REDES DE COMPUTADORES

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1 REDES DE COMPUTADORES MEMÓRIAS DE AULA AULA 2 CABEAMENTO DE REDES Prof. José Wagner Bungart

2 MEIOS DE TRANSMISSÃO Os meios de transmissão em uma comunicação de dados são qualquer tipo de mídia que seja capaz de transmitir as informações de um ponto de origem para um ponto de destino, podendo esse meio ser: - METÁLICO: Esse meio de transmissão é constituído de condutores metálico, normalmente cobre, para transmitir dados, voz e imagem por meio de sinais elétricos. Os meios mais utilizados para esse tipo de transmissão são os cabos coaxiais e par trançado. - ÓPTICO: Transmite informações por meio de luz por meio de fibras ópticas, desta forma não é susceptível à interferências e ruídos como ocorre no cabeamento metálico, como veremos mais adiante. - SEM FIO: Não utiliza um meio físico para a transmissão de dados, voz e imagens, seu meio de transmissão é o ar. Essa transmissão utiliza a difusão de ondas eletromagnéticas pelo ar para atingir o seu destino.

3 METÁLICO COAXIAL Foi o primeiro tipo de cabo utilizado em redes de computadores. Os cabos coaxiais são cabos constituídos de 4 camadas: um condutor interno, o fio de cobre que transmite os dados; uma camada isolante de plástico, chamada de dielétrico que envolve o cabo interno; uma malha de metal que protege as duas camadas internas e, finalmente, uma nova camada de revestimento, chamada de jaqueta.

4 METÁLICO COAXIAL Existem diversos tipos de cabos coaxiais que foram muito utilizados em redes de computadores, mas ao longo do tempo foram perdendo espaço para o cabeamento par trançado. Inicialmente os cabos coaxiais utilizados nas redes em barramento eram chamados Coaxial Grosso, Thick Ethernet ou 10Base5, possuía as seguintes características: - Especificação: RG-213 A/U; - Tamanho máximo do barramento: 500 metros; - Número máximo de hosts por segmento: 100; - Distância mínima entre cada host: 2,5 metros; - Necessária utilização de transciver e conector vampiro ; - Possui pouca flexibilidade; - Alto custo.

5 METÁLICO COAXIAL

6 METÁLICO COAXIAL Uma evolução das redes 10BASE2 foi a 10BASE5, utiliza um cabo denominado Cheapernet, coaxial fino ou Thin Ethernet, pode ter no máximo 30 nós por segmento e o transceiver é parte integrante da interface de rede, possui maior flexibilidade e menor custo em relação ao 10BASE2.

7 METÁLICO PAR TRANÇADO UTP É composto por dois ou mais pares trançados entre si, não é blindado, o sinal será protegido pelo trançamento das vias. Possui impedância de 100 ohms e o tamanho recomendado do condutor é 24 AWG.

8 METÁLICO PAR TRANÇADO ScTP Possuem características similares ao cabo UTP, mas possuem blindagem, são utilizados em locais onde é necessário uma proteção contra interferências elétrica e devem estar sempre aterrados.

9 METÁLICO PAR TRANÇADO CATEGORIAS

10 METÁLICO PAR TRANÇADO CATEGORIAS CAT 5e CAT 6 CAT 6a CAT 7

11 ÓPTICO Fibras ópticas possuem diversas particularidades que as diferenciam dos meios metálicos, como por exemplo: -Maior capacidade de transmissão; - Menor atenuação; - Não sofre interferências eletromagnéticas; - São menores e mais leves, facilitando a instalação Fibra Óptica é um guia de onda na forma de um filamento flexível, que conduz luz, feito de vidro de alta pureza. A fibra óptica é formada basicamente por um núcleo de vidro (onde a luz é guiada) e uma casca, também feita de vidro, que ajuda a dar uma maior resistência mecânica à fibra. A diferença no índice de refração do vidro e casca é tal que a luz fica confinada dentro do núcleo segundo os princípios da reflexão interna total da luz. A fibra é protegida por uma cobertura plástica (acrilato).

12 ÓPTICO

13 ÓPTICO MONOMODO - Composta por um núcleo de 8 a 9 mícron e casca de 125 mícron - Utilizada para distâncias acima de 80 Km - Utiliza-se do Laser como fonte

14 ÓPTICO MULTIMODO - Composta por um núcleo de 62,5 ou 50 mícron e casca de 125 mícron. - Geralmente utilizado em backbones internos. - Têm uma limitação em relação à distância de 2000 metros. - Utiliza-se de um Diodo Emissor de luz (LED) como fonte.

15 CABEAMENTO ÓPTICO ESTRUTURA TIPO LOOSE Em uma estrutura do tipo Loose as fibras são alojadas dentro de um tubo cujo diâmetro é muito maior que os das fibras, isto por si só isola as fibras das tensões externas presentes no cabo tais como tração, flexão ou variações de temperatura. Ainda dentro deste tubo é aplicada um gel derivado de petróleo para isolá-lo da umidade externa.

16 CABEAMENTO ÓPTICO ESTRUTURA TIPO TIGHT Neste tipo de estrutura, as fibras recebem um revestimento secundário de nylon ou poliéster que é extrusada diretamente sobre a fibra. As fibras após receberem este revestimento, são agrupadas juntas com um elemento de tração que dará resistência mecânica. Sobre este conjunto é aplicado um revestimento externo que irá proteger o cabo contra danos físicos.

17 INTERFACES DE CABEAMENTO DE REDES As interfaces, mais comumente chamadas de conectores, são os dispositivos responsáveis por fazer a interligação do cabeamento, seja ele metálico ou óptico, com os equipamentos de redes. As especificações de cada tipo de interface ou conector é definida por padrões, de acordo com a ISO (International Organization for Standardization), um padrão é um documento aprovado por um organismo reconhecido que provê, pelo uso comum e repetitivo, regras, diretrizes ou características de produtos, processos ou serviços cuja obediência não é obrigatória. Temos várias organizações, entidades governamentais e grupos de empresas que regulamentam e especificam as tecnologias utilizadas em redes. Os mais conhecidos que se relacionam com telecomunicações e redes corporativas são: - ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas - ISO International Standards Organization - ANSI American National Standards Institute - IEEE Institute of Electrical and Eletronic Engineers - EIA Eletronic Industry Association - TIA Telecommunications Industries Association - ITU - Internation Telecommunication Unit - IETF Internet Engineering Task Force Veremos a seguir as pricncipais interfaces de redes, divididos em interfaces para cabeamento metálico e óptico.

18 CONECTOR BNC Os conectores BNC (British Naval Connector ou Bayonet Neil Concelman ou Bayonet Nut Connector) foram projetados para cabos coaxiais (cabos que contêm 2 condutores, um central - fio grosso de cobre - e outro em forma de malha de fios de cobre envolvendo-o, sendo o condutor central isolado da malha por uma camada de plástico) utilizado em aplicações de rede de computadores, no transporte de sinais de aparelhos de medição de altas-frequências (osciloscópios por exemplo) e no transporte de sinais de vídeo (imagem) em aplicações profissionais. No link a seguir podemos ver uma montagem de um conector BNC:

19 CONECTOR G.703 A interface G.703, nos últimos anos tem sido utilizada em links WAN para voz e dados. Pode operar com velocidades entre 64 Kbps e 34 Mbps, mas a velocidade mais utilizada é de 2,048 Mbps nas linhas E1. Na G.703, dois tipos de interfaces são utilizados. O padrão foi originalmente desenvolvido para o uso sobre um par de cabos coaxiais de 75 ohms, mas foi posteriormente incluída a interface balanceada de par trançado, que se tornou enormemente popular na Europa. O G.703 é uma recomendação ITU-T que trata das especificações da interface física a 4 fios e da sinalização digital para transmissão à 2,048 Mbps (E1). Atualmente, também inclui as especificações para o T1 a 1,544 Mbps (US), porém, geralmente, é utilizado para se referir à interface de transmissão européia a 2,048 Mbps.

20 CONECTOR V.35 V.35 é uma interface utilizada comumente para circuitos seriais ISDN, T1, E1, Frame Relay e ATM.

21 CONECTOR RJ-45 RJ-45 é um padrão de conectores para cabos par trançado para redes. É um conector de 8 pinos que o EIA/TIA 568 padroniza sua pinagem conforme abaixo: Os conectores RJ-45 para cabos UTP não possuem blindagem, pois o cabo não oferece qualquer mecanismo de isolamento contra ruídos elétricos. Já os conectores RJ-45 para cabos ScTP, como possuem blindagem, têm uma "capa" metálica para isolamento e aterramento. nas figuras abaixo podemos observar as diferenças de RJ- 45, tanto macho como fêmea, blindados e não-blindados.

22 CONECTOR RJ-45 Veja nos links abaixo algumas demonstrações de crimpagem e conectorizações de cabos UTP e ScTP:

23 CONECTORES DE FIBRA ÓPTICA Existem vários tipos de conectores de fibra óptica. O conector tem uma função importante, já que a fibra deve ficar perfeitamente alinhada para que o sinal luminoso possa ser transmitido sem grandes perdas. Os quatro tipos de conector mais comuns são os LC, SC, ST e MT-RJ. Os conectores ST e SC eram os mais populares a até pouco tempo, mas os LC vêm crescendo bastante em popularidade e podem vir a se tornar o padrão dominante. Os conectores MT-RJ também têm crescido em popularidade devido ao seu formato compacto, mas ainda estão restritos a alguns nichos. Como cada conector oferece algumas vantagens sobre os concorrentes e é apoiado por um conjunto diferente de empresas, a escolha recai sobre o conector usado pelos equipamentos que pretender usar. É possível inclusive utilizar conectores diferentes dos dois lados do cabo, usando conectores LC de um lado e conectores SC do outro, por exemplo.

24 CONECTOR LC O LC (Lucent Connector) é um conector miniaturizado que, como o nome sugere, foi originalmente desenvolvido pela Lucent. Ele vem crescendo bastante em popularidade, sobretudo para uso em fibras monomodo. Ele é o mais comumente usado em transceivers 10 Gigabit Ethernet:

25 CONECTOR ST O ST (Straight Tip) é um conector mais antigo, muito popular para uso com fibras multimodo. Ele foi o conector predominante durante a década de 1990, mas vem perdendo espaço para o LC e outros conectores mais recentes. Ele é um conector estilo baioneta, que lembra os conectores BNC usados em cabos coaxiais. Embora os ST sejam maiores que os conectores LC, a diferença não é muito grande:

26 CONECTOR SC Foi um dos conectores mais populares até a virada do milênio. Ele é um conector simples e eficiente, que usa um sistema simples de encaixe e oferece pouca perda de sinal. Ele é bastante popular em redes Gigabit, tanto com cabos multimodo quanto monomodo, mas vem perdendo espaço para o LC. Uma das desvantagens do SC é seu tamanho avantajado; cada conector tem aproximadamente o tamanho de dois conectores RJ-45 colocados em fila indiana, quase duas vezes maior que o LC:

27 CONECTOR MT-RJ O MT-RJ (Mechanical Transfer Registered Jack) um padrão novo, que utiliza um ferrolho quadrado, com dois orifícios (em vez de apenas um) para combinar as duas fibras em um único conector, pouco maior que um conector telefônico. Ele vem crescendo em popularidade, substituindo os conectores SC e ST em cabos de fibra multimodo, mas ele não é muito adequado para fibra monomodo:

28 SUBSISTEMAS DE CABEAMENTO ESTRUTURADO

29 ENTRANCE FACILITIES É local onde ficam instalados os componentes de rede necessários para conectar as instalações de serviço externo (voz, dados, vídeo, etc) ao cabeamento interno. É composto de: - Cabos de Entrada - Hardware de Conexão - Serviços de Proteção - Hardware de Transição Os cabos de entrada de um Entrance Facilities podem ser: -Subterrâneos - Enterrados - Aéreos

30 EQUIPMENT ROOM Sala onde estão localizados os equipamentos de telecomunicações, servidores e equipamentos Core da rede de dados que servem um determinado edifício. Funções : Terminação e Cross connect (manobras) de cabos Fornecer um espaço de trabalho para os profissionais Pode atuar em conjunto com um Entrance Facilities É tipicamente o local onde confinamos os equipamentos de telecomunicações (PABX, Centrais Conversores de Sinais Etc. Espaços mínimos recomendados: Até 100 estações de trabalho 14m² De 100 a 400 estações de trabalho 37m² De 401 a 800 estações de trabalho 74m² De 801 a 1200 estações de trabalho 111m²

31 EQUIPMENT ROOM

32 TELECOMUNICATION CLOSET Sala específica em um pavimento para terminações e cross connect (manobras), destina-s exclusivamente á instalação de painéis de distribuição e também aos equipamentos ativos da rede, que irão integrar a área/pavimento atendido pela sala de telecomunicações. Pode ser chamada de Telecommunication Room, dependerá do tamanho e forma de instalação. Funções : Terminação do cabo horizontal em um hardware de conexão Terminação do cabo backbone em um hardware de conexão Hardware de Cross-connect, jumpers e patch-cords Uma TR deve atender uma área de no máximo 100m2. Por regra estima-se como área utilizável 75% do piso. Área atendida Dimensões da sala 500 3,0 X 2, ,0 X 2, ,0 X 3,4

33 TELECOMUNICATION CLOSET

34 CROSS-CONNECTS São 3 os tipos: Main Cross Connect (MC): Uma manobra para cabos backbone de primeiro nível, cabos de entrada, e cabos de equipamentos. Intermediate Cross Connect (IC): Uma manobra entre cabeamentos backbone de primeiro e segundo níveis Horizontal Cross Connect (HC): Uma manobra do cabemanento horizontal para outro cabeamento, por exemplo, exemplo, horizontal, backbone ou de equipamento Todas as conexões entre cabos horizontais e backbones devem ser cross connections.

35 CROSS-CONNECTS

36 HORIZONTAL CABLES São os cabos que interligam as Work Areas até as Telecommunications Rooms, podem ser tanto cabeamento metálico como óptico. Deve ser instalado em uma topologia estrela. O cabeamento horizontal deve ser terminado em uma sala localizada no mesmo andar da área a ser servida. Emendas não são permitidas em um cabeamento horizontal de par trançado. O cabeamento horizontal não deve conter mais do que um ponto de transição entre formas diferentes do mesmo cabo (ex: de circular para undercarpet) Cabos reconhecidos e recomendados no cabeamento horizontal: UTP (Unshielded Twisted Par) 4 pares 100 Ohm ScTP (Screened Twisted Par) 4 pares 100 Ohm Cabo Óptico de 2 fibras 62.5/125 mícron (multímodo) Cabo Óptico de 2 fibras 50/125 mícron (multímodo)

37 HORIZONTAL CABLES

38 BACKBONE CABLES O sistema de backbone é a parte do sistema de distribuição que promove a conexão entre as salas de equipamentos O backbone normalmente: Promove conexões entre andares de um mesmo prédio (Intra-building Connections) Conexões entre diferentes prédios numa instalação tipo Campi (inter-building Connections) Os Critérios para backbones de dados são diferentes dos critérios para backbones de voz que são menos rigorosos.

39 BACKBONE CABLES

40 WORK AREA A Work Area é o espaço destinado aos equipamentos de trabalho dos usuários, tais como: computadores, terminais de dados, telefones, câmeras de vídeo, etc... Adaptadores divisores na work area podem ocasionar efeitos prejudiciais no desempenho da rede.

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