redes 5 cabeamento

Redes de ComputadoresProfessor: Mauro Jansen

Redes de Computadores

Cabeamento

Objetivos

� Conhecer os tipos, características e componentes de cabeamento de redes

Prof. Mauro JansenRedes de Computadores

Introdução, histórico e conceitos 2

Cabeamento


Introdução, histórico e conceitos

Tipos de cabos de rede

• Cabos de cobre

– Coaxiais: usados em antenas para redes wireless e algumas redes antigas

– Par trançado: os mais comuns

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• Fibra óptica: usados principalmente em links de longa distância



Desafios na fabricação de cabos de rede de cobre

• Transmitem sinais elétricos em frequências muito altas e a longas distâncias

• São muito vulneráveis a interferências eletromagnéticas

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eletromagnéticas• É preciso minimizar ao máximo as impurezas durante a sua fabricação

• O entrelaçamento dos pares de cabos nos cabos de par trançado é um fator crítico



Cabos coaxiais



Cabos coaxiais – estrutura

• Cabos cilíndricos com um fio rígido como núcleo central, envolto por um isolante plástico, uma malha de blindagem externa e a capa externa

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• Quanto mais grosso o cabo e a camada de blindagem, maior é o isolamento e maior a distância a que permite transmitir os sinais

Informática Básica –

Internet7

Cabo coaxial

Conbector BNC

Cabos coaxiais

• As estações eram ligadas ao cabo principal (barramento) com o uso de conectores em forma de “T”

• Nas extremidades eram usados terminadores para fechar o circuito e evitar que o sinal retornasse na forma de interferência



Placa de rede ligada ao barramento com um conector T

Conector BNC Cabos, conector T e

terminadores

Cabos coaxiais: usos atuais

• Foram muito usados na década de 80 e início de 1990 nas redes Ethernet 10Base5– Velocidade máxima: 10 Mbits

– Comprimento máximo: 500m

• Já faz bastante tempo que foram substituídos pelos cabos

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• Já faz bastante tempo que foram substituídos pelos cabos de par trançado, que são mais baratos, finos e flexíveis e permitem maiores velocidades (10, 100 ou 1000 megabits)

• Usos atuais do cabo coaxial:– Sistemas de TV a cabo

– Outros sistemas de telecomunicações

– Ligação de antenas de TV e redes sem fioRedes de Computadores


Cabos coaxiais: vantagens e desvantagens

• Vantagens– Oferece boa proteção contra interferências– Bom alcance em redes locais: 500m (o maior até hoje em cabos de cobre)

• Desvantagens (que levaram ao desuso)

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• Desvantagens (que levaram ao desuso)– Mais propensos a mal contato– Cabos e conectores mais caros– Cabos menos flexíveis– Podem ser usados apenas em redes de 10 megabits



Cabos par trançado sem blindadagem (UTP)



blindadagem (UTP)

Cabos de par trançado

• 4 pares de fios de cobre trançados entre si• Isso cria uma barreira eletromagnética, protegendo de interferências

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• Observe cada par têm um padrão de trança diferente, para evitar que interfiram com os vizinhos



Tranças e polarização como blindagem eletromagnética

• Para potencializar o efeito de blindagem eletromagnética, cada fio no par envia uma cópia invertida da transmissão do outro



Apresentação do cabo de par trançado

• Os cabos são vendidos originalmente em caixas de 300 metros ou 1.000 pés (que equivale a 304.8 m), mas podem ser comprados avulsos:



Uma caixa de cabo 5e custa em média R$ 200,00 (2015)

Categorias de cabos de par trançado

• Diante dos fatores críticos apresentados, os cabos de par trançado são classificados em categorias que indicam a qualidade e a frequência máxima suportada por ele– Categorias: Cat 1 até cat 7

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– Categorias: Cat 1 até cat 7

• Os cabos cat 5 e cat 5e são mais comuns por serem suficientes tanto para redes 100 quanto 1000 mbps

• Os cabos cat 6 e 6a estão se popularizando



Categorias de cabo par trançado

Cate-goria

Velocidade máxima

Freq. Redes Dist. Obs

1 e 2 Não adequadas em redes atuais

- - Não são mais reconhecidos pela TIA

3 100 Mbps 16 MHz 10BASE-T 100BASE-T4

100m

4 16 Mbps 20 MHz 10BASE-T 100m Não são mais

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4 16 Mbps 20 MHz 10BASE-TToken ring

100m Não são mais reconhecidos pela TIA

5 / 5e 1000 Mbps 100 MHz 100BASE-TX1000BASE-T

100m 5e substituiu cat 5

6 10 Gbps 200 MHz 10GBASE-T 55m

6A 10 Gbps 500 MHz 10GBASE-T 100m A=Augmented

7 100 Gbps ? Em desenvolvimento



Cabo UTP cat. 6A

• O cabo UTP cat 6A tem um espaçador para distanciar os pares e reduzir o crosstalk(interferência) entre os mesmos



Cabos par trançado com blindagem



Cabos par trançado com blindagem(FTP, STP, SSTP)

Cabos FTP (Foiled Twisted Pair)

• Usam blindagem mais simples (folha de aço ou de liga de alumínio) envolvendo todos os pares do cabo

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• Não protege do crosstalk (interferência entre os pares)



Cabos STP (Shielded Twisted Pair)

• Usam uma blindagem individual para cada par de cabos

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• Reduz o crosstalk• Melhora tolerância em relação à distância



Cabos SSTP (Screened Shielded Twisted Pair)

• ... Ou SFTP (Screened Foiled Twisted Pair)

• Têm blindagem individual para cada par e também blindagem externa

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• Especialmente resistentes a interferências externas

• Pouco práticos para uso geral por serem mais caros e pouco flexíveis



Conectores para cabos par trançado

RJ-45 Cat.5e RJ-45 Cat.6 blindado



RJ-45 Cat.5e RJ-45 Cat.6 blindado

Conector keystone jack (fêmea p/ tomada de parede)

Cabos x conectores

• Os cabos, conectores (e demais componentes) devem ser da mesma categoria

• Cabos blindados podem ser combinados

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• Cabos blindados podem ser combinados com conectores blindados



Cabos stranded x cabos sólidos

• Nos cabos stranded (de várias fibras, também chamados de patch) os 8 fios internos são compostos por fios mais finos

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• São usados preferivelmente para interconexões curtas (do PC à parede ou do switch ao patch panel). Para uso geral os cabos sólidos são mais recomendados

• Cabos stranded Não devem ultrapassar 10m



Cabo sólido Cabo stranded

Cabos de fibra óptica



Cabos de fibra óptica: o fio de fibra

• Usa o fenômeno da refração interna total para transmitir feixes de luz a longas distâncias

• Fios de vidro muito finos (aprox 125 microns), feitos de sílica com alto grau de pureza e compostos por:



Núcleo

Cadding ou casca: camada com índice de refração mais baixo

Coating ou buffer: camada protetora mais espessa

Cabos de fibra óptica: estrutura

• O cabo resultante é protegido por uma malha de fibras protetoras (de fibras de kevlar) e por uma outra cobertura plástica (jacket ou jaqueta):



Cabos de fibra óptica: quantidade de fios no cabo

• Um único fio

• Redes locais (curta distância)

• Vários fios

• Usado em links de longa distância / telecom

• Prevêem cabos adicionais (dark fiber: fibra escura)

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(dark fiber: fibra escura)



Fibra OpticaMultimodo x Monomodo

Multimodo ou MMF(multimode fiber)

Monomodo ou SMF (Singlemode fiber)

Núcleo mais espesso (62.5 microns) e casca de 125 microns

Núcleo mais fino (8 a 10 microns) e casca de 125 microns

Mais baratas Custo elevado

Instalação mais simples devido à Manuseio difícil

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Instalação mais simples devido à maior espessura

Manuseio difícil

Permite usar lasers ou LEDs Uso apenas com lasers

Voltadas apenas para curta distância (550m no gigabitEthernet e 300m no 10 Gb), devido à maior atenuação do sinal luminoso

Voltadas para longas distâncias (até 80 Km no padrão 10 Gb)



Fibra OpticaMultimodo x Monomodo



Vantagens e desvantagens da fibra óptica

Vantagens Desvantagens

Imunidade a interferências eletromagnéticas

Fragillidade dos cabos sem encapsulamento

Maior capacidade de transmissão, a grandes distâncias e com menorquantidade de repetidores

Custo elevado, apesar da fartura de matéria-prima



quantidade de repetidores

Maior durabilidade comparada com os fios de cobre

Como os cabos de par trançado suportam até 10 G bits, só é vantagem usar fibra óptica onde os 100m máximos do par

trançado não são suficientes e o uso de switches ou repetidores para estender o sinal não é viável ou está em

curso uma migração para fibra óptica a longo prazo

Conectores para fibra óptica

• Tipos de conectores– ST– SC– LC: popularidade crescente, pode tornar-se padrão– MT-RJ: formato compacto; em ascensão, mas ainda

Mais usados até pouco tempo

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– MT-RJ: formato compacto; em ascensão, mas ainda restrito

• Cada conector oferece vantagens sobre os concorrentes

• A escolha depende dos equipamentos que pretende-se usar



Conectores para fibra óptica:LC (Lucent Connector)

• Miniaturizado• Desenvolvido pela Lucent• Popular sobretudo em fibra monomodo e transceivers 10 Gb Ethernet



Conectores para fibra óptica:ST (Straight Tip)

• Mais antigo; popular na década de 1990, vem perdendo espaço para o LC e outros recentes

• Estilo baioneta, lembra um conector BNC• Popular para uso com fibra monomodo



Conectores para fibra óptica:SC

• Popular até início do ano 2000, em redes Gigabit com cabos multimodo ou monomodo

• Simples e eficiente, porém perde espaço para o LC

• Desvantagem: tamanho avantajado

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• Desvantagem: tamanho avantajado



Conectores para fibra óptica:MT-RJ

• MT-RJ: Mechanical Transfer Registered Jack

• Padrão novo: ferrolho quadrado c/ dois orifícios para combinar as duas fibras em um único conector, pouco maior que um RJ-11, de telefones

• Crescendo em popularidade, substituindo SC e ST com

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• Crescendo em popularidade, substituindo SC e ST com cabo multimodo

• Não é muito adequado para fibra monomodo



Detalhes sobre conectores de fibra óptica

• Todos têm um tubo central chamado de ferrolho, por onde passa o fio de fibra

• A ponta do fio de fibra deve ser sempre limpa antes da conexão e ficar protegida

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limpa antes da conexão e ficar protegida com a capa plástica antes do uso



Preparação e polimento de cabos de fibra óptica

• Exige equipamento especial e manuseio cuidadoso

• Duas fases:– Preparo: desencape, limpeza e colagem

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– Preparo: desencape, limpeza e colagem– Polimento



Preparação e polimento de cabos de fibra óptica

• Preparo– Retirar capa plástica

– Retirar a malha de fibra de kevlar, ficando exposto um fio muito fino (cabo de fibra e seu revestimento)

– Limpar o fio com álcool isopropilico

– Colar o fio ao conector com cola de epoxy ou outro adesivo, de

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– Colar o fio ao conector com cola de epoxy ou outro adesivo, de acordo com o conector

• Polimento– Polir a ponta usando um suporte especial e várias micro lixas progressivamente

– Examinar a ponta em microscópio (uma ponta irregular obstrui a passagem do sinal luminoso)



Cabo de fibra óptica na prática

• Usam um único par de fibras em vez de 4 pares como nos cabos de par trançado

• Pequenas instalações: é mais simples e mais barato comprar cabos prontos, no tamanho desejado

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desejado



Cabo de 10m c/ conectores LC: +- R$ 60,00

Splicing: emenda de cabos de fibra óptica

• Unir dois fios de fibra para extensão ou emenda

• Dois métodos:– Fusão

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– Fusão– Mecânico



Splicing por fusão

• Um pequeno arco elétrico solda as duas fibras criando uma junção permanente;

• Aparelhos de fusão semi-automatizados são de auto custo: a partir de US$ 15.000



Splicing mecânico

• Usa uma emenda de aplicação manual• Os fios são juntados com ajuda de um suporte e colados com uma resina especial



Transceivers

• Equipamento que transforma os sinais ópticos do cabo de fibra em sinais elétricos a serem enviados ao switch e vice-versa

• Apesar de pequenos, são quase sempre a parte mais cara do link de fibra óptica



Conversor externo fibra SC 10/100 x RJ-45

Transceiver para ligação em baia de switch

FIM


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