges so muito parecidos com um ponto de acesso, j que os componentes

    bsicos so os mesmos. Em geral eles so um pouco mais baratos, mas isso varia muito de acordo

    com o mercado a que so destinados. A seguir temos o D-Link DWL-3150 e o Linksys WET54G,

    dois exemplos de bridges de baixo custo:

    Bridges wireless: D-Link DWL-3150 e Linksys WET54G

    Continuando, existe tambm a possibilidade de criar redes ad-hoc, onde dois ou mais micros com

    placas wireless se comunicam diretamente, sem utilizar um ponto de acesso, similar ao que temos

    ao conectar dois micros usando um cabo cross-over.

    No modo ad-hoc a rea de cobertura da rede bem menor, j que a potncia de transmisso das

    placas e a sensibilidade das antenas so quase sempre menores que as do ponto de acesso e existem

    tambm limitaes com relao ao controle de acesso e aos sistemas de encriptao disponveis.

    Apesar disso, as redes ad-hoc so um opo interessante para criar redes temporrias, sobretudo

    quando voc tem vrios notebooks em uma mesma sala.

    Na poca do 802.11b, as redes ad-hoc ofereciam a desvantagem de no suportarem encriptao via

    WPA, o que tornava a rede bastante insegura. Mas, o suporte ao WPA est disponvel ao utilizar

    clientes com placas 802.11g ou 802.11n e pode ser ativado na configurao da rede.

    Com relao s placas, possvel encontrar tanto placas PC Card, Express Mini ou mini-PCI, para

    notebooks, quanto placas PCI e USB para micros desktop. Existem inclusive placas ultracompactas,

    que podem ser instaladas em um slot SD, destinadas a palmtops.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 47

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Placa Wi-Fi PC Card e placa no formato SD para uso em palmtops

    Praticamente todos os notebooks venda atualmente, muitos modelos de palmtops e at mesmo

    smartphones incluem transmissores wireless integrados. Hoje em dia, parece inconcebvel comprar

    um notebook sem wireless, da mesma forma que ningum mais imagina a idia de um PC sem disco

    rgido, como os modelos vendidos no incio da dcada de 1980.

    Apesar disso, bastante raro um notebook que venha com uma placa wireless "onboard". Quase

    sempre usada uma placa Mini-PCI (uma verso miniaturizada de uma placa PCI tradicional, que

    usa um encaixe prprio) ou Express Mini (a verso miniaturizada do PCI Express), que pode ser

    substituda, assim como qualquer outro componente. Desde que no exista nenhuma trava ou

    incompatibilidade por parte do BIOS, voc pode perfeitamente substituir a placa que veio pr-

    instalada.

    Existem vrios modelos de placas mini-pci no mercado, mas elas no so um componente comum,

    de forma que voc s vai encontr-las em lojas especializadas. possvel tambm substituir a placa

    que acompanha o notebook por outro modelo, melhor ou mais bem suportado no Linux, por

    exemplo.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 48

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Placa wireless Mini-PCI ( esquerda) e placa Express Mini

    No se engane pela foto. As placas mini-pci so muito pequenas, quase do tamanho de uma caixa

    de fsforos e os conectores da antena so quase do tamanho de uma cabea de alfinete. Eles so

    relativamente frgeis, por isso preciso ter cuidado ao plug-los na placa. O fio branco vai sempre

    no conector no canto da placa e o preto no conector mais ao centro, como na foto.

    Quase sempre, o notebook tem uma chave ou um boto que permite ligar e desligar o transmissor

    wireless. Antes de testar, verifique se ele est ativado. Em muitos casos, os botes so controlados

    via software (como em muitos notebooks da Acer) e precisam que um driver esteja instalado para

    funcionarem.

    Embora as placas mini-pci sejam componentes to padronizados quanto as placas PC Card, sempre

    existe a possibilidade de algumas placas especficas no serem compatveis com seu notebook. O

    ideal sempre testar antes de comprar, ou comprar em uma loja que aceite trocar a placa por outra

    em caso de problemas.

    As antenas no vo na prpria placa, mas so montadas na tampa do monitor, atrs do LCD e o

    sinal vai at a placa atravs de dois cabos, que correm dentro da carcaa do notebook. Isso visa

    melhorar a recepo, j que quando o notebook est aberto, as antenas no topo da tela ficam em

    uma posio mais elevada, o que melhora a recepo. Notebooks com placas 802.11b ou 802.11g

    utilizam duas antenas, enquanto os com placas 802.11n tipicamente utilizam trs:

  • Instalao de Dispositivos de Rede 49

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Antenas da placa wireless na carcaa da tela do notebook

    Isso faz com que as placas Mini-PCI e Express Mini levem uma certa vantagem sobre as placas

    wireless PC Card ou USB em termos de recepo. As placas PC Card precisam ser muito

    compactas, por isso invariavelmente possuem uma antena muito pequena, com pouca sensibilidade.

    Por no terem as mesmas restries com relao ao espao, as antenas includas nos notebooks so

    maiores, o que garante uma conexo mais estvel, com um alcance muito maior. Isso ajuda at

    mesmo na autonomia das baterias, j que possvel reduzir a potncia do transmissor wireless.

    A exceo fica por conta das placas PC Card com sadas para antenas externas, como esta Senao

    NL-2511CD da foto a seguir. Ela uma placa 802.11b, que era muito usada para fazer wardriving

    durante o boom inicial das redes wireless, quando a maioria das redes wireless ainda eram

    desprotegidas, ou utilizavam o WEP, que podia ser quebrado rapidamente. Hoje em dia ela no teria

    muita utilidade, j que est limitada a 11 megabits e no oferece suporte a WPA:

    Placa wireless PC-Card com duas sadas para antenas externas

  • Instalao de Dispositivos de Rede 50

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Muitos notebooks antigos, fabricados a partir de 2001/2002, que ainda no incluem placas wireless

    j possuem o slot mini-pci e a antena, permitindo que voc compre e instale uma placa mini-pci, ao

    invs de ficar brigando com o alcance reduzido das placas PC-Card:

    Conector para a placa wireless mini-PCI e detalhe com a conexo das antenas

    Temos em seguida as placas wireless USB, que devido praticidade e baixo custo esto se tornando

    cada vez mais populares. O principal motivo que elas so baratas e fceis de instalar (basta plugar

    na porta USB) e voc pode utilizar a mesma placa wireless tanto no desktop quanto no notebook.

    Existem tanto placas com antena interna, como este modelo da Belkin, quanto com antenas externas

    destacveis, como no modelo abaixo. Nesses casos possvel inclusive substituir a antena por outra

    de maior ganho, melhorando a recepo e permitindo que voc se conecte a pontos de acesso muito

    mais distantes:

  • Instalao de Dispositivos de Rede 51

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    As placas com antena interna geralmente sofrem com uma recepo ruim, pois as antenas so

    simples trilhas na placa de circuito, que oferecem pouco ganho, como voc pode ver na placa D-

    Link desmontada da foto abaixo:

    As placas USB com antena externa so melhores, j que antena oferece um maior ganho e voc

    pode ajustar a posio da antena para obter a melhor recepo, mas preciso tomar cuidado ou

    comprar, pois existem casos de placas com antenas falsas, onde a antena externa apenas um

    enfeite de plstico, que no sequer conectado placa. o mesmo que acontece com muitos

    adaptadores Bluetooth.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 52

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Padres

    O 802.11b foi o primeiro padro wireless usado em grande escala. Ele marcou a popularizao da

    tecnologia. Naturalmente, existiram vrios padres anteriores, como o 802.11 (que trabalhava a 1

    ou 2 megabits) e tambm alguns padres proprietrios, incompatveis entre s, como o Arlan da

    Aironet e o WaveLAN, da NCR, que trabalhavam na faixa dos 900 MHz e transmitiam a

    respectivamente 860 kbits e 2 megabits.

    O 802.11b permitiu que placas de diferentes fabricantes se tornassem compatveis e os custos

    cassem, graas ao aumento na demanda e concorrncia. O padro seguinte foi o 802.11a (que na

    verdade comeou a ser desenvolvido antes do 802.11b, mas foi finalizado depois), que utiliza uma

    faixa de freqncia mais alta: 5 GHz e oferece uma velocidade terica de 54 megabits, porm a

    distncias menores, cerca de metade da distncia atingida por uma placa 802.11b usando o mesmo

    tipo de antena.

    Embora os dois padres sejam incompatveis, a maior parte das placas 802.11a incorporam chips

    capazes de trabalhar nas duas faixas de freqncia, permitindo que sejam usadas nos dois tipos de

    redes. Uma observao importante que, ao misturar placas 802.11a e 802.11b, a velocidade

    nivelada por baixo e toda a rede passa a operar a 11 megabits. Lembre-se que uma rede wireless

    opera de forma similar s redes antigas, com cabos coaxiais: todos compartilham o mesmo "cabo".

    Finalmente, temos o padro atual, o 802.11g. Ele utiliza a mesma faixa de freqncia do 802.11b:

    2.4 GHz. Isso permite que os dois padres sejam intercompatveis. A idia que voc possa

    adicionar placas e pontos de acesso 802.11g a uma rede 802.11b j existente, mantendo os

    componentes antigos, do mesmo modo como hoje em dia temos liberdade para adicionar placas e

    switches Gigabit Ethernet a uma rede j existente de 100 megabits.

    Apesar disso, a velocidade de transmisso no 802.11g de 54 megabits, como nas redes 802.11a.

    Na prtica, em redes 802.11a possvel atingir taxas de transmisso (reais) em torno de 3,4 MB/s,

    enquanto que as redes 802.11g so um pouco mais lentas, atingindo cerca de 3,0 MB/s em

    condies ideais. Mas, fora esta pequena desvantagem no desempenho, as redes 802.11g juntam o

    melhor dos dois mundos.

    Note que, para que a rede efetivamente trabalhe a 54 megabits, necessrio que o ponto de acesso e

    todas as placas sejam 802.11g. Ao incluir uma nica placa 802.11b na rede (mesmo que seja seu

    vizinho roubando sinal), toda a rede passa a operar a 11 megabits. As placas 802.11g no so

    compatveis com o padro 802.11a, mas os dois tipos de placas podem conversar a 11 megabits,

    utilizando o padro 801.11b, que vira um denominador comum.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 53

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    Temos ainda as placas dual-band, que transmitem simultaneamente em dois canais diferentes,

    dobrando a taxa de transmisso (e tambm o nvel de interferncia com outras redes prximas).

    Chegamos ento s placas de 22 megabits (802.11b) e 108 megabits (802.11g). Lembre-se de que,

    como de praxe, voc s atinge a velocidade mxima usando apenas placas dual-band.

    Ou seja, sem um bom controle sobre quem se conecta rede, voc corre o risco de ver sua rede

    operando a 11 megabits na maior parte do tempo.

    O 802.11n promete uma velocidade nominal de 300 megabits e um alcance quase duas vezes maior,

    um grande avano sobre as redes 802.11g atuais, que transmitem a apenas 54 megabits. Como diz o

    ditado, "quando a esmola muita, santo desconfia". Este artigo fala sobre as melhorias introduzidas

    no 802.11n e explica as tcnicas usadas para aumentar a taxa de transmisso.

    Com o 802.11g, os fabricantes chegaram muito prximos do que fisicamente possvel transmitir

    usando um nico transmissor e uma faixa de freqncia de apenas 23 MHz (equivalente a um nico

    canal). Apesar disso, como foi demonstrado pelo Super G e pelo Afterburner, ainda existiam

    melhorias a serem feitas.

    Em 2004 o IEEE formou uma fora tarefa destinada a desenvolver um novo padro 802.11, com o

    objetivo de oferecer velocidades reais de transmisso superiores s das redes cabeadas de 100

    megabits, alm de melhorias com relao latncia, ao alcance e confiabilidade de transmisso.

    Considerando que uma rede 802.11g transmite pouco mais de 25 megabits de dados reais

    (descontando todo o overhead do sistema de transmisso), a meta de chegar aos 100 megabits

    parecia bastante ambiciosa.

    A soluo para o problema foi combinar melhorias nos algoritmos de transmisso e do uso do

    MIMO (multiple-input multiple-output). O MIMO permite que a placa utilize diversos fluxos de

    transmisso, utilizando vrios conjuntos transmissores, receptores e antenas, transmitindo os dados

    de forma paralela.

    Existe a possibilidade de criar pontos de acesso e placas 802.11n com dois emissores e dois

    receptores (2x2), dois emissores e trs receptores (2x3), trs emissores e trs receptores (3x3) ou

    quatro emissores e quatro receptores (4x4). Os pontos de acesso 2x2 podem utilizar apenas duas

    antenas, os 2x3 ou 3x3 precisam de trs antenas, enquanto os 4x4 precisam de 4 antenas.

    Atualmente o mais comum o uso das configuraes 2x3 e 3x3, com o uso de trs antenas, mas

    pontos de acesso com apenas duas (2x2) podem se tornar mais comuns conforme os preos forem

    caindo e os fabricantes se vejam obrigados a cortar custos. Da mesma forma, produtos high-end,

    com 4 antenas (4x4) podem vir a se popularizar conforme com o avano da tecnologia.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 54

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    Ponto de acesso e placa 802.11n, ambos com trs antenas

    Somando todas as melhorias, foi possvel aumentar tanto a velocidade de transmisso quanto o

    alcance. A velocidade nominal subiu de 54 para 300 megabits (600 megabits nos APs 4x4, capazes

    de transmitir 4 fluxos simultneos) e o uso de mltiplos fluxos de transmisso torna o alcance do

    sinal quase duas vezes maior.

    Para atingir taxas de transmisso to altas, o 802.11n combina uma srie de melhorias. A primeira

    a reduo do guard interval (o intervalo entre as transmisses) de 800 ns para 400 ns, o que resulta

    em um ganho de cerca de 11% na taxa de transmisso. A ele se soma o aumento no nmero de

    subcarriers para a transmisso de dados de 48 para 52, o que resulta em um ganho proporcional na

    taxa de transmisso. Somando os dois com uma melhoria no algoritmo de transmisso de erros, foi

    possvel chegar a uma taxa de transmisso de 72.2 megabits por transmissor (usando um nico

    canal).

    A as melhorias parassem por a, o 802.11n ofereceria um ganho de apenas 33% sobre o 802.11g, o

    que ofereceria poucos ganhos na prtica. Da em diante, os ganhos se baseiam no uso de "fora

    bruta", combinando o uso de vrios rdios e de dois canais simultneos. a que entra o MIMO.

    Graas ao uso do MIMO, os pontos de acesso 802.11n podem utilizar dois ou quatro fluxos

    simultneos, o que dobra ou quadruplica a taxa de transmisso, atingindo respectivamente 144.4 e

    288.8 megabits.

    A princpio, o uso de diversos transmissores, transmitindo simultaneamente na mesma faixa de

    freqncia parece contra produtivo, j que geraria interferncia (como ao ter vrias redes operando

    no mesmo espao fsico), fazendo com que os sinais se cancelassem mutuamente. O MIMO trouxe

    uma resposta criativa para o problema, tirando proveito da reflexo do sinal. A idia que, por

    serem transmitidos por antenas diferentes, os sinais fazem percursos diferentes at o receptor,

    ricocheteando em paredes e outros obstculos, o que faz com que no cheguem exatamente ao

  • Instalao de Dispositivos de Rede 55

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    mesmo tempo. O ponto de acesso e o cliente utilizam um conjunto de algoritmos sofisticados para

    calcular a reflexo do sinal e assim tirar proveito do que originalmente era um obstculo:

    Reflexo dos sinais no MIMO

    Este recurso chamado de Spatial Multiplexing. Voc pode imaginar que o sistema funciona de

    forma similar ao que teramos utilizando trs (ou quatro) antenas direcionais apontadas diretamente

    para o mesmo nmero de antenas instaladas no cliente. A "mgica" do MIMO permitir que um

    resultado similar seja obtido mesmo utilizando antenas ominidirecionais, que irradiam o sinal em

    todas as direes.

    Naturalmente, o sistema torna necessrio o uso de uma boa dose de poder de processamento, o que

    demanda o uso de controladores mais complexos nos dispositivos, o que alm de aumentar o custo,

    tambm aumenta o consumo eltrico (um problema no caso dos portteis).

    Pontos de acesso capazes de transmitir 4 fluxos simultneos so muito raros, j que eles precisam

    de 4 emissores, 4 receptores e 4 antenas, alm de um processador de sinais extremamente poderoso

    para lidar com o grande volume de possibilidades de reflexo. A complexidade do trabalho cresce

    exponencialmente conforme aumenta o nmero de fluxos simultneos, de forma que usar 4 fluxos

    demanda 4 vezes mais processamento do que apenas dois.

    As solues atuais (final de 2007) utilizam apenas dois fluxos simultneos, o que simplifica muito o

    projeto. Mesmo no caso dos pontos de acesso 2x3 ou 3x3, os transmissores extra so usados para

    melhorar a diversidade, permitindo que o ponto de acesso transmita ou receba usando as duas

    antenas que ofeream o melhor sinal em relao a cada cliente.

    Para conseguir atingir 288.8 megabits utilizando apenas dois fluxos, utilizado o sistema HT40,

    onde so utilizados dois canais simultaneamente (assim como no Super G da Atheros), ocupando

    uma faixa de freqncia de 40 MHz. Somando tudo isso a um pequeno arredondamento, chegamos

    aos 300 megabits divulgados pelos fabricantes. Um ponto de acesso que combine o uso do HT40

    com 4 rdios dobraria a taxa terica, chegando a 600 megabits.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 56

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Devido a normas regulatrias, o uso de uma faixa de 40 MHz no permitida em muitos pases,

    como no caso da Frana, onde permitido apenas o uso dos canais 10, 11, 12 e 13 (o que resulta em

    uma faixa de freqncia de apenas 20 MHz) por isso existe a opo de usar o sistema HT20, onde o

    ponto de acesso se limita a usar uma faixa mais estreita, de apenas 20 MHz.

    Este grfico da Intel mostra uma projeo da taxa de transferncia bruta usando diferentes

    combinaes, de acordo com a qualidade do sinal. Veja que um ponto de acesso que utilize dois

    fluxos simultneos, usando o sistema HT40, oferece, na prtica, um throroughput superior ao de um

    com que utilize 4 fluxos, mas utilize o HT20:

    O grande problema que uma faixa de 40 MHz corresponde a quase toda a faixa de freqncia

    usada pelas redes 802.11g, o que acentua o j crnico problema de interferncia entre redes

    prximas. Prevendo isso, o padro 802.11n prev tambm o uso da faixa dos 5 GHz que pode ser

    usada para reduzir o problema.

    Entretanto, nem todos os produtos oferecem suporte faixa dos 5 GHz, j que incluir suporte a ela

    encarece um pouco os produtos. Em geral, os produtos oferecem suporte faixa dos 2.4 GHz, ou

    oferecem suporte simultneo aos 2.4 e 5 GHz (produtos que oferecem suporte apenas aos 5 GHz

    so muito raros). Existem tambm pontos de acesso "dual-band", que utilizam as duas faixas de

    freqncia simultaneamente (usando automaticamente o que for suportado por cada cliente) de

    forma a minimizar o problema de interferncia.

    Outra observao importante que o padro 802.11n ainda est em desenvolvimento e a previso

    que seja finalizado apenas em 2009. Os produtos que existem atualmente no mercado so chamados

    de "draft-n", pois so na verdade baseados em rascunhos do padro.

    Os primeiros produtos, lanados durante a primeira metade de 2006 eram ainda baseados no

    primeiro rascunho do padro (draft 1.0). Ele ofereciam taxas de transferncia muito abaixo do

    esperado e muitos problemas de compatibilidade.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 57

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    No incio de 2007 foi finalizado o segundo rascunho (draft 2.0) do padro, o que permitiu o

    desenvolvimento de produtos mais adequados e, em novembro de 2007 foi finalizado o terceiro

    rascunho (draft 3.0), que solucionou problemas adicionais. Com isso criou-se um certo consenso de

    no devem ser includas mudanas radicais, o que tem levado todos os principais fabricantes a

    lanarem produtos draft-n, incluindo a Intel que adotou o 802.11n na plataforma Santa Rosa, usada

    nos notebooks com o selo Intel Centrino.

    Embora sejam um pouco mais caros de se produzir, os produtos 802.11n tendem a cair rapidamente

    de preo e substiturem tanto os 802.11g quanto os 802.11a, j que oferecem vantagens em relao

    a ambos. O ganho de velocidade pode variar de acordo com o produto e com o fabricante, mas (com

    exceo de alguns produtos baseados no draft 1.0) sempre existem um ganho expressivo em relao

    a uma rede 802.11g.

    Com exceo dos poucos pontos de acesso 802.11n que so capazes de operar apenas na faixa dos 5

    GHz, a compatibilidade com os clientes 802.11g e 802.11b mantida, de forma que possvel fazer

    a migrao de forma gradual. A principal observao nesse caso que combinar clientes 802.11n e

    802.11g ou b reduz o desempenho da rede, embora o percentual varie bastante de acordo com o

    modelo usado.

    Comente em: http://www.guiadohardware.net/comunidade/80211n-artigo/810326/

    Aumentando o alcance

    Assim como em outras tecnologias de transmisso via rdio, a distncia que o sinal capaz de

    percorrer depende tambm da qualidade da antena usada. As antenas padro utilizadas nos pontos

    de acesso (geralmente de 2 dBi) so pequenas e prticas, alm de relativamente baratas, mas existe

    a opo de utilizar antenas mais sofisticadas para aumentar o alcance da rede.

    Alguns fabricantes chegam a dizer que o alcance dos seus pontos de acesso chega a 300 metros,

    usando as pequenas antenas padro. Isso est um pouco longe da realidade, pois s pode ser obtido

    em campos abertos, livres de qualquer obstculo e, mesmo assim, com o sinal chegando muito fraco

    ao final dos 300 metros, j com a rede trabalhando na velocidade mnima, a 1 megabit e com um lag

    muito grande.

    Apesar disso, a distncia mxima e a qualidade do sinal (e, conseqentemente, a velocidade de

    transmisso) podem variar bastante de um modelo de ponto de acesso para outro, de acordo com a

    qualidade e potncia do transmissor e da antena usada pelo fabricante. Existem basicamente trs

    tipos de antenas que podem ser utilizadas para aumentar o alcance da rede:

  • Instalao de Dispositivos de Rede 58

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    As antenas Yagi so as que oferecem um maior alcance, mas em compensao so capazes de

    cobrir apenas uma pequena rea, para onde so apontadas. Estas antenas so mais teis para cobrir

    alguma rea especfica, longe do ponto de acesso, ou interligar duas redes distantes.

    Em ambos os casos, o alcance ao usar uma antena Yagi pode passar facilmente ultrapassar os 1000

    metros. Usando uma antena de alto ganho em cada ponto, uma delas com um amplificador de 1 watt

    (o mximo permitido pela legislao), possvel atingir 5 km ou mais. As Yagi so tambm o

    melhor tipo de antena a usar quando preciso concentrar o sinal para "furar" um obstculo entre as

    duas redes, como, por exemplo, um prdio bem no meio do caminho. Nestes casos a distncia

    atingida ser sempre mais curta, naturalmente.

    Uma soluo muito adotada nestes

    casos usar um repetidor instalado

    num ponto intermedirio, permitindo

    que o sinal desvie do obstculo.

    Existem at mesmo pontos de acesso

    extremamente robustos, desenvolvidos

    para uso industrial, que alm de uma

    gabinete reforado, utilizam placas

    solares e baterias, que permitem a eles

    funcionar de forma inteiramente

    autnoma.

    Outra soluo comum usar dois dois pares do cabo de rede (a rede funciona perfeitamente apenas

    com dois cabos) para enviar energia ao ponto de acesso, eliminando o uso de um cabo de fora

    separado. Esta soluo chamada de "Power Over Ethernet" (POE), veja mais detalhes no:

    http://www.poweroverethernet.com/.

    Voltando ao tema principal, a instalao das antenas Yagi complicada, pois uma antena deve ficar

    apontada exatamente para a outra, cada uma no topo de um prdio ou morro, de forma que no

    exista nenhum obstculo entre as duas. No final da instalao usado um laser para fazer um ajuste

    fino "mirando" as duas antenas.

    As antenas feitas com tubos de batatas Pringles so justamente um tipo de antena Yagi de baixo

    ganho. Outra dica que os pontos de acesso quase sempre possuem duas sadas de antena. Voc

    pode usar uma antena convencional em uma delas, para manter o sinal em um raio circular,

    atendendo aos micros prximos e usar uma antena Yagi na segunda, para criar um link com um

    local especfico, distante do ponto de acesso.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 59

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    A segunda opo so as antenas

    ominidirecionais, que, assim como as

    antenas padro dos pontos de acesso,

    cobrem uma rea circular em torno da

    antena. Elas so boas irradiando o sinal

    na horizontal, mas no na vertical, por

    isso devem ser sempre instaladas "de p",

    a menos que a inteno seja pegar sinal

    no andar de cima. As antenas nos clientes devem sempre estar alinhadas (tambm de p) com a

    antena do ponto de acesso, para uma melhor recepo. Caso o cliente use algum tipo de antena

    mini-yagi, ento a antena deve ficar apontada para o ponto de acesso.

    A vantagem de usar uma ominidirecional externa a possibilidade de utilizar uma antena de maior

    ganho. Existem modelos de antenas ominidirecionais de 3 dBi, 5 dBi, 10 dBi ou at mesmo 15 dBi,

    um grande avano sobre as antenas de 2 ou 3 dBi que acompanham a maioria dos pontos de acesso.

    Assim como as Yagi, as antenas ominidirecionais

    podem ser usadas tanto para aumentar a rea de

    cobertura do ponto de acesso, quanto serem instaladas

    em placas de rede wireless com antenas destacveis,

    permitindo captar o sinal do ponto de acesso de uma

    distncia maior.

    Uma terceira opo de antena so as parablicas ou

    miniparablicas, que tambm captam o sinal em apenas uma direo, de forma ainda mais

    concentrada que as Yagi, permitindo que sejam atingidas distncias maiores. As miniparablicas

    mais "populares" possuem, geralmente, 24 ou 28 dbi de potncia, enquanto as maiores e mais caras

    podem chegar a 124 dBi (ou mais).

    Estas antenas podem custar de 30 a mais de 200

    dlares, dependendo da potncia. As antenas Yagi

    esto entre as mais caras, vendidas por 150 dlares ou

    mais. Alm do problema do preo, existe um aumento

    no risco de uso indevido na rede, j que o sinal ir se

    propagar por uma distncia maior, mais uma razo

    para reforar a segurana.

    Para ligar as antenas ao ponto de acesso ou placa usado um cabo especial chamado pigtail, um

    cabo fino, sempre relativamente curto, usado como um adaptador entre a minscula sada usada nas

  • Instalao de Dispositivos de Rede 60

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    placas e a entrada do cabo ou antena. Os pigtails invariavelmente causam uma pequena perda de

    sinal, pois para ser flexvel o cabo possui apenas uma fina camada de blindagem. Justamente por

    isso, eles devem ser o mais curto possveis, tendo apenas o comprimento necessrio para realizar a

    conexo.

    Ao cobrir distncias maiores, o ideal que o ponto de

    acesso seja instalado prximo antena, com um cabo

    de rede ligando-o ao servidor ou switch. As redes

    801.11x trabalham com sinais de baixa potncia (em

    geral menos de 0.25 watt); por isso, qualquer tipo de

    cabo longo causa uma grande perda de sinal.

    Para casos em que a antena do ponto de acesso no

    suficiente, mas tambm no existe necessidade de uma antena cara, existe a opo de fazer um

    concentrador caseiro, um tipo de "antena" que concentra o sinal recebido pela antena padro do

    ponto de acesso, fazendo com que ela cubra uma rea mais focalizada, porm com um ganho maior.

    Alm de melhorar a qualidade do sinal na rea desejada, ela reduz o alcance nas demais direes,

    fazendo com que seja muito mais difcil captar o sinal da sua rede de fora.

    Esta uma receita muito simples. Voc precisa de alguma folha de metal ou fio (como uma malha

    de fios, pedao de lata ou papel laminado) e um pedao de isopor ou papelo, recortado em formato

    de lua e com um orifcio no centro, usado para encaixar na antena. O papel laminado colado em

    volta do molde e o conjunto encaixado em uma das antenas do ponto de acesso.

    Assim como em uma antena miniparablica, os sinais recebidos

    em determinada direo (para onde a antena apontada) so

    refletidos de forma concentrada em direo antena do ponto de

    acesso ou placa, aumentando o ganho. Por outro lado, o sinal

    torna-se muito mais fraco nas outras direes, dificultando as

    coisas para seu vizinho interessado em roubar sinal.

    Voc pode baixar o modelo com os ngulos corretos no:

    http://www.freeantennas.com/projects/template/parabolic.pdf

    Vrias fotos com exemplos esto disponveis no:

    http://www.freeantennas.com/projects/template/gallery/

    Existe ainda a popular "cantenna", um tipo de antena Yagi feita usando uma lata de batata Pringles.

    Voc encontra a receita no:

    http://www.oreillynet.com/cs/weblog/view/wlg/448

  • Instalao de Dispositivos de Rede 61

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Power over Ethernet (PoE)

    Em muitas situaes, pontos de acesso e outros dispositivos de rede precisam ser instalados em

    telhados e outros locais de difcil acesso. Nesses casos, alm do cabo de rede, necessrio fazer a

    instalao eltrica, o que aumenta os custos. O Power over Ethernet, ou PoE, um padro que

    permite transmitir energia eltrica usando o prprio cabo de rede, juntamente com os dados,

    solucionando o problema.

    Tudo comeou com projetos artesanais, que utilizavam os dois pares de fios no usados em redes

    100BASE-TX (de 100 megabits) para enviar corrente eltrica atravs do cabo de rede. Voc poderia

    ento crimpar os cabos de rede utilizando apenas os pares verde e laranja e usar o par marrom ou

    azul para transmitir uma corrente de 12V DC para o dispositivo do outro lado do cabo, eliminando a

    necessidade de usar uma fonte de alimentao separada. Ao contrrio da corrente alternada usada na

    rede eltrica, a corrente contnua no gera muita interferncia, permitindo que estas solues

    artesanais funcionassem relativamente bem.

    Com o passar do tempo, a idia acabou pegando e deu origem ao padro IEEE 802.3af, ratificado

    em 2005, que j suportado por diversos produtos.

    No padro, dois dos quatro pares de fios do cabo de par tranado so utilizados para transmitir uma

    corrente com tenso de 48 volts e at 400 mA o que, depois de descontadas todas as perdas, resulta

    em uma capacidade de fornecimento de at 12.95 watts. A energia suficiente para alimentar a

    grande maioria dos pontos de acesso, telefones VoIP e outros dispositivos menores ou at mesmo

    um notebook de baixo consumo.

    Um sistema especial de modulao permite que os dois pares que transmitem energia sejam usados

    tambm para transmitir dados, o que permite o uso em conjunto com dispositivos Gigabit Ethernet.

    A tecnologia no muito diferente da utilizada desde o incio do sculo passado no sistema

    telefnico, que tambm transmite uma corrente com tenso de 48 volts (usada para alimentar o

    aparelho) juntamente com o sinal de voz.

    Existem duas opes para utilizar o PoE. A primeira utilizar um conjunto de injector (injetor) e

    splitter (divisor) posicionados entre o switch e o dispositivo que vai receber energia. O injetor

    ligado na tomada e "injeta" energia no cabo, enquanto o splitter separa a corrente eltrica do sinal

    de rede, oferecendo dois conectores ao dispositivo: um conector de rede e um conector de energia,

    ligado no lugar da fonte:

  • Instalao de Dispositivos de Rede 62

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Usar o injetor e o splitter a soluo mais simples, j que voc no precisa mexer no resto da

    estrutura da rede, mas no necessariamente a mais barata, j que voc precisa comprar dois

    dispositivos adicionais para cada aparelho que precisa receber energia:

    Injetor PoE (sem a fonte) e splitter

    A segunda soluo, mais vivel para situaes em que voc queira usar o PoE para vrios

    dispositivos usar diretamente um PoE switch (um switch Ethernet capaz de enviar energia em

    todas as portas) e apenas pontos de acesso e outros dispositivos compatveis, eliminando a

    necessidade de usar injectors e splitters:

  • Instalao de Dispositivos de Rede 63

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    O switch capaz de detectar se o dispositivo ligado na outra ponta do cabo suporta ou no o PoE, o

    que feito medindo a resistncia. S depois de detectar a presena de um dispositivo compatvel

    que ele inicia a transmisso de corrente. Isso permite que voc conecte tambm dispositivos

    "normais" ao switch, sem risco de queim-los.

    possvel ainda usar solues hbridas, combinando um ponto de acesso (ou outro dispositivo) com

    suporte nativo ao PoE com um switch comum. Nesse caso, voc precisa apenas do injetor (os mais

    baratos custam a partir de US$ 20 no exterior), j que o

    dispositivo j incorpora os circuitos referentes ao splitter.

    Os pontos de acesso com suporte a PoE esto se

    tornando cada vez mais comuns. Externamente, no

    existe nada que diferencie um AP com suporte a PoE de

    um tradicional, necessrio pesquisar nas

    especificaes.

    SMC WHSG14G, com suporte a PoE

    Atualmente, o PoE usado basicamente para alimentar pontos de acesso wireless instalados em

    locais inacessveis, mas uma nova verso do padro pode aumentar sua rea de atuao. O padro

    IEEE 802.3at ou PoE+, em desenvolvimento desde 2005 (http://www.ieee802.org/3/at/) aumentar

    a capacidade de transmisso para at 60 watts, o que permitir que o PoE seja usado para alimentar

    notebooks ou at mesmo PCs de baixo consumo.

    Isso pode levar a uma pequena revoluo, j que os equipamentos recebero energia j estabilizada

    e convertida para DC diretamente atravs do cabo de rede, sem necessidade de utilizar uma fonte de

    alimentao externa, como atualmente. Voc poder ento carregar o notebook simplesmente

    ligando-o ao cabo de rede, sem falar na possibilidade de usar PCs ultra-compactos, ou terminais de

    rede que precisem apenas ser ligados ao cabo de rede para funcionarem, sem a baguna de cabos,

    filtros de linha e extenses que temos atualmente.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 64

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    Exerccios de Fixao

    1 O que fibra tica?

    2 Quando eu devo utilizar a fibra tica e por qu?

    3 Colocar conectores em fibras ticas igual a crimpar RJ45 em cabos par tranado? Explique.

    4 Fale sobre as vantagens e desvantagens de se utilizar fibras ticas.

    5 Quais os meios de transmisso sem fio mais conhecidos? fale brevemente sobre eles.

    6 Quais so as trs categorias de dispositivos sem fio? Fale brevemente.

    7 Quais os padres de transmisso Wi-Fi? Comente brevemente.

    8 O que MIMO? Como funciona? D exemplo.

    9 O que Bluetooth?

    10 Como chamada a rede formada por dispositivos Bluetooth?

    11 O que PoE? Para que serve? D um exemplo.

    Trabalho extra

    Faa um quadro comparativo dos principais meios de comunicao vistos (metlicos e no

    metlicos) ilustrando suas vantagens e desvantagens individuais bem como custos manuteno e

    detalhes tcnicos significativos para ajudar em uma possvel tomada de deciso.

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    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    3. DISPOSITIVOS (NS)

    Hubs e Switches

    O hub ou switch simplesmente o corao da rede. Ele serve como um ponto central, permitindo

    que todos os pontos se comuniquem entre si. Todas as placas de rede so ligadas ao hub ou switch e

    possvel ligar vrios hubs ou switches entre si (at um mximo de 7), caso necessrio.

    A diferena entre os hubs e switches que o hub apenas retransmite tudo o que recebe para todos os

    micros conectados a ele, como se fosse um espelho. Isso significa que apenas um micro pode

    transmitir dados de cada vez e que todas as placas precisam operar na mesma velocidade, que

    sempre nivelada por baixo. Caso voc coloque um micro com uma placa de 10 megabits na rede, a

    rede toda passar a trabalhar a 10 megabits.

    Os switches por sua vez so aparelhos muito mais inteligentes. Eles fecham canais exclusivos de

    comunicao entre o micro que est enviando dados e o que est recebendo, permitindo que vrios

    pares de micros troquem dados entre si ao mesmo tempo. Isso melhora bastante a velocidade em

    redes congestionadas, com muitos micros. Outra vantagem dos switches que eles permitem o uso

    do modo full-duplex, onde possvel enviar e receber dados simultaneamente. Isso permite que os

    micros disponham de 100 ou 1000 megabits em cada sentido, agilizando as transmisses.

    Hoje em dia, os hubs "burros" caram em desuso. Quase todos venda atualmente so "hub-

    switches", modelos de switches mais baratos, que custam quase o mesmo que um hub antigo.

    Depois destes, temos os switches "de verdade", capazes de gerenciar um nmero muito maior de

    portas, sendo por isso adequados a redes de maior porte.

    Um switch pode operar de quatro formas. No sistema cut-through o switch inicia a

    retransmisso dos frames imediatamente aps receber os headers (que contm os endereos de

    origem e de destino). Nesse modo o switch no faz nenhum tipo de verificao no frame,

    simplesmente o retransmite da forma como os dados foram recebidos. No modo store-and-forward

    o switch armazena o pacote na memria, realiza algumas verificaes bsicas e s ento envia o

    pacote ao destinatrio, descartando pacotes invlidos e solicitando a retransmisso de pacotes

    corrompidos.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 66

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    A vantagem do modo cut-through a baixa latncia, j que o switch executa muito pouco

    processamento e vai retransmitindo os dados do pacote conforme eles so recebidos. Entretanto,

    alm da questo da estabilidade e melhor uso da banda da rede, o modo store-and-forward oferece

    uma vantagem importante, que o fato de permitir que as portas do switch trabalhem a diferentes

    velocidades, sem precisar reduzir a taxa de transmisso da porta mais rpida, limitando-a da porta

    mais lenta.

    Uma terceira tecnologia a adaptative cut-through, disponvel em modelos mais recentes. Nesse

    modo, o switch opera inicialmente em modo cut-through (para minimizar a latncia), mas passa

    automaticamente a operar em modo store-and-forward caso detecte um grande volume de frames

    invlidos ou corrompidos, ou caso precise transmitir frames entre duas portas operando a diferentes

    velocidades (100 e 1000, por exemplo). No caso dos switches adaptative cut-through gerenciveis,

    possvel tambm forar um dos dois modos de operao.

    Hoje em dia, o modo de operao do switch mais uma opo de design do que uma diferena

    prtica, pois em redes de 100 e 1000 megabits o tempo de latncia sempre muito baixo,

    independentemente do modo de operao. A maioria dos switches gigabit atuais operam com

    tempos de latncia inferiores a 20 microsegundos (0.02 ms), o que uma necessidade, j que um

    switch lento no conseguiria encaminhar 1 gigabit de dados por segundo em primeiro lugar.

    O quarto modo de operao, pouco relevante hoje em dia, o fragment-free, onde o switch

    aguarda o recebimento dos primeiros 64 bytes do frame, certifica-se de que no ocorreu uma coliso

    e s ento o retransmite. Este modo foi desenvolvido para minimizar a ocorrncia de colises, mas

    se tornou irrelevante com a popularizao do modo full-duplex, onde negociado um canal

    exclusivo de transmisso entre cada estao e o switch, eliminando o problema.

    Voltando ao tema inicial, tanto os "hub-switches", quanto os switches "de verdade" so dispositivos

    que trabalham no nvel 2 do modelo OSI. O que muda entre as duas categorias o nmero de portas

    e recursos. Os switches "de verdade" possuem interfaces de gerenciamento, que voc acessa atravs

    do navegador em um dos micros da rede, que permitem visualizar diversos detalhes sobre o trfego,

    descobrir problemas na rede e alterar diversas configuraes, enquanto que os "hub-switches" so

    dispositivos burros.

    Hoje em dia, existem ainda os "level 3 switches", uma categoria ainda mais inteligente de switches,

    que incorporam algumas caractersticas dos roteadores. Eles permitem definir rotas entre os

  • Instalao de Dispositivos de Rede 67

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    diferentes micros da rede com base no endereo MAC ou endereo IP, criar redes virtuais (VLANs)

    e assim por diante.

    O uso de VLANs permite dividir as portas do switch em dois ou mais switches lgicos, que

    realmente funcionam como se fossem aparelhos separados, dando uma grande flexibilidade ao

    definir a topologia da rede.

    Os switches com interfaces de gerenciamento so genericamente chamados de "manageable

    switchs" (switches gerenciveis) ou "fully managed switchs", enquanto os switches mais simples

    so chamados de "unmanaged switchs" (switches no-gerenciveis).

    Um exemplo de switch gerencivel de baixo custo o Linksys SRW2008 que custa (no exterior)

    pouco mais de US$ 200. Nele, a interface de gerenciamento acessvel usando o navegador.

    Inicialmente o switch fica disponvel atravs do endereo "192.168.1.254" (voc precisa configurar

    seu PC para um endereo dentro da mesma faixa para acess-lo), mas o endereo pode ser alterado

    aps o primeiro acesso. possvel tambm acessar a configurao do switch usando um cabo serial

    e um cliente de terminal, como o Hyper Terminal (no Windows) ou o Minicom (no Linux).

    Linksys SRW2008

    Existe ainda uma categoria de switches intermedirios, chamados de "smart switchs". Eles so

    switches gerenciveis de baixo custo, destinados a redes domsticas, que oferecem apenas um

    pequeno conjunto das opes disponveis nos modelos fully managed, mas em troca custam menos.

    Duas caractersticas bsicas disponveis nos smart switches so a possibilidade de criar redes

    virtuais e ativar o uso do QoS.

    O QoS permite priorizar o trfego de determinados tipos de dados (streaming de vdeo, por

    exemplo) ou o trfego de determinadas portas (a porta onde o servidor est conectado, por

    exemplo), evitando interrupes no fluxo de dados nos momentos de atividade intensa da rede.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 68

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Temos tambm os "stackable switchs" (switches empilhveis) que podem ser combinados para

    formar switches maiores. Eles normalmente so produzidos no formato 1U, de forma a serem

    instalados em racks para servidores:

    Netgear FSM7328S, um exemplo de stackable switch

    Se o objetivo fosse simplesmente obter mais portas, voc poderia muito bem ligar vrios switches

    baratos utilizando cabos de rede. Ligando trs switches de 8 portas, voc obteria um switch de 20

    portas (4 das portas so sacrificadas para fazer a ligao) e assim por diante:

    Ligao de trs hub-switches em modo daisy chain

    Antigamente, a ligao era feita usando cabos cross-over, ou utilizando a porta "uplink" do hub,

    mas nos hub-switches atuais voc pode utilizar qualquer uma das portas e utilizar tanto cabos

    straight quanto cabos cross-over, pois o switch capaz de detectar o tipo de cabo usado.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 69

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Esta configurao apelidada de "daisy chain" e permite que voc interconecte at 5 nveis de hubs

    ou de switches (o primeiro ligado ao segundo, o segundo ao terceiro, o terceiro ao quarto e o

    quarto ao quinto) este limite existe porque as estaes ligadas a um sexto switch excederiam o

    limite de repeties ao se comunicarem com as estaes ligadas ao primeiro.

    possvel interligar mais do que 5 switches, desde que voc ligue-os a um switch central. Voc

    poderia ter, por exemplo, 8 switches de 8 portas ligados s 8 portas do switch central, totalizando 56

    portas disponveis. O switch central passa ento a ser chamado de "backbone switch", j que passa a

    ser a espinha dorsal da rede.

    O problema que nesse caso a comunicao entre os switches feita na velocidade da rede, ou seja,

    a 100 ou 1000 megabits, o que cria um grande gargalo em situaes onde vrios micros (ligados a

    diferentes switches) precisem transmitir dados simultaneamente.

    A principal vantagem dos stackable switches que eles possuem barramentos de comunicao

    dedicados (chamados de "stacking bus") para a comunicao entre os switches, que oferecem

    velocidades de transmisso muito mais elevadas, eliminando o gargalo:

    Portas do stacking bus utilizado para interligar os switches. Neste modelo da Netgear, at 6

    switches podem ser interligados. Alm de serem ligados um ao outro, o ltimo ligado ao primeiro,

    de forma a manter a comunicao caso um dos 6 falhe ou seja desligado.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 70

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Para cortar custos nos modelos mais baratos, comum que o barramento dedicado seja substitudo

    por uma ou mais portas do padro Ethernet seguinte, que podem ser usadas para fazer a interligao

    entre os switches. Um switch com portas de 100 megabits pode incluir ento uma porta uplink de

    1000 megabits, por exemplo.

    Alm disso, eles permitem a conexo de um nmero maior de switches (atendendo a situaes onde

    voc precisa de um nmero muito grande de portas, como no caso de datacenters), alm de opes

    de gerenciamento e recursos extras, como a presena de algumas portas para cabos de fibra ptica,

    que podem ser utilizados para criar backbones de longa distncia interligando os switches.

    O Netgear FSM7328S da foto anterior, por exemplo, possui 24 portas de 100 megabits e 4 portas

    gigabit, que suportam o uso de cabos de par tranado ou de fibra ptica. O switch trabalha

    utilizando o modo store and forward, de forma que as conexes envolvendo portas de velocidades

    diferentes no so niveladas por baixo. Um servidor ligado a uma das portas gigabit poderia (na

    ausncia de outros gargalos, como a taxa de transferncia do HD ou overhead do protocolo) atender

    10 clientes ligados s portas de 100 megabits, enviando 100 megabits de dados para cada um,

    simultaneamente.

    Bridges

    Temos tambm os bridges (pontes), que permitem interligar dois segmentos de rede, de forma que

    eles passem a formar uma nica rede. Em redes antigas, onde era utilizado um nico cabo coaxial

    ou um hub burro, o uso de bridges permitia dividir a rede em segmentos menores, reduzindo, assim,

    o volume de colises e melhorando o desempenho da rede. O bridge trabalha no nvel 2 do modelo

    OSI, verificando os endereos MAC de

    origem e de destino dos frames e

    encaminhando apenas os frames necessrios

    de um segmento a outro. Outra vantagem

    que a rede passa a comportar duas

    transmisses simultneas, uma envolvendo

    micros do segmento A e outra envolvendo

    micros do segmento B:

  • Instalao de Dispositivos de Rede 71

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Hoje em dia no faz sentido usar bridges para dividir a rede em segmentos porque os switches j

    desempenham essa funo, criando segmentos individuais para cada micro, o que praticamente

    elimina o problema das colises, mas eles foram muito utilizados na poca dos hubs burros.

    Outra utilidade dos bridges unificar segmentos de rede baseados em mdias diferentes.

    Antigamente, quando ainda estava acontecendo a transio das redes com cabos coaxiais para as

    redes de par tranado, era muito comum que fosse utilizado um bridge para interligar os hosts

    conectados rede antiga, com cabo coaxial rede nova, com cabos de par tranado. Graas ao

    trabalho do bridge, tudo funcionava de forma transparente.

    O bridge no precisa necessariamente ser um dispositivo dedicado. Veja o caso deste hub antigo,

    que alm das 8 portas para cabos de par tranado, possui tambm um conector de cabo coaxial, o

    que permite que ele assuma tambm a funo de bridge, interligando os dois segmentos de rede:

    Hub 10/10 antigo, com sada para cabo coaxial

    Atualmente, o exemplo mais comum de bridge so os pontos de acesso wireless, que podem

    interligar os micros da rede cabeada aos micros conectados rede wireless, criando uma nica rede.

    Muitos pontos de acesso incorporam tambm switches de 4 ou mais portas, ou at mesmo

    miniroteadores, que permitem compartilhar a conexo entre os micros da rede local. Hoje em dia,

    dispositivos "tudo em um" so cada vez mais comuns, pois com o avano das tcnicas de

    fabricao, tornou-se possvel incluir cada vez mais circuitos em um nico chip, fazendo com que

    um ponto de acesso "tudo em um" custe praticamente o mesmo que um ponto de acesso sem as

    funes extras.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 72

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Repetidor

    O repetidor um dispositivo responsvel por ampliar o tamanho mximo do cabeamento da rede.

    Ele funciona como um amplificador de sinais, regenerando os sinais recebidos e transmitindo esses

    sinais para outro segmento da rede.

    Como o nome sugere, ele repete as informaes recebidas em sua porta de entrada na sua porta de

    sada. Isso significa que os dados que ele mandar para um micro em um segmento, estes dados

    estaro disponveis em todos os segmentos, pois o repetidor um elemento que no analisa os

    quadros de dados para verificar para qual segmento o quadro destinado. Assim ele realmente

    funciona como um extensor do cabeamento da rede. como se todos os segmentos de rede

    estivessem fisicamente instalados no mesmo segmento.

    Apesar de aumentar o comprimento da rede, o repetidor traz como desvantagem diminuir o

    desempenho da rede. Isso ocorre porque, como existiro mais maquinas na rede, as chances de o

    cabeamento estar livre para o envio de um dado sero menores. E quando o cabeamento esta livre,

    as chances de uma coliso sero maiores, j que teremos mais maquinas na rede.

    Atualmente voc provavelmente no encontrara repetidores como equipamento independentes, esse

    equipamento esta embutido dentro de outros, especialmente do hub. O hub , na verdade, um

    repetidor (mas nem todo repetidor um hub), j que ele repete os dados que chegam em uma de

    suas portas para todas as demais portas existentes.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 73

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Roteadores

    Finalmente, temos os roteadores, que so o topo da cadeia evolutiva. Os roteadores so ainda mais

    inteligentes, pois so capazes de interligar vrias redes diferentes e sempre escolher a rota mais

    rpida para cada pacote de dados. Os roteadores operam no nvel 3 do modelo OSI, procurando por

    endereos IP em vez de endereos MAC.

    Usando roteadores, possvel interligar um nmero enorme de redes diferentes, mesmo que

    situadas em pases ou mesmo continentes diferentes. Note que cada rede possui seu prprio roteador

    e os vrios roteadores so interligados entre si. possvel interligar inmeras redes diferentes

    usando roteadores, e no seria de se esperar que todos os roteadores tivessem acesso direto a todos

    os outros roteadores a que estivesse conectado.

    Pode ser que, por exemplo, o roteador 4 esteja ligado apenas ao roteador 1, que esteja ligado ao

    roteador 2, que por sua vez esteja ligado ao roteador 3, que esteja ligado aos roteadores 5 e 6. Se um

    micro da rede 1 precisar enviar dados para um dos micros da rede 6, ento o pacote passar

    primeiro pelo roteador 2, ser encaminhado ao roteador 3 e finalmente ao roteador 6. Cada vez que

    o dado transmitido de um roteador para outro, temos um "hop".

    Os roteadores so inteligentes o suficiente para determinar o melhor caminho a seguir. Inicialmente,

    o roteador procurar o caminho com o menor nmero de hops: o caminho mais curto. Mas se por

    acaso perceber que um dos roteadores desta rota est ocupado demais (o que pode ser medido pelo

    tempo de resposta), ele procurar caminhos alternativos para desviar do trecho de lentido, mesmo

    que para isso o sinal tenha que passar por mais roteadores. No final, apesar do sinal ter percorrido o

    caminho mais longo, chegar mais rpido, pois no precisar ficar esperando na fila do roteador

    congestionado.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 74

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    A Internet , na verdade, uma rede gigantesca, formada por vrias sub-redes interligadas por

    roteadores. Todos os usurios de um pequeno provedor, por exemplo, podem ser conectados

    Internet por meio do mesmo roteador. Para baixar uma pgina do Google, por exemplo, o sinal

    dever passar por vrios roteadores, vrias dezenas em alguns casos. Se todos estiverem livres, a

    pgina ser carregada rapidamente. Porm, se alguns estiverem congestionados, pode ser que a

    pgina demore vrios segundos antes de comear a carregar.

    Voc pode medir o tempo que um pedido de conexo demora para ir at o destino e ser respondido

    usando o ping. Para verificar por quantos roteadores o pacote est passando at chegar ao destino,

    use o comando "traceroute" (no Linux) ou "tracert" (no Windows).

    Os roteadores podem ser desde PCs comuns, com duas ou mais placas de rede, at

    supercomputadores capazes de gerenciar centenas de links de alta velocidade. Muda o desempenho

    e muda o sistema operacional usado, mas o trabalho fundamentalmente o mesmo.

    Roteador Cisco com diversos links de fibra ptica

    Quando voc usa um PC com duas placas de rede para compartilhar a conexo com os micros da

    rede local, voc est configurando-o para funcionar como um roteador simples, que liga uma rede (a

    Internet) a outra (a sua rede domstica). O mesmo acontece ao configurar seu modem ADSL como

    roteador. Pense que a diferena entre os switches e os roteadores justamente esta: os switches

    permitem que vrios micros sejam ligados formando uma nica rede, enquanto que os roteadores

    permitem interligar vrias redes diferentes, criando redes ainda maiores, como a prpria Internet.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 75

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Dentro de uma mesma rede possvel enviar pacotes de broadcast, que so endereados a todos os

    integrantes da rede simultaneamente e, ao usar um hub burro, todos os micros recebem todas as

    transmisses. Um roteador filtra tudo isso, fazendo com que apenas os pacotes especificamente

    endereados a endereos de outras redes trafeguem entre elas. Lembre-se de que, ao contrrio das

    redes locais, os links de Internet so muito caros, por isso essencial que sejam bem aproveitados.

    Exerccios de Fixao

    1 Qual a diferena entre hub e switch? Explique.

    2 O que so switches gerenciveis e switches no-gerenciveis? Fale sobre eles.

    3 O que so stackable switchs? Para que eles servem? D exemplo.

    4 O que so Bridges? Para que servem? D um exemplo de uso.

    5 O que um roteador? Para que serve? D um exemplo de uso.

    6 O que fazem os comandos traceroute e o tracert? Explique.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 76

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    4. CABEAMENTO ESTRUTURADO: CONECTORES, PATCH PANEL

    FONTE: http://www.zfnet.com.br/noticias/ler.php?noti1_cod=33

    Diferena entre os sistemas de cabeamento estruturado e no-estruturado.

    A estruturao um movimento que se iniciou volta da dcada de 70. A idia era planejar o

    conjunto todo de modo a se diminuir as manutenes e se aumentar a vida til. Desta poca surge a

    anlise estruturada de sistemas e posteriormente surgiu o sistema de cabeamento estruturado.

    Vedolin (2008) afirma que existem sistemas de cabeamento no-estruturado e sistemas estruturado.

    Em relao aos primeiros:

    O cabeamento no-estruturado, utiliza mdias proprietrias e dedicadas para tipos especficos de

    aplicao, ou seja, um tipo de cabo para voz, outro para dados, outro para sistemas de controle,

    resultando em diversas topologias, padres e conexes. Este resultado, alm de dificultar a

    manuteno e expanso da rede, faz com que ela se torne mais suscetvel a problemas de conexo,

    causados por danos fsicos, interferncias eletromagnticas e, dentre outros motivos, torna-se um

    fator limitante para a implantao de novas tecnologias..

    Um sistema de cabeamento estruturado um sistema que faz uso de cabos UTP, equipamentos,

    dispositivos e servidores que so planejados e dimensionados de modo integrado, para transmitirem

    imagens, sons, dados e voz com critrios de engenharia, para que possa durar muitos anos e sem

    apresentar problemas. Tambm o nome de uma disciplina a qual estuda a disposio organizada e

    padronizada de conectores e meios de transmisso de redes de computadores e de telefonia, de

    maneira a tornar a infra-estrutura de cabos independente do tipo de aplicao (WIKI, 2008).

    Para que um sistema de cabeamento estruturado funcione a contento, ele deve possuir alguns

    componentes principais.

    Segundo o website SypNet, um sistema de cabeamento estruturado considera os seguintes

    elementos: 1 - Entrada do Edifcio; 2 - Sala de Equipamentos; 3 - Cabeao Backbone; 4 -

    Armrio de Telecomunicaes; 5 - Cabeao Horizontal e, 6 - rea de Trabalho e definido no

    Sistema de Cabeamento Estruturada EIA/TIA 568A.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 77

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Ainda com relao cabeamento estruturado, Vedoin (2008) afirma que:

    Outro ponto que merece ateno especial em um sistema de cabeamento estruturado diz respeito a

    sua instalao. Existem normas para a instalao e operao do SCS que visam assegurar a

    disponibilidade e a integridade do sistema. A instalao inadequada poder acarretar na no

    funcionabilidade dos servios. Para garantir a qualidade do sistema, a instalao deve ser feita por

    uma empresa especializada, com profissionais certificados por instituies reconhecidas nacional e

    internacionalmente. Um sistema de cabeamento estruturado dever ter no mnimo 10 anos de vida

    til e algumas empresas (ex. Furukawa) estendem a garantia para at 25 anos.

    O sistema de cabeamento estruturado, ento, segue normas e possui uma vida mais longa em

    relao aos sistemas no-estruturados.

    Material complementar: Vdeos sobre projetos de rede, cabeamento estruturado e crimpagem de

    cabos.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 78

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  • Instalao de Dispositivos de Rede 79

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    Exerccios de Fixao

    1 Com suas palavras, explique qual a importncia do cabeamento estruturado. Se quiser pode

    utilizar exemplos.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 80

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    5. MODEM, INTERNET E ALGUMAS DEFINIES

    Glossrio de termos

    Fonte: http://www.abusar.org.br/ - http://www.abusar.org.br/manuais/index.html

    MODEM

    A palavra Modem vem da juno das palavras modulador e demodulador.[1][2] Ele um

    dispositivo eletrnico que modula um sinal digital em uma onda analgica, pronta a ser transmitida

    pela linha telefnica, e que demodula o sinal analgico e o reconverte para o formato digital

    original.[2] Utilizado para conexo Internet, BBS, ou a outro computador.

    O processo de converso de sinais binrios para analgicos chamado de modulao/converso

    digital-analgico. Quando o sinal recebido, um outro modem reverte o processo (chamado

    demodulao). Ambos os modems devem estar trabalhando de acordo com os mesmos padres, que

    especificam, entre outras coisas, a velocidade de transmisso (bps, baud, nvel e algoritmo de

    compresso de dados, protocolo, etc).

    DSL

    Digital Subscriber Line (simplesmente DSL ou ainda xDSL) uma famlia de tecnologias que

    fornecem um meio de transmisso digital de dados, aproveitando a prpria rede de telefonia que

    chega na maioria das residncias. As velocidades tpicas de download de uma linha DSL variam de

    128 kilobits por segundo (kbps) at 24 Mbits/s dependendo da tecnologia implementada e oferecida

    aos clientes. As velocidades de upload so menores do que as de download para o ADSL e so

    iguais para o caso do SDSL.

    ADSL

    Acrnimo de "asymmetric digital subscriber line".

    ADSL uma tecnologia que permite transferncia digital de dados em alta velocidade por meio de

    linha telefnica de cobre comum, com pares tranados.

    Baseada numa linha telefnica especial,esta tecnologia atinge de 256 Kbps at 9 Mbps no

    downstream (provedor -> assinante) e at 1 Mbps no upstream (assinante -> provedor) - um

    desempenho muito superior mdia atual, que de 56 Kbps.

    O sistema divide sua linha em duas, uma para telefone, e outra para dados.

    E a banda de dados, em duas, uma maior, para Download, e outra menor, para Upload, aa o nome,

    Assimtrica.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 81

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Esquema de transmisso assncrona do ADSL

    Saiba mais em: http://www.abusar.org.br/tutorial_adsl.html

    NAT

    Em redes de computadores, NAT, Network Address Translation, tambm conhecido como

    masquerading uma tcnica que consiste em reescrever os endereos IP de origem de um pacote

    que passam por um router ou firewall de maneira que um computador de uma rede interna tenha

    acesso ao exterior (rede pblica).

    Limitaes

    Por reconhecer apenas os protocolos TCP e UDP, no possvel estabelecer uma conexo que no

    utilize um desses protocolos.

    O nmero gerado pela tabela de hash tem apenas 16 bits, o que faz com que esta tcnica permita

    apenas 65505 conexes ativas. Dependendo das dimenses da rede e do nmero de pedidos feitos

    pelos computadores desta rede, o limite de 65505 pode ser facilmente atingido.

    Vantagens

    As entradas no NAT so geradas apenas por pedidos dos computadores de dentro da rede privada.

    Sendo assim, um pacote que chega ao router vindo de fora e que no tenha sido gerado em resposta

    a um pedido da rede, ele no encontrar nenhuma entrada no NAT e este pacote ser

    automaticamente descartado, no sendo entregue a nenhum computador da rede. Isso impossibilita a

    entrada de conexes indesejadas e o NAT acaba funcionando como uma firewall.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 82

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    ATM

    Asynchronous Transfer Mode, protocolo de telecomunicaes. O ATM uma tecnologia de

    comunicao de dados de alta velocidade usada para interligar redes locais, metropolitanas e de

    longa distncia para aplicaes de dados, voz, udio, e vdeo.

    Estas velocidades so possveis porque o ATM foi desenhado para ser implementado por hardware

    em vez de software, sendo assim so conseguidas velocidades de processamento mais altas.

    O ATM suporta dois tipos de interface: Rede-Utilizador (UNI) e Rede-Rede (NNI). Quando uma

    clula passa do utilizador para a rede ou da rede para o utilizador, ela transporta quatro bits,

    chamados GFC (Generic Flow Control), no entanto quando passa dentro de uma rede ou entre

    redes, o campo GFC no usado para expandir o comprimento do campo VPI (Virtual Path

    Identifier).

    O caminho virtual que representa um grupo de circuitos virtuais transportados ao longo do mesmo

    caminho identificado pelo Virtual Path Identifier (VPI) que tem 8 bits e representa metade da

    ligao de identificao utilizada pelo ATM. Apesar de ter 8 bits de comprimento numa clula UNI,

    o campo expande para 12 bits de modo a preencher o campo GFC numa clula NNI.

    O VCI (Virtual Channel Identifier) a segunda metade das duas partes do identificador de ligao

    transportado no cabealho do ATM. Este campo de 16 bits identifica a ligao entre duas estaes

    ATM, quando comunicam fim a fim. O Payload Type Identifier (PTI) indica o tipo de informao

    transportada na poro de 48 bytes de dados da clula ATM.

    FONTE: http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialatm/pagina_1.asp

    A rede ATM s possui 2 provedores. UOL ou Terra, j que nesse caso o acesso realmente

    fornecido pelo provedor, e no pela Telefonica.

    PPPoE

    (Point-to-Point Protocol over Ethernet) um protocolo para conexo de usurios em uma rede

    Ethernet a Internet. O protocolo PPPoE trabalha com a tecnologia Ethernet, que usada para ligar

    sua placa de rede ao modem, desta forma ele faz a autenticao para a conexo e aquisio de um

    endereo IP fixo mquina do usurio, por isso que cada vez mais as empresas que oferecem

    ADSL usam programas ou o navegador de internet do usurio para que este seja Autenticado, assim

    mais fcil identificar o usurio conectado e controlar suas aes como controle de mac,de banda

    etc...

  • Instalao de Dispositivos de Rede 83

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    PPPoA

    (point-to-point protocol over AAL5 - ou over ATM) uma adaptao do PPP para funcionar em

    redes ATM (ADSL).

    Quais as diferenas prticas entre o PPPoE e o PPPoA?

    A diferena principal est no fato do PPPoA s poder ser terminado num dispositivo de rede ATM e

    o PPPoE num Ethernet. Como nossas placas de rede so Ethernet (existem placas ATM, mas so

    caras e pouco utilizadas) e a maioria dos modems no lado do usurio s suportam Ethernet, no h

    como terminar a conexo PPPoA no micro. Ela deve ser terminada do modem. O IP ficar, ento,

    no modem e este dever operar no modo roteado. Existem, entretanto, alguns modems, como o

    3Com Dual Link permitem que o endereo de IP fique diretamente no micro mesmo com o PPPoA,

    e para isto lanam mo de alguns recursos especiais.

    No modo PPPoE, a conexo pode ser terminada tanto no modem como no micro, dependendo,

    claro, do suporte a modo roteado PPPoE no modem.

    Veja tambm os arquivos em PDF de como configurar o Modem DSL-500G Generation II -

    Telefonica em diversos modos de operao (NAT, PPPoE, ROUTER sem NAT e Bridge)

    Cronologia dos 40 anos da internet

    Fonte: http://www1.folha.uol.com.br/folha/informatica/ult124u617940.shtml

    Em 2009 a Internet completou 40 anos com 1,5 bilho de usurios

    1969: Em 2 de setembro, dois computadores na UCLA (Universidade da Califrnia, Los Angeles)

    trocam dados sem sentido no primeiro teste da Arpanet, uma rede militar experimental. A primeira

    conexo entre dois locais --a UCLA e a Stanford Research Institute, tambm na Califrnia--

  • Instalao de Dispositivos de Rede 84

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    acontece em 29 de outubro, apesar de a rede ser interrompida aps digitarem as duas primeiras

    letras da palavra "logon". A Universidade da Califrnia Santa Brbara e a Universidade de Utah

    tambm se juntam rede depois.

    Matt Sayles -25.ago.09/AP

    Em 25 de agosto de 2009 em comemorao aos 40 anos da

    Internet, Len Kleinrock, pioneiro da internet, posa com a

    primeira interface de rede, em Los Angeles

    1970: A Arpanet chega sua primeira ligao na costa leste dos Estados Unidos, na empresa Bolt,

    Beranek e Newman --agora BBN Technologies--, em Cambridge, Massachusetts.

    1972: Ray Tomlinson traz tambm o e-mail rede, escolhendo o smbolo "at" ou "@" como

    maneira de especificar endereos de e-mail pertencendo a outros sistemas.

    1973: A Arpanet ganha suas primeiras ligaes internacionais, na Inglaterra e Noruega.

    1974: Vint Cerf e Bob Kahn desenvolvem a tcnica de comunicaes TCP, permitindo que

    mltiplas redes se compreendam, criando a verdadeira internet. Posteriormente, o conceito se divide

    em TCP/IP antes de sua adoo formal, em 1 de janeiro de 1983.

    1983: O DNS (Domain Name System) proposto. A criao de sufixos como ".com", ".gov" e

    ".edu" chega um ano depois.

    1988: Um dos primeiros worms da internet, Morris, causa danos a milhares de computadores.

    1989: A Quantum Computer Services, agora AOL, inaugura o servio America Online para

    computadores Macintosh e Apple 2, comeando uma expanso que acabaria por conectar cerca de

    27 milhes de norte-americanos em 2002.

    1990: Tim Berners-Lee cria a WWW (World Wide Web) enquanto desenvolvia maneiras de

    controlar computadores a distncia na Cern (Organizao Europeia para Pesquisa Nuclear).

    1993: Marc Andreessen e colegas na Universidade de Illinois criam o Mosaic, primeiro navegador

    a combinar grficos e texto em uma nica pgina, abrindo a web para o mundo com um software

    fcil de usar.

    1994: Andreessen e outros na equipe do Mosaic formam uma empresa para desenvolver o primeiro

    navegador comercial, o Netscape. Isso chama a ateno da Microsoft e de outros desenvolvedores

    que iriam investir no potencial comercial da web. Dois advogados da rea de imigrao apresentam

  • Instalao de Dispositivos de Rede 85

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    o spam ao mundo, ao fazer propaganda de seus servios de "green card lottery" --programa de

    distribuio de vistos norte-americanos.

    1995: A Amazon.com abre suas portas virtuais.

    1998: Google monta um projeto iniciado nos dormitrios de Stanford. O governo dos Estados

    Unidos delega a superviso das polticas relacionadas a nomes de domnios para a Icann (Internet

    Corporation for Assigned Names and Numbers). O Departamento de Justia e 20 Estados acusam a

    Microsoft, criadora do onipresente sistema operacional Windows de abusar de seu poder de

    mercado, frustrando a competio com o Netscape e outros.

    1999: O Napster populariza o compartilhamento de arquivos de msica, levando a sucessores que

    mudaram permanentemente a indstria das gravadoras. A populao usuria de internet no mundo

    ultrapassa 250 milhes de pessoas.

    2000: O "boom" das empresas de tecnologia dos anos 1990 d lugar exploso da bolha do setor.

    A Amazon.com, eBay e outros sites so seriamente prejudicados em um dos primeiros usos em

    larga escala do ataque de negao de servio, que enche um site com tanto trfego falso que

    usurios de verdade no conseguem visit-lo.

    2002: A populao usuria de internet do mundo ultrapassa 500 milhes de pessoas.

    2004: Marck Zuckerberg inicia o Facebook, em seu segundo ano de curso na Universidade

    Harvard.

    2005: inaugurado o site de compartilhamento de vdeos YouTube.

    2006: A populao usuria de internet do mundo ultrapassa 1 bilho de pessoas.

    2007: A Apple lana o iPhone, trazendo o acesso a internet sem fio a mais milhes de pessoas.

    2008: Os usurios de internet do mundo ultrapassam 1,5 bilhes de pessoas. O total s na China

    chega a 250 milhes, ultrapassando os Estados Unidos como o pas com a maior populao usuria

    de internet do mundo. Os desenvolvedores do Netscape interrompem o navegador pioneiro, embora

    seu "sucessor", Firefox, permanea forte. Importantes companhias areas intensificam o uso de

    servios de internet nos voos.

    2009: O "Seattle Post-Intelligencer" torna-se o primeiro grande jornal dirio a ficar exclusivamente

    online. O Google anuncia o desenvolvimento de um sistema operacional com foco na web.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 86

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    Exerccios de Fixao

    1 Como dividido o sinal em uma transmisso ADSL?

    2 O que NAT e para que serve?

    3 Como funciona um modem?

    4 Qual a diferena bsica de PPPoE e PPPoA?

    5 Depois de ler sobre a Cronologia dos 40 anos da internet, o que lhe chamou mais ateno?

    Justifique.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 87

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    6. NOVAS TECNOLOGIAS DE REDE

    PLC

    PLC (Power Line Communications) a tecnologia que utiliza uma das redes mais utilizadas em

    todo o mundo: a rede de energia elctrica. A ideia desta tecnologia no nova. Ela consiste em

    transmitir dados e voz em banda larga pela rede de energia elctrica. Como utiliza uma infra-

    estrutura j disponvel, no necessita de obras numa edificao para ser implantada.

    A PLC trabalha na camada 2 do modelo ISO/OSI, ou seja, na camada de enlace. Sendo assim, pode

    ser agregada a uma rede TCP/IP (camada 3) j existente, alm de poder trabalhar em conjunto com

    outras tecnologias de camada 2.

    Histrico da tecnologia PLC

    Sistemas de Powerline Carrier, chamados tambm de OPLAT (Ondas Portadoras em Linhas de Alta

    Tenso), tm sido utilizados pelas empresas de energia elctrica desde a dcada de 1920. Estes

    sistemas foram e ainda so utilizados para telemetria, controle remoto e comunicaes de voz. Os

    equipamentos so muito robustos e normalmente tem uma vida til superior a trinta anos. S

    recentemente, com o avano de instalao de fibras pticas e reduo de preo dos sistemas de

    telecomunicaes, diversas empresas de energia elctrica decidiram abandonar o Carrier. Como

    resposta, os fabricantes esto deixando de produzir estes equipamentos por falta de procura.

    Algumas, poucas, aplicaes de banda estreita em residncias e sistemas de segurana e automao

    predial utilizam ainda sistemas de Powerline Carrier de banda estreita, baixa velocidade e com

    modulao analgica.

    Powerline Communications

    Em 1991, o Dr. Paul Brown da Norweb Communications (Norweb a empresa de Energia Elctrica

    da cidade de Manchester, Inglaterra) iniciou testes com comunicao digital de alta velocidade

    utilizando linhas de energia elctrica. Entre 1995 e 1997, ficou demonstrado que era possvel

    resolver os problemas de rudo e atenuar (mas no eliminar totalmente) as interferncias e que a

    transmisso de dados de alta velocidade poderia ser vivel.

    Em outubro de 1997, a Nortel e Norweb anunciaram que os problemas associados ao rudo e

    interferncia das linhas de electricidade estavam solucionados em apenas algumas faixas de

    frequncia. Mesmo assim dois meses depois, foi anunciado pelas mesmas empresas o primeiro teste

  • Instalao de Dispositivos de Rede 88

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    de acesso Internet, realizado numa escola de Manchester. Com isso, foi lanada uma nova ideia

    para negcios de telecomunicaes que a Nortel/Norweb chamaram de Digital Powerline.

    Em maro de 1998, a Nortel e a Norweb criaram uma nova empresa intitulada de NOR.WEB DPL

    com o propsito de desenvolver e comercializar Digital PowerLine (DPL).

    Todas as empresas elctricas do mundo estavam pensando em se tornar provedores de servios de

    telecomunicaes, utilizando seus activos de distribuio. Devemos lembrar que o sector de

    telecomunicaes estava passando por um crescimento explosivo no mundo (celular e Internet), e,

    particularmente no Brasil, estava em curso a maior privatizao de empresas de telecomunicaes.

    O acompanhamento dos desenvolvimentos e progressos da tecnologia Powerline era feito na poca,

    no Brasil, pelo Subcomit de Comunicaes do GCOI, e a APTEL, que foi criada em abril de 1999,

    realizou o seu primeiro Seminrio em setembro de 1999, com o tema: Tecnologia Powerline

    Communications (PLC).

    Convm tambm lembrar que na Europa em 1997 foi criado o PLC Frum e, em 1998, a UTC

    lanou nos USA o Power Line Telecommunications Forum (PLTF).

    Actualmente, temos diversos produtos comerciais com tecnologia Powerline Communications e o

    prprio FCC (Federal Communications Commission) fez declaraes sobre a viabilidade desta

    tecnologia com algumas ressalvas.

    Funcionamento

    Existem dois tipos de PLC:

    a primeira a interior (indoor), onde a transmisso conduzida usando a rede elctrica interna de

    um apartamento ou de um prdio;

    a segunda o exterior (outdoor), onde a transmisso conduzida usando a rede pblica exterior de

    energia elctrica.

    O princpio bsico de funcionamento das redes PLC que, como a frequncia dos sinais de conexo

    na casa dos MHz (1 a 30 MHz), e a energia elctrica da ordem dos Hz (50 a 60 Hz), os dois

    sinais podem conviver harmoniosamente, no mesmo meio. Com isso, mesmo se a energia elctrica

    no estiver passando no fio naquele momento, o sinal da Internet no ser interrompido.

    A tecnologia, tambm possibilita a conexo de aparelhos de som e vrios outros eletroeletrnicos

    em rede. A Internet sob PLC possui velocidade simtrica, ou seja, voc tem o mesmo desempenho

    no recebimento ou envio de dados.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 89

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    O sinal do BPL sai da central, indo para o injector, que vai se encarregar de envi-lo para a rede

    elctrica. No caminho, o repetidor tem a funo de evitar que os transformadores filtrem as altas

    frequncias.

    Chegando perto da casa, o extractor, que deixa o sinal pronto para uso da casa, chegando at o

    modem BPL, que vai converter para uso pelo computador, atravs de uma porta Ethernet ou USB.

    No penltimo passo, no caminho poste-casa, h 3 meios: por cabo de fibra ptica, por wireless ou

    pela prpria fiao elctrica, este ltimo mais provvel. Como h um repetidor a cada

    transformador, e nesse sistema com grids inteligentes no se usa mais os actuais 'relgios', descarta-

    se a desvantagem mais famosa na Internet do uso do PLC - de que os transformadores, por absorver

    os sinais, impossibilitariam a instalao.

    Vantagens do uso da PLC

    Uma das grandes vantagens do uso da PLC que, por utilizar a rede de energia elctrica, qualquer

    "ponto de energia" um potencial ponto de rede, ou seja, s preciso ligar o equipamento de

    conectividade (que normalmente um modem) na tomada, e pode-se utilizar a rede de dados. Alm

    disso, a tecnologia suporta altas taxas de transmisso, podendo chegar at aos 200Mbps em vrias

    frequncias entre 1,7MHz e 30MHz.

    Desvantagens do uso da PLC

    Uma das grandes desvantagens do uso da PLC (ou BPL), que qualquer "ponto de energia" pode se

    tornar um ponto de interferncia, ou seja, todos os outros equipamentos que utilizam

    radiofrequncia, como receptores de rdio, telefones sem fio, alguns tipos de interfone e,

    dependendo da situao, at televisores, podem sofrer interferncia. A tecnologia usa a faixa de

    frequncias de 1,7MHz a 50MHz, com espalhamento harmnico at frequncias mais altas. Outra

    desvantagem o facto de ser half-duplex sem esquecer que um sistema de banda partilhada. Estas

    duas caractersticas fazem com que o dbito seja reduzido em comparao com outras tecnologias.

    Em alguns pases, existem movimentos e aes judiciais contra a sua instalao.

    Dentro e fora de casa, a rede elctrica est sujeita a todo tipo de interferncia e rudos gerados por

    fontes chaveadas, motores e at dimmers. Outro fator negativo das redes elctricas sua oscilao:

    caractersticas como impedncia, atenuao e frequncia podem variar drasticamente de um

    momento para o outro, medida que luzes ou aparelhos ligados rede so ligados ou desligados.

    Alm disso, se a inteno for transmitir informao a longas distncias, os transformadores de

    distribuio so verdadeiras barreiras para a transferncia de dados. Apesar de permitirem a

    passagem de corrente alternada a 50 Hz ou 60 Hz com quase 100% de eficincia, os

    transformadores atenuam seriamente outros sinais de maior frequncia.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 90

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Para atender s suas prprias necessidades, as distribuidoras de energia elctrica ocasionalmente

    criam solues que fazem com que esses sinais contornem ou at atravessem os transformadores

    por meio de redes especiais de alta frequncia. Novas tcnicas so capazes de recuperar sinais

    fortemente atenuados, entretanto somente as grandes empresas tm acesso a essa tecnologia.

    Outra desvantagem vem do fato de a PLC ser uma mdia compartilhada e estruturada de modo

    paralelo. Assim, todas as casas ligadas numa mesma subestao elctrica compartilham a largura de

    banda disponvel. Isso significa que o desempenho da ligao pode variar de acordo com o nmero

    de pessoas que estiverem navegando ou baixando arquivos simultaneamente.

    Um dos grandes entraves que ainda existem para a ampla disseminao do acesso Internet para o

    pblico em geral , sem dvida, a falta de um meio de transmisso de dados de baixo custo.

    At recentemente, a maioria dos esforos pblicos e privados esteve concentrada na montagem de

    uma grande infraestrutura de comunicao, capaz de suportar o trfego de informaes na Internet

    por meio de grandes vias de dados, os chamados backbones.

    O passo seguinte consistiu em encontrar uma maneira simples e prtica de ligar individualmente

    cada usurio domstico ou empresa ao "backbone" principal, um trecho normalmente chamado de

    "the last mile" (a ltima milha) pelos profissionais da rea, isso at hoje tem sido feito utilizando

    infra-estruturas j existentes, como redes telefnicas ou de TV a cabo. Entretanto, esses meios tem-

    se concentrado em zonas urbanas o que exclui residncias de regies afastadas ou de difcil

    acesso, alm de serem relativamente caros.

    PXE - Preboot Execution Environment

    Este um padro de boot remoto desenvolvido pela Intel, que consiste em um pequeno software,

    gravado na ROM da placa de rede que permite que o PC d boot atravs da rede, carregando todo o

    software necessrio a partir de um servidor previamente configurado. Graas ao PXE possvel ter

    estaes diskless, sem HD, CD-ROM e nem mesmo drive de disquete.

    Muitas placas de rede e vrios modelos de placas me com rede-onboard suportam este recurso

    nativamente, enquanto muitas placas de rede baratas trazem um soquete vago onde pode ser

    adicionado um chip de memria ROM previamente gravado.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 91

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Para ativar o PXE, basta acessar o setup do micro, procurar pela opo referente sequncia de

    boot e escolher a opo "Network boot".

    Durante o boot o PC carrega o software PXE e graas a ele consegue ativar a placa de rede e enviar

    um pacote de broadcast para todos os micros da rede. O sinal ignorado por todas as estaes, com

    excesso do servidor PXE que responder enviando um pacote especial para a estao, com seu

    endereo IP (e outros dados da rede) alm de informaes para que ela possa comear o

    carregamento do sistema operacional a partir de um diretrio compartilhado pelo servidor.

    possvel utilizar tanto mquinas Linux (usando o LTSP) quanto Windows (usando o NT Terminal

    Services) como servidores PXE.

    Exerccios de Fixao

    1 O que a tecnologia PLC?

    2 Onde ela pode ser aplicada? D um exemplo.

    3 O que PXE?

    4 Como PXE pode ser til em uma empresa? D exemplos.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 92

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    7. PADRES DE COMUNICAO (MTODOS DE ACESSO)

    Para que vrios dispositivos (computadores, impressoras, modems,...) possam comunicar, tm que

    existir meios comuns que permitam a emisso e recepo de mensagens, devendo as mesmas ser

    entendidas pelas vrias partes em comunicao. Assim, para conectar um PC a uma rede

    necessrio instalar em primeiro lugar um adaptador de rede ou placa de interface. Esta operao

    efetuada por encaixe dentro do PC para controlar a transmisso fsica de dados sobre a LAN. O

    cabo de rede ligado placa de interface no PC.

    Uma vez que as placas de rede disponibilizam tipos diferentes de conector, isso implica tambm

    diferentes mtodos de cablagem.

    Cada adaptador de rede acede rede de maneiras diversas e a velocidade de transmisso de dados

    tambm varivel.

    Os adaptadores de rede mais comuns so Ethernet, Token Ring e ARCnet.

    Ethernet

    A Ethernet define os componentes prticos de construo das LAN (especifica tipos de cabos a

    utilizar, o seu comprimento ideal, a forma como devem ser conectados e a forma como os

    computadores transmitem dados entre si recorrendo a esses cabos). Tambm especifica as tcnicas

    utilizadas para controlar o fluxo de informao sobre os cabos de rede. Essa tcnica de rede

    chamada CSMA/CD (Carrier Sense, Multiple Access, with Collision Detection). Tratase de um

    modo normalizado de conectar computadores para criao de uma rede.

    Para alm disso, A maioria das LAN utiliza este mtodo. Um cabo ethernet uma espcie de cabo

    srie capaz de manusear uma taxa elevada de dados, sendo tambm possvel entrar em mltiplos

    pontos ao longo da sua extenso. Em vez de ter apenas dois computadores, um em cada ponta, pode

    haver vrios computadores partilhando o mesmo cabo.

    Os cabos podem ser ligados diretamente uns nos outros utilizando conectores em forma de T que

    encaixam na tomada fmea situada na parte de trs do adaptador. A conexo de todos os

    computadores feita ligando atravs dos T..

  • Instalao de Dispositivos de Rede 93

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Com a tcnica CSMA/CD forma de acesso rede efetuada por espera.

    Quando um n pretende enviar uma mensagem, verifica se est a ser efetuada alguma transmisso e

    se for esse o caso aguarda algum tempo para que a rede fique desimpedida e verifica novamente. Se

    no conseguir detectar movimento na rede efetua a transmisso. Existe a possibilidade de estarem

    dois ns a aguardar o desimpedimento do trfego (linha partilhada) e podem eventualmente efetuar

    a transmisso ao mesmo tempo o que pode originar uma coliso de mensagens.

    Nesta situao aparece lixo na linha no sendo legvel nenhuma das mensagens.

    No sentido de minimizar a probabilidade de isto acontecer, cada mquina deve prestar ateno

    atividade na linha antes de tentar enviar uma mensagem Ambos os ns aguardam mais um tempo

    aleatrio e voltam a efetuar a transmisso.

    bastante simples para um n emissor detectar uma coliso, Apenas necessita de ler os dados na

    linha e compar-los com os dados que est a escrever. Uma incoerncia indica coliso. Quando um

    n emissor detecta a coliso suposto que aborte a operao, espere por uma entrada, verifique

    outra vez se a linha continua ocupada, e caso no esteja retransmita a mensagem. A razo para essa

    espera por uma entrada aleatria a tentativa de reduo da probabilidade de que os ns envolvidos

    na coliso comecem todos a tentar reenviar quase em simultneo.

    Quanto maior for o nmero de ns na rede, maior a disputa pela utilizao dos cabos, o que

    implica diminuio do desempenho. Nestas situaes de um elevado nmero de ns (por exemplo

    100), pode optar-se pela criao de sub redes ligadas entre si.

    H que ter em ateno que este um sistema difusor (broadcast). Quando um n envia uma

    mensagem ela visualizada por todos os ns conectados Ethernet.

    Por esse motivo, o cabealho da mensagem deve conter alguma forma de referenciar o endereo

    destino. O n cujo endereo coincida l a mensagem; os outros ns ignoram-na.

    NOTA: Cada adaptador ethernet trs um nmero identificador a 64 bit (MAC). Isto suficiente para

    assegurar que qualquer adaptador no mundo tem o seu endereo exclusivo. Calculando o nmero

    mximo possvel de 64 bit, verificar-se- que no existe a probabilidade de, num futuro prximo se

    esgotarem os endereos.

    O mtodo EtherNet permite utilizar vrios tipos de cabos: grosso ou amarelo(thick coax), fino, ou

    preto (thin coax), pares entranados sem blindagem (UTP), ou combinaes dos anteriores

  • Instalao de Dispositivos de Rede 94

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    ARCNET

    Hoje em dia, "Ethernet" quase sinnimo de rede. Por ser um padro aberto, qualquer fabricante

    pode fabricar placas e outros componentes de rede e desenvolver solues, o que aumenta a

    concorrncia e o volume produzido, derrubando os preos. Dentro do cenrio atual, desenvolver

    padres proprietrios de rede no faz muito sentido, pois alm de produzir as placas o fabricante

    precisaria arcar com todos os custos relacionados ao desenvolvimento e divulgao da tecnologia.

    Mas, nem sempre foi assim. Durante a dcada de 1980 o padro Ethernet disputava a supremacia

    com dois padres ento proprietrios, o ARCNET e o Token Ring. Apesar de atualmente ambos

    serem ilustres desconhecidos, citados apenas em textos de referncia histrica, eles tiveram sua

    poca de glria. O ARCNET chegou a ser mais popular que o Ethernet e o Token Ring chegou

    perto de dominar as redes corporativas.

    O ARCNET o mais antigo, ele foi desenvolvido em 1976 e as primeiras placas e hubs chegaram

    ao mercado em 1977, a custos relativamente baixos para os padres da poca. As redes ARCNET

    utilizam uma topologia de estrela, que lembra bastante as das redes atuais, com o uso de um hub

    central e um cabo individual entre ele e cada estao. A principal diferena que eram utilizados

    cabos coaxiais RG62/U e no cabos de par tranado.

    Esta arquitetura era mais flexvel que a dos primeiros padres Ethernet, que ainda utilizavam uma

    arquitetura de barramento, com um cabo compartilhado. Temos aqui uma placa ARCNET ISA e um

    hub de 8 portas para cabos coaxiais:

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    No ARCNET os cabos podiam ter at 610 metros, mais do que em qualquer padro Ethernet para

    fios de cobre e, durante muito tempo, as placas ARCNET foram mais baratas, o que fez com que a

    arquitetura fosse bastante popular at perto do final da dcada de 1980.

    Os dois grandes problemas do ARCNET eram a baixa taxa de transferncia, apenas 2.5 megabits, e

    o fato do padro ser proprietrio, o que limitou o nmero de fabricantes produzindo equipamentos e

    impediu que os preos cassem na mesma velocidade que os Ethernet.

    Eventualmente, o padro foi aberto, dando origem ao ANSI ARCNET 878.1. Surgiram ento mais

    opes de cabeamento, incluindo o uso de cabos de par tranado categoria 2 e cabos de fibra ptica

    e, em 1999, foi lanado um padro atualizado, o ARCNET Plus, que transmitia a 20 megabits.

    Apesar disso, o ARCNET foi rapidamente substitudo pelas redes Ethernet de 10 megabits e o

    lanamento do padro de 100 megabits em 1995 acabou com qualquer chance de resistncia.

    Token Ring

    O padro Token Ring foi desenvolvido pela IBM no incio da dcada de 1980 e tambm concorreu

    com os padres Ethernet 10BASE-5 e 10BASE-2. A IBM chegou a investir pesado no padro, o

    que fez com que ele se tornasse popular no ambiente corporativo, embora ele seja pouco conhecido

    no Brasil, j que na poca o pas ainda estava sob a reserva de mercado.

    Em 1985 o IEEE desenvolveu um padro para redes Token Ring, o IEEE 802.5, que era compat vel

    com o padro da IBM. Apesar disso, a IBM manteve seu padro proprietrio, continuando a

    desenvolv-lo de forma separada do padro do IEEE. Apenas em 1992, quando as redes Token

    Ring j estavam em declnio, a IBM passou a licenciar a tecnologia para outros fabricantes.

    No Token Ring usada uma topologia fsica de estrela, com as estaes sendo ligadas a hubs

    centrais (que no Token Ring so chamados de "MAUs", abreviao de "Multistation Access Units")

    atravs de cabos de par tranado. Os MAUs tinham tipicamente 10 portas, sendo 8 para as estaes

    e duas para a ligao com outros MAUs:

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    A primeira porta era ligada ao MAU seguinte, que por sua vez era ligado ao terceiro usando a

    segunda porta, formando uma cadeia. A segunda porta do ltimo MAU era ento ligada ao

    primeiro, formando um anel.

    Apesar do uso de cabos de par tranado, a IBM optou por utilizar cabos blindados e um conector

    quadrado agigantado, chamado de "IBM data connector". Como o conector era muito grande

    (media cerca de 3 x 3 cm), os cabos utilizavam o conector IBM do lado do MAU (hub) e utilizavam

    um conector DB9 (o mesmo utilizado nas portas seriais) do lado da estao. Apenas os cabos

    destinados a interligarem os MAUs utilizavam o conector IBM dos dois lados do cabo:

    Mais tarde, a IBM adicionou a possibilidade de utilizar cabos de par tranado sem blindagem com

    conectores RJ-45 para ligar as estaes ao MAU, mas ao utiliz-los o comprimento mximo dos

    cabos e o nmero mximo de estaes eram reduzidos.

    Embora os MAUs fossem dispositivos burros, que simplesmente encaminhavam as transmisses

    para todas as estaes da rede, as colises eram evitadas usando um sistema de token, onde um

    frame especial, de 3 bytes, era continuamente transmitido de uma estao outra, uma de cada vez.

    Para transmitir, a estao esperava a chegada do token, enviada um frame de dados, transmitia o

    token estao seguinte, esperava at receb-lo novamente, transmitia o segundo frame e assim por

    diante.

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    Este sistema de transmisso simulava um cabeamento em forma de anel, como se uma estao

    estivesse diretamente ligada seguinte. Devido a isso, comum dizer que as redes Token Ring

    combinam uma topologia fsica de estrela e uma topologia lgica de anel.

    O uso do token aumentava a latncia das transmisses (j que a estao precisa esperar sua vez

    antes de comear a transmitir), mas eliminava as colises de pacotes, o que melhorava

    consideravelmente o desempenho em redes congestionadas. Apesar disso, as redes Token Ring

    trabalhavam a apenas 4 megabits, de forma que, embora usassem um sistema de transmisso muito

    menos refinado, as redes Ethernet de 10 megabits ganhavam na base da fora bruta.

    Em 1989 foi lanado o padro Token Ring de 16 megabits, o que fez com que as redes Token Ring

    passassem a ser consideravelmente mais rpidas que as Ethernet. Apesar da vantagem tcnica, a

    introduo do padro 10BASE-T (com cabos de par tranado) fez com que as redes Ethernet se

    popularizassem rapidamente, j que eram brutalmente mais baratas.

    Como eram mais caras e utilizavam um padro mais complexo, as redes Token Ring continuaram

    perdendo terreno, processo que se acelerou com o lanamento do padro Ethernet de 100 megabits e

    com a popularizao dos switches Ethernet, que praticamente eliminam o problema das colises,

    anulando, assim, a principal vantagem do Token Ring.

    Em 1994, a prpria IBM jogou a toalha e passou a migrar toda a sua linha de produtos para o

    padro Ethernet, mantendo apenas uma estrutura mnima de suporte para atender os clientes com

    redes Token Ring. Hoje em dia quase impossvel encontrar referncias ao Token Ring dentro do

    site ou da documentao tcnica da IBM, embora algumas empresas menores ainda produzam

    placas e MAUs em pequena escala, atendendo s empresas que ainda possuem redes Token Ring

    instaladas.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 98

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    Exerccios de Fixao

    1 - Em poucas palavras, defina Ethernet, ARCNET e TOKEN RING.

    2 Se voc fosse o responsvel por projetar uma rede domstica, qual padro de comunicao voc

    utilizaria? Justifique.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 99

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    8. ARQUITETURAS DE REDE

    Arquitetura de rede como se designa um conjunto de camadas e protocolos de rede. A

    especificao de uma arquitetura deve conter informaes suficientes para permitir que um

    implementador desenvolva o programa ou construa o hardware de cada camada, de forma que ela

    obedea corretamente ao protocolo adequado.

    Ver SERVIDORES e MODELO OSI no material Tpicos em REDE DE COMPUTADORES

    Fazer os exerccios de fixao.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 100

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    9. SEGURANA

    Abnt-Nbr-Isoiec-17799-Tecnologia-da-Informacao-Tecnicas-de-Seguranca-Codigo-de-Pratica-

    para-a-Gestao-da-Seguranca-da-Informacao

    O ITIL (Information Technology Infrastructure Library) o modelo de referncia para

    gerenciamento de processos de TI mais aceito mundialmente

    MPS.BR - O MPS.BR1 um programa para Melhoria de Processo do Software Brasileiro

    coordenado pela Associao para Promoo da Excelncia do Software Brasileiro (SOFTEX),

    contando com apoio do Ministrio da Cincia e Tecnologia (MCT), da Financiadora de Estudos e

    Projetos (FINEP) e do Banco Interamericano de Desenvolvimento (BID).

    Segurana em trs camadas: Fsica. Lgica e Humana.

    Cada uma possui suas caractersticas e so interdependentes.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 101

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    10. DESENHO, PROJETO E SIMULAO DE REDES

    Softwares de apoio.

    Smart Draw

    Flow Chart

    Sweet Home 3D

    Packet tracer

    Exerccio de Fixao

    Em grupos, desenvolver o Desenho/Projeto da rede da escola.

  • Instalao de Dispositivos de Rede 102

    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    11. CONFIGURAO BSICA DE EQUIPAMENTOS DE

    COMUNICAO, SEGUINDO ORIENTAES DOS MANUAIS

    Exerccio de Fixao

    Em grupos e com o auxlio dos manuais, configurar o Switch e o Roteador wireless para uma rede

    classe B com as seguintes recomendaes:

    1 No utilizar a mesma faixa de IPs da rede da escola;

    2 A rede sem fio deve ter pelo menos dois itens de segurana;

    3 A rede deve funcionar normalmente, inclusive navegar na internet;

    4 As configuraes s sero aceitas se pelo menos um computador ligado ao Switch (cabo) e um

    notebook conectado ao roteador conseguir navegar e pingar em toda a rede.

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    Professor Marcio R. G. de Vazzi www.vazzi.com.br

    Atividades extras

    Descer na biblioteca montar grupos de at 3 pessoas, ler e discutir:

    Captulo 16 - Tipos de redes - Topologia de redes - a partir da pagina 161

    Captulo 20 - Arquitetura de rede - a partir da pagina 182

    Todos esto no livro 2 (Aquelas apostilas que o Centro Mandou)

    Compreender os conceitos e iniciar a documentao da rede da ETEC com base nos documento que

    esto no MOODLE.

    Se houver necessidade, elaborar questes sobre a rede atual da ETEC e entrevistar o Z Carlos

    (Anotar as perguntas e ir um aluno s para no "tumultuar" o CLI).

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