livro cabeamento estruturado
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dbjetivo desse tivro e proporcionar a voce uma visao global•abeamento estruturado. Com ele, voce tera uma ferramenta poderosa em s^a;
jmabs; que certamepte proporcionara um significativo aumentb de pj§dutividafdi»
vm seus estudoSr^Tttem dtsso/^yoci^vpocfera entragno^ s|t<s'ww.institutobnlin^iC9m.br e tirar^dCvfdas diret?mente
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L^Conceitos^arquiteturasde redes locais> rr J Redes Ethernet, Gigabit QiOGigabit :; ^ ^1 Normas empregadas emf^Pjetos (Je redes locais^ ^ V -^ • .^ Descricao da norma brasileira para utilizacao em pjojetos de redes
[^ I nstalacao e aterramento de sistemas eletricos
Komunicacaodedados ' -*; v •. ; f -<L^Dispositivosde redes locais
dertificado pela CISCO, Microsoft, Novell,
"ompaq, 3M e CompTIA, Paulo ^ustaquio Coelho
4 um profisstonal que atua ha 15 anos em
iconsultoria e treinamentos tecnicos. Tern vasta
.'xperiencia em treinamentos sobre projetps de
edes, TCP/IP/comUnicacaodedadose :
I cabeamento estruturado para inumeras
*mpresas e orgaos governamentais. t diretor-.ecnico do Instituto OnLine.
Wornias Tecnicas
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Paulo Eustaquio Coelho
;:evisao e atualiza^ao das normas
por Arthur R. Santos Jr.
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ESTRUTUfiADO
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Projetus de Redes com Cabeamento EstruturadoCopyright © 2003 - Instituto Online <www.institutoonline.com.br>.
Nenhuma parte deste livro poderd ser reproduzida, sob qualquer meio, especialmente
fotocdpia (xerox), sem autorizacao previa e escrila do Instituto Online.
Ethernet, DEC, Xerox , IEEE, Novell. Microsoft. Panduite, AMP, IBM, AT&T, Lucent,
3M, EIA. TIA, Fluke, 3COM, Ortronic, Krone, Cisco, Nortel, Intel, IDC e outros nomesde produtos e marcas registradas relacionadas neste livro pertencem aos seus respecti-
vos donos ou seus representantes legais.
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Email: [email protected]
C672 Coelho, Paulo Eustiquio.
Projetos de redes locais com cabeamento estruturado/
Paulo Eustdquio Coelho. -Belo Horizontc: P. E. Coelho.
2003.
480p.; 24cm.
ISBN 85-903489.1-1
1. Redes locais de computac.3o. 2. Cabos clilricos. 1. Titi''o.
CDD 004.68
Equipe do Instituto Online:
Paulo Eustaquio Coelho - Coordenagao t£cnica.
Nddja Curvelo Ferreira - Coordenagao editorial e revisora.
nadia(5)instonline.com.br
Satwa Alves Coelho -Capa, desenhos, Internet, multimidia, editoragao e layout
Instituto Online 6 marca registrada do Instiluto OnLine Ltda.
Agradecimentos
Uma das etapas mais dificeis no processo de escrita de um livro,
certamente sao os agradecimentos. Enumerar todas as pessoas que. direta ou indireta-
mente contribuiram para a elaboracao deste trabalho e uma tarefa quase impossivel.
Devemos, no entanto, agradecer profundamente ao Luis Moreira da Netsystems, que
foi extremamente util no referencial de documentos e dicas na elaboracao de itens
relativos as normas de Sisternas de Cabeamento Estruturado; ao Wellington Alves de
Castro, da Escola de Engenharia da UFMG, com sua inestimavel ajuda e orientacao em
relacao a layout e editoragao de um modo geral; a Nethouse, pelas dicas sobre o que o
leitor gostaria de ler; ao Arthur Santos Junior, da Deltatronic, pela prestimosa orienta-
gao sobre produtos e tecnologias que o mercado gostaria de ver detalhado, e por ulti
mo, mas nem por isso menos importante, queremos agradecer ao Edson Barbosa Duarte,
da Art & Soft, pela finalizagao, algumas magicas e pelo bom gosto na escolha final do
processo de impressao deste livro.
Agradecemos tamb6m a Ortronics, na pessoa do Sr. Eli, que muito nos
auxiliou apoiando essa publicagao; queremos agradecer tambem, especial e particular-
mente, a H.W BRADY do Brasil Ltda., na pessoa do Luiz F.M. Figueiredo e a PAN
Americana do Brasil Ldta., na pessoa de Juliana Hirano, que acreditaram e apoiaram
esse projeto, e que, sem o mesmo, a condusao do trabalho nao teria a qualidade apre-
sentada. A todas as outras pessoas, nossos sinceros agradecimentos.
Paulo Eust&quib Coelho.
Objetivos
Nosso objetivo e" fornecer informagao seria e de alto nivel para profissio-
nais de Telecomunicacoes, Informatics, Tecnologia da Informacao (TI), Cabeamento
Estruturado, alem de todas as pessoas que, porventura, venham a se interessar pelo
assunto.
Este livro texto 6 dividido em 20 capftulos, distribufdos de forma bastan-
te didatica, para que o leitor aprenda de maneira suave, os pontos mais importantes
relacionados a utilizacao de Sistemas de Cabeamento Estruturado em projetos de rede
de computadores.
O capitulo 1 traz uma introducao sobre as redes de computadores.
O capitulo 2 faz uma abordagem das principals tecnologias utilizadas em
redes locais, como o modelo de referenda OSI, me'todos de acesso, conceitos de
FDDI, ATM, etc.
O capitulo 3 faz uma referenda de como os sistemas de cabos sem
padronizacSo podem criar problemas nas redes locais.
O capitulo 4 introduz a origem e os conceitos relacionados aos Sistemas
de Cabeaemnto Estruturado.
O capitulo 5 descreve as principals entidades respons&veis pela criacao e
manutencao das normas utilizadas em cabeamento estruturado, bem como a descricao
de cada norma.
Os capitulos 6,7,8,9,10 e 11 descrevem detalhadamente as principals
normas de cabeamento estruturado e como elas podem ser utilizadas em projetos de
rede de computadores.
O capitulo 12 explica os sistemas de comunicacao de dados, e sao
mostrados conceitos como codificacao, banda passante e sinais de uma maneira geral.
O capitulo 13 explica detalhadamente os metos metalicos de comunica-
cao, com Snfase nos cabos UTP e coaxiais.
O capitulo 14 explica conceitos sobres as fibras dpticas, seus principals
paramelros e como utilizd-los em sistemas de cabeamento estruturado.
O capitulo 15 explica conceitos de aterramento e protegao el^trica e quais
os procedimentos necessdrios para sua utilizagao em sistemas de redes locais.
dpticos.
O capitulo 16 mostra as ferramentas utilizadas em cabos metalicos e
O capitulo 17 aborda a certificac.ao dos sistemas de cabeamento
estruturado, os principals equipamentos de certificagao conta Scaw.jrs e OTDRs.
O capitulo 18 trata dos predios inteligentes e dos sistemas de
cabeamento residencial.
O Capitulo 19 aborda os principais dispositfvos utilizados nas redes
locais como bridges, hubs, switches e como utiliza-los em projetos.
O capitulo 20 trata da descrigao de urn projelo de rede local utilizando
todos os conceitos dos capftulos anteriores.
Sumario
Introducao XIX
Capitulo 1 - Conceitos basicos de redes
1.1 O que e uma rede local —• 3
1.2 Tipos de redes 4
1.2.1 Redes locais (LAN - Local Area Network) 4
1.2.2 Redes metropolitanas (MAN - Metropolitan Area Network) 4
1.2.3 Redes para grandes areas (WAN - Wide Area Network) 4
1.3 Topologia 5
1.3.1 Topologia ffsica 5
1.3.1.1 Barramento 5
1.3.1.2 Estrela 6
1.3.1.3 Anel 8
1.3.2 Topologias hfbridas ..„ 9
1.3.2.1 Topologia em Arvore 91.3.2.2 Topologia em Malha 10
1.3.2.3 Topologia em Estrela Hierarquica 11
1.3.3 Topologia ldgica 11
1.3.3.1 CSMA/CD 11
1.3.3.2 Token Passing 12
1.4 Arquitetura de redes 12
1.4.1 IEEE 802.1 13
1.4.2 IEEE 802.2 '. 13
1.4.3 IEEE 802.3 13
1.4.4 IEEE 802.U (Fast Ethernet) 14
"^ 1.4.5 IEEE 802.3ab e IEEE 802.3z(Gigabit Ethernet) 14
1.4.6 IEEE 802.4 14
1.4.7 IEEE 802.5 14
1.4.8 IEEE 802.6 15
1.4.9 IEEE 802.7 15
1.4.10 IEEE 802.8 15
1.4.11 IEEE 802.9 15
1.4.12 IEEE 802.10 15
1.4.13 IEEE 802.11 15
1.4.14 IEEE 802.12 15
Capitulo 2 • Tecnologias utilizadas em redes locais
2.1 Tecnologias das redes locais 19
1.1.1 O modelo OSI ™2.1.1.1 Criagao do modelo OSI 19
2.1.1.2 As catnadas do modelo OSI 192.1.2 Pilhas de protocolos comerciais 25
2.1.3 Metodos de acessoAisados nas redes 26
Sumdrio 1
1.2 EtUornet - CSMA/CD 26
2.2.1 Escalabilidade do Ethernet 31
2.2.2 Ethernet PHY ; 32
2.2.2.1 Ethernet de lOMbps 32
2.2.2.2 Fast Ethernet de lOOMbps 36
2.3 Gibabit Ethernet .„„_ 39
2.3.1 Estrutura do Gigabit Ethernet 40
2.3.2 Alianga Gigabit Ethernet 41
2.4 10 Gigabit Ethernet 43
2.4.1 A arquitetura 10 Gigabit Ethernet 43
2.4.2 Aplicagio da tecnologia 10 Gigabit Ethernet 452.5 Fiber Distributed Data Interface - FDDI 45
2.5.1 FDDI e IEEE 802.5 ZZZZZZZZZZZ. 452.5.2 Modo de funcionamento do FDDI 46
2.5.3 Utilizagao tfpica de uma rede FDDI 46
2.6 Asynchronous Transfer Mode - ATM 47
2.6.1 Interface ATM ......... 48
2.6.1.1 Interface estacacr para switch 48
2.6.1.2 Interface switch para switch 49
2.6.2 Formato da CSlula ATM "'ZZZZZZZZZ 492.6.3 Qualidade de servigo "'.*. 502.6.4 Como o ATM trabalha em LANs ZZZZZZ". 51
Capitulo 3 - Cabeamenlo nao estruturado
3.1 A Tecnologia 6 uma vantagem competitiva 553.2 Cabeamento nao estruturado 55
3.3 Os sistemas proprietarios e a desregulamentacao das telecomunicacoes 563.3.1 IBM * 573.3.2 Ethernet ZZZZZZZZZZZZZZZ'Z 583.3.3 Telefonia """"."!"!!"™!" 583.3.4 Conexao serial 5g
3.3.5 Redes para Apple Machintosh 59
3.4 Vantagens e desvantagens do uso de cabeamento nao estruturado 60
Capitulo 4 - Os sisttunas de cabeamento estruturado
4.1 O que e um sistema de cabeamento estruturado? 63
4.2 Topologia gcneVica de um sistema de cabeamento estruturado 634.3 Vantagens de um sistema de cabeamento estruturado 64
4.4 ApUcagoes dos sistemas de cabeamento estruturado 654.4.1 Conexao de sistemas antigos 65
4.4.1.1 O uso de baluns .........." 664.5 Alguns problemas para utilizagao de cabeamento Estruturado 664.6 Onde e como surgiu o conceito de cabeamento estruturado 67
4.6.1 IBM cabling 67
4.6.2 AT&T cabling 13!Z!!."".'"."".'.'."!.*.'.*.".".".'." 694.6.3 Origem das normas para cabeamento estruturado 69
Projetos de Redes Locm com Cabeamento Estruturado
Capituio 5 - Nbrmas utilizadas em cabeamento eslruturado
5.1 O que e uma norma?
5.2 Quem cria e administra as normas de cabeamento estruturado? Z..Z 735.2.1 International Standards Organization - ISO ..." 735.2.2 Associagao Brasileira de Normas Tecnicas - ABNT ]"", 745.2.3 American National Standards Institute - ANSI Z'ZZZZZZZ 74
5.2.3.1 InsUtute of Electrical and Electronic Engineers -IEEE Z............ 745.2.3.2 Electronic Industries Alliance - EIA ZZZZZZ 755.2.3.3 Telecommunication Industry Association - TIA 75
5.2.4 International Electrotechnical Commission - EC " 755.2.5 Canadian Standards Association - CSA ZZZZZZ' 765.2.6 International Telecommunication Union - ITU 76
5.3 Normas para cabeamento estruturado ZZZ. 765.3.1 ANSI/EIA/TIA 568 - Norma para cabeamento em ediffcios comcrcials 765.3.2 ANSl/EWTIA TSB 36 - Boletim de especificagoes Wcnicas para cabos
UTP 77
5.3.3 ANSI/EIA/TIA TSB 53 - Boletim de especificagoestScnicas piahardware de conexao em cabos STP 77
5.3.4 ANSI/TIA/EIATSB 40A- Boletim de especificagoes^t6cnica^'paiahardware de conexao para cabos UTP 77
5.3.5 ANSI/EIA/TIA 568B - Primeira revisao da norma para cabeamentoem edificios comerciais 77
5.3.6 ANSI/EIA/TIA 569-A- Normas para edificagoes dos caminhos eespagos de telecomunicagoes em ediffcios coraerciais 77
5.3.7 ANSI/EIA/TIA 606-A- Norma para administracao da infra-esn-uturade telecomunicagoes em ediffcios comerciais 78
5.3.8 ANSI/EIA/TIA TSB 67 - Especificagoes tScnicas para testeemcampodo desempenho do link de transmissao de cabos UTP 78
5.3.9 ANSI-J-STD-607-A- Especificagoes tecnicas de aterramento clStricopara ambientes de telecomunicagoes 73
5.3.10 ANSI/EIA/TIA TSB 72 - Guia para gerenciamento centraiizaao dedispositivos de fibra dptica 73
5.3.11ANSI/EIATTA 526-14 - Especificagoes tecnicas para medidas enifibras opticas multimodo 7g
5.3.12 ANSI/ELVTIA 526-7 - Especificagoes tunicas para medidas enifibras dpticas monomodo 7g
5.3.13 ANSI/EIA/TIA TSB 95 - Especificagao adicional para performance decabos cats 100 ohms de 4 pares 79
5.3.14 ANSI/EIA/TIA TSB 75 - Praticas adicionais para sistemas decabeamento horizontal por zonas .„ 79
5.3.15 ANSI/EIA/TIA 568-Al - Primeiro adendo a norma 568AZZZZZZZZ. 795.3.16 ANSI/EIA/TIA 568-A2 - Segundo adendo a norma 568A 795.3.17 ANSI/EIA/TIA 568-A3 - Terceiro adendo a norma 5C3A 795.3.18 ANSI/EIA/TIA 568-A4 - Quarto adendo a norma 568A ZZZZZZZZ 795.3.19 ANSI/ELVTIA 568-A5 - Especificagoes de desempenho de transmissao
para cabos de 4 pares, 100 Ohms categoria 5e 80
SumdrioIII
5.3.20 ABNTNBR14565 - Procedimento basico para elaboragao de projetos
de cabeamento de telecomunicagao para rede interna eslruturada 80
5.3.211SO/IEC 11801 - Sistemas de cabeamento geneiico para
telecomunicagoes 80
5.3.22 ANSI/EIA/TIA 568 B.I - Segunda revisao da norma para cabeampnto
em predios comerciais 80
5.3.23 ANSI/EIA/TIA 568 B.2 - Componentes para cabeamento par trancado
balanceado 81
5.3.24 ANSI/EIA/TIA 568 B.3 -Componenles para cabeamento de fibra
dptica 81
5.3.25 ANSI/EIA/TIA 568 B.I.I - Primeiro adendo a norma 568 B.I 81
5.3.26 ANSI/EIA/TIA 568 B.1.2 - Segundo adendo a norma 568 B.I 81
5.3.27 ANSI/EIA/TIA 568 B.1.3 - Terceiro adendo a norma 568 B.I 81
5.3.28 ANSI/EIA/TIA 568 B.1.4 - Quarto adendo a norma 568 B.I 81
5.3.29 ANSI/EIA/TIA 568 B.2.1 - Primeiro adendo a norma 568 B.2 81
5.3.30 ANSI/EIA/TIA 568 B.2.2 - Segundo adendo a norma 568 B.2 82
5.3.31 ANSI/EIA/TIA 568 B.2.3 - Terceiro adendo a norma 568 B.2 82
5.3.32 ANSI/EIA/TIA 568 B.2.4 - Quarto adendo a norma 568 B.2 82
5.3.33 ANSI/EIA/TIA 568 B.2.5 - Quinto adendo a norma 568 B.2 82
5.3.34 ANSI/EIA/TIA 568 B.3.1 - Primeiro adendo a norma 568 B.3 82
Capitulo 6 -Cabeamento estruturado cm edificios comerciais
6.1 Proposito da norma 568B 85
6.2 Crilertos utilizados na norma ANSI/EIA/TIA 568B 85
6.3 Escopo da norma ANSI/ELA/TIA 568B 85
6.4 Os sete subsistemas de cabeamento estruturado 86
6.4.1 Acesso ao Predio 86
6.4.2 Sala de Equipamentos 86
6.4.3 Cabeamento Vertical 86
6.4.4 Salas de Telecomunicagoes 86
6.4.5 Cabeamento Horizontal 86
6.4.6 Area de Trabalho 876.4.7 Administragao 87
6.5 Acesso ao Pr6dio 88
6.5.1 Desenho e projeto 88
6.5.2 Funcao 88
6.5.3 Protecao eletrica 88
6.5.4 Aterramento 88
6.5.5 Localizagao 88
6.6 Sala de Equipamentos 88
6.6.1 Desenho e projeto 88
6.6.2 Fungao 89
6.7 Cabeamento Vertical 89
6.7.1 Metos de transmissao normalizados para o Cabeamento Vertical 90
6.8 Salas de Telecomunicacoes ♦ 91
6.8.1 Desenho e projeto 91
6.8.2 Fungoes das Salas de Telecomunicacoes 91
IV Projetos de Redes Locals com Cabeamento Estnitutado
6.8.3 Consideragoes praticas para a Sala de Telecomunicagoes 91
6.9 Cabeamento Horizontal 92
6.9.1 Distancias para o Cabeamento Horizontal 93
6.10 Area de Trabalho 94
Capitulo 7 - Padroes para caminhos e espagos em edificios comerciais
7.1 Especificacoes da infra-estrutura dos caminhos e espagos para o sistema de
cabeamento estruturado 99
7.2 Diagrama esquematico da norma ANSI/EIA/TIA 569 A 100
7.3 Facilidades de Entrada 100
7.3.1 Caixas de distribuicao 101
7.3.2 Caixas de DG 102
7.3.3 Caixas de passagens 102
7.3.4 Simbologia 103
7.4 Infra-estrutura para os pontos de entrada de urn ediflcio 104
7.4.1 Caminhos para cabos subterraneos 104
7.4.2 Caminhos para cabos diretamente enterrados 105
7.4.3 Caminhos para cabos aereos 106
7.4.4 Caminhos utilizando tuneis 107
7.5 Sala de Equipamentos 107
7.5.1 Localizagao 108
7.5.2 Interferencia eletromagn&ica 108
7.5.3 Tamanho da Sala de Equipamentos 108
7.6 Cabeamento Vertical 110
7.6.1 Interno 110
7.6.2 Externo '. ill
7.7 Cabeamento Horizontal Ill
7.8 Area de Trabalho 112
7.8.1 Consideragoes sobre a Area de Trabalho 113
7.9 Salas de Telecomunicagoes 113
7.9.1 Consideragoes sobre as Salas de Telecomunicagoes 113
Capitulo 8 - Norma ANSI/EIA/TIA 606 A
8.1 A norma ANSI/EIA/TIA 606-A „.. 119
8.2 Classes de Administragao 1198.2.1 Classe 1 119
8.2.2 Classe 2 119
8.2.3 Classe 3 119
8.2.4 Classe 4 120
8.3 Identificadorcs associados por classe 120
8.4 Escopo 122
'" 8.4.1 Objetivo 123
8.4.2 Componentes do sistema de administragao 124
8.4.3 Identificador 125
8.4.4 Etiquetas 126
Sumdrio V
8.4.5 Regislro ■••■ 127
8.4.6 Relat6rios 127
8.4.7 Desenhos 127
8.4.8 Ordens de servigos 128
8.5 Administragao do sistema de cabeamento 128
8.5.1 Identificadores de cabos ........~... 128
8.5.1.1 Identificagao dos cabos 128
8.5.1.2 Regislro dos cabos 1288.5.2 Identificadores dos hardwares de conexao 128
8.5.2.1 Registro do hardware de conexao 129
8.5.3 Identificadores das posicdes de terminagao 129
8.5.3.1 Identificagao da posicao de terminagao 129
8.5.3.2 Registro da posicao de terminagao 129
8.6 Relatdrio de registro de canal 129
8.7 Relat6rio de cross-connects ♦ 129
8.8 Desenhos 130
8.9 Ordens de servico , 130
8.10 Administragao de dutos e espagos 130
8.10.1 Identificadores de dutos 130
8.10.1.1 Identificacao de dutos 130
8.10.1.2 Registro de dutos 130
8.10.1.3 Relat6rio de dutos 131
8.10.2 Identificadores de espagos 131
8.10.2.1 Identificacao de espacos 131
8.10.2.2 Registro dos espagos 131
8.10.2.3 Relat6rios de espagos 131
8.11 Etiquetas e codificacao por cores 1328.11.1 Etiquetas 132
8.11.2 Codificagao por cores 132
8.11.2.1 Esquema de codificacao por cores 132
8.12 Diferenciagao dos campos de terminagao por categoria de desempenho 133
Capitulo 9 - ANSI-J-STD-607-A - Norma para atcrramento de telecomunicagoes
9.1 A norma ANSI-J-STD-607-A (Publicada em outubro de 2002) 137
9.2 Componentes de urn sistema de aterramento e protegao 1379.2.1 Diagrama funcional da norma ANSI-J-STD-607-A 137
9.2.2 Consideragoes que se aplicam a todos os componentes do sistema deaterramento e protegao 138
9.2.3 Etiquetagem 138
9.2.3.1 Amostra de etiquetas 138
9.3 Barra Principal de Aterramento para Telecomunicagoes - TMGB 1389.3.1 Consideragoes para TMGB 139
9.3.2 Descrigao da TMGB ; """"."" 1399.3.3 Conexoes da TMGB !""""!!! 1399.3.4 Locatizando a TMGB 23g
9.4 Condutor de vinculagao para telecomunicagao 1409.5 Backbone Vertical para Telecomunicagao - TBB 141
* Projetoa de Redes Locals com dbeamento Estruturado
9.5.1 Projeto do TBB '.
9.5.2 Consideragoes para instalacao t
9.6 Barramento de Aterramento para Telecomunicagoes - TGB .ZZ...Z." 1419.6.1 Descrigao ".'"."." 1419.6.2 Jungoes .."".,. 142
9.6.3 Consideragoes para as instalagoes 1429.6.4 Jungoes ao ediffcio """".'"." 142
9.7 Facilidades de Entrada 142
9.8 Conexao a estrutura metaJica de edificios 142
Capitulo 10 - Sistemas de cabeamento estruturado ISO/IEC 11801
10.1 A norma ISO/IEC 11801 145
10.2 Estrutura funcional da norma ISO/IEC 11801 145
10.3 Esquema genenco da norma ISO/IEC 146
10.4 Interfaces com o sistema de cabeamento 14710.5 Dimensionamento e configuragao 147
10.5.1 Floor Distributor - FD (Distribuidor de piso) 14710.5.2 Tipos de cabos recomendados 148
10.5.3 Escolha dos cabos 143
10.5.4 Tomadas *" 14910.5.5 Saia de Equipamentos de Telecomunicagoes 14910.5.6 Facilidades de Entrada 149
10.5.7 Especificagoes dos links 149
10.5.7.1 Tipos de cabos relacionados ao link 149
10.5.7.2 Classificagao dos links 149
Capitulo 11 - A Norma Brasileira de cabeamento estrulurado - NBR14565
11.1 A norma brasileira de cabeamento estruturado - NBR 14565 15311.2 Descrigao da norma brasileira 153
11.2.1 Os subsistemas de cabeamento estruturado 15411.2.2 Simbologia 157
11.2.3 Componentes recomendados 161
11.2.3.1 Cordoes de conexao 161
11.2.3.2 Tomadas de Telecomunicagoes 161
11.2.3.3 Dispositivos de conexao 161
11.2.3.4 Cabos 162
11.2.4 Projeto para caminhos e espagos 162
11.2.4.1 Projeto de cabeamento interno secundario 163
11.2.4.2 Projeto de uma rede interna primaria 16511.2.5 Protegao eletrica ig8
11.2.6 Administragao 159
11.2.6.1 Simbologia usada na administragao 169
Sum&rio VII
Capitulo 12 - Princfpros do tfimunicagao de dados
12.1 Sistema de comunicacao tipico 173
12.2 Elementos de um sistema de comunicacao tipico 173
12.2.1 Transmissor/receptor 173
12.2.1.1 Data Terminal Equipment - DTE 173
12.2.1.2 Data Communication Equipment - DCE 174
12.2.1.3 Interface DTE/DCE 174
12.2.2 Meios de comunicacao 177
12.2.2.1 Capacidade de transmissao de um canal - MHz 177
12.2.3 Mensagem 177
12.3 Sistemas de transmissao sincronos/assfncronos 177
12.3.1 Transmissao assfncrona 178
12.3.2 Transmissao sfncrona 179
12.3.2.1 Utilizacao de bytes no controle 179
12.3.2.2 Uso de um dock extemo para sincronizar o Iransmissor e
receptor 180
12.4 Sinais 180
12.4.1 Sinai analdgico 180
12.4.2 Sinai digital , 181
12.4.3 Conversao de sinal v. 181
12.4.3.1 Processo detalhado de conversao de um sinal analogico para
digital 182
12.4.4 Uso da banda passante do meio de comunicacao 184
12.4.4.1 Banda Base 184
12.4.4.2 Banda larga 185
12.4.5 Multiploxagao /. 185
12.4.6 Codificacao dos sinais transmitidos 187
12.4.6.1 Codificacao unipolar 187
12.4.6.2 Codificacao polar 189
12.4.6.2.2 Non Return to Zero - NBZ 189
12A.6.2.2 Return to Zero - RZ 189
12.4.6.2.3 Codificagdes bifasicas 190
12.4.6.3 Codificagao bipolar 191
12.4.6.3.1 Alternate Mark Inversion - AMI 191
12.4.6.3.2 Bipolar 8-Zero Substitution - BBZS 192
12.4.6.3.3 High Density Bipolar 3 - HDB3 193
12.4.6.3.4 4BI5B e 5B/6B 294
12.4.6.3.5 Multi-Level Transition 3 - MLT-3 194
12.5 Circuito dc transmissao de uma placa de rede 195
12.6 Densidade espectral dos tipos de codificacao dos sinais digitals 195
12.7 Megabits e Megahertz 196
12.8 Caracteristicas de velocidade e banda passante das tecnologias de redes... 196
12.9 Erros na transmissao de sinais k 197
12.9.1 Ruido .*. 19712.9.1.1 Rufdo termico 198
12.9.1.2 Rufdo de intermodulacao 198
12.9.1.3 Crosstalk 198
VIII Projetos de Redes Locals com Cabeamenlo Estmtutado
12.9.1.4 Ruido inrpdlsfvo .^ igg12.9.2 Atenuacao _^ .....19912.9.3 Perda por retorno "^ ig9
12.9.3.1 Jitter de fase \ .............199
12.9.3.2 Interferencia intcrsimbolica ...Uj. 20012.9.4 Taxa de transmissao m&xima de um canal 200
Capitulo 13 - Meios melalicos de Iransmissao
13.1 A cstrutura fisica de um cabo metalico 205
13.2 Cabos de pares trancados 205
13.2.1 Cabos UTP *."1"Z*ZZZZ"*"" 20613.2.1.1 Categorias dos cabos UTP 207
13.2.1.2 Cabos UTP de 25 pares 209
13.2.2 Cabos STP Z".'.'.""'\ 20913.2.2.1 Cabos STP A Z3Z™"Z'.'.".*."!!!! 21013.2.2.2 Cabos ScTP ."""* 2u
13.3 Linhas de Transmissao 212
13.3.1 Tipos de Linhas de Transmissao 212
13.3.1.1 Linhas de Transmissao nao balanceadas 212
13.3.1.2 Linhas de Transmissao balanceadas 212
13.4 Parametros dos cabos de pares trancados 21313.4.1 Capacitancia 213
13.4.2 Resistencia 2l3
13.4.3 Blindagem 213
13.4.4 Isolante ""."".[ 21313.4.5 Relagao sinal/ruido 214
13.4.6 Atenuagao {ou Insertion Loss) 214
13.4.7 Velocidade de propagacao 215
13.4.8 Atraso de propagagao 215
13.4.9 Atraso de propagacao relativo (Skew Delay) 215
13.4.10 Near end Crosstalk - NEXT 21613.4.11 Power Sum Next 216
13.4.12 Efeito Pelicular !!Z!!Z"Z!!" 21713.4.13 Perda por Retorno 217
13.5 Cabos coaxiais 217
13.5.1 Parametros dos cabos coaxiais 217
13.5.2 Cabos coaxiais do tipo RG 6 218
13.5.3 Cabos tipo RG 11U ..„ ........" 21913.5.4 Utilizacao de cabos coaxiais em redes locais 219
Sumdrio IX
If
c
c
Capitulo 14 - Meios dpticos de transmissao
14.1 Sistema dptico de comunicacao 223
14.1.1 Tecnologia dptica aplicadaaos sistemas de comunicacao 223
14.1.1.1 Capacidade de transmissao de infonnacao 223
14.1.1.2 Baixa perda .....,;...... ■.-.-.:.-=^=^.-;... 224
14.1.1.3 Imunidade elelromagn6tica 224
14.1.1.4 Menor peso 22514.1.1.5 Menor tamanho 225
14.1.1.6 Seguranca 22514.1.1.7 Seguranca das informacoes 225
14.1.2 Os quatro mitos da fibra dptica 226
14.1.2.1 As fibras sao frageis 226
14.1.2.2 E diffcil trabalhar com fibras 6pticas 226
14.1.2.3 As fibras 6pticas sao caras 226
14.1.2.4 As fibras nao devem ser usadas no desktop 227
14.1.3 A estrutura da fibra dptica 227
14.1.4 Os principios de propagacao* da luz 228
14.1.4.1 Indice de refraclo 229
14.1.4.2 Lei de refracao '(Lei de Snell) 229
14.1.5 As propriedades das fibras 6pticas 231
14.1.5.1 Modos de propagacao 231
14.1.5.2. Abertura Numerica 232
14.1.6 Tipos de fibras dpticas 233
14.1.6.1 As fibras mullimodo 234
14.1.6.1.1 Fibras multimodo indice degrau 234
, 14.1.6.1.2 Fibras multimodo indice gradual 234
14.1.6.2 Fibras monomodo 235
14.1.6.2.1 Fibras monomodo indice degrau 236
14.1.6.2.2 Fibras monomodo indice parabdlico triangular.... 236
14.1.7 Dispersao dptica 236
14.1.7.1 Dispersao material 237
"" \ 14.1.7.2 Dispersao modal 237
14.1.7.3 Fibras com dispersao deslocada 238
14.1.8 Atenuacao em fibras 238
14.1.8.1 Perda por absorgao 238
14.1.8.1.1 Absorgao intiinseca 238
14.1.8.1.2 Absorgao exainseca 238
14.1.8.1.3 Absorgao por defeitos estruturais 238
14.1.8.2 Perdas por espalhamento 238
14.1.8.2.1 Espalhamento do material 239
14.1.8.2.2 Espalhamento do guia de onda 233
14.1.8.3 Perdas por deformagoes mecanicas 239
14.1.8.4 Janelas de transmissao 240
14.1.9 Processo de^ labricagao da fibra 6ptica 241
14.1.9.1 Fabricacao de preforma 242
^ 14.1.9.1.1 Modified Chemical Vapor Deposition - MVCD 242
14.1.9.2 Puxamento e revestimento 243
X Projetos de Redes Locais com Cabeamento Estruturado
14.2Cabos6pticos 243/
14.2.1 Tipos de cabos • 244
14.2.1.1 Cabos tipo loose 244
14.2.1.2 Cabos tipo tight 245
14.2.1.3 Cabos raultifibras 245
14.3 Dispositivos dpticos 245
14.3.1 Fontes de luz 246
14.3.1V1 Lasers 246
14.3.1.2 Leds/ 24714.3.1.3 Comparacao Led X Laser 248
14.3.2 Detectores de luz (fotodetectores) 24814.3.2.1 Margem de potencia de um Iink2 250
14.3.3 Transceivers 25114.4 Conectores 252
14.4.1 Tipos de conectores 25314.4.2 Caracteristicas de transmissao dos conectores 6pticos 255
14.4.2.1 Perda por insercao 255
14.4.2.2 Perda por retorno 255
14.4.3 Polimento de conectores dpticos 255
14.4.3.1 Polimento FLAT e PC 255
14.4.3.2 Polimento SPC, UPC e APC 256
14.4.3.2.1 Polimento SPC - Super Physical Contact 256
14.4.3.2.2 Pblimento UPC- Ultra Physical Contact 256
14.4.3.2.3 Polimento APC-Angled Physical Contact 257
14.4.3.3 Como sao verificados os polimentos dos conectores 6pticos?.257
14.4.4 Nova geracao de conectores dpticos 257
14.4.4.1 MT-RJ 25814.4.4.2 3M Volition : 258
14.4.4.3 Lucent LC 25814.4.4.4 Panduit Optical Jack 259
14.5 Emendas dpticas 259V14.5.1 Emendas por Fusao 26°
14.5.1.1 Perdas no processo de emenda por fusao 260
14.5.2 Emenda mecanica 26114.5.2.1 Emenda mecanica com elemento V-groove 261
14.5.2.2 Emenda mecanica Fibrlock 262
14.5.2.3 Emenda mecanica corelink 262
Capitulo 15 - Instalacao e aterramento de sistemas el6lricos
15.1 Instalagao el^trica 26515.1.1 Sistema TN 2B7
15.1.1.1 O sistema TN-S 267
15.1.1.2 O sistema TN-C-S 26815.1.1.3 0 sistc na TN-C 26B
15.1.2 Sistema TT 26915.1.3 Sistema IT 26915.1.4 Procedimentos para instalagao el6trica 270
z—T- ~ xi~Sumdno
15.1.4.1 Levantamento de carga ■ /Q15.1.4.2 Divisao do circuito criando quadros de distribuigao ...."..... 27015.1.4.3 Dimensionamenlo dos condutores 971
15.2 Aterramento ZZZZZZ 27515.2.1 Tipos de aterramenlo 276
15.2.2 Parametros de um sistema de aterramento 27715.2.3 Procedimentos praticos para aterramento el6lrico 279
15.2.3.1 Pinagem da tomada 2ai
15.2.3.2 Verificacao da instalacao '"'"."". 28215.2.4 Estabilizador, no-break e short-break ZZZ. 284
15.2.4.1 Caracterfsticas do estabilizador 28415.2.4.2 Caracterlsiticas do no-break ZZZZZZ'. 28415.2.4.3 Caracterfsticas do short-break ".'.".".'. 284
Capitulo 16 - Componentes e ferramentas utUizadas em cabeamento estruturado
16.1 Componentes de um sistema de cabeamento 28716.1.1 Underwriters Laboratories - UL ZZZZ 28716.1.2 Canadian Standard Association - CSA ZZZZZZ. 289
16.2 Componentes e ferramentas para sistemas mel&licmZZZZZZZZZZZ. 28916.2.1 Componentes para redes metdlicas .... 2ftq
16.2.1.1 Conectores RJ45 ZZZZZZZZZZ 28916.2.1.1.1 Proced. para conectorizacao dos plues RI45 290
16.2.1.2 Patch panels ................ 29216.2.1.3 Blocos de conexao 110 XC 29316.2.1.4 Patch cords tipo 110/110 categoria 5e 90416.2.1.5 Cabo UTP multipar i*
»16.2.1.6 Patch cables fJt16.2.1.7 Jumper cables tlZ16.2.1.8 Tomadas ZZZZZZZZ 29516.2.1.9 Espelhos para tomadas ZZ'ZZZZZZZZ 29616.2.1.10 Caixa de monlagem era superficfe .. 7Qfi16.2.1.11 I'cones „!
*16.2.1.12 Rack ZZZZZZZZ. 29716.2.2 Ferramentas para sistemas metalicos ZZZZZZ 299
-16.2.2.1 Ferramentas para sistemas metalicos 29916.2.2.2 Ferramentas para cabos coaxiais 302
16.3 Componentes e ferramentas para sistemas 6pticos ZZZZZZZZZZ 30516.3.1 Componentes para redes 6pticas ...."." 305
16.3.1.1 Bloqueios 6plicos 30-16.3.1.2 "Patch cord ST/ST ou SC7SC ,n!16.3.1.3 DIO ZZZZZZZZ 306
1fi , „ ^•31-4Ca^adesuPerficiemulUmidiaparattbras6ptica^r.1 30716.3.2 Ferramentas para sistemas opticos "'"" 307
Projetos de Redes Locals com Cabeamento Estruturado
Capitulo 17 - Cerlificagao de um sistema de cabeamento estruturado
17.1 O que 6 uma certificacao de cabeamento 313
17.2 Equipamentos utilizados para certificacao de um sistema de cabeamento
estruturado 313
17.3 Certificacao de cabos metalicos 313
17.3.1 Scanner para certificacao de cabeamento estruturado 313
17.3.1.1 Injetor 315
17.3.1.2 Scanner 315
17.4 Parametros de testes de cabos metalicos 316
17.4.1 Modelos de links 317
17.4.1.1 Link canal 317
17.4.1.2 Link permanente 318
17.4.2 Nfveis de precisao 318
17.4.2.1 Como a precisao 6 medida 319
17.4.2.2 Principios para precisao na medida de comprimento 319
17.5 Medidas para certificagao 320
17.5.1 O que os scanners medem 320
17.5.1.1 Distancia do cabo 320
17.5.1.2 Mapa de fios 320
17.5.1.3 Atenuacao 322
17.5.1.4 Near End Crosstalk - NEXT 322
17.5.1.5 Power Sum NEXT - PSNEXT 325
17.5.1.6 Far End Croostalk - FEXT 326
17.5.1.7 Atenuation to Crosstalk Ratio - ACR 326
17.5.1.8 Equal Level Far End Crosstalk - ELFEXT 327
17.5.1.9 Power Sum Equal Level Far End Crosstalk - PSELFEXT 327
17.5.1.10 Teste de nivel de rufdo 327
17.5.1.11 Return Loss - Perda por retorno 328
17.5.1.12 Propagation Delay/Skew Delay 328
17.5.2 Como um scanner apresenla 0 resultado dos testes 329
17.5.3 Fontes geradoras de problemas nas instalacoes de cabeamento
estruturado 331
17.5.3.1 Erros relacionados a comprimento de cabos, cabos abertos ou
em curto 331
17.5.3.2 Erros relacionados a resislencia 331
17.5.3.3 Erros relacionados com atenuagao 332
17.5.3.4 Erros relacionados com NEXT 332
17.5.3.5 Erros relacionados com ACR 332
17.5.3.6 Erros relacionados com ruidos 333
17.6 Certificacao de cabos 6pticos .'. 333
17.6.1 Power Meter 333
17.6.2 OTDR 33417.6.2.1 Entendendo as medidas com 0 ODTR 336
17.611.2 Zona Morta 33617.6.2.3 Assinaturas basicas do OTDR 337
17.6.2.4 Ganho 6ptico 337
17.6.2.5 Degradagao do sinal 6ptico 338
Sumdrio" XI11
C
17.6.2.6 Pio"»s de rrflexao 333
17.6.2.7 Atenuagao 339
Capitulo 18 - Predios inteligentes e cabeamento residencial
18.1 Prddios inteligentes ....^.......... 343
18.1.1 O que sao os predios inteligentes? 34318.2 Automacao residencial 345
18.2.1 Para que 6 necessArio um sistema de cabeamento residencial? 34518.2.2 Norma ANSI/EIA/TIA 570A !..ZZ" 34518.2.3 Sistema de cabeamento residencial 345
Capftulo 19 - Dispositivos de redes locais
19.1 Equipamentos utilizados em redes locais 35119.2 Repetidores 3S119.3 Hubs ZZZZZZ 352
19.3.1 Tipos de Hubs Z"!ZZZZZZ* 35319.3.2 Regras de repeticao para Ethernet 354
19.3.2.1 Regra de repotigao para uma rede Ethernet de lOMbps 35819.3.2.2 Regra de repeticao para uma rede Ethernet de lOOMbps 35919.3.2.3 Regras de repeticao para lOOOBase T ?fii
19.4 Bridges : ZZZZZZZZsBS19.4.1 Bridges como ferramenta de segmentacao de redes "".. 36419.4.2 Servicos realizados pelas Bridges 36519.4.3 Tipos de Bridges Z"!ZZZZZZZ 36519.4.4 Funcionamento de uma Bridge ocr
19.5 Switches ! ZZZZZZZZZZ 36819.5.1 Operacao bdsica de um switch ZZZZ". 36819.5.2 Caracteristicas te'cnicas dos switches 370
19.5.2.1 Velocidade do backplane ZZZZZZZZ 37019.5.2.2 Velocidade e tipo das portas 37119.5.2.3 Tamanho do buffer interno para pacotes 37119.5.2.4 Link Agregation !!.."!...."... 37119.5.2.5 Mecanismos de forwarding * 371
19.5.3 Tipos de Switches .*."""Z. 37219.5.3.1 Core Switches ZZZZZZ""!!!! 37219.5.3.2 Workgroup ou Edge Switches 37319.5.3.3 Desktop Switches ZZZZZZ! 373
19.5.4 Consideracoes de funcionamento de Bridges e Switches 174.19.5.5 VLANs ZZZZ" 375
19.5.5.1 vantagens do uso de VLANs ....... 37719.5.5.1.1 Facilidade de conOguracao 37719.5.5.1.2 Mais laxgura de banda 378
19.5.5.1.3 Segmentacao da rede em funcao dos recursos ..../37819.5.5.1.4 Desempenho 378
19.5.6 Switch camada 2 e camada 3 ZZZ.ZZ 378
Projctos de Redes Locais com Cabeamento Estruturado
19.6 Rotcadores ; „__
19.6.1 Roteamento .'""* 37g19.6.1.1 Vantagens do roteamento 380
19.6.2 Mecanismos de entrega de dados ZZZ 38119.6.2.1 Entrega direta ., —ZZZ."" 38119.6.2.2 Entrega indireta !!!!!!!!!!!!!!! 381
19.6.3 Tabelas de roteamento [ 38119.6.3.1 Entradas na tabela de roteamento 382
19.6.3.2 Inicializacao e manutencao de tabelas de roteamento 383
19.6.3.2.1 Numero de caminhos da tabela de rotas 383
19.6.3.2.2 Forma de propagacao de rotas 383
19.6.4 Algoritmos de roteamento 383
19.6.5 Caracteristicas de mercado dos roteadores 384
19.6.6 Tipos de roteadores 384
19.6.6.1 Cisco S6rie 800 384
19.6.6.2 Cisco S6rie 1600 !" 38419.6.6.3 Cisco Serie 1700 384
19.6.6.4 Cisco Serie 2600 385
19.6.6.5 Cisco Serie 3600 385
Capitulo 20 - Projoto, tmplantacao c prdticas de um sistema dc cabeamento
estruturado
20.1 Caracteristicas b&sicas do gerenciamento de projetos 389
20.2 Definindo os objetivos de um projeto 389
20.3 O projeto de um sistema de cabeamento estruturado 389
20.4 Passos para planejamenlo, execuc&o e finalizacao de um projeto de
cabeamento estruturado 390
20.4.1 Levantar o que o cliente deseja 390
20.4.2 Levantamento ffsico detalhado da infra-estrutura do cliente 390
20.4.3 O que o cliente pode ter 390
20.4.4 Projeto 16gico 390
20.4.5 Escolha da tecnologia utilizada 390
20.4.6 Levantamento do material 390
20.4.7 Projeto fisico 391
20.4.8 Certificacao de todo 0 sistema instalado 391
20.4.9 Ativacao da rede 391
20.4.10 Documentacao 391
20.5 Dicas para um trabalho perfeito 391
20.6 Projetando um sistema real de cabeamento estrulurado para a empresa
RealAlimentos Ltda 392
20.6.1 Ambiente atual da empresa 392
20.6.2 Ambiente futuro da empresa 392
20.7 O Projeto/solucao JJ13
20.7.1 Tecnologia utilizada 393
20.7.2 Beneficios e conceitos 393
20.7.3 Distribuigao horizontal 394
20.7.4 Componentes do sistema 394
Sumdiio XV
5 LSf.7.4.1 Distribuigao principal (Backbone e conexoes telefonicas] 394
20.7.4.2 fetch cables 394
20.7.4.3 Distribuidor 394
20.7.4.4 Postos de trabalho 395
20.7.4.5 Bitch panels de portas RJ45 395
20.7.4.6 Ferramentas e instrumenlacao de testes 395
20.7.5 Operacao 396
20.8 Tenno de garantia e assistencia . 397
20.9 Direitos autorais e intelectuais 397
20.10 Planejamento do link optico da empresa Real Alimentos S.A 397
20.10.1 Calculo da atenuagao maxima do link 398
20.10.1.1 A atenuacao no cabo 400
20.10.1.2 Atenuagao nos conectores 400
20.10.1.3 Atenuagao nas emendas 6pticas 401
20.10.2 Calculo da potencia injetada no link .,402
20.10.2.1 Calculo simplificado de perdas para dois patch panels... 402
20.10.3 Comparacao dos resultados com a margem de seguranga do link 402
20.10.4 Medicao real para comprovagao dos resultados 403
20.11 Flanta contendo detalhes da implementagao do sistema de cabeamento da
empresa Real Alimentos Ltda • 404
Apendice A - Glossario 407
Apendice B - Unidades de medida 431
Apendice C - Configuracao de cabos 437
Apendice D - ANSI/EIA/T1A 568B.1 (ANEXO A) 447
Apendice E - Bibliografia 449
XVI Projetos de Redes Locals com Cabeamento Estruturado
r,
O mundo corporativo mudou depois do PC! Alem de substituirem as
velhas mSquinas de escrever com os processadores de texto e planilhas, os computa-
dores passaram tambe'm a ser a principal fen-amenta para comunicagao nas empresas.
Um posto de trabalho ha alguns anos, necessitava de urn telefone e uma mesa. Hoje
precisamos somente de um computador. Nele possuimos todos os recursos para tele-
fonar, passar fax, receber e-mail e fazer videoconferencia. Com o computador, nao pre
cisamos sair de nossas mesas.
A economia atual define um modelo de empresa que estimula a
competitividade em alto grau, e com isso, toda empresa que deseja competir no merca-
do, precisa, ncccssariamente, usar todos os meios que a tecnologia dispde para se
manter ativa e competitiva. As principals ferramentas para veneer estes desafios sao a
velocidade e a facilidade com que a informacao, o item mais importante de umaempre
sa, chega em nossas maos. Uma das maneiras de conseguir competitividade e" interligar
todas as tecnologias possiveis a fim de economizar tempo, desperdicio, e o mais impor
tante, custo.
Comecando pela mSquina copiadora, fax, PBX, computadores, Internet,
tudo tern que estar compartilhado, e estes equipamentos funcionam perfeitamente sin-
cronizados quando interligados. Ao mesmo tempo emque os computadores nos facili-
taram a vida no trabalho, tambem aumentaram a complexidade dos produtos e servigos
que necessitamos em nosso dia a dia, exigindo uma enorme revolugao no modo decontrolar e transportar todas estas infonnagoes. As redes locais permitem que todos osequipamentos de uma empresa sejam conectados e os recursos disponiveis sejam uti-
lizados por todos. Uma rede devidamente projetada e instalada dara confiabilidade e
velocidade essenciais a lodo o sistema {computadores, software, sistemas de telecomu-nicagoes), possibilitando acompanhar o crescimento das necessidades de uma empre
sa, mesmo quando novas tecnologias sao incorporadas.
A despeito de toda competigao vista no mercado, cada empresa passa
normalmente por uma serie de desafios internos que, se nao resolvidos, podem gerar
perda de produtividade e pior, perda de posicao no mercado. Alguns desses desafios
podem ser descritos:
> De acordo com uma pesquisa realizada em empresas americanas, a cada
ano, em media, 18% dos departamentos mudam de local.
> Cada vez mais as empresas precisam integrar voz e dados em um mes
mo sistema de cabos.
> Os computadores aumentam sua velocidade a cada ano, e todos os
sistemas responsaveis pela conexao com os outros equipamentos acom-
panham esta tendencia.
E neste contexto que se enquadram os sistemas de cabeamento estruturado!As empresas precisam cada vez mais de recursos de comunic^jao que suportem voz,
dados, vfdeo e que suportem, principalmente, mudancas.
I
IntrodugaoXVII
€ Capltulo urn
Conceitos basicos de redes
Ao concluir este capftulo, voce entenderd:
- O que e uma rede.
- As caracterfsticas das LANs, MANs e WANs.
- As diferencas de redes peer-to-peer e centradas em
servidores.
- O que e topologia ffsica e logica.
- As arquiteturas de redes padronizadas pelo IEEE.
Este capftulo explicate o que sao as redes, os principals
tipos de redes, como as LANS e as WANS, a classifica-
cao das redes em peeMo-peer e centradas em servidores,
conheceremos os componenles de uma rede, suas
topologias fisica e 16gica e as arquitetuias de redes atual-
mente disponlveis e padronizadas pelo IEEE, como .
10BASE T, 100BASE T e Gigabit Ethernet.
1.1 O que e uma rode local - ••
Em nivel mais fundamental, uma rede 6 um sistema de comunicagao de
dados, que pennite troca de informagdes. Os componentes minimos de qualquer siste
ma de comunicagao de dados sao um emissor, um receptor, um meio fisico
(frequentemente chamado canal, atraves do qual a informagao flui) e uma mensagem. O
emissor e o receptor podem ser duas pessoas conversando, um PC e um mainframe ou
um satelite e uma antena parabolica. O meio ffsico pode ser uma linha lelefdnica, um
cabo ouoar atrav6s do qual as microondas viajam.
Emissor
Receptor
mensagem
meio de comunicacao
Figura 1-1: Modelo de comunica^ao de dados basico.
A histbria das redes de computadores e pontuada por melhorias em todos
os componentes desses sistemas com o objetivo de tornar as comunicagoes mais rapi-
das, mais faccis o mais eficientes. Assim sendo, uma rede e" um sistema no qual ocorre
transferencia de informagdes. As redes de computadores incluem todo o hardware e
software necessarios para conectar computadores e oulros dispositivos elelrdnicos ao
meio fisico, de tal forma que eles possam se comunicar entre si. Dispositivos que se
comunicam com outros dispositivos em uma rede sao chamados nos, estacoes ou sim-
plesmente disposttivos de rede. O numero de nds em uma rede pode variar de dois a
milhares.
Para que exista rede, os computadores devem ser configurados com uma
placa de rede e mddulos de software que, dependendo dos servigos executados, po
dem ser classificados como:
- clientes - computadores que usam recursos compartilhados;
- servidores- computadores que compartilham recursos;
-peers - computadores que tern os dois m6dulos carregados.
Quando n6s de rede desempenham as mesmas fungoes de comunicagao
sao chamados pares (peers). Comunicagoes entre tais Upos de nos sao comumente
referidas como peer-to-peer. Outras redes sao constitufdas por computadores clientes,
que se comunicam quase exclusivamente comum ou com poucos computadores, chamados servidores. Essas redes sao centradas em servidores e oferecem acesso centrali-zado a servigos, aplicagoes ou dispositivos. Pelo fato de os recursos estarem concentra-
dos em servidores, ao inve"s de distribufdos, redes dessa natureza eram consideradas
Conceitos de redes locals
•jy is econdmicas do que redes do tipo peer-to-peer. A tendencia atual se afasta das
redes centradas em servidores, principalmente por influencia da Internet, que em sua
grande maioria utiliza servidores peer-to-peer. Independentemente do tipo, a razao pri-
maria para o uso de redes e reduzir custo. As redes permitem que as organizacoes
reduzam custo de diversas formas:
- as redes propiciam acesso rapido a v&rias fontes de informacoes. Os
usuarios podem transferir arquivos, agendar encontros e, inclusive,
trabalhar em um documento sem necessariamente ter que estar presen-
te fisicamente no local onde o documento ou as pessoas se encontram.
Redes economizam tempo, o que melhora a produtividade;
- como tern sido observado, as redes tipo cliente-servidor permitem que
recursos, tais como discos e impressoras sejam compartilhados por
diversos usuarios. E mais barato adquirii diversos discos e impresso
ras de alta capacidade e conectd-los a um servidor do que adquirir dis
cos e impressoras para cada usuario individualmente. As redes do tipo
cliente-servidor podem economizar dinheiro atrave's da reducao de in-
vestimentos.
1.2 Tipos do redes
As redes sao frequentemente divididas em tres tipos, baseadas no tama-
nho da area geografica que cobrem. Pequenas Areas geralmente requerem redes locais
(LAN— LocalArea Network); Areas maiores podem requerer redes metropolitanas [MAN
-MetropolitanArea Network) ou redes para grandes areas [WAN- WideArea Network).
1.2.1 Redes locais (LAN - Local Area Network)
Se uma rede estiver confinada a uma unica localizacao (por exemplo, um
edificio ou um conjunto de edificios) e chamada uma rede local. LANs conectam com-
putadores e perifcricos (discos, unidades de backup, etc.) em um grupo de
compartilhamento. Elas se caracterizam por altas taxas de transfcrfincia, baixo Indice
de erros e meios de comunicacao baratos.
1.2.2 Redes mttlropolitanas (MAN-Metropolitan Area Network)
Se uma rede cobre uma cidade inteira, pode ser chamada de rede melro-
politana (MAN). Elas constituem uma concepcao mais recente do que as LANs e WANs(discutida a seguir). Apesar de terem muito em comum com as LANs, as MANs sao devarias formas mais sofisticadas. Por exemplo, em adigao a dados e voz, elas podem
Lransmitir video e outros recursos de audio. As MANs sao projetadas para cobrir dis-
tancias maiores do que as LANs. MANs podem ser usadas para interconectar diversas
LANs entre si, propiciando sistemas interligados de redes em alta velocidade.
1.2.3 Redes para grandes areas (WAN- Wide Area Network)
Quando uma rede estiver espalhada em uma grande drea, como entre esta-dos ou pafses, 6 chamada WAN. A comunicacao em WANs pode se dar via linhas
telefdnicas, sat&ites ou sistemas de microondas. As WANs sao geralmente constituidas
a partir da interconexao deLANs eMANs. Umavez que as WANs envolvem a interconexao
^ ————■—— .———.
Projetos do Redes Locais com Cabeamento Estruturado
der.iNseAlWs.implicamrrqquentementenautilizacaodediferentes^n i •comparadas com as LANs e MANs, a maioria das WANs existentes saomaS *suscetfveis a erros. Algumas tecnologias novas de WSWsestaocomecandestes problemas.
1.3Topotogia
Topologia € um termo que significa apar^ncia ffsica. A topologia relaciona-se a organizacao ou layout fisico dos computadores. Apesar do significado do termoexistem dois tipos de topologia empregadas nas redes locais: topologia ffsica e 16gica'A topologia fisica, que se relaciona com o significado literal da palavra, se refere aforma ffsica de como interiigar os computadores e e, na verdade. o que mais interessaem cabeamento estruturado. JS a topologia I6gica, tamb6m chamada de "M6todo deAcesso , se refere ao aspecto de funcionamento das redes, determinando como as men-sagens sao transmitidas no meio fisico de um dispositivo para outro. Para uma redefuncionar, as duas topologias nao precisam ser iguais. Existem muitas situacoes emque uma rede possui uma aparencia fisica (topologia fisica) detenninada, mas transmi-te os dados de uma outra forma (topologia ldgica).
1.3.1 Topologia fisica
Existem tres topologias ffsicas ftuidamentais que sao largamente empreea-das nos ambientes de rede, sao elas:
— Barramento
- Estrela e
-Anel.
x Dessas tr§Sp P°demos desenvolver configuracoes hfbridas, como Malha,Celular, Arvore e Estrela Hierarquica. Em cabeamento estruturado sempre utilizare-mos a topologia fisica em estrela hierarquica, mesmo que a configuracao seia anel oubarramento.
1.3.t.l Barramento
Metodo mais simples de conexao de computadores em uma rede. Essatopologia caracteriza-se por um "tronco" (tambSm chamado backbone), que 6 um caboprincipal no qual todos os coraputadores se conectam. Ela tarab6m e conhecida comobarramento linear.
Termrnadores ii3S <^s^ Terminadores
Figura 1*2: Topologia fiaica do Barramcnto.
Concoltos de redes locals
A comunica^ao ncsse tipo de topologia e feita da seguinte maneira: o com'
putador emissor endereca os dados a outro computador em particular (o receptor)
inserindo esses dados no cabo sob forma de sinais eletrdnicos. Para completar o cami-
nho, o barramento deve possuir circuitos terminadores para fazer um balanceamento
eleirico no circuito formado pelos computadores e cabos.
Terminadores
Figure 1-3: LAN da topologia tfpica de Barraxnento ftslco.
Vantagens:
- 6 um padrao facil de instalar;
- precisa de menos cabos do que outras topologias.
Desvantagens:
- se o cabo falhar, todos os computadores sao afetados;
- de diffcil reconfiguracao;
- a identificacao do problema [troubleshooting) 6 dificil.
1.3.1.2 Estrela
0 hub tern fun^ao fundamental na topologia em estrela, pois todos os
segmentos de cabos conectadc: aos computadores passam por ele. Cada dispositivo da
rede uu'liza uma conexao ponto-a-ponto ao hub.
Projetos de Redes Locais com Cabeamento Estniturado
Rgura 1-4: Topologia ftsica de EstrcU.
° sinal transmitido passa do computador que quer enviar os dados, vaiate o hub e de la segue para os outros computadores da rede, ou seja, o sinal 6 repetidopara todas as portas do hub.
i—"i*.
Rgura 1-5: LAN da topologia flsica de Estrela.
Conceitos de redes locais
Vantagens:
- facil reconfiguracao;
-a identificacao do problema (troubleshooting) 6 facil;
- se amldia falhar, elas ficam isoladas no segmento danificado.
Desvantagens:
- diffcil instalacao;
- necessita de mais cabos do que as outras topologias.
1.3.1.3 Anel
Nao ha terminadores ele*tricos na topologia em anel, pois o circuito eletri-
co 6 um anel de cabos no qual os computadores agem como repetidores do sinal,
amplificando-o e enviando-o ao computador seguinte. Normalmente, existem dois ca
bos independentes formando o anel.
Figura 1-6: Topologia fisica de Anel.
Os sinais eletricos sao gerados no cabo apenas em uma diregao. Cada
dispositivo possui um receptor no cabo de entrada e um transmissor no cabo de saida. i
* i
Figura 1-7: LAN com topologia ftslca de AneL
Vantagens:
- fa"cil identificagao de falhas de cabo;
- configuracao de aneis duplos bastante tolerante a falhas.
Desvantagens:
- dificil instalacao e reconfiguracao;
- se um anel de loop unico falhar, toda a rede 6 afetada.
1.3.2 Topologias hibridas
As topologias hfbridas foram desenvolvidas para resolverem necessida-des especfficas. Existem varias configuracoes que podem ser criadas utilizando varia-Coes de uma das tres configuragdes vistas anteriormente. As topologias mats utilizadassao:
- Arvore,
-Malhae
- Estrela Hierarquica.
1.3.2.1 Topologia em Arvore
Apesar de ser pouco utilizada na pratica, pois 6 de diffcil troubleshooting,
a topologia em Arvore 6 utilizada para estender os limites fisicos da topologia embarramento.
Projclos dc Redes Locais com Cabeamonlo Estruturado Conccitoa do redes locais
Terminadores
-
Terminadores
Figu
ra1-
8:Topologiaem
Arvore.
1.3.2.2TopologiaemMalha
Muitoutilizadaem
vari
asconfiguragoes,
esta
topologiafa
cili
taain
stal
agao
econfiguragaodosdispositivosemredesraaissimples.Devemosnospreocuparcom
asca
ract
eris
tica
sdeIransmissaodatecnologiaempregadanestaconfiguragao.
Figura
1-9:
TopologiaemMalha.
10
Projctos
deRedesLocatecomCaboamcntoEstniturado
1.3.
2.3Topologiaem
EstreiaHiefi,quica
Eatopologiautilizadaemsistemas
decabeamentoes
trut
urad
o.A
ideiae
umelementoquecentraliza
todo
ogerenciamentodese
rvig
os,conexoeseinformacoes,
masmantemuma
cert
aindependenciaem
pontos,comoandaresedepartamentos.
Figura1-10:Topologiaem
EstielaHierarquica.
1.3.3Topologialogica
Topologia16gica
(oumetododeac
esso
)eumconjuntoderegras
quede
fi
necomoos
dadossa
oin
seri
doseretiradosdeumcabosemquesejamdestruidosou
colidamcom
outrosdados.Apesardeexistiremvariosmetodosdeacesso,comoo
CSMAICA,
Prio
rityDemand.TbkenPassing,
etc.
,os
maisimportantessaooCSMA/CD,
usadoem
rede
sEtherneteoCSMA/CA,usadoem
redessem
fio.
1.3.3.1CSMA/CD
OCSMA/CD-CairierSenseMultipleAccesslCohsionDetection(ouAces
soMultiplodePercepcaodePortadoracomDetecgaodeColisao)
eummetodode
acessoemqueocomputadorprimeiroouveomeiodecomunicagao
e,se
percebeque
naohatrafego(o
use
ja,naohiou
trocomputadorusandoocabo),
eleenviadadospara
ocomputadordestino.
Ocasionalmente,doboumaiscomputadorespodem
enviar
dadosaocabosimultaneamente;quando
isso
acon
tece
,os
computadoresparamde
enviardados,esperamumtempoaleat6rioereenviamessesdados.
Conceitosderedeslocals
11
/Terminador
Figura 1-11: CSMA/CD.
1.3.3.2 Token Passing
Metodo de acesso em que um tipo especial de pacote, chamado token, 6
passado de um computador para outro. Quando um computador deseja enviar dados,
ele pega o token, anexa os dados que ele deseja remeter e os envia para o meio fisico.
Nao ha colisoes nesse metodo de acesso porque somente um computador pode estar
com o token por vez.
Figura 1-12: Tbken Passing.
1.4 Arquitetura de redes
Em 1980, o Institute of Electrical and Electronic Engineers -IEEE, ficou
responsaVel por desenvolver uma s£rie de padroes para serem utilizados na industria
de redes. Em 1985, o IEEE criou um projeto chamado 802 que era respons&vel pelo
desenvolvimento de padroes das camadas ffsica e de enlace de dados (m&odos de
acesso), que foran* posteriormente adotados pela ANSI. Esses padroes foram tamb6m
revisados pela ISO, e sao chamados de ISO 8802. Atualmente, existem 12 subcomites
tecnicos que desenvolvem padroes especfficos, como o IEEE 802ab, que define o Gigabit
Ethernet, o IEEE 802.11, que especifica redes wireless, etc. Os subcomites do IEEE e
seus respectivos trabalhos estao descritos abaixo:
12Projetos de Redes Locals com Cabeamenlo Estruturado
1.4.1 IEEE 802.1
Define padroes fisicos e metodos de acesso para que as estagoes das redesIEEE 802 possam se comunicar com outras estagoes em diferentes redes LANe WAN.
1.4.2 IEEE 802.2
Define um padrao de metodo de acesso para ser usado nas implementagdesIEEE 802.3,802.4,802.5 e 802.6, especificando tipos deframe.
1.4.3 IEEE 802.3
O padrao ETHERNET foi desenvolvido na decada de 70, no cenlro de
pesquisa da Xerox em Palo Alto. Fez tanto sucesso que, em 1980, a Digital Equipment
Corporation -DEC, a Xerox e a Intel se reuniram e elaboraram um padrao para uma
rede Ethernet de lOMbps. O IEEE utilizou esses documentos como referenda e criou o
padrao IEEE 802.3. E a arquitetura de rede mais popular que existe no mercado. Ela
usa a topologia logica de barramento, tern como metodo de acesso o CSMA/CD, veioci-
dade de transferencia de lOMbps, lOOMbps e lOOOMbps, com utilizagao de cabos
UTP, STP e fibras opticas. As Redes IEEE802.3 sao descritas abaixo:
- 10BASE2
Mais flexfvel que o Ethernet padrao, essa topologia 6 assim definida
porque opera a lOMbps, utiliza sinalizacao de banda base e pode trans-
mitirum sinal a aproximadamente 200m (ou mais precisamente 185m).
O cabo usado nessa topologia 6 o Thinnet (coaxial fino), mais barato e
mais fScil de instalar. Tern uma limitagao de 30 computadores por seg-
mento de 185m. As conexoes sao feitas por conectores BNC, como
conectores Barrel, BNC T e terminadores BNC.
- 10BASE5
Tambdm conhecida como Ethernet grosso ou Ethernet padrao. A nota-
cao de 10BASE 5 significa que ela opera a lOMbps, utiliza sinalizagao
de banda base e segmentos de 500m. Pode suportar ate 100 n6s por
segmento de backbone, sao usados conectores de pressao e o cabo usa
do 6 o Thicknet ou coaxial grosso.
- 10BASET
Essa topologia opera a lOMbps, utiliza sinalizagao de banda base e usa
cabo de par trangado nao blindado (UTP). O comprimento maximo de
um segmento 10BASE T 6 de 100m. E uma topologia que funciona
fisicamente como uma estrela, mas logicamente como barramento, utili-
zando o m6todo de acesso CSMA/CD.
- 10BASE FL
Euma especificacao para operarEthernet atraves de cabos de fibra dptica.
Ela 6 assim definida porque opera a lOMbps, utiliza sinalizagao de
banda base atraves do cabo de fibra optica. A distancia maxima por
segmento do padrao 10BASE FL 6 2000m.
Conccitos de redes locais 13
10BASE2 10BASE5 10BASET 100BASET 1OOOBASET
Vdoddidc an Mbps
Coroprimento roixitno do
scpncttto cm inctios
Midii
Topoiogii fisica
10 10
500
TJunnct Thicknct
Bamm. Bamm.
10
100
in?
Bamm.
100
100
UTP
Estrtla
1000
100
UTP
Estiela
tkbela 1-1: Resumo do padrao Ethernet
1.4.4 IEEE 802.U (Fast Ethernet)
Extensao do padrao Ethernet, o Fast Ethernet e assim definido porqueopera a lOOMbps, utiliza sinalizacao de banda base e melodo de acesso CSMA/CD.Esse padrao incorpora ties especificagoes de meio ffsico: 100BASE T4 (cabo UTP de 4pares, categorias 3,4 ou 5), 100BASE TX (cabo UTP ou STP de 2 pares, categona 5) e
100BASEFX (cabo de fibra 6ptica).
1.4.5 IEEE 802.3ab e IEEE 802.3z(Gigabil Ethernet)
Este padrao define uma rede que trabalha em lOOOMbps, m&odo de aces-so CSMA/CD operando em full-duplex e utiliza 4 pares de cabos UTP pom 250Mbpspor par. O IEEE padronizou o 802.3ab para cabos UTP e o 802.3z para fibras 6pUcas. E
a tendencia para as redes atualmente.
1.4.6 IEEE 802.4
Padrao criado para satisfazer as necessidades das LANs em ambientes deautomacao de fabricas e industrias. Este subcomite ficou ativo de 1984 a 1988 e definiuuma redo que utiliza o m6todo de acesso do tipo token, topologia em barramento e cabo
coaxial de 75 Ohms.
1A.7 IEEE 802.5
Esse padrao foi desenvolvido pela IBM na decada de 80. Em 1985, foipublicado o primeiro padrao 802.5 pelo IEEE que suportava velocidades de ate" 4Mbps.Algum tempo depois, esse padrao foi revisado para suportarvelocidades de at616Mbps.O metodo de acesso que uma rede Token Ring usa e o Token Passing (ou passagem desimbolo), sendo essa a principal caracterfstica desse tipo de arquitetura. Em uma redeToken Ring, os computadores sao ligados a um hub central[MAU), definindo assimuma estrela fisica. Mas a topologia e um anel 16gico que representa o caminho do tokensendo passado de um computador para outro. Esse padrao utilizava cabos de parestrangados blindados (STP) e atualmente utiliza cabos UTP. A taxa de transference e de4 ou 16Mbps e utiliza sinalizacao de banda base. Uma rede Tbken Ring funciona daseguinte maneira: o primeiro computador ligado na rede gera um tolren (simbolo). que
"A Projfitos de Redes Locais com Cabearoenlo Estniturado
percorre todo o anel ate que algum compuUdor o capture para que possa transmits
dados. O token recebe esses dados (todos os computadores a partir desse instante naopodem mais capturar o token), percorre o anel at6 o computador de destino, onde eleentrega os dados. Esse compuUdor de destino recebe os dados, adiciona ao token umainformacao de que ele recebeu aqueles dados e o token volla a circular o anel ate ocomputador emissor dos dados, que recebe a confirmacao de que os dados foram entre-gues e libera o token. O token so percorre o anel em uma unica direcao. Quern monitoraesse token 6 o computador que o gerou, ou seja, o primeiro computador ligado na rede.
1.4.8 IEEE 802.6
Este comite desenvolveu o padrao chamado Distributed Queue Dual Bus(DQDB), para ser utilizado em implementacoes de MAN. O DQDB usa topologia debarramento duplo com base em fibras 6pticas, podendo fazer um bop para obter tole-
rancia a falhas.
1.4.9 IEEE 802.7
Define um padrao para desenvolvimento de projetos, inslalagao e
parametros de testes para comunicagao em banda larga (broadband).
1.4.10 IEEE 802,8
Define um grupo tecnico para desenvolver a utilizagao de fibras dpticas
em todas as redes 802.
1.4.11 IEEE 802.9
Este padrao especifica o Isochronus Ethernet, tambSm conhecido comoIsoEnet. que fornece uma taxa de dados de 16Mbps, combinando um canal assincrono
de lOMbps.
1.4.12 IEEE 802.10
Define padroes para servicos, protocolos, formato de dados e interface
para troca de dados segura, usando mecanismos de criptografia.
1.4.13 IEEE802.il
Define padrao para redes wireless como a spread-spectrum e redes usando
dispositivos com transmissao em infra-vermelho.
1.4.14 IEEE 802.12
Define uma rede de lOOMbps. utiUzando um m6todo de acesso chamado
lOOVG-AnyLAN.
14Conccitos de redes locais
15
I
Capitulo dois
Tecnologias utilizadas em redes locais
Ao concluir este capitulo, voce entendera:
- O modelo de referenda OSI.
- As camadas do modelo OSI, suas funcoes e ser-
vicps.
- O que 6 urn frame.
- Como funciona o CSMA/CD e como ele e utiliza
do nas tecnologias Ethernet de 10 a lO.OOOMbps.
- AtecnologiaFDDI.
- Como funciona a tecnologia ATM.
Todo profissional que atua em redes de computadores e
cabeamento de dados deve conhecer as principals tecnologias
de rede utilizadas no mercado. Neste capitulo conheceremos o
modelo de referenda OSI e como ele pode ser utilizado para
descrever as principals tecnologias usadas em redes locais, como
a Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, FDLa e ATM.
2.1 Tccnologias das redes locais
Para entendermos as redes e suas tecnologias, devemos primeiramente
compreender corao as redes sao organizadas atravds de um modelo teorico, chamadoModelo de Referenda OSI.
2.1.10 modelo OSI
O modelo OSI foi criado na decada de 70 para servir de, referenda para
que empresas pudessem utiliz£-lo para desenvolverem produtos de rede. Apesar desse
modelo tersido muito importante ate meados da decada de 80, o mercado hoje prefere
escolher modelos nao proprietaries (chamados padroes de fato) como o DOD TCP/IP,
que e utilizado na Internet. Como o modelo OSI e" generico, ele serve como referenda
para estudarmos os miimeros produtos de rede dtsponfveis no mercado, facilitandomuito o entendimento de qualquer um desses produtos.
2.1.1.1 Criacao do modolo OSI
O modelo OSI foi criado pela Internationalfor Standardization - ISO em
1975, depots de ela identificar a necessidade de desenvolver um modelo que pudesse
ser utilizado por toda a industria, explicando com detalhes como mover dados rapida
e confiavelmente entre aplicacoes executadas em dois ou mais computadores conectados
atrave"s de uma rede. Os objetivos para a criacao do modelo OSI foram:
- ser usado como referenda para o desenvolvimento de produtos derede;
- ajudar a explicar como os protocolos de comunicacao funcionam;
- ajudar a explicar como os produtos de comunicacao de dados operam
em uma rede.
2.1.1.2 As camadas do modelo OSI
0 Modelo OSI 6 composto por sete camadas, cada uma delas executando
funcoes especfficas. Existem varios servicos inerentes a cada camada, que executam
desde o transporle de dados de um computador para outro ate o complexo processo de
conversao de caracteres ou a propagacio dos recursos compartilhados de um computador para toda a rede. A Figura 2-1 mostra as camadas do modelo OSI.
Tecnologias utilizadas em redes locais 19
c
c
c
c
€
Camada deapticacao:
Disponiblllza aplEcaodes e prapaga
services da rede.
Camada da apresentacao:
CodHtca e converts informacoes de um
formato para outro.
Camada de sessSo:
Abre, gerenda e finaliza convereacflos
entre oomputadores.
Camada de transporte:
Estabetece os mecanismos qua
possibilitam a entrega dos dados para
qualquer computador que se comurttque
com outro atraves da rede.
Camada de rede:
Rotea pacotes de dados atraves de
segmentos de redes.
Camada de enlace de dados:
Transmite frames de dados de um
computador para outro em um mesmo
segmento de rede.
Camada ffstea:
Define cabeamento e conexoes.
Figura 2-1: As camadas do modelo OSI.
Todas as camadas sao importantes, mas as duas primeiras, a fisica e a de
enlace de dados, sao particularmente essenciais para o entendimento dos sistemas de
cabeamento estniturado. As informacoes no modelo OSI sao caracterizadas em funcao
das camadas, como:
- Camada Fisica -referenda bits;
- Camada de Enlace-referenda frame;
- Camada de Rede - referenda datagrams;
- Camada de Transporte - referenda segmento;
- Camada de Sessao - referencia pacote;
- Canada de Apresentagao - referencia pacote;
- Camada de ApHcacao - referenda mensagem.
As sete camadas e suas principals funcoes estao descritas a seguir.
1) CAMADA FfSICA
Esta camada esta reladonada com a transmissao el&rica dos bits sobre umcanal de comunicacao. Ela define a interface eletrica. mecanica, fundonal, nfveis detensao, codificagao do sinal, o tipo de sinal, o tipo de conexao, a tecnologia de transmissao e todos os itens relacionados com a qualidade do canal para transmissao Hadados.
Dados vindos da
camada de enlace de
dados
Dados para a
camada de enlace
de dados
Mfdia de transmissdo
Figura 2*2: A camada fisica.
A camada fisica recebe os dados da segunda camada e converte-os, atravesde tranceivers dos dispositivos de rede, para um formato capaz de ser transportadopelo link de comunicacao, que pode ser um cabo UTP, um sistema de radio, um modemou pulsos de luz. Essas tarefas. aparentemente simples, necessitam de uma sene deconsideracoes, como:
- linha de comunicacao: como dois ou mais dispositivos podem serconectados flsicamente? As linhas de transmis
sao sao compartilhadas ou limitadas ao uso de
dois dispositivos?
- modo de transmissao de dados: a transmissao 6 duplex ou full-duplex?
- topologia fisica: como os dispositivos de rede sao conectados?
- sinais: que tipos de sinais sao uteis para transmitir informagoes?
- codificagao: como os bits sao representados, que tipo de sinalizagaopode- mos utilizar?
- interface: que tipo de interface seria mais titil para comunicar dois
dispositivos na mesma rede ou em redes diferentes?
-meio fisico: qua! 6 o melhor meio de comunicagao para transmilir da
dos? Cabos coaxiais, UTP, fibras 6pticas?
20 Projetos de Redes Locals com Cabeamento EslruturadoTocnologiai uUlizadas em redes locals
21
Oentendimentoeasi
stem
atiz
agao
dessas
perguntassaoat'ssencw
da
camada
fisica
eas
suas
respostasestaraonosprdximosca
pitulosdesteli
vro.
2)CAMADADEENLACEDEDADOS
Essa
camada6fundamentalparatransmissaodedadosemumarede
loca
l
eos
principais
mecanismosde
stacamada
seaplicamacomputadoresquees
taono
mesmosegmentoderede.OIEEEdividiuacamadadeen
laceemduassubcamadas:
-LLCe
-MAC.
Camadade
enlacededados
ipSubcamadade.control
ado'link
;*-f
y
r>V
.Subcamada'de~:corit
role
de,
;_.
:jacesspamf
dii(MAC)
.":■
J-:'
^;?.
-Tr^:'T-.^r^'^;-$**P^$$&
I*?''^4~
Figura2-
3:SubcamadasoucamadadeenlacededadosdoIEEEecamada
flsica.
-LogiclinkControl-LLC
AsubcamadaLLC
eresponsdvelporestabeleceremanterolink
para
transmissaodeframesdeum
disposiuvoparaou
tro.
Elaestabelece
urn
mccanismodesincronizagaodosframesecontroledeer
ro.Asprinci
palsfungoesdasubcamadaLLC
sao,portanto:
•sincronizagaodeframes:determinaondeoframecomecaeonde
eletennina;
•controledeer
ro:umafungaodechecksum,tipicamenteumafun
gaodeCRC
(Cycli
cRedundancyCheck),que6
utilizadaparadeterminarseosdadosnestaca
madasaoconfiSveisounao.
-MediumAccessControl-MAC
AsubcamadaMAC
controlaomodocomooscomputadorescomparti-
lhamocanaldecomunicagao.Essasubcamadadescreveosmecanismos
atravesdosquaisas
plac
asderedesretira
moucolocamos
dadosno
meio
fisi
co.Existemvirios
metodosdeacessoamfdia,dentreosquais
podemosde
stac
aroCSMAJCD.
utilizadonasredesIEE802.3(ouEthernet
esua
derivacao)
eoCSMA/CA.
util
izadoem
redesIEEE802.il
(ou
wirelless)
.0CSMA/CD
sera
"vi
stocomde
talhes
maisadiantene
stecapi-
tulo.Asprincipaisfungdesdessasubcamadasao:
•enderecamentofisico:todocomputadordevepo
ssui
rumenden*
go
fisico
unicoqueodiferenciedosde-
maisemuma
rede,possibilitandoqueele
seja
facilmenteidentificado.Esteendere-
gofisico
esta
gravadonaplacaderede;
*organizagaoI6gica:osbits
retiradosdomeiofi
sico
saoorganiza-
dos
logicamente
atravesdeum
layout
predefmidochamadodeframeoupacote.A
fungaodoframe6darumaestruturafuncio-
nalaosdadosqueirao
paraacamada
fisi
ca
ouquede
Idseraoretirados.
AFigura2-4mostraumframetfpico
usadonasredesEthernet.
■Vlh'fd6tt
o':>
:.fr
ana"
:;'
^iwV<W@$®i$$:-^
■■■■':--'■
-:-y.crc
.'-;■;'■
Figura
Z-4:Rame
Ethernet.
3)CAMADADEREDE
Afungaodestacamadaepegarumpacotedeinformagaoqueesl&
emumaredeedespachd-loparaoutraredeutilizando
servigos
deWAN,
porexemplo.
Esteservigosechamaroteamento.Acamadaderedemovedadosparalocalizagoes
espe
cifi
casut
iliz
ando
oconceito
deenderego
logico,queeconstruldoemfungao
doprotocolo.Osservigosdacamadaderedesaonecess&riosquandoexistemrotaspara
seremdescobertasepacotesparaseremdespachados;nemsempreessesservigos
estao
disponiveisem
redes
loca
is.Protocolos,comooIPe
oIPX,estaonestacamada.A
Figura2-
5mostraumdatagramaencapsuladodentrodeum
frame.
Datagrams
DADOS
Camada3
Datagrama
,ffsico
.'
Camada2
Frame
Frame
I
Figura
2-5:Dalagramaencapsuladoemum
frame.
22
ProjetosdeRedesLocalscomCabeamentoEstruturado
Tecnologiasutilizadasemredeslocais
23
ccc€
4)CAMADADETRANSPORTE
Umadasprincipals
tarefasdacamadadetransportsereceberas
mensa-
gensvindasdascamadassuperiores,
dividi-lasemsegmentosquepossamser
manuse-
adospelas
camadasinferiores
eorganizar
ossegmentosvindosdascamadasinferiores
emmensagensquepossamser
entendidaspelas
camadassuperiores.
Adicionalmente,acamadadetransporte
eresponsavel
pelaconfiabilidade
dotransporte
dasmensagens,
utilizandomecanismosquepodemounaogarantir
aentrega
dosdados.
Nestacamada
estaoosprotocolosdetransporte,
comooTCP,oUDPeoSPX.—
.SLSAMADADESESSAO
~~~
Acamadadesessaopossuiosmecanismosqueestabelecem,mantdm,
sincronizamegerenciamodialogo
entreoscomputadores.Protocolos,
comooNetBIOS,
estaonestacamada.
6)CAMADADEAPRESENTACAO
E*stacamadaconverteosdadosparaurnformatocomum,quepode
ser
entendidoplenamentepelos
computadoresquetransmitemerecebemdadosnarede,
mesmoquecadacomputadorindividualmenteutiliz&codigos
diferentes,comoASCIIe
EBCDIC.Estacamadarealiza
tambemcriptografia.
7}CAMADADEAPUCACAO
Estacamadarealiza
osservicos
derede(mecanismosque,porexemplo,
indicamosdiretdrios
compartUhadosquecadamaquina
ternnarede)
em
nivelde
usuario.Essacamadatambemavisa
sobreadisponibilidadedeservicos
remotosdispo-
niveisemoutrasmaquinasdarede,
independentedalocalizagao.
24
PtojetosdeRedesLocaiscomCabeamentoEstmturado
Como
doiscomputadoressecomunicam
utilizandoomQdeloOSI
Coniputsdoftronsnvtindo
Computadorrecebendo
tpteatto
Canadadt
ipfosontafto
Ccnudade
tfissto
Ccffltfids
wispou
Cvnadada
rada
Ctmodacta
entuada
Canada[&c*
CA
*-
*-
CAp
cs
■*-;cr
*-
-
en
CEOFr
FO♦CA|
FD1
1V
CAP
CS
CT
1m
f
CAp
CS
1"
-1•1cap)
1-
3ca|fo
CAp|cA
FO
ma*
curate49vua
daaan
Caminhodahansmissaodsredo
Figura
2-6:Doiscomputadores
secomunlcando.
NomodeloOSI,cadacamada6chamadadepeereoprocessodecomuni-
cacaoentre
doiscomputadores6chamadopeer-to-peer,
poiscadacamadas6secomu-
nicacomamesmacamadanooutro
computador.Desta
forma,amedidaqueos
dados
semovemna
pilha,um
cabecalho6adicionadonainformacao,cabegalhoesse
que
identifiedas
caracterfsticasde
controlsdecadacamadaequesera
utilizadopela
pilhadooutro
computadorcomoreferenda
paraidentificacao
dosservicos,
ou
seja,ainfor
macaopassa
daaplicacao
dousuario
emumcomputador,atravessa
todasas
camadas
domodeloOSI(da
maisalta
at6amaisbaixa)
sofrendoumprocesso
deencapsulamento
dedados,em
que
aunidadede
informacao,chamada
pacote,vai
recebendo
cabecalhos(instrucoespassadas
paraacamadacorrespondente
nocomputadordedes-
tino)e,nocomputadorde
destino,oprocesso
einverso
eainformagao
passapor
todasas
camadasat£
chegaracamadadeaplicagao.
2.1.2Pilhasdeprotocoloscomerciais
Osprincipals
sistemasoperacionaisse
relacionamcomomodeloOSIten-
doprotocolos
quese
encaixamemvaries
camadasdesse
modelo;aFigura
2-7demons-
traisto.
Tecnologiasutilizadas
emredeslocais
25
7
6
5
4
3
2
1
OSI
ApScapao
Apwent&clo
Transporto
Redo
Erdaeo
RUtt
TCP/IP Novell
s
M
T
P
TCP
S
N
M
P
H
T
T
P
UDP
Internet
Acesso
Microsoft
N
CP
SPX
S
A
P
IPX
ETHER
UTP
PPP
FOJ LPCD
SMB Browser
NETBIOS
SPX |
IPX
ETHER
z
PPP
UTP | FO | LPCD
26
Figura 2-7: As pilhas de prolocolos comeiciais encontradas no mercado.
Tomemos o exemplo das pilhas de protocolos da Microsoft e Novell: po-
demos observar que as duas primeiras camadas dessas pilhas (camadas 1 e 2) sao
identical. Isso mostra que ambas utilizam os mesmos servigos. A partir da camada 3,
as diferengas comegam a aparecer porque, naturalmente, cada empresa usa seu prdprio
conjunto de protocolos, caso o TCP/IP nao seja necessario.
2.1.3 Metodos do acesso usados nas redes
Para que um computador se comunique com outro, as placas de rede de-
vem criar um frame com as informacoes e transmiti-lo atraves do cabo. Mas como esse
processo 6 feito? Os mecanismos que roalizam essas fungoes fazem parte da camada de
enlace e sao chamados de acesso ao meio. Existem varios mecanismos de acesso dispo-
nfveis em produtos de rede, como o Tbken Passing e o Demant Priority, mas, atualmen-
te, o mais utilizado e o Ethernet (ou CSMA/CD)tque trabalha em redes de lOMbps a
lOGbps e foi padronizado pelo comitd do IEEE como IEEE 802.3 e que veremos com
mais detalhes a partir de agora.
2.2 Ethernet - CSMA/CD
Desenvolvido por Bob Metcalfem 1970, o padrao Ethernet foi inicialmen-
te idealizado para uma rede em barramento, utilizando cabos coaxiais e trabalhando a
uma velocidade de lOMbps. Algum tempo depois, Metcalf submeteu seu produto ao
comite 802 do IEEE que o padronizou como IEEE802.3. Esse padrao utiliza um meca-
nismo de acesso ao meio que funciona assim:o computador primeiro ouve a midia e,,se
percebe que ha algum trafego na rede, ele aguarda at£ que esse trafego desaparega/Quando nao hi mais nenhum trafego, ele entao insere a informacao no cabo. Fazendo
uma analogia, esse mecanismo e muito parecido com a maneira como duas pessoas
conversam: uma pessoa fala enquanto a outra fica escutando; quando a que faiava para
de falar, a outra pode entao comegar. Com o CSMA/CD acontece o mesmo. Mas, antes
de descrevermos as etapas que o CSMA/CD utiliza para se comunicar, vamos definirdots conceitos para o padrao Ethernet:
- para transmiUr dados, todo no disputa o meio de comunicagao;
- a transmissao no padrao Ethernet se da por broadcast, ou seja, quando
um n6 transmite, todos os outros nos no mesmo segmenlo de rede escu-
tam essa transmissao.
Projetos de Redes Locate com Cabeamento Estniturado
A Figura 2-8 mostra o diagrama de transmissao do CSMA/CD.
Estacao pronta
para enviar
Nova tentativa
(S)
Aguarda de acordo
com a estrategia
de backoff
Canal ocupado
(3)
Canal livre
(2)
(N)
Transmite dados e
sente o canal
(4)
Colisao detectadaTransmite sinal
jam
(5)
Figura 2-8: Diagrama de tiansmissfio do.CSMA/CD.
De acordo com a Figura 2-8, podemos verificar:
1) Sensor do canal: a eslagao que precisa transmitir um pacote de informacao tern que se assegurar de que nao hd outros nos ou estagoes utilizando o meio fistco compartilhado; assim, primeiramente, a estagao
"ouve" o canal antes de iniciar a transmissao.
2) Se o canal estiver livre, sem sinal por um determinado periodo detempo (denominado Merframe Gap-IFG), a estacao inicia a transmis
sao.
3) Se o canal estiver ocupado. ele sera monitorado continuamente ate setornar livre por umperiodo de tempo mmimo de IFG. Entao, a trans
missao 6 iniciada.
4) Deteccoo de colisao: uma colisao pode ocorrer se duas ou mais estagoesque estiverem aguardando o canal senUrem que o mesmo esta hberadoe iniciarem uma transmissao ao mesmo tempo. Este evento, denominado colisao, destr6i ambos os pacotes de dados enviados por essasestagoes.O Ethernet monitora continuamente o canal durante uma trans
missao para detectar colisoes.
51 Se uma estagao detectauma colisao durante a transmissao, essa transmissao e imediatamente interrompida. Um sinal de "congesUonamen-
to" (JAM) 6 enviado ao canal para garantir que lodas as estagoes daquelesegmento detectem a colisao e rejeitem qualquer pacote de dados quepossam estar recebendo. pois pode haver erros nos mesmos.
Tocnologins ulllizadas em redes locais27
c 6)Multiple access: apds um periodo d»s espe.'.ii (backoff), uma nova tenta-
tiva de transmissao e feita pelas estagoes que precisam transmitir. Um
algoritmo de bacAoj^determina um atraso, de modo que diferentes esta
coes tenham de esperar tempos diferentes antes que uma nova tentativade transmissao seja feita.
7) A sequencia retoma ao passo 1.
Os dados que serao transmitidos pelo frame do computador de origempara o computador de deslino sao conhecidos comopayload. O frame Ethernet e* gera-do por chips chamados "MAC Controllers" que executam todo o procediraento do CSMA/CD. A Figura 2-9 mostra um frame Ethernet 802.3 padrao.
rTVt&ntDuEQ
IMarcao
infcto do
frame.
►•SET'Detfrnrtten
Lenght
ITfimonhodocampo do
dados
;tf.campbi
(tedding
- ■" ~1*1^- ■ ' lliV"r'1' "-r^Lr" -1" ', r? iJ ' "ik-^ ' ,L+1 \t7^-■"■,■(• ■ 1 . b J
FCS
IUaadopara
variflcafSo
doControlo
do Erros.
28
figura 2-9: Fhune Ethernet padr&o.
Os diferentes campos de um pacote Ethernet 802.3 sao descritos em mai-ores detalhes a seguir:
- Preambulo
O preambulo 6 enviado para o sincronismo entre o transmissor e receptor quando o segundo inicia uma recepcao. O prcambulo inclui umbytedenominado Start ofRome Delimiter (SFD) para indicar que um framede MAC estA prestes a iniciar;
- Source address
Enderego ffsico de origem que identifica o computador que inicia atransmissao. Cada n6 tem um enderego unico. Os primeiros tr§s bytesde enderego sao chamados de Bloco ID e identificam o fabricante doequipamento; eles sao determinados pelo IEEE. A Intel, por exemplo, &identificada pelo enderego hexadecimal 00AAOO. Os outros tres bytessao chamados de device ID e sao determinados por cada fabricante.Estes sao sempre unicos;
- Destination address
Identifica o enderego ffsico do computador destino;
-Lenght
Campo que especifica o comprimento total dos dados transmitidos. Pbdevariar entre 0 e 1500 bytes;
Projetos de Redes Locals com Cabeamenlo Eatruturado
- Header
, O cabegalho (protocol header) 6, na verdade, parte do campo de dados e
contem informagoes de nivel mais alto (camadas 3,4, etc.) embutidas no
prdprio campo de dados. Por exemplo, os cabegalhos dos protocolos
IPX e TCP/IP tem, aproximadamente, um comprimentode 30 bytes;
- Data field
Campo de dados que pode variar de 0 a, aproximadamente, 1500 bytes
de comprimento;
- Padding
0 campo de dados no frame tem comprimento mtnimo de 64 e maximo
de 1500 bytes. Se os dados forem menores que o comprimento minimo,
sera adicionado um bloco variavel que mantera o tamanho de frame com
o minimo de 64 bytes. Se o campo de dados for maior que 1500 bytes, a
camada superior (tipicamente a camada de rede -camada 3), dividira o
payloadem diferentes frames;
- FCS
O Rome Check Sequence (FCS) contdm um mecanismo de CRC que
assegura a confiabilidade da transmissao verificando frames invalidos.
A Figura 2-10 mostra um frame Ethernet capturado pelo NetworkMonitor
da Microsoft, onde se pode observar a identificacao de cada um dos campos necessari-
os para uma transmissao no roeio ffsico.
43 Frame: Base Irame propcrticr
ETVPE = OxOSOO : Protocol = IP: DOO tntomet Protocol
O ETHERNET: Destination addnm : 01005EO2F147 ^
A ETHERNET: Sourcs address : 00E07O70aF27 L\jj'+~ •*ETHERNET: FramotengS) : 46 (OxOO2E)
ETHERNET: EltwiwtType : 0x0800 (IP: 000trtemotProtocol)
ETHERNET: ElhemetOata: NumbereidalabyteamnwininQ o 32 (0x0020)
3IP: [0 a 0x1 D37; Proto * UOP; Lcn: 32
IP: Version a 4 (0x4)
IP: Header Length ° 20 (0x14)
IP: Precedence » Routine j
IP: TypoalService - NormdService 1 t A*IP: Total Length = 32 (0x20) ; '
[P: MontiBcation <* 7SS9 (0x1007)
<Q*iP: FlogsSgrnmaiy = 0 (0x0)IP: Fragment*Otec* - 0 (0x0) bytes
IP: TimeloUve - 1 (0x1)
IP: Protocol » UDP • User Oatogram
IP: Ctiodoum » OxBFDD
IP: Source Address = 10.10.051
IP: Destination Address - 2232^41.71
IP: OalaNumbafafdatabylcaremaining o 12 (OxOOOC)
C3U0P: [PMutttcast: SrcPorc Unknown. (1082): OstPort: unknown(36546); Length
UOP: SourcoPert = OxO43A
UOP: Destination Port = OxS£C3
UOP: TotalLengm = 12 (OxC) bytos
UOP: UOP Checksum = OxOOFD
UOP: Data: Number of data byte* remaining = 4 (0x0004)
Figura 2-10: Frame Ethernet capturado pelo Network Monitor.
12 (OxC)
Tecnologias utilizadas em redes locab 29
Nessa figura do frame Ethernet, podemos identificar os seguintes campos:
A-A infbrmagao da camada 2, na qual podemos identificar os enderegos
MAC de destino e origem, sendo o enderego de destino 01005E02F147
e o enderego origem OOE07D708F27;
B - Este campo depende do protocolo. No caso, podemos observar um
parametro do protocolo IP no qual se identificam os enderegos decamada de rede, sendo o IP de origem 10.10.0.21 e o IP de destino
223.2.241.71;
C - Este campo e* relativo a camada de transports Este parametro identifi-
ca as portas das aplicagoes TCP/IP que estao sendo executadas nos
computadores de origem e destino, sendo a porta de origem 043A e a
porta de destino 8EC2.
O Ethernet e oulros padroes de LANs como o Token Ring utilizam
um frame de comprimento variavel para se comunicarem. O tamanho maximo do frameEthernet 6 de 1500 bytes. Novas tecnologias para transmissao de voz e dados, como
ISDN e ATM, usam frames de comprimentos fixo, ou celulas. O ATM, por exemplo,utiliza celulas de 53 bytes. ATabela 2-1 lista todos os parametros relevantes da tecnologia
Ethernet.
Parametro Valor
InterRrumeGap
AttemptLimit
BackoBLimit
Jantsize
MaxframeSize
MinFrameSize
SlotTime
9.6uS
16 vezes
10 exponential
32 bits
1518 bytes
64 bits
512 bit times
30
Tbbela 2-1: Rar&metros de um frame Ethernet.
Cada um dos parametros da tabela acima pode ser visto mais
detalhadamente:
- InterframeGap
Este parametro identifica o tempo em que o canal est£ livre para que as
estagoes possam transmitir;
- Atemptlimit
Numero maximo de tentativas antes de iniciar o algoritmo de backoff.
Esse numero e 16;
- BackofQJmit
Depois que a colisao e detectada, as estagoes comegam a se preparar
Projetos de Redes Locals com Cabeamento Estruturado
randomicamente pan retrar^ aitir. Isto e" feito atraves do algoritmo de
backoff, que e:
Tentativas < backo&Limit
k-Min(tentativas, 10)
r=numero rand6mico (0,2k)
delay=r* (slotTime)
- JamSize
Jam e" o pacote que e" enviado para a rede quando uma estagao identifica
uma colisao. Seu tamanho 6 de 32 bits;
- MaxFrameSize
Tamanho maximo do frame, que e de 1518 bytes, considerando os 18
bytes do header,
- MinFrameSize
Tamanho minimo do frame, que 6 de 512 bits ou 64 bytes. Se o pacote
for menor de 512 bits, 6 acrescido um bloco de informagoes ate1 o tama
nho chegar a 512 bits;
- AddressSize
Tamanho do campo de enderegos que 6 de 48 bits;
- SlotTime
Slot Time e o tempo necessario para transmitir 512 bits ou 64 bytes.
2.2.1 Escalabilidade do Ethernet
A escalabilidade do padrao Ethernet § impressionante, pois, com pouca
ou praticamente nenhuma modificagao, pode-se chegar a velocidades de al6 lOGbps, o
que mostra o quao adapt4vel e esta tecnologia, considerando que ela 6 antiga e que
trabalha com estagoes disputando o meio fisico. A escalabilidade do Ethernet 6 uma
informagao importantfssima para os profissionais de cabeamento e de rede. 0 padraoEthernet e altamente escaldvel. Excetuando o perfodo de tempo em que o canal deveestar livre para que haja transmissao (IFG), praticamente todos osjparametros podemser ajustados. Vamos considerar o tempo necess&rio para transmitir 1 bit (chamado debit-time) em uma rede de lOMbps. O Ethernet utiliza uma codificagao denominadaManchester, que exige 10MHz de banda passante(este assunto serA visto no capitulo 12
deste livro), entao, o tempo que 1 bit leva para chegar a lodos os computadores em um
mesmo segmento de rede pode ser calculado:
lHttinB=
Isto quer dizer que, se quisermos aumentar a velocidade, podemos sim-plesmente alterar o bit-time, que deve ser menor para velocidades maiores. O FastEthernet, por exemplo, trabalha a lOOMbps e tern um bit-time de 0,96mS. O GigabitEthernet tern um bit-time de 0,096mS.
Itecnologios ulilizadw em redes locals
2.2.2 Ethernet PHY
Existem vdrias implementagoes de camada ffsica (ou PHY) para lOMbps,
lOOMbps e lOOOMbps, e cada uma delas com especificagoes de cabos e conectores que
todos os profissionais de cabeamento devem conhecer, apesar de algumas dessasi l
C 2.2.2.1 Ethernet de lOMbps ....„..,. ;
f O Ethernet delOMbps 6 o padrao que mais tern especificagoes na camada
, ffsica. Hoje em dia, utilizamos basicamente as especificagoesrelativas a cabos UTP e* fibras 6pticas. Na Figura 2-11, podemos ver como isto se d&:
Camada
MAC
Camada
ffsica
Meiode
transmissao
110BASE-S
Thick Ethernet
I10BASE-2
Thin Ethernet
—\ AUI |—
10BASE-T
Partraneado
I
I
I
10BASE-F
Rbradptlcii
10BROAD36
Bandaiarga
Figura 2-11: Especificacio PHY do Ethernet para lOMbps. -■'- '-■< -
- 1OBASE 5 - Thicknet
Esta 6 a especificac^o original da tecnologia Ethertnet quando a mesma
foi disponibilizada no mercado. O AUI 6 uma interface padrao especificada
para o padrao 10BASE 5. Essa interface necessita de um transceiver
(MediumAttachament Unit-MAU) externo para ser conectado na placade rede. Posteriormente, esse transceiver foi incorporado a placa. Essepadrao utiliza um cabo coaxial grosso, Upo RG9, com conectores tipo
vampiro, que precisam ser terminados por um resistor de 50 Ohms e
podem ser conectados a ate* 100 estacoes em ummesrao segmento de
rede. A tecnologia 10BASE 5 utiliza uma topologia Ksica de barramentoe m^todo de acesso CSMA/CD, podendo usar um segmento de cabo
coaxial de ate" 500 metros. As estates, por outro lado, utilizam placasde redo com safdas AUI em conectores DB15 para serem conectadas nos
transceivers extemos e utilizam o cabo coaxial panTtransmissao de da
dos atrave*s de um conecto** vampiro, como mostrado nas Figures 2-12 e2-13:
Projetos de Redes Locals com Cabeamento Estniturado
Figura 2*12: Conector vampljo.
Transceiver (MAC)
TerminadorNde5O
Ohms
interface
[Etherneti n
Cabo (AUI)
Terminador
Barradaaterramento
Figura 2-13: Conexao complete de um clrcuito 10BASE 5.
- 10BASE 2 - Thinnet ou cheapemet
A tecnologia 10BASE 2 € similar a 10BASE 5 em relacao ao m&odo deacesso e foi desenvolvida para reduzir o custo e a complexidade da
instalagao do padrao 10BASE 5. As diferengas sao:
• o transceiver foi incorpcuado na placa de rede, o que simplificou
muito a instalagao;
• a tecnologia 10BASE 2 s6 permite 30 estagoes por segmento;
• o comprimento miximo 6 de 185m;
Tecnologias utilizadas em redes locals 33
•usacabocoaxialRG58de50Ohms;
•placas10BASE2integramafuncaodoMAU
edostranceivers;
•conectoresAUIeDBl5foramsubsti
lufdospeloconectorBNC.
Quandocomparadocomothicknet,othinnet6muitomais
facilde
instalar
,configuraremuitfssimomaisbarato,oquenaepocaresultounousomacico
dessatecnologianomercado.
Figura2-14:Conexaodeurn
circuilo
10BASE
2.
-10BASET-TWistedPairEthernet
Em
1990
,oIEEEes
peci
fico
uate
cnol
ogia
10BASE
T,completamente
novaequetornouob
sole
tatodasas
demaisbaseadasemcabosco
axia
is,
como10BASE2e10BASE
5.Osprincipa
lspontosdestaespecificacao
sao:
•atopologiafi
sicamudouparaestrel
a,comaut
iliz
acao
deumhub
nocentrodessaes
trel
a;
•el
aut
iliz
acabosUTPcomdo
isparespa
racomunicagao
e,poste-
riormente,quatropares;
34
Proj
etos
doRedesLocatecomCabeamentoEstruturado
•es
satecnologiaincorporaum
mecanismochamadodeLink
Integrity,quepo
ssib
ilit
aumprocessodetroubleshooting(identi-
fica
caodeproblemas)muitomaissimples;
•ocomprimentomaximodolinkentiehubecstacao6de100m.
-10BASEF-Fi
bra6ptica
010BASEFse
tornoupadraoem
1993,emboraosequipamentoscom
interfacedefibra6ptica
jaestivessemnomercadoalgunsanosan
tes.
ErabaseadonaespecificacaoFi
berOpticIn
ter-
Repe
aterLink-FOIRLde
1987,que
foicriadoparainterconectarre
peti
dore
satravesdecabosde
fibr
a6p
tica
.Essepadrao
utilizaum
cordaoduplexde
fibradptica
multimodo1,noqu
al6criadoum
circuito
para
transmitir
(Tx)
eoutro
parareceber(R
x).Olinkdefibrapode
terate2000meutilizer
conector
tipoST2.0termo10BASEFreferc-seho
jeaumco
njun
tode
tres
dife-
rent
esespedficacoesparafibradptica,sendoel
as:10BASEFL
,10BASE
FPelOBASEFB.
•10BASEFL
Esta
especificacaosubstituioantigoFOIRL,mascontinuacom-
patf
velcomqualquerprodutoqueusees
taespecificacao.Euma
inte
rfac
euniversalepodese
rusadacompraticamentequalquer
cquipamentodelOMbpsdisponivelnomcrcado.A
letr
aLsieni-
ficafinfc
•10BASEFB
Emuitora
roencontraresta
espe
cifi
caca
o,masel
afo
idesenvolvi-
dapa
raut
iliz
acaoembackbone(e
steeosignificadodaletraB)
eternuma
interfaceAUI;
•10BASEFP
lambem6muitora
raasuautilizacao.Euma
inte
rfac
equenao
necessitadaredeel^trica
parafuncionarepodese
rut
iliz
adacomo
um
repetidorcentral.A
letr
aPsi
gnif
icapassivo.
1Rbnu
mullimodotexuma
especificacaode
62.5
/125
umenomalmeme
siomais
ulilizadasem
redes.
Isso
ocorreporque
elas
demandamum
circuito
de
Itansmissao
ere
cepe
iiomaissimplese
mais
baratos,
pois
uiil
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leds
nos
circuiiosde
uansmisiao
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So.O
esiudo
dos
sisiemas
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muni
caca
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flor
as(S
ptic
assc
rivislono
capf
lnlo
14.
2ANo
mia56
8Aespecificouos
cone
ctor
esSC
para
usoem
drcu
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fibr
aoplica.em
bora
varios
equipamen-
lostenham
inle
rfac
eparaST,queaindaimais
ulil
izad
o.
Tecnologiasut
iliz
adasemredeslocais
36
Modos de transmissao half-duplex e full-duplex
A transmissao de dados em urn canal de comunicagao pode ser feita de
dois modos: half-duplex e full-duplex Em uma transmissao 7ioJ/-dup7ex, o canal ffsico
6 unico e s6 pode ser utilizado em urn sentido por vez. Isso significa que o meio e
usado ou para transmitir ou para receber dados. Em uma transmissao fall-duplex, o
canal ffsico possui caracterfsticas que possibilitam a transmissao e recepcao <ie dadosao mesmo tempo. ' " ^
O CSMA/CD utiliza o modo de transmissao half-duplex e esse metodo
funciona muito bem em uma topologia como a de barramento (10BASE 2 ou 10BASE
5). Em tecnologias que usam o par trancado, pode-se operar em/utf-cfup/exutilizando
ciicuitos separados para transmitir (Tx) e para receber (Rx), otimizando dessa maneira
o uso do canal, ganhando maior velocidade e melhor desempenho.
2.2.2.2 Fast Ethernet de lOOMbps
No infcio dos anos 90, estava claro que redes de lOMbps nao eram rapi-
das o bastante para suportarem aplicacoes e servicos compartilhados em redes maiores,fazendo com que os backbones das mesmas se tomassem saturados com excesso detrafego. Tecnologias consideradas de alta velocidade disponfveis na epoca, como FDDIe ATM, eram e ainda sao muito caras, impossibilitando sua implantacao em larga esca-
la. Em 1995, com a publicagao das especificagoes para redes de lOOMbps (o Fast Ethernet
ou IEEE 8022JJ), varias empresas viram a possibilidade de empregar tecnologia de altavelocidade a baixo custo, ja que o Fast Ethernet usa a mesma eletronica das redes delOMbps. A diferenca principal entre as tecnologias 10BASET e 100BASE Tea adocao
de urn novo padrao para a interface ffsica, contendo novas regras para topologiasffsicas e de repeticao. AFigura 2-15 mostra o diagrama de configuragao para lOOMbps.
Camada
MAC
Camada Mil
Camada
ffsica
Mfdia
100BASE-TX 100BASE-T4
2 pares de
CatSUTPouSTPCat!
100BASE-FX
4paresUTP
Cat 3/4/52 pares da
fibre MM
Figura 2-1S: Espedficagao PHY do padrao Ethernet de lOOMbps.
Projetos de Redes Locals com Cabeamento Estruturado
Conforme a Figura 2-15, o padrao para camada fisica (Phrv) a* innx«uuhzaumaespecificacaodemterfacechamada^a^epe^e/ite/h^espectfica o padrao de interface eletrica e mecdnica entre o MAC eoJSSSS
fabr^cantes incorporou os tmnceiveis internamente nos equipamentos e placas de redeexatamente como foifeitona tecnologia 10BASET. »«pwcasaereae,
- CSMA/CD - 100BASE T
O m6todo de acesso para 100BASE T e idenUco ao Ethernet de lOMbpsm^u I1"13 tecnol°6ia tolal™nte escalavel, como visto anteriormente!Na Tabela 2-2, podemos observaros parametros para o padrao 100BASE
Pnr&metro
IncerFrameGap
AttetnptLJmit
Backo0Umit
Jamsike
MaxframcSize
MaxFrameSize
SloiTime
lOMbps
9.6uS
16 vexes
10 exponcnctal
32 bits
1500 bytca
64 bits
512 bit- times
lOOMbps
0,96uS
identico
identico
identico
identico
identico
identico
Tabela 2-2: ftrametros do padrao 100BASE T.
O rrame Fast Ethernet tern a mesma estrutura e formato do frame de lOMbpsO tempo necessano para transmits urn bit (bit-time) em lOOMbps e de:
que sao:Foram desenvolvidas quatro especificagoes fisicas para o Fast Ethernet,
-100BASETX,
-100BASEFX,
- 100BASE T4e
- 100BASE T2.
Tecnologias utilizadas em redes locau37
- 100BASETX
Paxa o desenvolvimento desta especificagao, o FEFf utilizou o padrao
FDDI3 (ANSI X3T9.5), que utiliza lOOMbps em redes de fibra 6ptica.
Com esta especificagao. a ANSI tamb6m desenvolveu o CDDI4, que pos-
sibilita veloddades de lOOMbps em cima de cabas UTF. As especificagoes
para 100BASE TXsao:
• utiliza dois pares de cabos Categoria 55 para transmissao e recep-gao;
• utiliza codificagao 4B/5B, ao inv6s da coditlcagao Manchester,
utilizadapelo 10BASET.
- 100BASE FX
A especificagao 100BASE FX foi criada para preencher uma demanda
que poderia ser atendida pelo FDDI. ou seja, grandes distancias, insta-
lacoes em ambientes com muitos problemas de rufdos elgtricos e eletro-
magne'ticos e exigSncia de aitas velocidades. Para isto, o IEEE utilizou as
especificagoes da ANSI (mais uma vez),usando as especificagoes do pa
drao FDDI. As especificagoes para 100BASE FX sao:
• transmissao e recepgao utilizando fibras 6pticas monomodo ou
multimodo7;
• o padrao 100BASE FX pode utilizar conectores MIC/FDDI ou ST;
• usa a mesma codificagao do padrao 100BASE TX, 4B/5B;
• pode operar em distancias de at£ 2000m para fibras monomodo e
3000m para fibras multimodo.
- 100BASE T4
Esta especificagao foi criada para permitir a comunicagao em lOOMbps
utilizando cabos categotia 3, s6 que com quatro pares:
• utiliza quatro pares e cabos categorias 3,4 ou 5;
• o padrao 100BASE T4 utiliza tres pares para transmitir e urn pare" utilizado para detecgao de colisao;
• utiliza codificagao 8T/6T.
3 Fibep-distributcd Data Interface - FDD! usa fibra 6ptlca como especificagfio de camada ftsica e^Jaifibera wn metodo de acesso diferento do CSMA/CD. Veremos o FDDI mais a frente.
4 Cooper Distributed Data Interface - CDDI e uma tecnologia que utiliza cabos de cobre paravelocidades de lOOMbps. t semelbante a tecnologia FDDI.
5 Sao cabos de 100MHz e serao vistos no capftulo 17.
6 Os mgtodos de codificacio scrSo vutos no capftulo 12.
7 Caractorlsticas, tecnologias e aplica;6es de fibra 6ptica scrSo vistas no capftulo 14.
Projetos de Redes Locais com Cabeamento Estruturado
- 100BASE T2
Especificagao criada para permitir a comunicagao em lOOMps utilizando cabos categoria 3, com somente dois pares. Essa especificagao 6 des-conhecida e nao foi adotada por nenhum fabricante, pois exigia umaplaca comurn nivel muito altode integragao. comoDigitalSignalProcessor- DSP, que era muito cara na 6poca de seu desenvolvimento. O IEEEficou dois anos projetando essa especificagao e, por incrivel que parega,foi essa tecnologia que permitiu a utilizagao de lOOOMbps em cabosUTP.
Apesar da grande variedade de interfaces e produtos para a tecnologiaFast Ethernet, o mercado adotou o padrao 100BASE TX, pois os produtos e interfaces para esse padrao )& estavam disponiveis antes mesmoque suas especificagoes fosscm liberadas pelo IEEE.
2.3 Gibabit Ethernet
Com o aumento macigo da utilizagao de multimfdia e Intranets, a demanda por sistemas mais rapidos exigiu uma evolugao acelerada nas redes locais baseadascm tecnologias Ethernet, principalmente em termos de velocidade. O Gigabit Ethernetnasceu neste cenario, possibilitando:
- velocidade de lOOOMbps;
- a utilizagao da mesma tecnologia doEthernet conventional, com oCSMA/CD, como me'todo de acesso e formato de frame;
- equivalencia ao Fast Ethernet em nfvel de camada MAC;
- a criagao de padroes para camada fisica: IEEE 802.3z para utilizagao emfibras 6pticas e cabo twinaxe IEEE 8O2.ab para Gigabit em cabos categoria 5;
- operagao em modo halfe full-duplex, exatamente como o Ethernet delOMbps e lOOMbps.
Para fazer o CSMA/CD trabalhar na velocidade de lGbps, algumas mudan-gas foram necessanas. Por exemplo, o SlotTlme (tempo necessario para transmitir urnframe complete) precisou ser modificado para 512 bytes (em outras velocidades oSlotUme 6 de 512 bits). A Tabela 2-3 compara os parametros MAC para lOMbps, lOOMbnse lOOOMbps. r i- r
Tecnologias utilizadas em redes locab39
Parametra
Slot-time
intorftameGap
AttempUmit
Badco&TJmit
JamSize
MaxRameSize
MinRamaSize
AddressStze
IEEEBO2.3
(lOMbps)
512 bib
96 bit* time
16
10 exponedal
32 bits
1518 bytes
64 bytes (512 bits)
40 bits
IEEE802.au
(lOOMbps)
512 bits
08 bit- time
•■ . . IB ■■■■■■■■ -I '
10 exponedal
.32 bits ;..
1518 bytes
64 bytes (512 bits)
48 bits
;' I.IEEEB02.3X
(lOOOMbps)
Slibytes
86 bit-time
:■-■» :;:j*6t^l■ ■■-■ ]"• > ■■■■"
10 exponedal
32 bits
1518 bytes
64 bytes (512 bits) '. , v...•:-• '.. s- - " ■..-*■- ■
Tabela 2-3: Compazacao dos parSmetioa de tronsmissfio para lOMbps, lOOMbps e lOOOMbps.
2.3.1 Estrutura do Gigabit Ethernet :-'-;,
Para entendermos o Gigabit Ethernet, devemos conhecer a famQia detecnologias que o envolvem. A Figuia 2-16 ilustra o conjunto de especificacao ffsica
(PHY)paraestafamflia. ,.: ,t
IEEEB0Z3zpadr3otEEEeCGJJabpadrlo
r10O0 Mbptf*.CSMA/CDy
MAC,
Camada opoonal
GMO
tOOOBASE-LX^I |iO0OBASE-Sx"[ j 1000BASE-Cx"t I | 1000 BASEST~"~"~i*i II II I I ,||
Rbra
ou
ntonomodo
Fibra
MuSicnodo
Cabo
Twtnax
4 P&res
CATS
40
Figura 2-16: Espccificagao ftsica (PHY) utilizado na famflia Gigabit Ethernet.
Projetoj de Redes Locals com Cabeamento Estxuturado -
Existe tamb6m uma especificacao el£tricae mecanica na lecnoloeia GicahitEthernet que possibUita sua interface com varios padroes utilizados nn camada ffaicaEssa especificacao e charaada Gigabit Independent Interface - Gil e 6 similar aespecificacao Mil do Fast Ethernet e AUI. Nessa especificacao, os fabricantes tamhemincorporaram a interface aos equipamentos e placas de rede.
2.3.2 Alian?a Gigabit Ethernet
Todo o desenvolvimento para o Gigabit Ethernet 6 especificado pelo fdrumAlionga Gigabit Ethernet, que desenvolve, padroniza e divulga as tecnologias envoivi-das nesse padrao. Com mais de 120 empresas, incluindo Intel, 3Com, Nortel, Cisco eCabletron, este f6rum 6 o porta-voz oficial do padrio Gibatil Ethernet. 0 fdrum desen-volveu os seguintes produtos para essa tecnologia:
- 1000BASE-S8X - Gigabit Ethernet para cabeamento horizontal comfibra 6ptica
Esta especificacao objeliva ser utilizada em pequenos links de backbone
ou em cabeamento horizontal atingindo 220m ou 550m, dependendo dotipo de fibra multimodo utilizada.
- lOOOBASE L°X - Gigabit Ethernet para backbone
Esta especificacao ffsica fot desenvolvida para utilizagao em grandes
backbones e pode operar em fibras multimodo ou monomodo que exi-gem laser. A Tabela 2-4 compara as caracterfsticas de cada especificacao.
Comprimento
d» onda(am)Tipo dv fibra da fibra
(micromnetros)
Blnda
(MHz/Km)
Atenua^io Dislinda
(dB) maxima(m)
lOOOboso SX
650 Multimodo50/125
62.S/12S
400
500
160
200
3.25
3.43
500
550
220
275
1000
BASELX
1300
Mutimodo
Monomodo
50/125
62,5/125
10/125
400/500
500
Infinite
2J2
2,32
4,5
550
550
500
Tabela 2-4: Especificado do distancias, tipos do fibra c banda para lOOOBASE SX e lOOOBASE LX.
Desenvolvido para utilizar produtos ja existentes no mercado, os padroes
lOOOBASE SX e lOOOBASE LX utilizam cabos e conectores de fibras opticas fartamentedisponfveis, fi^indo a decisao de escolha em funcao das distancias exigidas.
8 A letra 5 significa shoitou curto.
9 A letra L signifies long ou longo.
Tecnologias uttUzadas em redes locais 41
100OBASECloX " •*'".:'Este padrao foi desenvolvido para conexao de switches e serversfarms
em Armarios de Telecomunicacpes. Ele pennite a utilizacao de urn cabo
balanceado do tipo Tteinax de IS Ohms e 25m no maximo. Este padrao
suporta dois tipos de conectores: DB9 e HSSDC - High Speed Serial
Data Connector, que 6 muito utilizado no padrao Fiber Channel...', ■ v.
Figura 2-17: Conectores utilizados em GigabitEthernet 100QBASE CX.
,,:v. '--u-..j..■:':.;:i:i.xy-:> ~'/'.'.,:*. u:^'.:> ■ -
-1000BASET ;..'.. ... ,; ",,,/i ,-,...,;■,..,.,,..,„ V't
Este padrao (IEEE802ab), publicado em 1999, foi projetado para traba-
lhar em cabos UTP categoria 5 de quatro pares em at6 100m. Novos
parametros de testes tiveram que ser desenvolvidos para a utilizagao em
Gigabit Ethernet decorrente da alta largura de banda exigida. O padrao
1000BASE T usa os quatro pares para transmitir e receber simultanea-
mente, num modo de transmissao chamado de dual-duplex. ";"
Figura 2*18: Dispositivos 1000BASE T transmitem nos quatro pares, em ambas as dire^des, simulta-
neamente. . : • *
lOA lctra C significa aossconed ou cooper (cobre).
42 Projetos de Redes Locals com Cabeoroento Estrutiirado
2.410 Gigabit Ethernet
Desde sua origem ha cerca de 25 anos, a tecnologia Ethernet vem evoluin-
do de 2Mbps para lOMbps, lOOMbps, lOOOMbps e atualmente para lOGbps. Isso signi-
fica um desempenho similar ao de redes com tecnologia packet-switched, comoATM e
Frame Relay. Devido ao baixo custo, a conflabilidade e a simplicidade relativas a insta*
lagao e manutencao comprovadas, a popularidade dessa tecnologia cresceu tanto, que
praticamete todo o tr&fego da Internet se origina ou termina em uma rede Ethernet. O
padrao para a Ethernet de lOMbps esta sendo proposto pela 10 Gigabit EthernetAlliance
(www.10gea.org) e referenciado como !EE802.3ae, possibilitando disponibilizar essa
tecnologia al6m de backbonesderedes locais, sendo uma alternativa real para backbones
de conexoes em WAN ou MAN.
O que significa uma rede em lOGbps?
Para se ter uma id&a de quanta informacao pode ser transmitida com
lOGbps, listamos alguns exemplos: com uma taxa de dados de 10 gigabits por segundo,
este protocolo poderia:
- transferir todos os dados de um HD de 10 Gbytes em 8 segundos;
- fazer backup de um sistema de dois Terabytes em 27 minutos;
- transporter 833 sinais video de uma s6 vez (video digital de 1,5 Mbyte/
segundo);
- transportar 156.250 atendimentos de telefone de umas6 vez (linha telefo-
nica trabalha digitalmente em 64Kbps).
A especificacao do padrao 10 Gigabit Ethernet difere em alguns aspectos
das especificagoes dos padroes anteriores. Por eXempIo, ela trabalha somente emfuil-
duplex, o que nao gera colisoes e a comunicacao no meio ffsico pode ser feita somente
por fibras dpticas. A arquitetura e layout do frame continua identico as outras
especificagoes. Em relacao a infra-estrutura, pode-se utilizar as redes SONET11 ')£ dispo-
nlveis em redes MANs.
2.4.1 A arquitetura 10 Gigabit Ethernet
Uma especificacao de camada fisica chamadaLAN PHY, que corresponde a
camada 1 do modelo OSI, conecta o meio ffsico a camada MAC, onde existem os meca-
nismos de acesso ao meio (services de camada 2). A arquitetura lOGbps divide a camada
PHY em duas subcamadas*
- Physical Media Dependent -PMD e
- Physical Coding Sublayer- PCS.
Os transceivers opticos, por exemplo, estao na camada PMD e os mecanis-
mos de codificacao, serializacao e mulUplexacao estao na camada PCS, conforme Figu
ra 2-19.
11 Synchronous Optical Network - SONET 6 uma rede 6ptica muito utilizada em conexoes de centrais
lelefdnlcas.
lecnologias utilixadas em redes locais
^ i..,\um—i-
10 Gigabit Media Independent Interface (XGMII) ou
10 Gigabit Attachment Unit Interface (XAUII ,.
Flgura 2-19: Diagrama da cspecificag4o 10 Gigabit Ethernet
Apesarde existirem espedficagoes para LANs e WANs, somente os produ
tos para uso em backbone de WAN estarao brevemente disponiveis no mercado, fican-
do os produtos para uso em LAN para serem disponibilizados mais tarde, quandocrescer a demanda por velocidades maiores. Do ponto de vista de distandas atingidaspor esta tecnologia. quatro espedficagoes PMDs foram seledonadas, conforme a Tabela
2-5. ' ' ' ■"■■■' ■""-■" ■■■■".■■■ •
PMD-Transceiver _, . _.
optico (nanometres) TSpo do fibraLargura de banda
** »»(MH«. Km)
• DistAnda
minima (m) .'. ,',v
850 serial
1310 WWDM
1310 serial
15S0 serial
Multlmodo
Multimodo
Monomodo
Multimodo
Multimodo
50.0/125
62,5/125
62,5/125
9.0 /125
9.0/125
500
160
65
300
. 10000
10000
40000
labela 2*5: Moios ffsicoa c distancias padronizadas para 10 Gibabit Ethernet
;..' '. * ,-:i!i
44 Projetos de Redes Locai? com Cahframftr>t9 Estzuturadp
2.L.2 Aplicagao da tecnologia 10 Gigabit Ethernet
A Figura 2-20 mostra uma aplicacao tipica da utilizacao do Gigabit Ethernetem um ambiente de WAN.
Provedor
CentralProvedcr
Backbona
Figara 2-20: UliUzagio do Gigabit Ethernet para conectar um provedor de internet a operadara de
telefonia local e ao cliente.
Utilizado em backbones de redes MAN, o 10 Gigabit Ethernet possibilita a
troca de dados entre varias cidades, permitindo, por exemplo, o uso de SAN (Storage
Area Network}, em que dispositivos de backup e arrays de discos podem estar a quild-
metros dos servidores, sendo uma excelente opcao para tolerancia a falhas.
2.5 Fiber Distributed Data Interface - FDDI
A tecnologia FDDI foi totalmente desenvolvida como um padrao ANSI
X3T9.5, incluindo espedficagoes para camadas MAC e uma especificagao para
gerenciamento de estagSes chamada de Station Management- SMT. AFDDI foi criada
para resolver os problemas de uma rede de alto desempenho que pudesse ser utilizada
nos seguintes ambientes:
- em backbone de redes de altas velocidades, com lOOMbps;
-em redes conectadas a mainframes;
- em ambientes onde grandes distancias e problemas de rufdos sao cons-
tantes, como um campus ou em conexao de dois ou mais predios.
2.5.1 FDDI e IEEE 802.5
Tanto a FDDI quanto o IEEE 802.5 utilizam o metodo de acesso token
passing e, para melhor otimizacao e troubleshooting, ambos devem ser configurados
usando uma topologia ffsica em estrela, apesar de serem naturalmente em anel.
Tecnologios utilizadas em redes lecata 45
ClasseA
ClasseB
Concentrador
decabos
-ClasseA
Rgnra
2-21
:TopologiadoFDDIeIEEE
802.
5.
2.5.2Modode
funcionameutodo
FDDI
,..,
r;.-,.
r■'
:-,.
.g-T
i/V
•/.:
-*:
.■■"•
Ometododeac
esso
utilizadopela
tecnologia
FDDI
6otokenpassing.
defi
nido
pelo
IEEE
802.5.A
tecn
olog
iaFDDIse
base
iaemdo
isaneisde
fibr
a6p
Ucaem
queainformacao
trafegaemdirecoes
opos
tas.Um
dess
esan
eiseconsideradopnmano
enquanto
oou
txoeco
nsid
erad
ose
cund
ario
.Sobco
ndic
oesnormals,
otrafegoflmno
anel
primario.Ocorrendouma
falha.oan
else
cund
ario
eutilizado.Um
anelFDDI
pode
trabalharcom
ate1000estagoes
ete
rumcomprimentodeat
62km.
'
2.5.3UtilizacaotipicadeumaredeFDDI
..
■•
Uma
apli
caca
otipicadatecnologiaFDDIse
riaobackbonedeumcampus.
Oan
elFDDIpodeatingirat
eZkm.
podendointerconectarprediosdi
stan
tes.Comotem
anel
redundante.
pode
tambempossibilityto
lerancia
afalhas
seuma
fibrase
um
romper.AFigura
2-22
most
raumaaplicacaoFDDI
tipica.
Swttdicoflu»da2
CGcnte
Soividor
dodeprtamenlo
SenMor
Cfente
dedepartamema
PrMiot
Pri«flo2
46
Figu
ra2-
22:
Exer
aplo
deumca
mpus
queuUliiaum
back
bone
FDDI
para
cone
ctar
ospredios.
Nota-se
autilizac
aoderoteadores
queconecUm
asre
desIntemasdeca
dapredlo
aooo
ctto
ne.
Projclos
deRedesLocaUcomCabeamentoEs
trut
urad
o
Apesardetodasas
qualidades
dopadraoFDDI,suautilizacao
atua
lmen
te
naoeumaboaopcao,
pois
tantooFast
Ethernet
quan
tooGigabitEthernet
podem
trab
alha
rcom
fibr
a6ptica,podendooperaremvelocidadesiguais
oumaioresecoma
mesmadi
stan
ciadoFDDI.Umaopcaomaisin
tere
ssan
teseriaut
iliz
arbackbonecom
Fast
Ethernet(o
uGigabitEthernet),um
link
de
fibr
a6ptica
constituidodeconversores
demldiaUT
P-Fi
bra6p
tica
etambemaut
iliz
acao
desw
itch
escamada
3no
luga
rde
rote
ador
es,utilizando,porexemplo.trunking
depo
rta,
oquegera
redundancia,co
n-
formeaFigura2-23:
Swtttftc&matb2
CSorto
SeivWor
do(Sop&it&ntcnlo
Sxachcamada2
SenMor
Cbmto
dedepananenlo
Pridiol
PnSdlo2
Ficu
ra2-23:
Opcaomais
inte
ress
ante
para
cone
xaode
vdri
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edio
semumca
mpus
.Nota-seasubsU-
tuicao
doanel
FDDIpo
rGigabitouFast
Ethe
rnet
eous
ode
sivilchescamada3no
luga
rdos
roteadores.
2.6AsynchronousTransferMode-ATM
Ate
cnol
ogiaATM
foidesenvolvidaparadisponibilizar
serv
icos
orie
nta-
dos
aconexao
ecomQoS
(Qua
lity
ofService),exigencias
para
apli
cago
esdevoze
vide
o.Aoco
ntra
riode
outras
tecn
olog
ias,comoEt
hern
eteFDDI,quetr
abal
hamcom
celulasdetamanhova
riav
el,oATM
utilizaumace
lula
detamanho
fixo
de53
bytes,
orie
ntad
aaconexao,
queprimeiro
armazenaainformagao
ateat
ingi
ros
53by
tespa
ras6
entaoserdespachadaetr
ansp
orta
dape
larede.A
principalvantagemdaut
iliz
agao
decelulasdetamanhofixo
equeos
switches
levampoucotempopa
raprocessa-las.fazen-
docomqueare
deconsigaat
ingi
raltastaxasdetr
ansf
eren
dadedados.Um
outr
oconceito-chave
doATM
6onaoco
rapa
rtil
hame
ntodocanal,comonaEthernet.Para
isto
,oATM
utilizaumatecnologiadeswitchesquelemasseguintesvantagens:
TecnologiasuliUzadasemredeslocais
1
- dependendo da versao, o ATM possibilito velocidades de
25Mbps,100Mbps, 155Mbps,622Mbpse2,4Gbps; • -
-alta banda passante para cada conexao; '■•■'• ..'<..
-capacidadedeagregarbanda; : ' . .'-'.' , ..'•
-processoberadefinidodeconexaoegerericiamento;^: : ; : :•
-classedeservigosparaaplicagoesemmultimfdia; : :jJ ...r;.,;-,', ■
- arquitetura comum para LAN e WAN. .. >. '[* i . ;f . t,
O ATM € uma tecnologia de comunicagaqpnentada a conexao que se dife-
rencia de outras por exigir grande enfoque na qualidade de servico que o sistema pode
oferecer. Inicialmente utilizado na telefonia, oATM foi projetado para a transmissao de
varios tipos de dados diferentes, tais como video, imagem, som e voz. OATM apresenta
uma caracterlstica que o torna ideal para a utilizagao emredes de dados: canais de dados
e caminhos virtuais que podem ser criados e removidos de acordo com a QoS requisi-
tada via sinalizagao. A16m disso, ele trabalha com hierarquia e com urn sistema inteli-
gente de roteamento, que o torna uma tecnologia bastante expansfvel, sendo, talyez, a
tecnologia mais complexa para a comunicagao de dados ja criada. . ,.: :,
O ATM trabalha, basicamente, com comunicagaoponto-a-ponto, tendo os
swiches ATM como "ilhas" e computadores ou aparelhos dedicados nas pontas. Quan-
do a conexao ftsica entre dois pontos e estaboloclda, cria-se o primeiro VPflfirtualPath
ou Caminho Virtual), que e uma banda por onde toda a comunicagao entre os dois
pontos vai passar. Dentro desses VPs sao criadas as conexoes virtuais, chamadas VCs
(Virtual Collection), que sao bandas alocadas dinamicaou manualmente via configura-
gaodoswicth. , r „_. ._ t ., ...,.,.-
O QoS 6 definido por parametros, como tempo maximo para entrega de
urn pacote, banda, taxa de perda, etc. Quando se quer estabelecer urn VP ou uma VC,
a sinalizagao se encarrega de estipular a conexao entre o sistema final e o switch, entre
switches, se necessario, e entre o switch e o sistema final. £ importante observar quesinalizagao e dados trafegam em VCs diferentes.
2.6.1 Interface ATM ,
A definigao de interface entre dois dispositivos ATM 6 conhecido como
Network Interface. Esse conjunto de especificagdes define o meio fisico e as regras
especlficas de sinalizagao entre os dispositivos ATM. Em uma conexao ATM tfpica,
podem existir dois tipos de interface: interface estagao para switch e interface switch
para switch.
2.6.1.1 Interface estagao para switch
Essa sinalizagao 6 conhecida como UNI (User-to-Network Interface) e 6
definida para a conexao entre o n6 ou estagao e o switch ATM. O f6mm ATM e o ITU
tentaram manter as especificagdes UNI publicas e privadas o mais similar possfvel,
tendo uma pequena diferenga em relagao a camada rtsica. Existem varias especificagoes
UNI e deve-se conhecer a versao da interface uUlizada para nao haver problemas de
conectividade. Atualmento a versao mais nova 6 a 4.0.
2.6.1.2 Interface switch para switch
Essa sinalizagao 6 conhecida comoNNI(Network-to-NetworkInterface) eespecifica a conexao entre dois switches ATM. A interface NNI nao somente define
como dois switches se comunicam, como define tambem itens mais complexes, como a
topologia darede virtual criada dinamicamenle e o nfvel de QoS exigido pela conexao.
Ambas as interfaces podem ser do tipo privadas (quando utilizadas em
redes locais) oupublicas (quando conectam dispositivos ATM e sua concessionaria de
servigos). A Figura 2-24 demonstra uma rede ATM tipica com multiplos switches e
tipos de interface.
Switch ATM
para workgroup
UNIprivada
Rede remota ATM
Switch ATM
para backbone
NNI publica
NNI publlca
Publica-t
UNI pubEti
Servidor Cliente
ATM
UNIpubfica
Usuario remoto
Figura 2*24: Uma rede ATM com multiplos switches onde os links NNI conectam os switches com
interface publica e privada e conexao de nds com interface UNI privada.
2.6.2 Formato da Celula ATM
A celula ATM 6 formada por 53 bytes, sendo 48 bytes utilizados para o
campo de informagao de usuario e 5 bytes utilizados pelo cabegalho. As celulas sao
comutadas na rede com base na informagao de roteamento que esta dentro das celulas.
48 Projetos de Redes Locais com Cabeamento EstruturadoTecnologias utilizadas em redes locais 49
C6lula JipoUUi Mluia Tipo NN1
(Interface de rede do usudrio) (interface de rede da rede)
GFC
VPI
VPI
VCI
VCI
VCI PTI | CLP
HEC
Informacao utit
(Payload)
VPI
VPI VCI
VCI
VCI I PTI |CLP
HEC
lnformac.ao util
{Payload)
50
Figuni 2-25: Cabecalho de uma cfilula ATM. . -
Abaixo, temos os campos de uma celula ATM descritos com mais detalhes:
- Virtual Channel Identifier - VCI e Virtual Path Identifier - VPI
Sao os campos necessdrios para que os computadores possam efetuar a
comutagao das celulas. O encaminbamento das celulas ocorrc a partir da
infonnagao contida nos campos de VPI e VCI.
- Payload Type Identifier- PTI
Campo que identifica o tipo de informagao contida na celula e se a celula
passou por elementos congestionados durante o trajeto.
-Cell Loss Priority -CLP ■
Campo que define urn mecanismo de prioridade no descarte de celulas
pelos comuladores. As c6lulas com o bit de CLP "setado" sao considera-
das celulas de baixa prioridade e podem ser descartadas pela rede, caso
seja necessano.
-Header Error Correction-HEC ■ ' !
Campo utilizado para a verificagao de erros de transmissao. O HEC per-
mite a camada ftsica a verificagao da integridade do cabecalho atrav6s da
detecgao e corregao de erro de cabecalho e delimitagao de celulas.
- Generic Flow Control - GFC
O campo GFC 6 usado em fungoes de controle de trafego entre estagao
terminal e rede, aparecendo somente no cabegalho das celulas UNL
2.6.3 Qualidade deservigo
O ATM pode negociar o tipo, a velocidade e o nfvel de servigo exigidopara cada aplicagao, garantindo, assim, qualidade fim a fim. Quando oATM estabelece
uma conexao, al6m de estabelecer parametros para o QoS, ele escoihe tamb6m o tipo da
conexao. Os principals tipos de conexao sao:
Projetos de Redes Locals com Cabeamanto Estruturado
- Constant Bit Rate - CBR
Tipo de conexao que suporta uma taxa garantida constante para trans-
portar servigos de video ou voz, bem como emulagao de circuitos que
requerem controle dc tempo rigoroso e parametros de performance;
- Variable Bit Rate - VBR, Real Time -RTq Non Real Time -NRT
Categoria de servigo definida pelo FdrumATM que suporta uma taxa de
dados variavel com parametros de trafego me'dio e de pico;
- Available Bit Rate -ABR
0 ABR tern como caracterfstica a negociagao constante de controle de
fluxo. Essa negociagao independe da conexao;
- Unespecified Bit Rate - UBR
Tipo de conexao que nao especifica nenhum nfvel de qualidade. Usada
para transmissao de dados comuns, como arquivos, textos, etc.
2.6.4 Como o ATM trabalha em LANs
OATM trabalha muito bem quando estamos falando de backbone e gran-
des distancias. Mas, quando tentamos levar o conceito de uma rede-ATM para ser
aplicado em LANs, alguns problemas comegam a surgir. A maioria dos protocolos de
LAN, como o IPX e o NetBIOS, por exemplo, foram desenvolvidos para usar urn meio
compartilhado de transmissao e, portanto. concepgoes de broadcast e multicast sao
inerentes a esses protocolos. O ATM foi desenvolvido para utilizar conexao ponto-a-
ponto e, dessa maneira, ele nao consegue enviar urn pacote para todos os n6s de urn
segmento de rede. O LANE (LAN Emulation) foi desenvolvido para resolver esse pro-
blema. Ele se baseia em um servidor, onde qualquer mdquina que entra na rede se
notifica e, a partir daf, o servidor (que nao usa a tecnologia ATM) abre conexoes ponto-
multiponto para essa mdquina e a informa em quais enderegos ATM existe ELANs
(Emulated LANs). Do ponto de vista dos sistemas de cabeamento, e possfvel utilizar a
tecnologia ATM com velocidades de ate l,2Gbps em cabos UTP de quatro pares catego
ria 5.
Tbcnologias utili2adaa em redes locate
A tabela 2-6 resume as principals caracterisjticas das tecnologias usadas*
nas redes locais.
Ttcoologias £^ Apllcacio JJ^ Vdocfrfada DisUnda
10BASE2 CSMAjCD LAN
10BASE S CSMA/CD LAN
10BASET CSMA/CD LAN
100BASETX CSMAjCD LAN
100BASE FX CSMA/CD LAN
100BASE T2 CSMAJCD LAN
Coaxial
flno
Coaxial
•j.
Fibra
optlca
lOMbps
lOMbpa
y
lOMbps
lOOMbps
185m
SOOm
•a
lOOOBASE TX CSMA/CD LAN UTPCat5
lOOOBASE LX CSMA/CD LAN
lOOOBASE CX CSMA/CD LAN
lOOOBASE SX CSMA/CD LAN
1OCE
FDD!
ATM
CSMAJCD
Tolcca-
LAW
WAN
LAN
TWinax
Fibra
dptica
lOOMbps
lOOOMbps
lOOOMbps
lOOOMbps
lOOOMbps
lOOOOMbps
lOOMbps
ATM LAN/WAN UTP/Fibra
Cuaderistlca principal
G4alS0O Disputao meio ftticn a
. bytes uliliza cabo coaxial flno
04 a 1300 Disputa o meio flslco o
bytes .-,. utiliza cabo coaxial gcosso
84 a 1500 Disputa o meio ftslco o
' bytes' ■ utiliza cabo UTP
. 64 alSOO Disputa o maio (Islco e
'bytes " *' utiliza cabo UTP
64 a 1500 Disputa a maio fliicoa
bytes; ,, utiliza cabo UTP
64 a 1500 Disputa o meio ftsico e
bytes '/: utiliza cabo UTP
512 a 1500 Altos taxas de tiansfartnda
bytes . a disputa do maio fbico
512 a 1500 Altas i»m do tnuuferdccia
bytes e disputa do malo Qsico
512 a 1500 Altas taxas do transfertoda
bytes , o disputa do meio Oslco -
512 a 1500 Altas taxas do traasferenda
■ bytes , ■ e disputa do meio flslco >
512 a 1500 Altas taxasda tronsmlsuflo i
. bytos ambientaWAN ,: -, ;
2000m 4024 bytes ; ToWPa«i^ nao «dste
*2 S3 bytes QoS. ideal para multlmldia
100m
100m
25m
*6
1 - As espscificacoas para LAN so estarSo prontas a partir do julho de 2003.
2-OATMpodaUabalharoasvelocidadejde29Mbps, 12SMbps.025Mbps,l,2Gbpse2.4Cbps. - ,' ; ■■,{-*,
3-0 padrtos lOBASETe 100BASE TX podem liabalhar com cabos UTP Catsgntla 3 e STP e»m distandas de 100m no a
cabos do Qbra dptica monomodo com titatJinrian da 3000m o cabos dfl Gbra Aptica multlmodo com Hl»iAnrlJt« da ZCOC
4 — O 100BASE T2 utiliza '~»^>^f UTP Categoria 3 do 2 pans. Nao 6 ulilizado no msreado.
5 - Verificax a Tabela 2-4: Especincocdo de distancias. Upas do fibra a banda para lOOOBASE SX e lOOOBASE LX (pagin
0 - Verificar a TabeU 2-5; Me£o» tlticm s rfi«t>nr<.t« padranlzados para 10 Gigabit Ethernet (pagina 49).
Tabela 2*6: Principals caracterfeticos das tecnologias utilizadas nas redes locais. ' '-
Projatos de Redes Locais com Cabeamento Eatrutuiado
Capitulo tresCabeamento nao estruturado
3
Ao concluir este capftulo, voce estara apto a:
- Entender o que 6 cabeamento nao estruturado.
- Conhecer as tecnologias coosideradas proprieta-
rias e alnda utilizadas no mercado.
- Conhecer as vantagens e desvantagens da
utilizacao dos sistemas de cabeamento nao
Nesse capftulo apresentaremos os sbtemas de cabeamento nao
estruturados e nao planejados. Estudaremos como esses siste
mas ainda sao largaraente utilizados atualmente.
3.1ATecnologia6umavantagemcompetitiva
Sejaemfonnadevo
z,dadosouimagens,os
sistemas
decabeamentosa
oo
suporteparaacomunicacaonasempresas.Noentanto,odesconhecimentodepadroes
leva
muit
asde
lasaoptarempo
rso
luco
esde
cabeamentonaoestruturado(o
uso
luco
espr
opri
etdr
ias),quemaistardelimitaraooseucrescimentoedi
ficu
ltar
aoaincorporate)
denovaste
cnol
ogia
s.Emummercadoemquetecnologia
avancadasignificavantagem
comp
etit
iva,
aha
bili
dade
dasre
desemco
mpar
tilh
arin
form
acoe
stern
feitooPC
tao
importantequantooto
lcfo
ne.A
maioriaabsoluta
dasempresaspr
ecis
adere
curs
osde
comunicacaoquesuportemvo
z,dadoseaplicagoos
multimfdiaparasemantcremvi
vas.O
rapi
doaumentodapotencia
deprocessamentodoscotnputadores,
conhecida
comoLeideMoore,fa
zcomqueas
redesnecessitem,cadavezmais,demeiosdealta
velocidadeparatr
ocadedados.Te
cnol
ogia
scomoEthernetdelOMbpseToken-Ring
esta
osendosu
bsti
tufd
aspor100BASETX,ATM
eGigabitEthernet,ex
igin
doinfra-
estruturas
decabeamentoquepossamsuportar
tais
apli
caco
es.
Veloddades
proximasa2GHz
Anos
70
75
80
85
90
95
2000
Grafico3-
1:Aumentodave
loci
dade
deCPUemfungSodotempo.
3.2Cabeamentonaoestruturado
Haalgunsanos,um
estudodoIn
tern
atio
nalDataCorporation-IDCmos-
trouque70%dosproblemasdasredesdecomputadoressaodecorrentesdeinstala-
coesru
insemal
feit
as,com
utilizacao
decaboseconectoressemnenhum
padrao,
gerandoumnumeromuitograndedepa
rada
serefletindoem
custoeperdadeprodu-
tividadeparaas
empresas.
CabeamentonSo
estiuturado
55
Problemasdeusuario
Paradasnarede
proyocadaspelo
cabeamento
:.'.
.••Li'..::•
i'
:•
'.
SistemaOperational
Graflco3-2:Comparacaodeproblemasemuma
rede
tipica.
Emuitomais
fdcilempregar
ocabeamentonaoplanejadodoqueo
cabeamento
estruturado!
Paraconhecermos
oque
saosistemasestruturadosde
cabeamento,devemosprimeiramenteconhecerosnaoestruturados.
Tunbe'mdevemos
saberqomoessas
solugoesnaoplanejadasenaopadronizadassaoenonnemente
utili-
zadas,asvezes,
simplesmentepelaescolhadeumasolugaomaisbarata
ouportotal
faltadeconhecimentodasnormas
epadroesenvolvidos.A
adocao
eutilizacao
de
sistemasnaoplanejadosdecabeamentotern
viriasorigens,
dentreasquais-podemos
citarprecosmaisbaixos,
obrassemplanejamenloedesenvolvidaspararesolveremum
problemaimediato,
faltadeconhecimentodospadroes,etc.
Mas,basicamente,elas
sao
adotadasporque:
-no
inicio,pelaimplementagaodetecnologiasproprietarias
dasempre
sasfornecedorasdeservigosesolugoes;
-peladesregulamentacaodosservigos
detelecomunicagoesnad6cadade
80.
3.3Ossistemasproprietarieseadesregulamentacaodastelecomunicacoes
No
infciodaeradeinfonnatica,
ossistemasdecabosparatransporte
de
voz,dados,
segurancaeoutros
servicoseramconfigurados
separadamente,gerando
umproblemagrave
deadministracao.
Asempresaslancavamprodutos
queutilizavam
tecnologiasesistemasdecabostotalmenteproprietdrios.
Cadaumadesenvolviasua
solugao,usandoos
maisvariados
tiposdecabos,
acess6rioseconectdres.
Quandoum
dientecompravaum
produto,as
empresasdeinfonnitica
etelecomunicacoes
vendiam-
umasolugao
emqueocabeamentoera
vistocomoumsubprodutoquerefletia
atecnologia
deumfomecedor,impedindoqueas
empresascompradoraspudessemmigrarposteri-
ormenteparaoutras
platafonnas,pois
cabos,conectoreseplacas
deum
fabricantenao
interoperavamcomosmesmosprodutosdeoutro!
■•••■•••
,,:
.
56
ProjetosdeRedesi*y~MncomCabeamentbEstnituiado
Nade~cada
de80,
poroutro
lado,as
concessionariesde
servigospublicos
detelefonia
etelecomunicagoes
desregulamentaramos
seusservigos,
passandoaRe-
renciade
recursosinternos,
comoacriacao
depontos
telefdnicosede
raniaispara
ousuario.
Emfungaodessa
medida,as
empresasquedesejassem
distribuirseu's
SBrvi.
gcis_tinhamque
improvisarseus
prdpriossistemas
decabos
econectores.
Umexemplo
tfpico6osistema
decabos
econectores
utilizadospela
telefoniano
Brasil,padronizado
pelaantiga
Telebras.
Afalta
deumapadronizagaogerousolugoes
improvisadasesemplaneja-
mentoporparte
dosusu&rios
destesservigos,
principalmenteporqueeramsolugoes
desenvolvidaspara
resolverproblemasimediatos.
Nenhumprojeto
erafeito
combase
nainteroperabilidade
dosfomecedores,previsaodepontosfuturos
ecapacidadepara
suportedenovastecnologias.
Naohavia
comprometimentocom
flexibilidade,custo
eprevisao
demudangas.Aindanadecadade80,
nenhum
ediffcioera
projetadolevan-
do-seem
consideragaoitens
relacionadosaos
servigosde
telecomunicagoesqueos
mesmosdeveriamsuportar.
NessecenSrio,
mudangasdetecnologia
oudefomecedor
sempreincorriamemnovoscabos,
novoscustosenovosservigos.
Osexemplosdescri-
tosabaixo
caracterizamalgumastecnologias
queainda
hojesao
utilizadaspormuitos
fabricantes.
3.3.1IBM
AIBMdesenvolveuuma
seriedeprodutosparaconectarseussistemas.
Elautilizava
umconjuntodeconectores
ecabosproprietdrios
quevisava
solucionaros
problemasdeconexoesdosequipamentosquefabricava.
-IBM3270
Sistemadecomunicagaodemainframes.
£umsistema
baseadoemcabo
coaxialRG62
de93Ohmsusando
conectores
tipoBNCqueainda6
utilizadoparaconexaodosterminalsouPCsas
controladorasIBM3x7x.
-IBMTokenRing
Foiintroduzidopela
IBMcomopadraoderedes
paraconexaodecom-
putadores.Utilizava
cabosSTPeconectorestipo
IBMDataConector.
Figura
3-1:Exemplodeum
caboSTP.
Cabeamentonioestniturado
59
3.3.2 Ethernet
A tecnologia Ethernet foi introduzida no mercado no infcio dos anos 80
para conectar computadores em rede local. Utilizava cabos coaxiais de 50 Obms e
conectores BNC.
Conector BNC Terminador
50-OHMs
Figura 3-2: Conectores BNC.
Como teve aceitacao imediata, houve tuna proliferacao das instalacoes destes
cabos nas empresas. Apesar de ainda encontrarmos instalagoes usando esta solugao,
ela 6 considerada proprietaria e totalmente fora da norma.
3.3.3 Telefonia
No Brasil, o sistema Telebras padronizou a utilizacao de cabos de telefonia
Upo FrequSncia Intermediaria-FI, com tomadas e conectores que eram utilizados pelas
concessionarias de services de telefonia para uso em todo o territorio nacional.
Figura 3-3; Ibmoda de telefone adotada pela Iblebrds.
Apesar do grande numero de instalagoes usando estes dispositivos, eles
sao proprietaries e totalmente fora de qualquer padrao internacional, nao devendo ser
utilizados.
58 Projetos de Redes Locals com Cabeamento Estruturado
Figura 3-4:0 sistema de telefonia ainda usa o padrao Telebras.
3.3.4 Conexao serial
Sao sistemas de conectores e cabos utilizados para comunicacao entre com
putadores e terminals, bem como equipamentos de comunicagao de proposito geral,como modems, multiplex, impressoras. etc. Usam conectores tipo DB25, DB9 e cabosde Freqiiencia Intermediaria - FI.
Figura 3*5: Um conector serial DB25.
Obs: A nao padronizagao desses silemas diz respeito somente a utilizacao dos cabos econectores, pois os computadores continuam a utilizar essas interfaces.
3.3.5 Redes para Apple Machintosh
A Apple desenvolveu esse padrao para redes Machintosh em 1983. Essepadrao tinha um design simples, barato e era muito utilizado em ambientes mac: para
conectar impressoras LaserWriter on macs em redes de ate 32 n6s. A «>^™*utilizava um sistema cabos STP e conectores localtalk que eram usados someme emcomputadoresApple, caracterizando-o como um sistema proprietario.
Cabeamento nao estruturado59
DropCable,
Figura3-6:
SisteraaproprietSrio
daApple.
3.4Vantageiis
edesvantagensdousodecabeamcntonaoestruturado
^"P61"161118da
solucaoadolada
(ealgumas
temat£
urnpouco
deQexibi-
lidadeeplanejamento),
sistemasnaoestruturados
naoconseguemacompanharaevo-
lucaoda
tecnologia.Qual
otempo
devida
desolucoes
proprietdriascomoas
descritasacima?Naosabemos,
pois,por
incrivelquepareca,
aindasao
bastanteutilizadas
ca-ractenzando
instalacoessemplanejamento,
nasquais
ocrescimento
dosistema
nao6
levadoem
consideracao.A
perguntaaser
feita6:
existevantagem
em
adotaresses
sistemas?Nao!
Apesarde
seremsolucoes
debaixo
custo(utilizam
materiaisbaratos
enao
necessitamde
nenhumaferramenta
especializada).esses
sistemasnao
suportamcrescimento
equalquer
mudancagera
muitoretrabalho.
Seprecisarmos
utiUzarum
conjuntode
cabosde
uma
tecnologiapara
passarservigos
deoutra,
porexemplo,
teremosquedispor
demuite
improvisacaopara
crescer,expandir,
darmanutencaoou
mesmomudardeumforaecedor
paraoutro.
Efacilconcluir
quesistemas
decabeamento
naoestruturados
enao
padronizados,apesar
doscustos
iniciaisserembaixos,
s6aten-
demas
necessidadesmomentaneas,
naosendo
projetadospara
crescimentoou
mudan-cas.
PiojeloadeRedesLocals
comCabeamontoEstrutundo
Capituloquatro
Sistemasdecabeamento
estruturado
Ao
finaldeste
capftulo,vocfi
entenderd:
-Oque6umsistemadecabeamentoestruturado.
-Qual
atopologia
deum
sistemadecabeamento
estruturado.
-Os
elomentosquecompoemum
sistemade
cabeamentoestruturado.
-As
vantagens
edesvantagens
dos
sistemasde
cabeamentoestruturado.
-As
dificuldadespara
implantarum
sistemade
cabeamentoestruturado.
-Como
ossistemas
decabeamento
estruturadosurgiram.
Nessecapitulo
apresentaremosoquesaosiste
masdecabeamento
estruturado,oqueos
caracterizam,onde
eporquesurgirameaimportanciadesuaaplicacao.
4.10queeurnsi
stem
ade
cabeamentoestruturado?
Unysistema
decabgamenjo
estruturado6umcpn
ediffcio
taiscomo^
rodu-
i^^S
de^gjgmgSi^^S
deIT
caao
ipordversas
norm
as.qu
eforamcr
iada
sco
moob
jeti
vode
unificar
osuportea
todosos
serv
igos
deelecomunicacoes.Um
sistemade
cabeamento
estruturadoedis-
postode
formaaserfacilmente
redi
reci
onad
opa
rafo
rnec
erumcaminhode
tran
smis
-saode
dado
souvozen
trequ
aisq
uerpo
ntos
deuma
rede.
4.2Topologiagen&icadeumsistemade
cabe
amen
toes
trut
urad
o
emqu
eojm
sMon
necf
Jpat
hpan
el)e^
iHtf
esta
estr
ela
eop^oT
meomeiU^^
fl^^
Figura
4-1:
A^telaWerdr^ta.do
sis,
e,na
decabeamento
estm
lura
do.No
cent
reda
eslrolaC5ti
ocr
oss-
conn
ectprincipalcom
todososse
rvic
osoferecidos.
J■a.
^-SS
SJto
squeco
nsUt
uemumsistemade
cabeamento
estr
utur
adosao
jack
s.Hmiiid
^dis
trlB
fflc
aoel
emen
ffii
aeco
iexa
otTd
-aFb
iidl
di.^SJ
qde
cabeamento
estr
utur
ados
aoii
d^di
strl
Bffl
cao.
elemenffiiaecoiexao.
tomTdaspa
-aFb
Hizi
dlsevdrios
"ens
jueseraoab
ordS
aoIi
mca
pftu
losposteriores.A
Figura
4-2nosda
'unT
aid
6iade
comoesteselementospodemse
rconfigurados:
Sist
emos
decabeamentoestmtuiado
63
Patch Panel
Figura 4-2: Hemontos de um sistema de cabeamento estruturado.
4.3 Vantagens de um sistema de cabeamento eslruturado
Um sistema de cabeamento estruturado pennite a transmissao de qualquer
servico de comunicagao atraves de um unico sistema de cabeamento universal. Os
sistemas estruturados suportamaltas taxas de transmissao, permitemrdpidas mudan-
£as de layout e ampliacoes. semintemipcao dos servicos dos usuarios. Entre as vanta
gens de uiifsistema de cabeamento estruturado, podemos citar:
„ - Interface de conexao padronizada
A tomada RJ 45 6 utilizada por praticamente todos os produtos de co-
municagao. Ela foi projetada visando a proporcionar uroa conexao ffsica
padronizada para todo o sistema, independente de produtos ou fabri-
cantes. Ela funciona como um suporte para tecnologias atuais e futures,
porque, independente do que sera conectado a essa interface, o sistema
de cabos continuara funcionando perfettamente;
v - Diversidade de fomecedores
Os sistemas padronizados sao adotados por diversos fabricantes, au-
mentando as op^oes de escolha de produtos com variagoes de prego equalidade;
64 Projetcs de Redes Locoia com Cabeamento Estniturado
- Maior retorno de investimento
Uma solugao padronizada tern maior vida util. Sistemas estruturadossao projetados para durarem, pelo menos, 10 anos;
-Suportea qualquertipodeservico • —
Os sistemas estruturados aceitam a utilizagio de video, voz e dados em
um mesmo sistema de cabos. Os sistemas estruturados independent da
aplicagao;
-Manutencao facilitada
Todo sistema estruturado cont6m projeto e documentagao, ficando a
manutencio extremamente facilitada;
- Integracao com sistemas antigos
Os sistemas mais novos, como os de cabos UTP categoria 5e ou 6, po-
dem ser conectados a sistemas mais antigos atravds de(baluns;
- Banda de trabalho minima
Os sistemas de cabeamento estruturado devem possuir uma banda
passante minima de 100MHz para garantir a utilizagao do meio ffsico
por qualquer tipo de servigo (voz, dados, etc.).
4.4 Aplicagdes dos sistemas de cabeamento estruturado
Sao inumeras as aplicagoes em que o cabeamento estruturado pode ser
utilizado. Entre elas, podemos citar:
4.4.1 Conexao de sistemas antigos
A versatilidade de um sistema de cabeamento estruturado 6 enorme.
Conectores, cabos e sistemas mais antigos podem facilmento ser interconectados, com
o uso de baluns adequados. Um balum 6 um adaptador de midia, que pennite conver
ter um sistema particular de cabos e conectores para um novo sistema de cabeamento
estruturado, ou seja, sao disposilivos que tern como fungao realizar a conexao de li-
nhas de comunicagao com caracteristicas eletricas muito diferentes, como os cabos
coaxiais e cabos UTP. Os baluns ')& sao utilizados ha bastante tempo em aplicagdes
tipicas de antenas de televisao, convertendo cabos coaxiais de 300 Ohms para 75 Ohms
Sistemas de cabeamento estruturado 65
4.4.1.1 Ousodebaluns , .<• ■■ .. , ;
Os baluns sao muito utilizados em sistemas de cabeamento modernos.
Existem varios tipos de baluns, como o IBM3270, o coaxial, o AS400 e baluns para uso
de video e CATV. ,
Coaxial
Figura 4-3: Exemplo de um balum tfpico que converte cabo coaxial para cabo UTE
A Figura 4-4 demonstra a facilidade de construgao de um sistema
estruturado mesmo com a utilizagao de sistemas antigos e proprietaries.
Figura 4-4: Exemplo de um ststema estrulurado utilizando sistemaa antigos e proprietarios.
4.5 Alguns problemas para utilizagao de cabeamento estruturado
A utilizagao de sistemas de cabeamento estruturado nem sempre e" facil.Os projetistas de cabeamento tem encontrado, muitas vezes, predios que "aparente-
mente" sao muito bem construfdos, mas que nao foram devidamente projetados para
darem o suporte adequado a infra-estrutura dos servigos de telecomunicagoes.
66 Projetos de Redes Locals com Cabsamento Estruturado
%
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Mesmo utilizando opg6es de infra-estrutura, como piso elevado e Laias
especializadas (que no Brasil ainda tem um prego elevado), muitos projetos sao
inviabilizados pela exig€ncia de obras para adaptagao ao projeto de cabeamento, au-
mentando muito o custo de implantagao e podendo, inclusive, inviabilizar o projeto.
Podemos considerar tambem outros ambientes que podem trazer enorme dificuldade
para a implantagao de um sistema de cabeamento estruturado, como:
- predios novos, em que os projetos nao levam em consideragao os servi-
gos de telecomunicagoes que estes abrigarao;
- pr6dios antigos, em que as obras para adaptagao dos sistemas de
cabeamento estruturado ficam muito caras;
- predios lpjn^adoipe|oJ^trimonioJiisi6jieo, onde nao se pode fazer
obras civis.
4.6 Onde e como surgiu o conceito de cabeamento estruturado
Sistemas de cabeamento estruturado foram criados para proporcionarem
uma solugao unificada e nadronizada para_a_cpmunicagao empresarial em edificios
comerciais, mdependente doTservigos e tecnologias utilizadas^Cora a desregulamentagaodas telecomunicagoes, no infcio dos anos 80, a responsabilidade de toda a infra-estru
tura das redes internas de telefonia passou para o cliente, o que contribuiu para que
proliferasse uma se>ie de solugoes nao planejadas, que apenas supriam as necessida-
des internas imediatas das empresas. Nesta mesma 6poca. empresas como aATBT. IBM.
Northern Telecom, Digital Equipment e HPintroduziram suas pr6prias especificagoes
para sistemas de cabeamento chamadas Premises Distribuition Systems-PDS. Esses
PDS especificavam componentes dos sistemas de cabeamento, que incluiam desde o
tipo de cabos, aid os sistemas de armarios. As especificagoes da AT&T e da IBM tive-
ram maior impacto na industria de redes de computadores. Somente a tftulo de referen
da, passaremos a descrever alguns desses sistemas e como eles foram importantissi-
mos na concepgao atual dos sistemas de cabeamento estruturado.
4.6.1 IBM cabling
A IBM liberou suas especificagoes para o sistema de cabos em 1984. A
especificagao original da IBM classificava os cabos e conectores em um sistema de
categorias que possibilitava seu uso em varios tipos de aplicagoes. Os sistemas da IBM
utilizavam cabos STP de 150 Ohms, com possibilidade de trabalhar em frequencias de
ate 16MHz, classificados em tipos 1,2,6,8 e 9, cabos UTP tipos 3 e 5 e cabos de fibra
6ptica. Mais tarde, a IBM criou uma nova especulcagao, definida como STP-A, com
cabos tipo 1A, 2A, 6A e 9A, que trabalhavam em frequdndas de ate 300MHz e suporte
ao uso de CDDI. 0 principal objetivo da IBM era construir um ambiente cstavel para a
operagao dos seus computadores. Alguns parametros do sistema de cabos da IBM
podem ser vistos com mais detalhes:
Sistemas de cabeamento estruturado 67
68
■Caboslipol ; ty r.lr .?-,.. .-,..■: ,;,, .sii ,:.,9^
Estes cabos sao constitufdos por dois pares de fios rfgidos, biindados,
de 22AWG, cam impedancia de 150 Ohms e banda passante de 20MHz,
permitindo a passagem de dados com velocidades de at616Mbps para
uso em redes Token Ringe conectores do tipo Data Connector(D). y.^•
Cabo Adaptador
: Tlpo1/1A
">.!■■
• ' .' ' ' r '.• ■>■?','■','"■ '"f
■if ■ ■ ••
Conector
/Macho
Conector - D-Shelt 9-Pin
de dados J
Figtua 4-5: Cabos IBM tipo 1.
Cabostipo2 ■' ■ ' ■■■ .■-. .:#:-;.:.■. ...!...■'.•.-■•■■•,».:■.■:■.■!••■-.:;
Estes cabos utilizam 2 pares de fios de 22AWG, nao biindados, que
eram utilizados para transmissao de voz e por 2 pares de fios biindados,
utilizados para transmissao de dados. Este cabo foi projetado para trans
missao de dados e voz no mesmo cabo. ' ...
Cabos tipo 3
Estes cabos consistent em quatro pares de fios trangados de 24AWG,
sem blindagem, utilizados para transporte de voz e dados. Sao a versao
da IBM para utilizacao em telefonia. '
Tipo 3 (UTP)
Figura 4-6: Cabo IBM tipo 3.
Projetos de Rades Locais com Cabeamento Estxuturado
1 - Cabos tipo 5
Estes cabos consistent de duas fibras 6pticas multimodo de 100/140micron, para uso em FDDI. Utilizam conectores tipo SMA, ST e SC.
-Cabos tipo 6
Sao constitufdos por dois pares de fios de 26AWG, formando um cabo
mais flexfvel e que pode ser usado para conexao entre o computador eas tomadas de dados. Os cabos tipo 6A sao testados para 600MHz.
- Cabos tipo 9
Esses cabos sao utilizados para uso entre os andarcs de um pr£dio. Sao
cabos que possuem uma protegao especial e sao protegidos contra fogo.Os cabos tipo 9A sao testados para 600MHz.
4.6.2 AT&T cabling
As especificacoes do laboratorio de pesquisa do grupo AT&T, as Bell
Standart Practices-BSP, da Bell System, deram origem ao Systimax. Essas BSPs descre-viam com detalhes o processo de instalacao e testes de um sistema de cabos para um
ambiente de telefonia e de telecomunicacoes. OSystimaxprevia ouso decabos, conectores
e padroes de distancias que poderiam ser utilizados em ambientes de telefonia e dados.
O Systimax era um modelo de distribuigao abrangente, que servia como padrao para
qualquer sisteraa de tclccomunicagoes e tinha garantia de cinco anos para todos os
componenles.
Apesar dos esforgos destas empresas na tentativa de padronizarem solu-
goes para suas necessidades, esses sistemas nao podiam ser classificados como aber-
tos, pois nao permitiam a interoperabilidade entre os fabricantes. No entanto, esses
sistemas de cabeamento proprietarios serviram como base para as futures normas, comoveremos em capitulos postcriores.
4.6.3 Origem das normas para cabeameuto estruturado
No inicio de 1985, a organizacao representante das industrias de teleco-
municagdes e informatica, a Computer Communication IndustrieAssociation - CC1A,
v preocupada com a enorme diversidade de sistemas proprietarios utilizados em ambien
tes de telecomunicagoes e computadores, solicitou a Electronic IndustrieAssociation -
EIA, o desenvolvimento de um padrao quo pudesse colocar um ponto comum entre as
diferengas desses sistemas proprietarios.
Sistcmas do cabearoento estrutuntdo 69
19841991 Sistomas aboitos de
cabeamento estruturado
Sistomas pionelros do
eabeamento ostruturado
Ststema de cabeomento
ISM, AT&T_SYSTIMAX
Deacordo
com as
Normas
EIA56&
Proprledode da Bell
Sistema de cabeamento de
lelelonia
Sistema de cabeamento
de dados
Fabrieantes de computations
Figura 4-7: Evolucio dos sistemas de cabeamento estruturado.
Em 1991, a EIA (em conjunto com a TIA) publicou uma primeira
versao da nonna inliluladaANSUEIA/TlA 568, que continha referencias a um esquema
de cabos para uso em ediffcios comerciais e ambientes de escritorios.Essa nonna tinha
como objetivo dar suporte as aplicacoes e equipamentos de diferentes fabrieantes den-
tro de ummesmo sistema de telecomunicacoes. As normas para cabeamento estruturado
sofreram uma influencia muito grande das especificacoes das empresas AT&T e IBM,
pois essas empresas eram e ainda sao membros efetivos da EIA/TIA e participaram do
comite de elaboragao dessas normas. Nos proximos capftulos, mostraremos as princi
pals normas e como elas sao utilizadas nos sistemas de redes e tolefonia.
70 i'tojetos de Redes Locals com Cabeamonto Estruturado
Capitulo cinco
Normas utilizadas em cabeamento
estruturado
Ao final deste capitulo, vocd saberd:
- O que 6 uma norma.
- Quais as entidades que criam e administram as
normas.
- As principals normas utilizadas em cabeamento
estruturado.
3
j
Nesse capitulo apresentaremos as organizagoes responsdveis
pelo desenvolvimento e publicagao das normas para
cabeamento estruturado, como ABNT, ANSI, ISO e a EIA/
TIA. Tambem conbeceremos as principals normas e boletins
relevantes para uso em cabeamento estruturado.
5.1 O quo e uina norma?
Uma norma 6 um grau ou nfvel de exigenda, e uma excelgncia, um obje-
tivo para promover interoperabilidade e confiabilidade em sisteraas estruturados. Asnormas para cabeamento eslruturado definem um sistemageral para redes de Lalecomu-nicagdes, criando um ambiente heterogeneo.
5.2 Qucm cria e administra as normas de cabeamento cstruturado?
As normas nasceram da necessidade de padronizar solugoes para siste-
mas de cabeamento de telecomunicagoes que pudessem abrigar equipamentos de vari-os fabricantes. Existem organizagoes responsaveis pela elaboragao e coordenagao de
padroes usados pela industria, governo e outros setores espalhadas por varios pafses.Essas organizagoes desenvolvem e estabelecem consensos entre a industria a a socieda-
de em geral. O desenvolvimento, a edigao e a manutengao das normas, tanto paracabeamento estruturado quanto para outras areas, fica a cargo dessas organizagoes, que
discutem com varios setores da sociedade e chegam aum denominador comum sobre
determinado tema. Relacionamos as principals entidades no Brasil e no mundo res-ponsaveis pela concepgao e organizagao das normas:
- ABNT (Associagao Brasileira de Normas T6cnicas);
. - ANSI (American National Standards Institute);
- CSA (Canadian Standards Association);
- ISO (International Standards Organization);
- ITU (International Telecommunication Union);
- EIA (Eletronic Industries Alliance);
- TIA (Telecommunications Industry Association);
- IEC (International Electrotechnical Commission).
A seguir, descreveremos as principals caracterfsticas destas organizagoes.
5.2.1 International Standards Organization - ISO
Organizagao cuja fungao e promover o desenvolvimento internacional de
padroes, facilitando a troca de infonnagoes, servigos e desenvolvendo cooperagao de
atividades econdmicas, cientfficas e tecnol6gicas. Sua sede e em Genebra, na Suiga, e
reune cerca de 130 paises. Hierarquicamente, abaixo da ISO estao dtversos 6rgaos de
padronizagao de seus pafses membros, como ABNT, ANSI, CSA e outras. Essas enti
dades t€m a fungao de promover um consenso internacional em relagao a normas utili-
zadas em varias areas junto a ISO. Ela tern atividades de padronizagao que cobrem
desde areas como qualidade, comunicagao de computadores e meio ambiente, ate* siste-
mas de cabos para redes de telecomunicacao de dados. Os padroes ISO nas areas de
cabeamento tern mats influencia na Europa.
Nonnas utlUzadas em cabeamento estruturado 73
Figura 5-1: Relacionamento das organizacdes intemacionais com a ISO. r:-;;;;;.;.
5.2.2 Associagao Brasileira de Normas Tecnicas -ABNT . t .-• : i ht ib ■■•[: -\t;»;
A ABNT e o 6rgao responsavel pela normalizagao tecnica no Brasil. Fun-
dadaem 1940, ela fornece a base necessaria ao desenvolvimento tecnologico brasileiro.
t uma entidade privada, sem fins lucrativos, reconhecida como Foro National deNormalizagao e tem como objetivo promover a elaboragao de normas tecnicas e fomen-
tarseu uso nos campos cientlhco, tecnico, industrial, agrfcola, de servigos e correlates.A ABNT e membra fundador da ISO e do IEC, sendo a unica representante destas
organizagoes no Brasil. Ela tem normas em praticamente todas as areas e essas normas
sao utilizadas como referenda no pafs inteiro. A ABNT desenvolveu as normas para
cabeamento estruturado que veremos no capftulo 11 deste livro.
5.2.3 American National Standards Institute - ANSI
A?ssponsabilidade pela criagao, promogao e coordenagao de padroes nos
EUA e da ANSI. Fundada em 1918,6 uma organizagao que promove o uso dos padroesamericanos e intemacionais para todo os Estados Unidos, representandouma posigSo
de consenso entre os varios setores da sociedade americana, como universidades, em-
presas, agencias e associagoes. A ANSI representa os Estados Unidos em organismos
intemacionais, como a ISO e IEC, facilitando o acesso imediato aos padroes intemaci
onais. A estrutura de membros da ANSI engloba: .■...<■. ;;,<£..:::'> ;i.v;, * •'.,' ,.-.*- ■■*•
5.2.3.1 Institute of Electrical and Electronic Engineers - IEEE
& uma associagao profissional que direciona o desenvolvimento tecnico
para areas de computadores, tecnologia aeroespacial, telecomunicagoes e eletricldade.
O IEEE e responsavel pelo desenvolvimento de varias tecnologias e padroes na area de
redes, como o IEEE 802.3 (Ethernet) e varios outros.
Projetos de Redes Locals com Cabeamento Estruturado
5.2.3.2 Electronic Industries Alliance- EIA
E uma organizagao que engloba os interesses da industria eletrdnica. Sua
fiingao 6 configurar padroes para uso dos seus membros. Urn exemplo de um destes
padroes e a interface serial para comunicacao entre computadores (a RS-232) e as nor
mas para cabeamento estruturado. Tem uma enorme importancia na area de eletrdnica
e computadores.
5.2.3.3 Telecommunication Industry Association -TIA
A TIA foi fundada em 1988 atraves da fusao entre a United States
Telecommunications SuppliersAssociation - USTSA ^Associagao de Fornecedores de
Produtos de Telecomunicagao) e o Information and Technohgie Group - TTG, grupo
que atuava na area de tecnologia. A TIA representa o setor de telecomunicagoes da EIA
e tem trabalhado conjuntamente com a mesma desenvolvendo padroes para ambas as
associagoes. Juntamente com a EIA, foram desenvolvidas as normas de cabeamento
estruturado. A Figura 5-2 mostra a relagao das varias entidades amcricanas com a ISO
ealTU.
ISO
tntomaUonol
Standards
Organization
CCITT
Coming Consultatif
international T4ldphonique
FCC
Federal
Communication
s Comlsslon
ANSI
American National
Standards Institute
U.S. State
Department
IEEE
tnstltuto ol Electrical
Electronic Engineers
EIA
Electronic
Industry Association
TIA
Telocomm unicatlon
Industry Association
Rgura 5-2: Relacionamento da ISO e CCITT com as organizacoes americanas responsaveis pclo
desenvolvimsnto de normas a padronizacao em geraj.
Normas utilizadas em cabeamento estruturado75
5.2.4 International Electrolechnical Commission-EEC * i:-:.<s.,.'J ■:.:.*.-:
O IEC e uraa organizagao que prepara e publica padroes intemacionais
para as areas eletrica, eletrdnica e tecnologias correlatas. Foi fundada em 1906 e sua
sede 6 na Sufga. O EEC tem como fungao estabelecer as condigoes de interoperabilidade
de sistemas complexes e aumentar^ehciencia do processomdustnalrEle tem muita
influencia em todo mundo, mas e" especialmente forte na Europa. Alguns membros do
DEC sao a ABNT, a ANSI e a CSA,
■ :', ■ ..;.■■.' . . •'.-■v:ir.; • nc;:-'L;:;f il >: S."
5.2.5 Canadian Standards Association-CSA , ; , ,
A CSA e responsavel pelo desenvolvimento e publicagoes de padroes
utilizados no Canada, sendo responsavel tamb6m por todos os equipamentos, produ-
tos e materials eletro-eletrdnicos utilizados dentrb desse pals. Ela publica tamb6m urn
conjunto de especificagoes para cabeamento estruturado, que sao baseadas nas normas
da ANSI/EIA/TIA. ' ; . , ; ■ u,j , ■ , :;
■ ^ : ■ ■.'..,.■ .,.. -.; "■,■:..■ .,\,i\il(K.cl:n:t:u}. ;;>
5.2.6 International Telecommunication Union - ITU •' -r- • ■• -'
Antigo Comitd ConsultatifInternational TeUphonique et T616graphique -
CCITT, o ITU 6 uma organizacao intergovemamental dentro da qual os setores publicos
e privados desenvolvem padroes para a area de telecomunicacoes. O ITU adota regula-
mentagao intemacional, definindo padroes para todo o espectro de frequencias utiliza-
das pelos servigos de telecomunica^oes em todo o mundo c definindo tambdm a
estruturacao de servicos que sao oferecidos pelas concessionaYias de telecomunicagoes
publicas e privadas. . ^
5.3 Normas para cabeamento estruturado , ' ? ,
As principals normas utilizadas para cabeamento estruturado sao edita-
das pela EIA/TIA, que tamb^m § responsavel pela manutengao, possfveis modificacoes
e melhoramentos das mesmas. A EIA/TIA edita os Technical Systems Boletins -TSB.
boletins t6cnicos que fazem os ajustes ou mesmo incluem especificagoes que nao te-
nham sido consideradas nos documentos originais. Normalmente estas revisoes ocor-
rem de cinco em cinco anos. Os documentos da EIA/TIA tambem foram utilizados
como referenda para que outros palses e organizagoes elaborassem suas normas, como
as especificagoes do Canada, a Norma Brasileira e os padroes utilizados na Europa.
Como a EIA e a TLA sao membros da ANSI, 6 coraum utilizarmos a designagao ANSI/
EIAATIA. Verificaremos agora as descrigoes das principals normas e boletins t6cnicos
utilizados e especificados pela ANSVELVTIA.
5.3.1 ANSI/EIA/TIA 568 - Norma para cabeamento em ediflcios comerciais
Este foi o primeiro documento a recomendar a selegao e utilizagao de urn
sistema de cabos padronizado e flexfvel para uso de telecomunicagoes em
ediffcios comerciais.
Data: junho de 1991.
76 Profetos de Redes Locals com Cabeamento Estruturado
tj.3.2 Ain'SI/EIA/TIA TSB 36 - Boletim.de especificagoes t^cnicas para ctjfaos UTP
O proposito deste boletim 6 fornecer informagoes das caracterfsu'eas de
transmissao de cabos UTP que nao foram especificados no documentooriginal EIA/TIA 568. Ele foi inicialmente produzido para os fabricatesde cabos. "~~
Data: publicado em agosto de 1991.
5.3.3 ANSI/EIA/TIA TSB 53 - Boletim de especificagoes tecnicas para hardware de
conexao em cabos STP
O prop6sito deste boletim 6 fornecer caractensticas para especificagao dos
dispositivos que conectam os cabos STP, como conectores, tomadas e pa-
ineis de distribuigao.
Data: publicado em margo de 1992.
5.3.4 ANSI/TIA/ELA TSB 40A - Boletim de especificagoes lecnicas para hardware de
conexao para cabos UTP
O prop6sito deste documento 6 especificar crit6rios de desempenho para
hardwares que conectam os cabos UTP relacionados na TSB 36 e especi
ficar caracteristicas para os cabos de conexao dos paineis de distribuigao
aos equipamentos ativos.
Data: publicado em Janeiro de 1994.
5.3.5 ANSI/EIA/TIA 568B - Primeira revisao da norma para cabeamento em ediffcios
comerciais
Foi a primeira revisao da norma EIA/TIA 568 e engloba os boletins t6cni-
cos TSB 40, TSB 36 e TSB 53. Este padrao especifica os requerimentos
minimos para cabeamento de equipamentos de telecomunicagoes em edi-
ficios, incluindo tomadas internas, conexao enlre pr^dios e cabeamento
em um campus.
Data: publicado em outubro de 1995.
5.3.6 ANSl/EIAVTIA 569-A- Nornias para edificagoes dos camuihos e espagos de
telecomunicagoes em ediffcios comerciais
E a primeira revisao da ANSI/EIA/TIA 569 de outubro de 1990. Tem como
prop6sito padronizar o projeto de construgao da infra-estrutura que su-
portara os sistemas de telecomunicagoes, especificando salas, Areas e ca-
minhos onde os cabos e os equipamentos de telecomunicagoes estarao.
Data: publicado em fevereiro de 1998.
Normas utilizadas em cabeamento estruturado 77
5.3.7 ANSI/EIA/TIA 606-A- Norma para admmistragaoda infra-estrutura de
tclecomunicagoes em ediffcios comerciais
Esta norma especifica padroes para administragao de obras de infra-estru
tura e de servigos de telecomunicagoes. £ uma revisao da ANSI/EIA/TIA
606 de agosto de 1993. . -
Data:publicadoemmaio de2002. ;i !: "
5.3.8 ANSI/EIA/TIA TSB 67 - Especificagoes te"cnicas para teste em campo do . ?
desempenho do link de transmissao de cabos UTP
Este boletim especifica as caracterffcticas dos equipamentos, par&metros
minimos e m6todos de testes para cabos UTP nas suas diversas categori-
as. Tamb6m caracteriza os requisitos el6tricos e os nfveis de precisao ne-
cessarios aos equipamentos usados para testes.
Data: publicado em outubro de 1995.
5.3.9 ANSI-J-STD-607-A- Especificagoes te"cnicas de aterramento etetrico para
ambientes de telecomunicagoes , : , .. .
Este documento especifica crite'rios para planejamento, projelo e instala-
gao de urn sistema de aterramento que suporte urn sistema de telecomuni
cagoes, independente do fabricante. Substitui a edicao original ANSI/EIA/
TIA 607 de agosto de 1994.
Data: publicado em outubro de 2002. ^
5.3.10 ANSI/ELVTIATSB 72 - Guia para gerenciameulo centralizado de dispositi
vos de fibra optica
A intengao desse boletim 6 especificar um conjunto de diretrizes para
administrar sislemas de fibras dpticas no ambiente da sala de equipamen
tos utilizando um sisteraa de racks e anndrios de telecomunicagoes.
Data: publicado em 1992, parte da 568A, desde outubro de 1995.
5.3.11 ANSI/EIA/TIA 526-14 - Especificagoes t^cnicas para medidas em fibras
6pticas multimodo
Este documento especifica os procedimentos usados para medirum linkde fibra 6ptica multimodo, incluindo terminagoes, componontes passi-
vos, fontes de luz, calibragao e interpretagao dos resultados.
Data: publicada em 1998.
5.3.12 ANSI/EIA/TIA 526-7 - Especificagoes te"cnicas para medidas em fibras
dpticas monomodo
Tern a mesma fungao do documento anterior, s6 que para fibras monomodo.
Data: atualmente em regime de votagao na E1A/TIA.
78 Pnjetos de Redes Locals com Cabeamenlo Estruturado
5.3.13 ANSI/EIA/TIA TSB 95 - Especificagao adicionaJ para performance de cabos
cat 5 100 ohms de 4 pares
A TSB 95 tern a fungao de alualizar os testes de certificagao deum link de
cabeamento, de acordo com as exigencias da especificagao lOOOBaseT ou
Gigabit Ethernet, incluindo os pararoetros Return Loss e ELFEXX.
Data: novembro de 1999.
5.3.14 ANSI/EIA/TIA TSB 75 - Praticas adicionais para sistemas de cabeamento
horizontal por zonas
Tern como fungao estabelecer as diretrizes para a criagao de um sistema de
cabeamento em que 6 utilizado um sistema para cabeamento horizontal,
atrave's de zonas ou subdivisoes, no qual pode-se empregar tomadas do
tipo multiuso ou MUTO (Multiuser Telecommunication OutletAssembly).
Data: setembro de 1999.
5.3.15 ANSI/EIA/TIA 568-Al - Primeiro adendo a norma 568A
Este adendo possui especificagoes para os panimetros de transmissao
Propagation Delay e Delay Skew para cabos UTP de 4 pares.
Data: agosto de 2001.
5.3.16 ANSI/EIA/TIA 568-A2 - Segundo adendo a norma 568A
Este adendo foi publicado com a intengao de modificar certas exigencias
da 568A referentes a topologia e conexoes em estrela para cabeamento
6ptico, bem como as exigencias para projetos em cabos UTP 4 pares no
que diz respeilo a conexoes cruzadas com pares transpostos ou pares re-
versos.
Data: dezerobro de 2001.
5.3.17 ANSI/EIA/TIA 568-A3 -Terceiro adendo a norma 568A
5.3.18 ANSI/EIA/TIA 568-A4 - Quarto adendo a norma 568A
Este adendo especifica me'lodos de teste do paramentro NEXT Loss para
produgao de cordoes modulares e requerimentos para o cabeamento UTP
Data: 1999.
Normas utllizadas em cabeamento estruturado 79
5.3.19 ANSI/EIA/TIA 568-A5 -fcJipecificagoes de desempenho de transmissao para
cabos de 4 pares, 100 Ohms categoria 5e.
Este adendo possui especificagoes para os parametros de transmissao nos
cabos categoria 5, reconhecendo os avangos nas tecnologias de fabricag&o
dcwcabos. Inului as eypecilicugflesminimas de perda de retorno, atraso de
propagagao, Delay Skew, Next Loss, PSNEXT Loss, FEXT Loss, ELFEXT
e PSELFEXT. Ela tambem espccifica os metodos de medidas em laboratf-
rioenocampo. ■, . ■• :- ;.;;':; v
Data: publicada em Janeiro de 2000/ rr ~~
:• . ■ .■';'.1.: .".:'"- '; :■■■.■'■"'.;;■■,>j ■>;.-. -'■•;>' ""^v^t'- ' ■ t'-'-V1'- ■■'->5.3.20 ABNTNBR14565- Procedimentoba^ico paraelaboraga^deprojetosde
cabeamento de telecomunicagao para rede inleroa
estruturada : ' ; r r. :■-'■/:-• ■■•':<
Norma brasileira para projelo de sistemas de cabeamento estruturado em
telefonia e telecomunicagoes baseada nas normas ANSI/EIA/TIA 568A,
ANSI/EIA/TIA 569 e ANSI/EIA/TIA 606/ ■'+ "..■= r ,:,:;'.;,.
Data: publicada em julho de 2000. ; ■
5.3.21 ISO/1EC11801 -Sistemasdecabeamentogenericopara telecomunicagoes ..
Norma para cabeamento estruturado criada pela ISO e IEC que define urn
sistema de cabos para uso em telecomunicagoes. E muito utilizada na Eu-
ropa.
Data: publicada em julho de 1995.
5.3.22 ANSI/EIA/TIA 568 B.I - Segunda revisao da norma para cabeamento em
predios comerciais
Esta norma especifica urn sistema de cabeamento para telecomunicagoes
generico que ira suportar ambientes de multiplos produtos de diversos
fabricantes. Esta 6 a primeirade tres normas tecnicas relativas ao cabeamento
em prestos comerciais. Em conjunto com as duas proximas normas cita-
das (568 B.2 e 568 B.3), esta norma nao $6 prove recomendagoes e
especificacoes para os sistemas de cabeamento, como tambem para os seus
componentes. Essas tres normas substituem a ANSI/EIA/TIA 568 A de
outubro de 1995 e incorporam e refinam os seguintes contoudos t6cnicos:
EIA/TIA TSB 67, TSB 72, tsb 75, TSB 95, tambem a ANSI/EIA/TIA 568
A.1, A.2, A.3, A,4 e A.5, alem da EIA/TIA/1S 729.
Data: publicada em maio de 2001.
00 Projetos de Redes Locals com Cabeamento Estruturado
5.3.23 ANSI/EIA/TIA 568 B.2 - Components para cabeamento par lranga(io balance
ado
Esla norma especifica os componentes do cabeamento, o desempenho de
transmissao, os modelos de sistema e os procedimentos de medida nece$-
sanos para a veriricagao do balanceamento dos cabos de par trangado.
Tambem especifica os instruments de teste em campo e referencias para
procedimentos de medidas de todos os parametros de transmissao.
Data: publicada em maio de 2001.
5.3.24 ANSI/EIA/TIA 568 B.3 -Componentes para cabeamento de fibra optica
Esta norma especifica os requerimentos mfnimos para componentes de
fibra dptica, tais como cabos, conectores, hardware de conexao, patch cords
e equipamentos de teste em campo. Cabos 50/125um multimodo e
monomodo sao reconhecidos.
Data: publicada em abril de 2000.
5.3.25 ANSI/EIA/TIA 568 B.I.I - Primeiro adendo a norma568 B.I
Especifica o raio de curvatura mfnimo parapatch cables.
Data: publicado em agosto de 2001.
5.3.26 ANSI/EIA/TIA 568 B.I.2 - Segundo adendo a norma 568 B.I
Especifica requerimentos adicionais para aterramento e conexao de cabos
blindados ScTP.
Data: publicado em fevereiro de 2003.
5.3.27 ANSI/EIA/TIA 568 B.1.3 -Terceiro adendo a norma 568 B.I
Suplementa as informagoes sobre distincias admitidas e atenuagoes de
canal para aplicagoes com fibra optica pelo tipo de fibra. Inclui a fibra 50/
125um.
Data: publicado em fevereiro de 2003.
5.3.28 ANSI/EIA/TIA 568 B.1.4 - Quarto adendo a norma 568 B.I
Este adendo reconhece o cabo par trangado categoria 6 e o cabo de fibra
6ptica multimodo 850um laser-optimized.
Data: publicado em fevereiro de 2003.
5.3.29 ANSI/EIA/TIA 568 B.2.1 - Primeiro adendo a norma 568 B.2
Este adendo especifica os parametrcs de desempenho para cabos par tran-
gado categoria 6.
Data: publicado em junho de 2002.
Normas utilizadas em cabeamenlo estruturado 6t
5.3.30 ANSI/tLVTIA 668 B.2.2 - Segundo adendo a nqjma 568 B.2
Revisa sub-cldusulas da norma 568 B.2.
Data: publicado em dezembro de 2001. -. •
5.3.31 ANSI/EIA/TIA 568 B.2.3-Terceiro adendo a norma 568 B.2
Inclui a cla'usula 1.2.5 a norma 568 B2, que adiciona consideragoes acerca
da determinagao da perda de insergao e de retorno.
Data: publicado em marco de 2002. *J_J '
5.3.32 ANSI/EIA/TIA 568 B.2.4-Quarto adendo a norma 568 B.2
Especifica a confiabilidade das conexoes em cobre sem solda.
Data: publicado em junho de 2002.
3.3.33 ANSI/EIA/TIA 568 B.2.5 - Quinto adendo a norma 568 B.2
Corrige algumas referencias da norma 568 B.2.
Data: publicado em Janeiro dc 2003. ' ' '
5.3:34 ANSI/EIA/TIA 568 B.3.1 - Primeiro adendo a norma 568 B.3
Especifica componentes adicionais e requerimentos de transmissao para
cabos de fibra 6ptica 50/125jim, capazes de suportar transmissao serial de
lOGbps a ate 300 metros usando lasercom comprimento de onda de 850T]ra.
Data: publicado em abril de 2002.
62 Projotos ds Redes I<ocnlfl com Cabeamento Estruturado
Capitulo seis
Norma 568 B - cabeamento estruturado em
edificios comerciais
e
Ao final deste capitulo, voce sabera:
- Ondc e como utilizar esta norma.
- Conhecercomo a norma ANSI/EIA/TIA 568B esta
dividida em subsistemas.
- Descrever as caracteristicas principals de cada
subsistema.
Este capitulo trala da norma EIA/T1A 568B e seus adendos.
Veremos os subsistemas desla norma, como estao dividi-
dos e aprendcremos sous conceitos principais.
