equipamento passivo de rede

EquipamentoPassivodeRede

2009

PedroMatias

Asredesinformticas,soformadaspordoistiposbsicosde equipamento:Osequipamentosactivoseosequipamentospassivos.

UFCD13 EquipamentosPassivosdeRede PedroMatias RecuperaodeHoras

ObjectivoEstetrabalhoderecuperaodehoras,docursodeinstalaoegestoderedesinformticas, pretendeexplicarasdiferenasentreambosostiposdeequipamentosqueintegramaredee focarosaspectosmaisrelevantesdoequipamentopassivoderede.

Equipamentoderede Oequipamentoderededivideseemdoisgrandesgrupos,oequipamentoactivoe equipamentopassivo. Todooequipamentoqueapenasfuncionacomsinaiselctricosenoprocedeaumaanlise dosdados,chamaseequipamentopassivo. Todooequipamentoque,pelocontrrio,analisaedecidesobreomodocomoainformao atravessaodispositivo,eafectaofuncionamentodosistema,chamaseactivo. Emtermosdematerial,esteequipamentocaracterizasepelofactodetermemriae processadorprprios. Porequipamentosactivospodemseentender: Computadores Routers Modems Etc.

Porequipamentospassivospodemseentender: Cabos Switch Repetidores HUBs Etc.

2 PedroMatias EquipamentosPassivosdeRedeUFCD13

EquipamentosPassivos:Deentreosequipamentospassivos,aquelequeseusaemmaiorquantidadesoobviamente oscabos.Existemmaioritariamentetrstiposdecabosderedeprincipais: Cabocoaxial Cabodepartranado Cabodefibraptica

Oscabostmcomoobjectivoligardispositivosderede,comocomputadores,routers,eoutros entresi.Funcionamcomomeiofsicodetransmissoepodesedizerqueaqualidadeda transmissodainformaodirectamenteproporcionalqualidadedoscabos.

CabocoaxialExistemduasclassesdecoaxial2baseTe5baseT,ouThinEtherneteThickEthernet, traduzindo:Ethernet(coaxial)finoeEthernet(coaxial)grosso. ThickEthernetou10base5 Aespecificao10BASE5referesetaxadetransmissodesinalEthernet.O5informao tamanhomximoaproximadodocabocomosendode500metros. Aimpednciautilizadaporestecabodetransmisso(ThickEthernet)de75Ohms. Odimetroexternodeaproximadamente9,8mm. ThinEthernetou10base2 TambmconhecidocomoCABOCOAXIALBANDABASEo10BASE2,utilizadopara transmissodigital,asuaprincipalaplicaoemLANs.Osinalinjetadodiretamenteno cabo.AsuaprincipalaplicaoemLANseatopologiamaisusualatopologialinear.A construoeblindagemdocabocoaxialproporcionamumaboacombinaodealtalargurade bandaeexcelenteimunidadearudo.Alarguradebandadependedotamanhodocabo. Aespecificao10BASE2,deixaentenderqueotamanhomximodocaboseriamuns200 metros.Naverdade,ocomprimentomximo180metros. Aimpednciautilizadanestamodalidadedetransmissode50Ohms.Astaxasvariamde 10a50Mbpseotempodetrnsitode4a8ns/m. Estetipodecabocompostoporum ncleodecobrecobertoporumacamada dePVCisolante,blindadopormalhae envolvidoporumacapadeplstico. 3 PedroMatias EquipamentosPassivosdeRedeUFCD13

Vantagens: Fcilinstalao. Estetipodecabobastanteresistente,eeficienteemredesrelativamentepequenas.Tema particularidadedeserresistenteosuficienteparalidarcomexterior,adversidadesdomeio ambienteeresistiraotempo,temblindagemquesalvaguardaainformaodorudo. Desvantagens: Baixavelocidadedetransmisso. Aindaassim,autilizaodestetipodecaborelativamentecara,necessitadefichasT, repetidoresacada180m,eaindaterminadoresnasextremidadesdarede,masapresentauma boarelaopreo\qualidadeemredesdebarramentonico. FichadeLigao UtilizafichasBNC(BayoneNeillConcelman)tipoPlug&twist.

Adiferenafundamentalentreoscaboscoaxiaisfinosegrossosquesistemasdebandalarga (coaxialgrosso)necessitamdeamplificadoresanalgicosparaamplificarperiodicamenteo sinal.Essesamplificadoresstransmitemosinalnumsentido. Destemodo,umcomputadorqueenvieumpacotenosercapazdealcanaros computadoresamontantesehouverumamplificadorentreeles.Paracontornareste problema,foramdesenvolvidosdoistiposdesistemasembandalarga:comcaboduploecom cabonico. Sistemascomcaboduplopossuemdoiscabosidnticosparalelos. Paratransmissodedados,todososcomputadorestransmitematravsdocabo1queest ligadoaumdispositivochamadoheadendnaraizdarvoredecabos.Emseguida,oheadend transfereosinalparaocabo2,querefazocaminhodarvoreafimderealizaratransmisso. Resumindo,todososcomputadorestransmitematravsdocabo1eutilizamocabo2para receber. Sistemascomcabonicoalocamdiferentesfaixasdefrequnciaparaacomunicaode entradaesadaemumnicocabo.Abandadebaixafrequnciausadaparacomunicaodos computadorescomoheadendqueemseguidadeslocaosinalparaabandadealtafrequncia eoretransmite.


CabodeparTranadoou10baseT OCabodeParTranadocompostopordoisfiosidnticosdecobrecobertosporummaterial isolante,enroladosnumaespiral,orudodeumconducoranulaodooutro,fenmeno provocadopelaposiodeambosrelativamenteterra,eambostmamesmaimpedncia. Estacaractersticaajudaadiminuirasusceptibilidadedocaboarudosdefontesexternaspor todasuaextenso.

Osparestranadospodempercorrer1Kmsem amplificao,masquandosetratadedistnciasmaislongas,impeseanecessidadede repetidores. Atransmissopodeseranalgicaoudigital.Alarguradebandadependedaespessuradofioe dadistnciapercorrida,masemmuitoscasospossvelalcanar150megabits/s. Tambmestetipodecabodetem2categoriasprincipais(emredesdecomputadores)oUTP( UnshieldedTwistedPair)eoSTP(ShieldedTwistedPair).Anicadiferenaumablindagem levequecontornamelhorofenmenodainduo. Devidoaocustoeaodesempenhoobtidos,estetipodecabodominacomoomaisutilizado. FichadeLigao UtilizaafichaRJ45:


Vantagens: NonecessitadeTerra. Mantmimpednciaconstantede100OHMSsemterminadores. Caboleve,fino,decustoreduzido. Nocabeamentoestruturado,nocasodeexistirmaucontactoouinterrupodocabo, apenasumnodopradefuncionar,prevalecendoaintegridadedaRede. PermitetaxasdeTransmissodaordemdos155Mb/s.

Desvantagens: maissusceptvelarudodoqueocoaxial. fisicamentemenosresistenteeconsequentementemaisfrgil.

Tipo

Uso

Categoria 1 Categoria 2 Categoria 3 Categoria 4 Categoria 5

Voz (Cabo Telefnico)- 2 pares Dados a 4 Mbps (LocalTalk) Transmisso de at 16 MHz. Dados a 10 Mbps (Ethernet) Transmisso de at 20 MHz. Dados a 20 Mbps (16 Mbps Token Ring) Transmisso de at 100 MHz. Dados a 150 Mbps (Fast Ethernet)


Fibrapticaou100baseF Apesardeseremmaiscaros,oscabosdefibrapticanosofreminterfernciascomrudos electromagnticoseradiofrequnciasepermitemumtotalisolamentoentretransmissore receptor.Portanto,quemdesejaterumaredesegura,preservardadosdequalquertipode rudoetervelocidadenatransmissodedados,oscabosdefibrapticasoamelhoropo domercado. Atransmissodedadosporfibrapticarealizadaatravsdoenviodeumsinaldeluz,dentro dodomniodefrequnciadoinfravermelho(10a15MHz). Ocabopticocompostoporumfilamentodeslicaedeplstico,ondefeitaatransmisso daluz.Asfontesdetransmissodeluzpodemserdiodosemissoresdeluz(LED)oulasers semicondutores.Ocabopticocomtransmissoderaiolaseromaiseficienteempotncia devidoasuaespessurareduzida.Joscaboscomdiodosemissoresdeluzsomaisbaratos, almdeseremmaisadaptveistemperaturaambienteedeteremumciclodevidamaior queodolaser. Umafibrapticatemdimensesmicroscpicascomparveissdeumfiodecabelo.Esta formacilndricacompostaporumncleocobertoporumacamadadematerialtambm dieltrico.Cadaumdesseselementospossuindicesderefraodiferentes,fazendocomquea luzpercorraoncleorefletindonafronteiracomacobertura.


Osinalluminosoinjectadonafibrapticasobaformadepulso'0'/'1'querepresentauma sequnciadesmbolosbinrios.Asondaspassamatravsdoncleodocabo,quecoberto porumacamadachamadacladding.Osinalluminosonopodeescapardocabopticoporque ondicederefraononcleosuperior aondicederefraodocladding.Deste modo,aluzviajaatravsdocabonum caminhotodoespelhado. AfonteemissoradaluzpodeserumLED ouumlaser.Oslasersproporcionamparaumagrandelarguradebandaumrendimentoda capacidadequesignificativamentemaiordoqueoutrosmtodos. Comparando,umcabo10baesTCat1temumparmetrodedistnciadelarguradebandade 1Mhz/Km,umcabocoaxialtem20Mhz/Km,eafibraticatem400Mhz/Km. Osinalemitidocomcomprimentosdeondapertodosinfravermelhos.Osdetectoresdeluz deslicasousadosparareceberossinaiseconverterosraiosluminososempulsoselctricos '0'/'1'originaisquesousadosnoterminal,computadoroumodem. Hvriosmtodosparatransmitirosraiosluminososatravsdafibra:multimodocom ndicedegrau,multimodocomndicegradualemonomodo. FibraticaMultimodocomndiceDegrau Foioprimeirotipoasurgiretambmomaissimples.Nafibramultimodocomndice degrau,oncleoeocladdingestoclaramentedefinidos.Oncleoconstitudoporumnico tipodematerial(plstico,vidro),ouseja,temumndicederefracoconstante,etem dimetrovarivel,entre50e400mm.Osraiosdeluzaoreflectirnocladdingsobvrios ngulos,resultamemcomprimentosdecaminhosdiferentesparaosinal.Istoprovocao espalhamentodosinalaolongodafibraelimitaalarguradebandadocabopara aproximadamente35Mhz.km. Estefenmenochamasedispersomodal.Aatenuaoelevada(maiorque5dB/km),oque impedeautilizaodestasfibrasemredesparatransmissesalongasdistncias. FibraticaMultimodocomndiceGradual Nafibrapticamultimodocomndicegradual,ainterfacencleo/claddingalteradapara proporcionarndicesderefraodiferentesdentrodoncleoedocladding. Asondasdeluzdeslocamsedentrodoeixodocaboeencontramumagranderefrao,que provocaadiminuiodavelocidadedetransmisso.Osfotesqueviajamnocabosofremum ndicederefraomenoresopropagadosmaisrapidamente.


Oobjectivopassapelaobtenodetodososmodosdosinalmesmavelocidadenocabo,de maneiraareduziradispersomodal.Estafibraproporcionalargurasdebandadeat500 Mhz.km.OncleodocabodefibrapticaMultimodocomIndicegradual,temtipicamente entre125e50mmeaatenuaobaixa(3dB/km),oqueatornanafavoritadas telecomunicaes.


FibraticaMonomodo Adiferenaprincipalentreafibrapticamultimodoefibramonomodotemquevercomo sinalqueostransmissorespticosenviam.Enquantoqueasfibrasanteriormentevistas trabalhamcomLED(LightEmitingDiod,oLEDutilizaoprocessodefotogeraopor recombinaoespontnea.Soutilizadosemsistemasdecomunicaoqueexijamtaxasde transfernciainferioresa200Mbits/s);afibramonomodofuncionacomLaser(Light AmplificationbySimulatedEmissionofRadiation)utilizaoprocessodegeraoestimuladade luz,eofereceumaenormepotnciadevelocidade.Oncleo,medeapenas8mmicrmetros dedimetro,e,ondicencleo/claddingpermitequeapenasummodosejapropagadoatravs dafibra,diminuindoporconsequnciaadispersodosinal. Aemissodesinaismonomodospossvelcomlaser,podendoatingirtaxasdetransmisso naordemde100GHz.km,comatenuaoentre0,2dB/kme0,7dB/km. Asuagrandedesvantagemoseupreo.


Emresumoocabodefibraptica: totalmenteimuneainterferncias eletromagnticas,noprecisadeterrae mantmospontosqueliga, electricamenteisoladosumdooutro. Aatenuaodatransmissodependeda ocorrnciadedispersomodalseafibra formultimodo. Atransmissopticaesttambmsujeita dispersoespectraloucromtica.Aluz quepassanafibrafeitadediferentes frequnciasecomprimentosdeonda.O ndicederefraodifereparacada comprimentodeondaepermitesondas viajaremadiferentesvelocidades. OsLEDs,quepossuemumgrande espalhamentodecomprimentodeonda, estosujeitosaumadispersodeespectroconsidervel.Oslasersconcentramaluznum estadoquasemonocromtico(nmerolimitadodecomprimentosdeonda)enosofre qualquerdispersocromticasignificativa. AsfichasdeligaomaiscomunsusadascomoscabosdefibrapticasoaSTeaSCque quadradaemaisfcildeusar.


Tabeladecomparao Ethernet FastEthernet

Padro

Thin Ethernet

Thick Ethernet Coaxial

STP

UTP

GigaEthernet

TipodeCabo

Coaxial

Parentranado

Parentranado

Fibraptica

Impedncia

50

50

4

2

seaplica

TaxadeTransmi.

10Mbps

10Mbps

100Mbps

100Mbps

100Mps

Conector

BNC

BNC

RJ45

RJ45

MIC VF45

Compri. Max. (metros)

180m

500m

1000m

1000m

40000m


RepetidoresRepeaters(repetidores):soutilizadosparainterligarredescomamesmatecnologia. Repetidoresregeneramosinalelctrico,amplificandooparaatingirmaioresdistncias. Orepetidorsimplesmenteumamplificadordesinais:oquerecebidonumaporta amplificadoeretransmitidoinstantaneamenteemtodasasoutrasportas. Orepetidorrealizaasseguintesoperaes: Regeneraosinalemcadaporta,emvezdeapenaso amplificar; Realizaoautoparticionamentodeportas,isto,isola dosegmentoqualquerportaqueestejaacausarproblemas. Orepetidorrealizaoautoparticionamentodeumaportaonde 30falhasconsecutivasforemdetectadas.Aportarestaurada aosegmentoassimqueumnicoquadrosemdefeitofor detectadonaporta. Finalmente,importanteobservarqueumrepetidortransparente.Oscomputadores nosabemdesuaexistncia,nosentidoquenuncaoendeream.Narealidade,umrepetidor nopossuiendereoIPnemMAC. Redescommltiplosrepetidores Umrepetidortemumnmerolimitedeportas.Paraaumentarumaredeumasoluo utilizarvriosrepetidores,umligadoaooutrodealgumaforma.

Afiguramostraumcabocruzado(crossover).Emrepetidoresqueutilizamcabosdepar tranado,ocaboqueligaumcomputadoraumaportadorepetidorumcaboparalelo (terminal1deumladodocaboestconectadoaoterminal1dooutro,terminal2com2etc.). Noentanto,paraligardoisrepetidores,deveseutilizarumcabocruzado. Alternativamente,podeseutilizarumcaboparalelodesdequeseutilizeaportadesenvolvida paraoefeito(cruzada)comaindicaouplinkdeumdosrepetidores. Estaformadeaumentaronmerodecomputadoresutilizandovriosrepetidoresinterligados noentantotemlimites: 13 PedroMatias EquipamentosPassivosdeRedeUFCD13

Primeiro,atecnologiaempregue(10BASET,100BASETXetc)estabeleceumlimite tantononmerodesaltosderepetidorquepodemexistirentredoiscomputadores quaisquercomotambmimpeumlimitenocomprimentodoscabos. Segundo,todaaredeassimformadaconsistenumnicosegmentocompartilhado. Portanto,abandapassantedisponvel(digamos10Mbps)noaumentadaedeveser compartilhadaentremaiscomputadores,oqueaumentaashiptesesdesaturaodo segmento. Terceiro,aindacomoconsequnciadosegmentonico,aredeinteiraassimformada consistenumnicodomniodecoliso.Qualquercomputador,localizadoem qualquerumdosrepetidores,poderversuatransmissocolidircomatransmissode qualqueroutrocomputador.Oincrementodecomputadorescausar,portanto,um incrementonataxadecolises.

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HUBeSwitches Hubouconcentradorumequipamentoqueligavrioscomputadoresentresi.No indicadopararedesdegrandesdimenses,devidoaestatecnologianotrabalharbemcom grandesvolumesdedados.IstoocorreporquequeoHUBenviaasinformaesatodosos computadoresporbroadcast.umdispositivosimplesadequadoainstalaesondea distribuiofsicadasestaestalqueadegradaodosinal,quandoemitidoentre quaisquerestaesadjacentes,estdentrodolimiteaceitvel.

Umswitchoucomutadorumdispositivoutilizadoemredesdecomputadorespara reencaminharframesentreosvariosns.Possuemdiversasportas,assimcomoos concentradores(hubs)eaprincipaldiferenaentreocomutador(switch)eoconcentrador (HUB)queocomutadorsegmentaaredeinternamente,sendoqueacadaportacorresponde umdomniodecolisodiferente,oquesignificaquenohavercolisesentrepacotesde segmentosdiferentesaocontrriodosconcentradores,cujasportaspartilhamomesmo domniodecoliso. Outraimportantediferenaestrelacionadacomagestodarede,comumSwitch,podemos criarVLANS,destemodoaredeserdividaemsegmentosmenores. Funcionamento Oscomutadoresfuncionamdeformasemelhanteaumsistematelefnicocomlinhasprivadas. Nessesistema,quandoumapessoaligaparaoutraacentraltelefnicaasconectaremuma linhadedicada,possibilitandoummaiornmerodeconversaessimultneas. 15 PedroMatias EquipamentosPassivosdeRedeUFCD13

ContedoObjectivo.......................................................................................................................................2 Equipamentoderede...................................................................................................................2 EquipamentosPassivos:................................................................................................................3 Cabocoaxial..............................................................................................................................3 ThickEthernetou10base5...................................................................................................3 ThinEthernetou10base2.....................................................................................................3 CabodeparTranadoou10baseT ...........................................................................................5 . Fibrapticaou100baseF.........................................................................................................7 Ethernet..................................................................................................................................12 FastEthernet...........................................................................................................................12 Padro.....................................................................................................................................12 Thin.........................................................................................................................................12 Ethernet..................................................................................................................................12 Thick........................................................................................................................................12 Ethernet..................................................................................................................................12 STP..........................................................................................................................................12 UTP..........................................................................................................................................12 GigaEthernet..........................................................................................................................12 TipodeCabo...........................................................................................................................12 Coaxial.....................................................................................................................................12 Coaxial.....................................................................................................................................12 Parentranado .......................................................................................................................12 . Parentranado .......................................................................................................................12 . Fibraptica.............................................................................................................................12 Impedncia.............................................................................................................................12 50.........................................................................................................................................12 50.........................................................................................................................................12 4 ...........................................................................................................................................12 . 2 ...........................................................................................................................................12 . seaplica...............................................................................................................................12 TaxadeTransmi......................................................................................................................12 10Mbps...................................................................................................................................12 10Mbps...................................................................................................................................12 16 PedroMatias EquipamentosPassivosdeRedeUFCD13

100Mbps.................................................................................................................................12 100Mbps................................................................................................................................12 100Mps...................................................................................................................................12 Conector .................................................................................................................................12 . BNC.........................................................................................................................................12 BNC.........................................................................................................................................12 RJ45 .......................................................................................................................................12 . RJ45 .......................................................................................................................................12 . MIC..........................................................................................................................................12 VF45.......................................................................................................................................12 Compri....................................................................................................................................12 Max.........................................................................................................................................12 (metros)..................................................................................................................................12 180m......................................................................................................................................12 500m......................................................................................................................................12 1000m....................................................................................................................................12 1000m.....................................................................................................................................12 40000m...................................................................................................................................12 Tabeladecomparao............................................................................................................12 Repetidores.............................................................................................................................13 HUBeSwitches.......................................................................................................................15 Funcionamento.......................................................................................................................15


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