CABEAMENTO ESTRUTURADO. CABO E FIO Em todo este livro, quando utilizamos o termo cabeamento de rede, normalmente estamos nos referindo a

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1 CABEAMENTO ESTRUTURADO CABO E FIO Em todo este livro, quando utilizamos o termo cabeamento de rede, normalmente estamos nos referindo a

2 fios de cobre tran ados ou blindados contidos em uma cobertura externa feita de pl stico. No entanto, em muitos cabos, a cobertura envolver tran as de pl stico ou de fibra de vidro que conduzem luz da mesma forma que o cobre conduz eletricidade. Quando nos referimos palavra cabo, utilizamos o significado mais gen rico do termo: algo que conduz sinais entre n s da rede. Seremos espec ficos quando nos referirmos aos diversos tipos de cabo, como os fios de pares tran ados blindados e sem blindagem, os cabos coaxiais e os cabos de fibra tica. Em geral, a palavra fio se refere a fios de cobre individuais contidos em uma cobertura formada por um cabo. ACIMA DO CABO Ser mais f cil compreender o funcionamento das redes se voc considerar cada elemento hierarquicamente superior ao cabo como um processo. Cada elemento recebe os dados em uma extremidade. O objetivo do processamento empacotar ou desempacotar os dados recebidos e enviados pelas conex es da rede. Em qualquer modelo de opera es de rede, como o mostrado na Figura 1.1, blocos alternados do diagrama dependem do cabeamento e se baseiam nele. O cabeamento -- s vezes chamado de meio de transmiss o ou meio de rede nos c rculos acad micos -- tem uma rela o estreita, por m distinta, com os outros componentes operacionais da rede. Se quiser entender os detalhes e as alternativas dos elementos da rede cujo n vel hier rquico superior ao do cabeamento, recomendamos o livro de DERFLER, Guia de Conectividade (PC Magazine / Editora Campus, 1993 Placas Adaptadoras de Rede Local O pr prio cabeamento conectado s placas adaptadoras dos n s da rede. Algumas placas adaptadoras de rede local s o placas de circuito impresso projetadas para computadores, que podem ser PCs de mesa, computadores de m dio porte AS/400 e computadores IBM de grande porte (controladoras de comunica o). Mais de 200 empresas comercializam placas adaptadoras de rede local para PCs, e o pre o de mercado de seus produtos varia de US$ 100 a US$ 700. Um exemplo de placa adaptadora de rede local mostrado na Figura 1.2 Algumas empresas produzem as placas adaptadoras de rede local como parte do PC. Por exemplo, a Zenith Data Systems inclui uma placa adaptadora de rede local em toda a sua linha de produtos. Se o PC n o tiver uma placa adaptadora interna ou um slot de expans o que permita a inclus o de uma placa de circuito, voc poder usar uma placa adaptadora externa de rede local, como as comercializadas pela D-Link Systems e pela Xircom Corporation. Como a placa adaptadora de rede local deve ter circuitos especiais para que possa ser conectada ao tipo de cabo utilizado na rede, a sele o do cabeamento ir orientar a sele o da placa. Muitas placas adaptadoras, como as internas fabricadas pela Zenith, t m circuitos para todos os tipos de cabeamento. DICA Voc deve escolher placas adaptadoras de rede compat veis com o tipo de cabo, com o tipo de barramento de expans o do computador e com o tipo de software de rede utilizados no sistema. Verifique os seus computadores cuidadosamente e opte por um esquema de cabeamento antes de comprar as suas placas adaptadoras de rede local. O Cap tulo 2 descreve os diversos tipos de cabeamento. Cada placa adaptadora de rede local passa a ter tr s importantes fun es ao ser interconectada ao cabo da rede. Essas fun es s o as seguintes: Estabelecer uma conex o f sica Fornecer sinaliza o el trica Implementar um acesso ordenado ao sistema de cabos compartilhado da rede A Conex o F sica A conex o f sica depende do tipo de conector utilizado. (No Cap tulo 7, descreveremos os tipos de conectores e apresentaremos instru es sobre como instalar os mais usados.) Os tipos mais comuns s o mostrados na Figura 1.3. Em geral, esses conectores utilizam um plugue-macho no cabo e uma tomada-f mea no chassi do computador ou na placa adaptadora de rede local. Para que a conex o fique firme, exer a uma certa press o ao acoplar esses conectores. NOTA Os conectores representam as liga es mais fracas de um sistema de cabeamento de rede. Conectores mal instalados podem criar ru dos el tricos, estabelecer um contato el trico intermitente e interromper o funcionamento da rede. Vale a pena investir nos melhores conectores e em ferramentas de instala o.

3 Banda-Base e Sinaliza o de Banda Larga Os cabos de cobre para redes transportam sinais el tricos, enquanto os cabos de fibra tica transportam pulsos de luz. Nos anos 80, duas tecnologias competiram para obter a prefer ncia do mercado de cabos de cobre: banda-base e sinaliza o de banda larga. Na sinaliza o de banda larga - a t cnica de sinaliza o mais elegante - cada placa adaptadora de rede local trata o cabo da rede como uma antena de r dio. Essas placas funcionam como pequenas esta es transmissoras e receptoras de sinais de r dio que emitem um grande espectro de energia de radiofreq ncia atrav s dos cabos. Esse esquema utiliza repetidores de r dio complexos e exige instala o cuidadosa e manuten o freq ente. Essas desvantagens pesam muito mais do que as t o divulgadas vantagens da sinaliza o de banda larga: a capacidade de combinar voz, imagens e dados no mesmo cabo de rede. muito raro encontrar novas instala es de sistemas de banda larga, e n o falaremos mais neles neste livro. A sinaliza o de banda larga utiliza voltagem de corrente cont nua, muito semelhante bateria de um carro, para sinalizar a presen a de um 0 ou de um 1 digital no cabo. A placa adaptadora aplica uma voltagem negativa ou positiva na faixa de +15 a -15 volts ao cabo, e a transi o entre os n veis de voltagem indica uma mudan a de um estado bin rio para o outro. O pico de cada ciclo positivo e negativo plano, o que gera a imagem gr fica de ondas quadradas. Mas, como essas ondas quadradas percorrem o cabo, a capacit ncia e a indut ncia el tricas do cabo acompanham a voltageme a corrente do sinal, arredonda-as. Os fatores criam uma atenua o - uma redu o na amplitude das voltagens positivas e negativas. Velocidades de sinaliza o maiores exigem ainda mais dos sistemas de cabeamento. As velocidades mais altas diminuem o tempo de dura o entre as ondas quadradas e dificultam sua distin o por parte das placas adaptadoras de rede local. Os cabos e os conectores de cobre de melhor qualidade t m ndices de capacit ncia, indut ncia e resist ncia mais altos, sendo mais f cil para eles arredondar e atenuar as ondas quadradas. Nos pr ximos cap tulos, descreveremos as diferen as qualitativas entre os diferentes tipos de cabos e os conectores de cobre. Compartilhamento do Cabo "As redes existem para serem compartilhadas". Essa uma frase que voc encontrar em todos os nossos livros. As redes locais permitem que as pessoas compartilhem dados e arquivos de programa, dispositivos como impressoras e unidades de CD-ROM e liga es de comunica o com outros computadores e redes locais. Mas o compartilhamento come a no esquema de cabeamento da rede. Em cabo compartilhado, apenas um n transmite dados de cada vez. Portanto, cada placa adaptadora de rede local permite que seu n tenha um acesso ordenado ao cabo da rede, tomando como base um esquema espec fico de controle de acesso aos meios f sicos (MAC). O MAC um esquema operacional reconhecido por comit s de padr es modernos. Os tr s esquemas MAC mais comuns s o descritos nos padr es ARCnet, Ethernet e Token-Ring. No Cap tulo 4, descreveremos os esquemas de cabeamento espec ficos associados a cada padr o. Voc n o precisa considerar a opera o da camada MAC para selecionar um esquema de cabeamento. No entanto, voc dever compreender por que alguns sistemas de fia o s o organizados de uma determinada forma. PROTOCOLOS E PROCEDIMENTOS Os protocolos s o acordos entre os diferentes componentes da rede em rela o forma como os dados ser o transferidos. Eles descrevem o funcionamento de tudo. Comit s estabelecidos por organiza es como o IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), a EIA (Electronic Industries Association) e o CCITT (Comit Consultatif Internationale de T l graphic et T l phonic) trabalham durante anos para desenvolver esses acordos que controlam a forma como dispositivos eletr nicos emitem sinais, trocam dados e lidam com problemas. Os comit s desenvolvem protocolos, e as empresas criam produtos que obedecem a eles. Algumas empresas, especialmente a IBM, costumavam estabelecer seus pr prios protocolos e produtos patenteados (pelo menos parcialmente, em uma tentativa de prender os clientes a sua tecnologia). No entanto, atualmente, os sistemas de protocolos abertos, estabelecidos por comit s nacionais e internacionais, prevalecem. Na teoria, se uma empresa desenvolve um produto que opera de acordo com um protocolo padr o, isso significa que ele ir funcionar com produtos de todos os outros fornecedores que obedecerem a esse mesmo padr o. Na pr tica, com freq ncia as empresas implementam os protocolos de formas t o diferentes que os produtos n o funcionam juntos sem que haja uma s rie de ajustes de ambos os lados. No entanto, o conceito de compartibilidade entre produtos de rede local muito interessante e h esfor os constantes para que ele se difunda ainda mais. Existem tr s protocolos padr o para cabeamento de rede e controle de acesso aos meios f sicos que dever o interessar a voc : o Ethernet, o Token-Ring e o ARCnet. Algumas empresas, em geral no mercado de redes

4 locais de baixo custo, ainda vendem placas adaptadoras que obedecem a protocolos n o-aprovados ou que n o se baseiam em um padr o estabelecido. Geralmente, recomendamos que voc n o compre placas adaptadoras de rede local que n o utilizem um dos conjuntos de protocolos padr o. A pequena economia que voc poder fazer talvez leve-o a comprar um sistema rf o para o qual nenhuma empresa oferece servi os de assist ncia t cnica e que n o tenha qualquer possibilidade de ser expandido. Ethernet Dentre as principais caracter sticas da liga o f sica Ethernet est o as seguintes: Uma velocidade de transmiss o de 10 megabits por segundo Uma separa o m xima entre esta es de 2,8 quil metros Um cabo coaxial blindado conectando as esta es Um tipo espec fico de sinaliza o el trica - "banda-base digital com codifica o Manchester" A ltima especifica o descreve os sinais el tricos que formam os 0s e 1s digitais transmitidos atrav s da rede. A liga o Ethernet utiliza uma arquitetura de difus o, em que cada n recebe tudo o que transmitido pelos outros ao mesmo tempo. Apesar de a velocidade de transmiss o de dados do sistema Ethernet ser classificada como 10 megabits por segundo, uma pesquisa feita pela Digital Corporation Equipment e por outras empresas mostra que mesmo sob cargas normais as redes com tr fego muito intenso e v rios servidores n o alcan am mais do que alguns megabits por segundo. Esse fator "carga" se torna mais importante medida que mais aplica es, em particular sistemas especializados de produtividade de grupo de trabalho e aplica es que empregam grandes arquivos de mapas de bits, utilizam a rede. O Protocolo de Controle de Acesso aos Meios F sicos O principal trecho da especifica o de camada de link de dados para redes Ethernet descreve a forma como as esta es dever o compartilhar o acesso a cabos coaxiais atrav s de um processo denominado CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). O CSMA/CD um protocolo de controle de acesso aos meios f sicos (MAC) que determina a forma como os n s da rede compartilham o acesso ao cabo. O meio f sico o cabo coaxial que conecta os n s da rede, e o protocolo de controle de acesso o esquema de compartilhamento. Para que pacotes de informa o possam percorrer o cabo da rede Ethernet, eles devem lidar com o CSMA/CD. O CSMA/CD verifica a rede antes de transmitir. Se receber dados de um software de alto n vel, antes de envi -los, a placa adaptadora de rede verifica se outra esta o est transmitindo no cabo. A placa s transmitir a mensagem quando o cabo estiver livre. O CSMA/CD tamb m funciona como mediador quando o inevit vel acontece: dois ou mais n s come am a transmitir simultaneamente em um cabo livre, e as transmiss es colidem. As placas adaptadoras podem detectar essas colis es por causa do n vel de sinal el trico mais alto que as transmiss es simult neas produzem. Quando detectam uma colis o, as placas adaptadoras de rede come am a transmitir o que denominamos "sinal de congestionamento", garantindo que todos os n s conflitantes percebam a colis o. Em seguida, todas as placas param de transmitir e acessam suas programa es internas, a fim de determinar um tempo aleatoriamente selecionado para retransmiss o. Esse per odo de "retra o" assegura que as esta es n o continuem a enviar sinais que possam entrar em colis o quando o tr fego no cabo diminuir. Padr o BaseT No final de 1990, ap s tr s anos de reuni es, propostas e acordos, um comit do IEEE finalizou uma especifica o para a sinaliza o Ethernet em fios de pares tran ados. O IEEE chama o padr o de "802.3i 10BaseT". Em geral, a fam lia de padr es IEEE descreve a sinaliza o CSMA utilizada em diversos sistemas de fia o, como o Ethernet. O nome 10BaseT indica uma velocidade de sinaliza o de 10 megabits por segundo, um esquema de sinaliza o de banda-base e fios de pares tran ados em uma topologia f sica em estrela. O enfoque te rico, e amplamente divulgado, do padr o 10BaseT que ele permite que os gerentes de rede local utilizem fios de telefone j instalados, o que diminui os custos e as possibilidades de falha na instala o. uma tima id ia simplificar a instala o e diminuir seus custos. No entanto, infelizmente, as barreiras que voc ir encontrar na maioria das instala es poder o causar complica es. Muitas organiza es n o disp em de fios j instalados que tenham as caracter sticas adequadas para a implanta o de uma rede. Portanto, com freq ncia, as pessoas respons veis pelo planejamento de redes locais acham que o melhor instalar mais fios. No entanto, a tecnologia dos fios de pares tran ados sem blindagem, ao contr rio do que acontece com os cabos coaxiais Ethernet e os pares tran ados blindados Token-Ring, muito conhecida pelos t cnicos. Como constatamos durante testes feitos no laborat rio de rede local da PC Magazine (PC Magazine LAN Labs), os produtos 10BaseT s o simples e se baseiam em esquemas

5 muito conhecidos. Com total seguran a, voc pode misturar e combinar placas adaptadoras de rede local 10BaseT e hubs de fia o fabricados por v rias empresas e utiliz -los na mesma rede. Essa compatibilidade permite a exist ncia de uma grande variedade de fornecedores e de servi os confi veis de assist ncia t cnica e possibilita uma enorme competitividade entre pre os. Nossos testes tamb m comprovaram que voc n o perde desempenho ao utilizar pares tran ados 10BaseT. Os testes de throughput mostraram um timo desempenho, t o bom quanto o obtido com cabos coaxiais Ethernet. Para um gerente de rede, a maior vantagem potencial de uma instala o 10BaseT se deve ao esquema de cabeamento em estrela. O esquema de fia o em estrela (a configura o gen rica mostrada na Figura 1.4) proporciona confiabilidade e permite um gerenciamento centralizado. Assim como os raios que saem do centro de uma roda, os fios partem de um hub de fia o central em dire o a cada n. Se um fio se partir ou sair do circuito, o n fica inativo, mas a rede continua operacional. Em esquemas de fia o do tipo "esta o a esta o", como o Ethernet fino, uma conex o com problema interrompe toda a opera o da rede. Considera es sobre Tamanho Por causa do sistema de controle de acesso aos meios f sicos, todas as placas adaptadoras Ethernet devem verificar pelo menos parte dos pacotes transmitidos pelas outras placas da mesma rede. Imagine tr s n s, sendo um em cada extremidade e um no centro de um cabo muito longo. Suponha que a placa adaptadora de uma das extremidades do cabo envie um pequeno pacote de dados que atravessa o n central, a placa adaptadora localizada no centro constata que o cabo est livre e envia imediatamente o seu pr prio pacote. Juntos, o n mais pr ximo e o n central podem impedir qualquer tentativa de o n final transmitir dados. Se uma placa adaptadora estiver muito longe do ponto de origem, e a parte inicial do pacote, mesmo velocidade da luz, n o puder alcan -la antes de sua parte final deixar todos os outros n s, haver possibilidade de conflito. Portanto, em esquemas Ethernet, a dist ncia m xima do cabo depende do tamanho m nimo do pacote e da for a utiliz vel do sinal. Al m disso, as normas de utiliza o de um segmento de cabo Ethernet fino dizem que o sistema deve ter 185 metros (606 p s) para que possa conter um repetidor. Trinta n s j s o suficientes para encher um segmento de cabo fino, e deve haver um m nimo de 0,5 metro (2 p s) de cabo entre cada n. A configura o em estrela do esquema de fia o 10BaseT mudou tudo isso. Cada segmento de cabo que liga o hub de fia o a um n da rede pode ter um m ximo de 100 metros (328 p s), apesar de alguns fabricantes de hub anunciarem que seus equipamentos s o capazes de funcionar em dist ncias maiores. O sistema 10BaseT oferece aproximadamente a mesma dist ncia em extremidades que o esquema Ethernet fino. No entanto, devido ao design utilizado, a cobertura em volta do hub de fia o precisa ser muito maior. ARCnet O sistema ARCnet, desenvolvido pela DataPoint Corporation e difundido no mundo dos microcomputadores pela Standard Microsystems Corporation, utiliza mensagens endere adas a esta es espec ficas cujo objetivo controlar o tr fego. A abreviatura ARC significa Attached Resource Computing, a arquitetura da DataPoint. Voc pode comprar placas adaptadoras ARCnet atrav s das p ginas de reembolso postal da PC Magazine norte-americana por menos de US$ 75. Al m disso, o throughput e a confiabilidade dessas placas s o excelentes. A exemplo do esquema Ethernet, o ARCnet utiliza uma arquitetura de difus o na qual todas as esta es recebem todas as mensagens transmitidas no cabo, sem a participa o de qualquer outro n, o que contrasta com a atividade repetidora dos n s do sistema Token-Ring. Desenvolvimentos mais Recentes Houve dois acontecimentos muito interessantes em rela o ao sistema ARCnet. Em outubro de 1992, o ANSI (American National Standards Institute) especificou o protocolo ARCnet como o "padr o de rede local ATA/ANSI 878.1". N o h um comit do IEEE trabalhando no sistema ARCnet, pois a fun o desse instituto criar padr es, ao passo que o ANSI padroniza uma especifica o existente, e a especifica o ARCnet surgiu nos anos 60. Outro exemplo a FDDI (Fiber Distributed Data Interface), que n o um padr o do IEEE, mas um padr o do ANSI, sendo largamente aceita pelo mercado. As organiza es que seguem a norma de comprar produtos que obedecem a padr es abertos agora podem fazer refer ncia ao padr o ANSI ARCnet em suas licita es. O segundo acontecimento interessante no mundo da ARCnet foi o fato de a Datapoint ter lan ado o ARCNETPLUS, que proporciona uma velocidade de sinaliza o de 20 megabits por segundo e que pode ser combinado a sistemas de fia o, hubs e placas adaptadoras ARCnet de 2,5 megabits por segundo. Voc coloca o ARCNETPLUS nos n s que podem se beneficiar de um servi o mais r pido, e mant m inalterado o restante da rede. Por exemplo, por US$ 695 voc pode substituir por uma placa ARCNETPLUS a antiga placa adaptadora

6 ARCnet de que disp e no momento em um servidor de arquivos, e ela funcionar muito bem com outras placas de 2,5 e 20 megabits. Voc poder equipar com placas adaptadoras de 20 megabits os poucos PCs r pidos que precisarem de um acesso de rede de alta velocidade, sem que seja necess rio modificar os outros n s. Ser preciso atualizar os hubs de fia o Ethernet utilizados como primeiro ponto de contato, pois eles dever o aceitar uma placa adaptadora de 20 megabits. No entanto, n o ser necess rio atualizar os hubs intermedi rios. Por US$ 1195, a Datapoint vende uma placa de hub que se encaixa em um PC, disp e de quatro portas e funciona como a conex o de rede local ARCNETPLUS do PC host. Ainda gostamos do sistema ARCnet, que funciona confiavelmente, e a velocidade de sinaliza o de 2,5 megabits por segundo n o uma limita o nas instala es comerciais mais comuns. Poucos PCs s o capazes de transmitir dados mais r pido do que 1,2 megabit por segundo sob condi es ideais. A ado o do padr o ANSI e a inclus o de um servi o de 20 megabits que se combina aos n s existentes completam o car ter moderno dessa tecnologia. A literatura t cnica descreve o ARCnet como um sistema de passagem de fichas, mas ele opera de forma muito diferente do padr o IEEE Token-Ring. Em vez de a ficha percorrer cada esta o, uma esta o envia a mensagem de permiss o para transmiss o a todas as outras. Todas as placas adaptadoras Ethernet e Token-Ring t m um identificador exclusivo definido pelo fabricante e que obtido a partir de um grupo comum estabelecido pelas associa es industriais. No entanto, as placas adaptadoras Ethernet n o recebem um n mero de identifica o. Voc define esse n mero, de 1 a 255, utilizando as chaves localizadas em cada uma delas. Os n meros de identifica o n o t m qualquer rela o com a posi o dos n s no cabo ou com qualquer outro fator de posicionamento f sico. Quando ativadas, as placas adaptadoras transmitem seus n meros, e a esta o ativa com o n mero mais baixo passa a ser a controladora da rede. Essa controladora envia uma ficha a cada esta o ativa, concedendo permiss o para transmitir. Quando recebe a ficha de permiss o, a esta o envia sua mensagem ou permanece em sil ncio. Depois de uma pausa de alguns milissegundos, a esta o controladora envia uma ficha de permiss o para a pr xima esta o da seq ncia num rica. DICA Sempre tenha os n meros de esta o ARCnet m o e coloque os PCs com as CPUs mais possantes nos slots com os n meros mais baixos. O processo de polling (consulta seq encial) consome uma certa capacidade de processamento da CPU, portanto utilize os servidores mais possantes e os PCs mais r pidos para exercer essa fun o. Quando uma nova esta o entra na rede, todas as outras esta es retransmitem seus n meros executando um procedimento denominado reconfigura o ou "recon". A exemplo das colis es no sistema Ethernet, o conceito de recon incomoda as pessoas que se preocupam com quest es pouco relevantes relacionadas efici ncia da rede. Na verdade, uma reconfigura o n o leva mais do que 65 milissegundos e raramente perturba o fluxo de tr fego de uma rede. NOTA H duas coisas que o t cnico respons vel pela instala o de uma rede n o poder perder: o manual de instru o, que mostra como definir os n meros de placas adaptadoras, e a lista de n meros de placa adaptadora ativos na rede. Se voc n o souber quais n meros de esta o est o ativos, ter de enfrentar uma frustante pesquisa ou uma instala o baseada no processo de tentativa e erro. A Topologia Tradicionalmente, o esquema ARCnet utiliza cabos coaxiais em uma topologia f sica em estrela - que permite a exist ncia de uma hierarquia de hubs. Hubs de fia o pequenos e grandes, em um esquema de fia o muito econ mico que disp e da resist ncia total a falhas, que uma caracter stica inerente s topologias em estrela. O cabo RG/62 especificado para sistemas ARCnet o mesmo cabo utilizado pela IBM em seu esquema de fia o que liga terminais a computadores mainframa. Como esse esquema tamb m utiliza uma topologia em estrela, muitas empresas consideram f cil a instala o de sistemas ARCnet quando sofrem um processo de "downsizing", mudando seus sistemas de computador de mainframes IBM para redes de PCs. poss vel manter o mesmo cabeamento coaxial e substituir a controladora de comunica o do mainframe IBM por um simples hub de fia o. As vers es mais modernas do sistema ARCnet tamb m podem utilizar cabos coaxiais ou fios de pares tran ados sem blindagem em uma topologia f sica do tipo "esta o a esta o". A alta imped ncia das placas adaptadoras Ethernet possibilita uma topologia f sica do tipo "esta o a esta o" id ntica do sistema Ethernet fino. No entanto, os n s desse tipo de topologia tamb m podem ser conectados a hubs de fia o ativos em uma rede com metros de cabos - aproximadamente vinte vezes a dist ncia do sistema Ethernet fino. Considera es sobre Tamanho Um conjunto de normas bastante complexo regula o tamanho que uma rede ARCnet pode ter. Em geral, o tamanho m ximo que um cabo pode ter de uma extremidade outra da rede de metros. Para que

7 novos sinais sejam gerados entre hubs ativos, o tamanho m ximo do cabo dever ser 600 metros. O tamanho m ximo entre um hub ativo e um n da rede tamb m de 600 metros. Os hubs passivos podem ser conectados aos n s utilizando-se no m ximo 30 metros de cabo. Como voc pode ver, os sistemas ARCnet s o capazes de abranger uma grande rea geogr fica. NOTA Uma regra geral em termos de comunica o que em dist ncias maiores h perda de velocidade. Arquiteturas comoo a ARCnet, que utiliza uma sinaliza o mais lenta, podem percorrer extenss es de cabo maiores sem a necessidade de um repetidor. Sistemas mais r pidos, como os Ethernet de 10 megabits por segundo e os Token-Ring de 16 megabits por segundo, t m grandes limita es quanto ao tamanho dos cabos. V rias empresas, inclusive a PureData e a Standard Microcomputer Systems, oferecem vers es em fibra tica de sistemas ARCnet. Esses sistemas t m as caracter sticas t picas dos cabos de fibra tica: as emiss es el tricas baixas, a baixa absor o de ru dos el tricos e a possibilidade de comunica o em dist ncias maiores. Token-Ring O conceito de Token-Ring e seu esquema de cabeamento surgiram na IBM no per odo de 1982 a Desde ent o, o sistema Token-Ring passou a ser o pilar central da IBM em termos de conectividade. A empresa comercializa placas adaptadoras e softwares Token-Ring para todos os n veis de produtos de computador. O sistema Token-Ring descrito pelo IEEE como um padr o aberto, mas o processo de padroniza o foi orientado e conduzido por pessoas da pr pria IBM. Se voc quiser tornar a rede a base do funcionamento da sua empresa, dever torn -la confi vel e robusta. O sistema Token-Ring utiliza um mecanismo preciso denominado passagem de fichas, que controla o acesso de cada n ao cabo. Em um anel do cabo, os n s da rede passam de esta o em esta o uma pequena mensagem denominada ficha. Quando um n tem dados para transmitir, ele transforma a ficha livre em uma ficha ocupada e envia os dados do programa de aplica o em um formato denominado "quadro". Todos os n s do anel repetem os bits do quadro exatamente da mesma forma como os recebem, mas apenas o n destinat rio copia o quadro para um buffer da placa adaptadora de rede local e em seguida o envia para o dispositivo host. Quando recebe sua ficha ocupada do anel, o n original a transforma outra vez em uma ficha livre e a envia de volta para o anel. Na verdadem obviamente, o sistema muito mais complexo do que isso. Os fatores envolvidos s o seguintes: As placas adaptadoras sabem os endere os de suas vizinhas posteriores para que a recupera o seja mais r pida em caso de falha. A esta o que tiver o endere o interno mais alto (definido durante a fabrica o da placa adaptadora) controla a passagem das fichas, e uma esta o secund ria controla a atividade da esta o principal. Procedimentos de determina o de problemas (PDPs) internos identificam uma placa com falha e a removem do anel. A t cnica de passagem de fichas representa um contraste perfeito em rela o ao padr o Ethernet CSMA/CD mais antigo, no qual um n localiza uma pausa no tr fego e tenta incluir dados no cabo da rede antes dos outros n s. O sistema Token-Ring est destinado a sobreviver. Eletricamente, esse sistema um anel, mas fisicamente uma estrela com cabos acessando cada n a partir de um hub de fia o central. Essa configura o mostrada na Figura 1.5. O hub de fia o utiliza um rel para detectar a voltagem enviada por uma placa adaptadora depois que esta passa por um rigoroso autoteste e est pronta pra entrar no anel. Na verdade, o hub quebra a continuidade do anel por uma fra o de segundo quando a nova placa entra no anel. Em terminologia Token-Ring, um centro de fia o uma MAU (Multistation Access Unit) ou, em uma vers o melhorada, uma CAU (Controlled Access Unit). Muitas empresas comercializam MAUs e CAUs que disp em de recursos distintos, inclusive de esquemas elaborados para gerenciamento e gera o de relat rios. O Hub de Fia o Por causa do hub de fia o, se um cabo ligado a uma esta o inativa for danificado, os n s do anel ativo nunca ser o afetados. Se uma placa adaptadora falhar, ou algo acontecer com o cabo ligado a uma placa, essa parte do anel ser imediatamente descartada. O sistema se torna mais complexo medida que voc liga v rios hubs de fia o. Os hubs mant m a arquitetura de anel em rela o ao fluxo de dados de uma rede ampliada, mesmo que estejam em diferentes reas de trabalho ou em gabinetes de fia o localizados a uma certa dist ncia. Na pr tica, um anel pode ter v rios centros de fia o, que, com freq ncia, ficam espalhados pelo pr dio. Quando dois centros de fia o est o ligados, um diagrama f sico deles se assemelha a duas estrelas muito pr ximas. O padr o Token-Ring permite velocidades de 4 ou 16 megabits por segundo, e em geral as novas placas adaptadoras de rede local que voc comprar poder o funcionar nas duas velocidades. No entanto, voc n o pode misturar sinais de 4 e de 16 megabits na mesma rede. Na pr tica, muitas empresas utilizam uma sinaliza o de 16 megabits entre os hubs de fia o e uma sinaliza o de 4 megabits por segundo entre o hub de

8 fia o e os n s da rede. O cap tulo 5 trata especificamente de hubs e repetidores. Alternativas de Cabeamento Como descreveremos no Cap tulo 4, os padr es IEEE Token-Ring possibilitam uma grande flexibilidade na escolha de alternativas de cabeamento. A especifica o original necessitava de um cabo composto por fios de pares tran ados blindados (STP). O STP proporciona um ambiente el trico de alta qualidade, e pode lidar facilmente com uma sinaliza o Token-Ring de 4 ou 16 megabits por segundo, sendo tamb m adequado para os novos sistemas de 100 megabits por segundo. Mas esse cabo volumoso e preenche os condu tes de fia o rapidamente. Apesar de a IBM ter tentado se manter fiel aos cabos de pares tran ados blindados, os usu rios preferiram os cabos de fios tran ados sem blindagem (UTP) utilizados em sofisticados sistemas telef nicos e no padr o IEEE BaseT. A principal vantagem do UTP est em seu pequeno tamanho; ele n o entope os dutos de fia o. Inicialmente a IBM especificou um cabo de pares tran ados sem blindagem como seu cabo do Tipo 3. O cabo do Tipo 3 funciona muito bem em um servi o de 4 megabits por segundo, mas deve ser cuidadosamente instalado para que seja confi vel em sistemas de 16 megabits por segundo. No Cap tulo 3, descreveremos os novos padr es para instala es Token-Ring de alta velocidade. Certamente, o UTP nunca esteve nos planos originais da IBM para proporcionar uma fia o de conectividade confi vel. No entanto, a empresa se juntou Synoptics Communications a fim de obter a aprova o do IEEE para um plano que utilizava circuitos de indut ncia e capacit ncia passivas para formar o sinal necess rio transmiss o em um UTP a uma velocidade de 16 megabits por segundo. A IBM lan ou tamb m uma fam lia de m dulos de conex o de l bulo. (Cada trecho de cabo que sai de um hub em dire o a um n denominado l bulo.) Considera es sobre Tamanho F rmulas complicadas orientam o n mero de centros de fia o, a dist ncia entre seus cabos e o tamanho m ximo do cabo existente entre um centro de fia o e um n. Em sua forma mais simples, um anel fica limitado a um m nimo de 72 n s em cabos UTP e a um m ximo de 260 n s em cabos STP. Portanto, se voc tiver mais n s - ou se simplesmente quiser limitar o tr fego a um anel - ligue os an is utilizando uma ponte Token-Ring. A ponte permite a passagem do tr fego entre os an is, reincluindo apenas determinados quadros a fim de reduzir o tr fego e evitar limita es em rela o ao tamanho do anel e ao comprimento do cabo. MUDAN AS EVOLUCION RIAS At o in cio dos anos 90, a sele o de um padr o de rede espec fico como o ARCnet ou o Token-Ring ditava automaticamente o tipo de cabo de cobre e a configura o f sica do sistema de cabeamento que voc podia usar na sua rede. No entanto, al m de sistemas padronizados, o setor de inform tica tamb m deseja ter flexibilidade. Por isso, os fornecedores come aram a oferecer placas adaptadoras de rede local com op es para esquemas de cabeamento baseados ou n o no padr o em quest o. Em muitos casos, os fornecedores tamb m tentaram expandir o padr o. Em meados da d cada de 1990, passamos a ter padr es com muitas op es para cabeamento. Essa flexibilidade n o diminui a necessidade de um planejamento cuidadoso e de uma boa instala o, mas permite a utiliza o de diferentes tipos de cabo, como os de pares tran ados, os coaxiais e os de fibra tica, com qualquer tipo de protocolo e de sinaliza o de acesso rede. ALGUMAS PREVIS ES Na primeira metade da d cada de 90, as redes tiveram um crescimento pequeno, mas isso ir mudar com o passar do tempo. Novas aplica es necessitar o de um throughput maior (maior capacidade de transporte do sistema de cabeamento) e mais flexibilidade. A forma como as pessoas est o utilizando as redes locais est mudando. O modelo de rede para os primeiros anos da d cada de 90 coloca todos os dados e programas compartilhados em um nico servidor. O servdor poder ser dedicado somente a essa fun o ou tamb m poder ser usado como uma esta o de trabalho. Nesse modelo, o tr fego da rede flui entre os clientes e o sevidor, com o servidor gerando a maior parte do tr fego. Normalmente, o tr fego global da rede n o representa mais do que um percentual de 10 a 15% de sua capacidade total. No entanto, em meados dos anos 90, um novo modelo de rede surgir. medida que o n mero de PCs ligados em rede crescer al m dos 50%, voc ver um novo modelo de compartilhamento de recursos distribu dos. Praticamente todas as aplica es ser o interligadas em rede; o mesmo acontecer com a maior parte das impressoras; e um grande n mero de informa es importantes para o grupo de trabalho ser compartilhado

9 na rede. O trabalho do grupo acontecer na rede e ser acompanhado atrav s dela. As t cnicas desenvolvidas pela Microsoft e a IBM podem ligar aplica es atrav s da rede. Por exemplo, suponhamos que um grupo de trabalho seja respons vel pela publica o de um relat rio semanal que cont m textos, planilhas, fotos, desenhos e gr ficos. Uma pessoa do grupo de trabalho que utiliza um programa de processamento de textos respons vem pela prepara o do texto. Dentro do corpo do texto, o processador de textos inclui, em posi es espec ficas, os arquivos de sa da do programa de planilha de uma segunda pessoa, do programa gr fico de uma terceira pessoa e do scanner de uma quarta. medida que a pessoa que est utilizando o processador percorre o texto, o software de rede acessa as vers es mais recentes dos arquivos, independente de sua localiza o. A rede inteira se torna um grande banco de dados din mico para a prepara o do relat rio. T cnicas de liga o semelhantes podem ajudar os grupos de trabalho no recebimento e na execu o de ordens, no controle de processos de manufatura, na programa o de eventos e no compartilhamento de bancos de dados. No entanto, esse tipo de processamento gera um tr fego muito maior na rede do que o antigo modelo de servidor central. A primeira d cada da utiliza o de redes e da automa o de escrit rios, ou seja, a d cada de 80, pouco contribuiu para a redu o do volume de papel utilizado em grupos de trabalho. Na verdade, com freq ncia as pessoas dizem que a principal sa da de um computador o papel. Mas isso ir mudar nessa d cada. Os monitores de computador ser o melhores e mais pr ticos do que o papel, e as redes eletr nicas criar o um n mero maior de imagens digitais. Mas todos esses n s ir o gerar mais tr fego na rede. O uso de gr ficos de mapa de bits complexos, a inclus o de imagens digitais em mensagens de correio eletr nico e a integra o de sons e imagens em apresenta es de multim dia tamb m aumentar o o tr fego da rede. A curto prazo, haver mais dados sendo transmitidos em cabos e, de redes, isso significa que eles n o devem restringir uma futura expans o instalando hoje sistemas de cabo de baixa qualidade. No entanto, al m da sinaliza o mais r pida, as pessoas que projetam redes exigir o mais flexibilidade. Por exemplo, a IBM, a National Semiconductor e a Texas Instruments t m conjuntos de chips que permitem a utiliza o de protocolos Ethernet ou Token-Ring atrav s do cabo da rede. Esses conjuntos de chips facilitam a coloca o da placa adaptadora de rede local na placa-m e do PC e disp em dos dois protocolos de rede. No entanto, eles tamb m exigir o uma flexibilidade maior em termos de cabos e conectores quando o PC de rede local Ethernet/Token-Ring for colocado sobre uma mesa de trabalho. A longo prazo, haver uma mistura maior entre tipos de cabos e sinais em redes locais corporativas. A Digital Equipment Corporation e a 3Com anunciaram novos produtos mais baratos para interfaces FDDI (Fiber Distributed Data Interface) de 100 megabits por segundo, e o comit X3T9.5 do ANSI est trabalhando em duas arquiteturas que permitem a transmiss o a uma velocidade de 100 megabits atrav s de cabos de fios tran ados sem blindagem. Voc n o precisar de um servi o de 100 ou de 16 megabits por segundo em todos os n s, mas o futuro mostra a necessidade de conex es flex veis e adaptadas em um ambiente corporativo muito bem gerenciado. DENTRO E FORA DO CABO Em redes, a principal fun o do cabo de conex o transportar o sinal de um n para outro com o m nimo de degrada o poss vel. No entanto, o sinal el trico fica sob o ataque constante de elementos internos e externos. Dentro do cabo, os sinais se degradam por causa de diversas caracter sticas el tricas, inclusive a oposi o ao fluxo de el trons, chamada de resist ncia, e a oposi o a mudan as de voltagem e corrente, denominada reat ncia. Impulsos el tricos de fontes diversas, como rel mpagos, motores el tricos e sistemas de r dio, podem afetar o cabo externamente. Para limitar a degrada o dos sinais, a nica coisa que os projetistas de rede podem fazer tomar algumas atitudes pr ticas. Em geral, as t cnicas envolvem o aumento do tamanho dos condutores e a melhoria da qualidade do tipo de isolamento. Essas altera es aumentam mais o tamanho e o custo do cabo do que melhoram sua qualidade. Portanto, em geral os projetistas especificam um cabo de boa qualidade e depois determinam limita es quanto ao espa amento entre os n s. Cada fio do cabo pode funcionar como uma antena, absorvendo os sinais el tricos de outros fios e de outras fontes de ru do el trico existentes fora do cabo. O ru do el trico produzido pode atingir um n vel muito alto, dificultando o trabalho das placas de interface de rede de distinguir o ru do el trico do sinal desejado. Os ru dos el tricos produzidos por sinais de outros fios do cabo s o conhecidos como diafonia. O n vel potencial de diafonia um dos fatores que limitam o uso de determinados tipos de cabos. Dentre as fontes externas que podem causar interfer ncia est o os transmissores de r dio, os rel s e os comutadores el tricos, os termostatos e as luzes fluorescentes. Esse tipo de interfer ncia comumente chamado de ru do EMI/RFI (interfer ncia eletromagn tica/interfer ncia de radiofreq ncia). Os projetistas de cabo utilizam duas t cnicas para proteger cada fio de sinais indesej veis: a blindagem e o cancelamento. A blindagem uma t cnica de for a bruta. Em um cabo blindado, cada par de fios ou grupo

10 de pares de fios envolto por uma tran a ou malha met lica, que funciona como uma barreira para os sinais de interfer ncia. Obviamente, a tran a ou malha aumenta o di metro e o custo de cada cabo. O cancelamento um m todo mais elegante do que a blindagem. Como mostra a Figura 2.1, o fluxo de corrente de um fio cria um pequeno campo eletromagn tico circular ao redor dele. A dire o do fluxo de corrente do fio determina a dire o das linhas de for a eletromagn tica que o circundam. Se dois fios estiverem no mesmo circuito el trico, os el trons fluir o da fonte positiva do outro fio. Se os dois fios estiverem pr ximos, seus campos eletromagn ticos ser o o oposto um do outro. Isso far com que eles se cancelem e anulem tamb m campos externos. Os engenheiros melhoraram esse efeito de cancelamento tran ando os fios. O cancelamento um meio eficiente de oferecer autoblindagem para os pares de fios contidos em um cabo. Todos os cabos de rede utilizam a t cnica de blindagem, a de cancelamento ou as duas para proteger seus dados. Por outro lado, os cabos variam de tamanho e custo, causando dificuldade de instala o principalmente por causa das diferen as entre as t cnicas de blindagem e cancelamento que utilizam. DICA Pode haver problemas em instala es de rede se a blindagem ou a prote o por cancelamento do cabo n o passar por conectores, pain is de deriva o ou por equipamentos de interconex o. A utiliza o de t cnicas inadequadas e a sele o de equipamentos de m qualidade podem tornar in til a blindagem ou o cancelamento utilizado no cabo. Descreveremos rapidamente a resist ncia e a reat ncia, mas voc ir ouvir falar da palavra imped ncia com mais freq ncia. A imped ncia uma caracter stica el trica complexa que envolve a resist ncia e a reat ncia e que s pode ser medida com equipamentos sofisticados. Os cabos devem ter uma imped ncia espec fica para que possam funcionar com os componentes el tricos das placas de interface. Em princ pio, uma imped ncia alta ou baixa n o causa qualquer problema, mas um cabo deve ter uma imped ncia correta para evitar a perda do sinal e interfer ncias. A dist ncia entre dois condutores, o tipo de isolamento e outros fatores especificam uma determinada imped ncia el trica para cada tipo de cabo. A imped ncia medida em unidades chamadas de ohms, o que confunde algumas pessoas, pois a resist ncia, uma caracter stic el trica menos complexa e que pode ser medida com equipamentos menos sofisticados, tamb m medida em ohms. N o confunda a resist ncia de uma conex o ou circuito com a imped ncia de um cabo. A resist ncia apenas um fator que determina a imped ncia. Os fatores t m uma correla o estreita, mas n o s o iguais, apesar de serm expressos em ohms. DICA Voc n o pode medir a imped ncia de um cabo com um medidor de ohms. Os equipamentos comuns para a medi o de ohms medem apenas a resist ncia el trica. Tenha cuidado com instaladores que n o sabem dessa diferen a. Outra express o aparentemente menos t cnica e que tamb m usaremos cobertura do cabo. A cobertura o revestimento externo do cabo - geralmente formado por um tipo de pl stico, Teflon ou material composto. O conceito simples, mas como descreveremos no Cap tulo 3, a cobertura de todos os cabos est sujeita ao controle de in meros c digos e normas. Os cabos apresentam diferen as ainda mais sutis que seu tamanho, peso e custo. A composi o qu mica dos materiais do cabo, seu espa amento e outros fatores t m impacto sobre seu desempenho. CABO COAXIAL No Cap tulo 1, associamos a arquitetura das redes Ethernet aos cabos coaxiais. Um cabo coaxial consiste em um condutor de cobre central (um fio s lido ou torcido, sendo que s lido a melhor op o para redes), uma camada de isolamento flex vel, uma blindagem com uma malha ou tran a met lica e uma cobertura externa. O termo "coaxial" surgiu porque a malha de blindagem e o condutor central t m o mesmo eixo. A malha externa do cabo coaxial forma metade do circuito el trico, al m de funcionar como uma blindagem para o condutor interno. Portanto, ela deve estabelecer uma s lida conex o el trica em ambas as extremidades do cabo. Uma conex o com blindagem de m qualidade a principal fonte de problemas em uma instala o de cabo coaxial. (Posteriormente, descreveremos outros tipos de fio blindado nos quais a blindagem n o faz parte do circuito.) A cobertura do cabo inclui mais uma camada de isolamento e de revestimento de prote o e completa e conjunto. A Figura 2.2 mostra com detalhes os componentes de um cabo coaxial. O cabo coaxial usado nas redes Ethernet e ARCnet finas tem um di metro externo de aproximadamente 0,18 polegada ou 4,7 mm. Um di metro maior especificado para cabos Ethernet centrais. Esse cabo, que cont m blindagem e uma cobertura amarela, com freq ncia chamado de "mangueira amarela de jardim". O cabo central Ethernet tem um di metro externo de aproximadamente 0,4 polegada ou 9,8 mm. Alguns esquemas de sinaliza o de rede local, como Ethernet e ARCnet, dependem de cabos coaxiais com imped ncias espec ficas que n o podem ser alteradas. O esquema Ethernet fino utiliza um cabo originalmente

11 descrito como RG-58, que tem uma imped ncia de 52 ohms. Atualmente, alguns fabricantes vendem, para esquemas Ethernet, um cabo descrito como 802.3, que obedece aos padr es estabelecidos pelo comit do IEEE. O esquema ARCnet foi originalmente projetado para ser usado com cabos coaxiais RG-62, que t m uma imped ncia de 93 ohms. Esse cabo tamb m usado em instala es de mainframes IBM para ligar terminais IBM 3270 a suas controladoras. Em geral, os cabos RG-58 e RG-62 s o muito parecidos. s vezes, a nica maneira de diferenci -los ler a identifica o na parte externa. Voc encontrar cabos coaxiais RG-59, que t m 75 ohms e s o muito usados em fia es de televis o de muitos pr dios. No entanto, esses cabos n o s o apropriados para conex es de rede modernas. O cabo coaxial tem uma importante fun o nas arquiteturas de rede ARCnet e Ethernet, mas n o utilizado em redes token-ring. Originalmente, o esquema ARCnet especificava que os cabos coaxiais deveriam ser instalados em uma configura o em estrela - cada n tinha um cabo coaxial separado que ia at um hub de fia o central. Essa configura o reduz chances de um segmento de cabo defeituoso interromper toda a opera o da rede. Posteriormente, algumas empresas lan aram placas adaptadoras de rede que permitiam diferentes configura es, mas os cabos coaxiais em estrela e os hubs continuaram sendo o layout mais utilizado. Originalmente, o esquema Ethernet adotava um plano denominado "Ethernet fino" que utilizava o cabo do tipo RG-58 organizado em um esquema "n a n " ou "em margarida". Nessa configura o, uma falha no cabo ou um conector defeituoso poderia interromper o funcionamento de toda a rede. Atualmente, os fabricantes de hubs de fia o produzem conectores para cabos coaxiais que permitem a configura o de um cabo Ethernet fino em uma disposi o em estrela, havendo partes de cabo coaxial entre cada n e o hub de fia o. Essa organiza o especialmente til quando h ru dos el tricos. Um cabo Ethernet fino com uma configura o em estrela combina as excelentes capacidades de blindagem do coaxial com a grande confiabilidade do esquema em estrela. Apesar de seus benef cios, o setor de redes est abandonando o cabo coaxial. No entanto, ainda o recomendamos por sua confiabilidade, especialmente em uma configura o em estrela. Os novos desenvolvimentos e padr es est o caminhando em dire o ao fio de par tran ado sem blindagem. PAR TRAN ADO SEM BLINDAGEM (UTP) Como o nome indica, o cabo de par tran ado composto por pares de fios, sendo que cada par isolado do outro e todos s o tran ados juntos dentro de uma cobertura externa. N o h uma blindagem f sica na cabo UTP; ele obt m sua prote o do efeito de cancelameno m tuo reduz a pares de fios tran ados. O efeito de cancelamento m tuo reduz a diafonia entre os pares de fios e diminui o n vel de interfer ncia eletromagn tica / de radiofreq ncia. Os projetistas de rede variam o n mero de tran as nos fios contidos em cada cabo, a fim de reduzir o acoplamento el trico e a diafonia entre os pares. O cabo UTP se baseia unicamente no efeito de cancelamento para reduzir a absor o e a radia o de energia el trica. O cabo de par tran ado sem blindagem projetado para redes, mostrado na Figura 2.3, cont m quatro pares de fios de cobre s lidos modelo 22 ou 24. O cabo tem uma imped ncia de 100 ohms - um fator importante que o diferencia dos outros tipos de fios de telefone e de par tran ado. O cabo de rede UTP tem um di metro externo de 1,17 polegada ou 4,3 mm. Esse tamanho reduzido representa uma vantagem durante a instala o. DICA Nos padr es AWG (American Wire Gauge), os n meros maiores indicam fios menores. Outros padr es, descritos no Cap tulo 3, orientar o o que voc poder comprar. No entanto, na sua instala o tenha cuidado com cabos que utilizam fios muito finos ou torcidos (em vez de s lidos). Os fios UTP continuam a crescer em popularidade. Voc pode usar UTPs com as tr s principais arquiteturas de rede (ARCnet, Ethernet e token-ring), embora em alguns casos os pares de fios apare am em diferentes conex es de pinos nas tomadas das paredes. Na maioria dos casos, voc dever adquirir placas de interface de rede para o tipo espec fico de cabeamento, mas muitas placas de interface Ethernet v m configuradas para cabos coaxiais e UTP. Os Pr s e os Contras dos UTPs Apesar de o UTP ser muito popular, algumas de suas vantagens potenciais mais celebradas, como a facilidade de instala o e o baixo custo, n o sobrevivem a uma observa o cuidadosa. De certo, necess rio menos treinamento e equipamento para instalar o UTP do que para instalar um cabo de fibra tica. No entanto, ainda s o necess rios muito cuidado e habilidade para instalar um sistema UTP capaz de transportar de forma confi vel dados que se movem a 10 ou 16 megabits por segundo em uma rede token-ring. Os novos padr es falam da utiliza o de cabos UTP a 100 megabits por segundo, mas esses esquemas t m que ser cuidadosamente planejados e instalados. verdade que o UTP custa menos por metro do que qualquer outro tipo de cabo de rede local, mas a despesa com material a menos significativa em qualquer instala o, pois a m o-de-obra o elemento mais caro.

12 Devido preval ncia desse tipo de cabo no setor telef nico, h no mercado muita gente treinada em instala es de UTPs. No entanto, devido a suas necessidades, o setor de cabos de televis o exigiu a cria o de um grupo de pessoas com t cnicas de instala o para cabos coaxiais e cabos de fibra tica. Portanto, o custo da m o-de-obra para esse tipo de instala o est diminuindo. Por outro lado, a real vantagem do UTP est em seu tamanho. O UTP n o preenche dutos de fia o com tanta rapidez quanto outros tipos de cabos (ele tem aproximadamente o mesmo tamanho que o cabo de fibra tica). Em um pr dio, a fia o com UTP possibilita o planejamento de um n mero maior de conex es sem diminuir seriamente o espa o til. Fio de Telefone e Cabo de Rede Local Muita gente confunde fio UTP projetado para dados de rede com fios de telefone. Raramente eles s o iguais. O fio de telefone em uso em muitas resid ncias denominado quadra. A quadra tem quatro fios paralelos n o-tran ados em um cabo. Os fios de prata acetinada representam outro tipo de fio de telefone encontrado em pr dios modernos. O cabo de prata acetinada plano e normalmente tem uma cobertura de vinil prateada. Em pr dios antigos, em geral voc encontrar cabos multicondutores espessos projetados para um determinado tipo de sistema telef nico chamado de sistema chaveado. Nenhum desses sistemas de fia o - quadra, prata acetinada ou chaveado - adequado para servi os de dados de rede local. A Figura 2.4 mostra os tipos de cabos que voc dever evitar. Apesar de alguns sitemas PBX (Private Branch Exchange) digitais utilizarem fios de pares tran ados blindados de alta qualidade, normalmente esses fios de pares tran ados blindados de alta qualidade, normalmente esses fios n o s o instalados da mesma forma que em redes locais. At mesmo um esquema de fia o PBX sofisticado pode exigir muita modifica o para que possa ser usado em redes ARCnet, Ethernet ou token-ring. Mesmo que tenham o tipo de fio correto, em geral os esquemas de fia o existentes apresentam problemas quando voc tenta us -los para transportar dados de alta velocidade. Se uma rede for fundamental para o funcionamento da sua empresa, planeje a instala o de um novo sistema de fia o de rede local. Com freq ncia, a documenta o dos esquemas de cabos antigos se encontra desatualizada. Portanto, voc n o fica sabendo onde cada cabo deve ser conectado nem seu comprimento. As instala es com fia o PBX padr o fornecem quatro pares de fios para a tomada da parede; dois pares s o usados pelo sistema de telefone PBX e dois pares ficam livres. No entanto, se voc tiver um interfone ou outro recurso telef nico especial, todos os pares poder o ser usados. Al m disso, h uma regra que diz que de 2 a 3 por cento dos pares de fios de uma instala o s o defeituosos. Se o n mero de pares dispon veis for muito grande, o atrito passar a ter maior import ncia. Se voc testar um esquema de cabos existente, diagnosticar seus problemas e modific -lo de modo a atender a padr es mais atualizados, acabar obtendo custos equivalentes aos da coloca o de novos cabos. Apesar dos benef cios question veis de algumas de suas pseudovantagens, o UTP est seguro em seu dom nio cada vez maior na ind stria de cabos de rede. Boa parte deste livro enfatiza a sele o e a instala o de cabos UTP, mas em cap tulos posteriores voc ver como os cabos coaxiais, os cabos de pares tran ados blindados e os cabos de fibra tica podem resolver problemas de rede. PAR TRAN ADO BLINDADO (STP) Os cabos de pares tran ados blindados (STPs), como o nome indica, combinam as t cnicas de blindagem e cancelamento. Os STP projetados para redes t m dois tipos. O STP mais simples chamado "blindado de 100 ohms", pois, a exemplo do UTP, tem uma imped ncia de 100 ohms e cont m uma blindagem formada por uma folha de cobre ao redor de todos os seus fios. No entanto, o formato mais comum de STP, lan ado pela IBM e associado arquitetura de rede token-ring IEEE 802.5, conhecido como STP de 150 ohms devido a sua imped ncia de 150 ohms. Figura 2.5 ilustra um fio de par tran ado blindado de 150 ohms. O estilo de cabo FTP lan ado pela IBM para as redes Token-Ring utiliza uma estrat gia redundante, do tipo "cinto e suspens rios". N o s o cabo STP 150 inteiro blindado para reduzir a interfer ncia eletromagn tica e a interfer ncia de radiofreq ncia, como cada par de fios tran ados separado um do outro por uma blindagem, o que diminui a diafonia. Al m disso, cada par tran ado para que os efeitos do cancelamento sejam aproveitados ao m ximo. Observe que ao contr rio do que acontece com os cabos coaxiais, a blindagem nos STPs de 150 ohms n o faz parte do caminho percorrido pelo sinal, mas aterrada nas duas extremidades. Do lado positivo, o STP de 150 ohms capaz de transportar dados utilizando uma sinaliza o muito r pida com poucas chances de distor o. Do lado negativo, a blindagem causa uma perda de sinal que aumenta a necessidade de um espa amento maior entre os pares de fios e a blindagem (ou seja, de mais isolamento). O maior volume de blindagem e isolamento aumenta consideravelmente o tamanho, o peso e o custo do cabo. O STP estili IBM, com um di metro externo de aproximadamente 0,4 polegada ou 0,98 mm, preenche dutos de fia o rapidamente. A coloca o de fios em um pr dio que ir utilizar o esquema Token-Ring da IBM

13 com cabos STP exige a instala o de gabinetes e dutos de fia o de grande porte. O STP de 100 ohms, utilizado na maioria das vezes em instala es Ethernet, aumenta a resist ncia contra interfer ncia eletromagn tica/interfer ncia de radiofreq ncia do fio de par tran ado, sem fazer com que o cabo fique consideravelmente maior ou mais pesado. A blindagem n o faz parte do circuito de dados. Portanto, n o f cil aterrar os cabos da forma adequada, especialmente se voc quiser usar os hubs de fia o antigos, n o-projetados para STP. Se n o for aterrada em uma das extremidades, a blindagem ir se transformar em uma antena, e os seus problemas se multiplicar o. A Mod-Tap e outras empresas fabricam pain is de deriva o que podem fixar a blindagem do cabo e aterr -la. Voc poder terminar no painel de deriva o todos os cabos de pares tran ados blindados de 100 ohms e manter o hub de fia o e as placas adaptadoras de rede local que j tiver instalado, mas precisar de uma boa conex o de aterramento para o painel de deriva o. Os cabos de pares tran ados blindados de 100 ohms oferecem mais prote o contra interfer ncia do que os de pares tran ados sem blindagem. Al m disso, eles t m compatibilidade com os hubs de fia o 10Base-T e evitam os problemas causados pelo excessivo uso de condu tes, que caracter stico nos fios de pares tran ados blindados de 150 ohms. CABO DE FIBRA TICA Enquanto os fios de cobre transportam el trons, os cabos de fibra tica transportam luz. Dentre as vantagens dos cabos de fibra tica est o a imunidade total contra diafonia e contra interfer ncias eletromagn ticas e de radiofreq ncia. A falta de ru dos internos e externos significa que os sinais t m um alcance maior e se movem mais r pido, o que proporciona uma velocidade e uma dist ncia maiores do que as obtidas com cabos de cobre. Como n o transporta eletricidade, a fibra o meio mais adequado para conectar pr dios com diferentes aterramentos el tricos. Al m disso, os cabos de fibra n o atraem raios como cabos de cobre. Por fim, um cabo de duas fibras, no qual cada uma transporta um raio de luz em uma dire o, tem aproximadamente o mesmo tamanho que o UTP: mais ou menos 0,21 polegada ou 5,3 mm. Por serem planos como os fios de ilumina o, voc pode colocar muitos cabos de fibra tica em um nico condu te. Se o cabo de fibra tica oferece tantas vantagens, por que ainda usamos o de cobre? A resposta est nos dispositivos de interface e no custo das conex es. Por ser uma interface tica, um conector de fibra tica deve criar um ngulo reto preciso em rela o extremidade do cabo, estabelecendo com ela uma conex o perfeita, o que dificulta a instala o. Em geral, as pessoas respons veis pela instala o freq ntam um curso de um dia, mas a nica maneira de aprender atrav s da pr tica, e cada conex o estabelecida durante o treinamento custa de oito a dez d lares, o que torna seu custo muito alto. S o necess rios v rios minutos para que um instalador treinado estabele a uma conex o. Portanto, o custo da m o-de-obra alto, e o respons vel pela instala o necessita de um conjunto de ferramentas muito caro, mesmo que seja necess rio estabelecer apenas uma conex o. Por fim, os transceptores de fibra tica localizados em cada extremidade do cabo s o muito caros. Uma placa de fibra tica para rede local custa de cinco a sete vezes mais que uma placa Ethernet para cabos de cobre. Portanto, apesar de ser muito interessante, dif cil justificar o custo da utiliza o de fibra tica em todas as mesas de trabalho. Em instala es modernas, os cabos de fibra tica formam a unidade central existente entre os hubs de fia o e os pr dios. H interfaces de fibra dispon veis para hubs de fia o ARCnet, Ethernet e token-ring. A cominica o com fibra tica tem suas ra zes nas inven es do s culo XIX. Um dispositivo denominado Fotofen convertia sinais de voz em sinais ticos utilizando a luz do sol e lentes montadas em um transdutor que vibrava ao entrar em contato com o som. A fibra tica se tornou mais pr tica durante os anos 60 com o surgimento das fontes de luz de estado s lido - raios lazer e os LEDs - e das fibras de vidro de alta qualidade livres de impurezas. As companhias telef nicas foram as primeiras a se beneficiar do uso das t cnicas de fibra tica em conex es de longa dist ncia. Um cabo de fibra tica para rede local, como o mostrado na Figura 2.6, tem duas fibras que terminam em dois conectores separados. Alguns cabos combinam fibras e fios de cobre tran ado dentro da mesma cobertura. Os cabos com v rias fibras s o muito comuns, mas a liga o entre um n e um hub de cabo sempre feita atrav s de duas fibras e cada uma transporta a luz em uma determinada dire o. Cada metade do cabo de fibra tica composta de camadas de material. Na parte externa, uma cobertura pl stica deve obedecer s normas de constru o do pr dio e aos c digos de prote o contra inc ndio para que o cabo inteiro fique protegido. Sob a cobertura, uma camada de fibras Kevlar (tamb m usadas em coletes prova de bala) amortece impactos e proporciona maior robustez. Sob as fibras Kevlar, outra camada de pl stico, denominada capa, d prote o e amortece impactos. Alguns cabos de fibra tica projetados para entrarem em contato com o solo devem conter fios de a o inoxid vel ou de outro material que proporcione maior robustez. Todos esses materiais protegem o fio de fibra de vidro, que t o fino quanto um fio de cabelo.

14 Os dados percorrem o centro de cada fio de fibra de vidro, denominado n cleo. A luz de um diodo ou laser entro no n cleo atrav s de uma das extremidades do cabo e absorvida por suas "paredes"- um fen meno denominado reflex o total interna. O tamanho do n cleo medido em micra. Dois padr es de tamanho para o n cleo s o 62,5 e 100 micra, o que equivale a 0,002 polegada. ATEN O Nunca olhe diretamente para dentro de um cabo tico a fim de determinar se ele ou n o um cabo de fibra tica. Voc pode causar danos permanentes aos seus olhos, pois geralmente a luz que se move atrav s do cabo intensa mas n o percebida pelo olho humano. O n cleo envolvido por uma capa pl stica ou de fibra de vidro, denominada revestimento, cuja densidade tica diferente da do n cleo. O limite entre o revestimento e o n cleo reflete a luz de volta para o n cleo. Em geral, o revestimento tem 125 ou 140 micra de espessura - aproximadamente. 0,003 polegada. Nos pr ximos cap tulos, mostraremos mais detalhes a respeito da sele o e do uso de cabos de fibra tica, mas por ora fique sabendo que eles s o econ micos para determinadas aplica es, como a conex o de centros de fia o, e recomendados para outras, como a conex o de pr dios. No entanto, us -los em todas as mesas de trabalho uma alternativa muito cara. COMO TOMAR DECIS ES Muitos projetistas de rede d o grande import ncia a decis es como a marca do sistema operacional de rede que dever ser usado ou o tipo de hardware de servidor a ser adquirido. No entanto, em muitas instala es, a sele o do cabo a principal etapa do projeto da rede. Decis es finais sobre o software e i hardware a serem usados no computador podem esperar, mas o tipo de cabo que a rede dever ter representa a primeira provid ncia que os arquitetos e a equipe de instala o dever o tomar. Sugerimos que voc leve em considera o os seguintes fatores ao se decidir pelo uso de um determinado cabo: Qual a sua necessidade atual em termos de velocidade de sinaliza o? Do que as aplica es precisam? Voc pode prever necessidades futuras para a velocidade de sinaliza o? Pretende utilizar gr ficos de alta densidade? Ter que obedecer a c digos de engenharia e de prote o contra inc ndio? Voc tem espa o para condu tes de cabo? Dever levar em considera o quest es arquitet nicas? H restri es locais quanto utiliza o de determinados materiais? Quando souber tudo isso, toma as seguintes decis es: Vai querer usar cabos de cobre ou de fibra tica? Os n s est o muito distantes ums dos outros? Qual a verba de que disp e? Trata-se de uma unidade central ou de l bulo de um n da rede local? O que mais se adequa sua rede? Cabos de pares tran ados ou cabos coaxiais? Voc j investiu em algum desses tipos de cabo? Se voc optar por cabos de pares tran ados, o que ir preferir: com os sem blindagem? O seu ambiente el trico necessita de cabos blindados? Cada uma dessas decis es o leva a uma determinada rea de padr es e especifica es. Nos cap tulos a seguir apresentaremos informa es mais detalhadas que ir o ajud -lo a tomar as decis es adequadas e a escolher as t cnicas de instala o corretas. QUEM ESPECIFICA OS PADR ES PARA OS CABOS? Nos Estados Unidos, in meras empresas, organiza es e at mesmo rg os governamentais controlam e especificam os cabos que voc utiliza. Algumas empresas, como a AT&T, a Digital Equipment Corporation, a Hewlett-Packard, a IBM e a Northern Telecom, t m uma documenta o com especifica es detalhadas sobre outros fatores al m do cabo e que trata de conectores, de centros de distribui o de energia el trica e de fia o e de outras t cnicas de instala o. Esses esquemas s o chamados de PDSs (Premises Distribution Systems), sendo que no Cap tulo 2 descrevemos um PDS gen rico. Falaremos dos pr s e contras dessas arquiteturas de PDS mais adiante neste cap tulo. Organiza es que desenvolvem c digos de engenharia civil e de prote o contra inc ndio dentro e fora dos Estados Unidos, tais como: O IEEE (Institute of Electrical and Eletronic Engineers) A EIA/TIA (Electronic Industries Association / Telecommmunications Industry Association) A UL (Underwriters Laboratories) Entidades governamentais de v rios n veis, emitem especifica es para os materiais utilizados em cabos e para sua instala o. A EIA/TIA estabeleceu os padr es EIA/TIA 568 e 569 para desempenho t cnico e tem um programa para ampliar seus requisitos. (Para obter maiores informa es, consulte a se o "O Padr o 568 da EIA/TIA", mais adiante neste cap tulo.) O IEEE incluiu poucos requisitos em rela o a cabos em suas especifica es e para sistemas Ethernet

15 e Token-Ring. COmo os padr es IEEE e tratam de acesso rede e da utiliza o de cabos, iremos descrev -los no Cap tulo 4. O NEC (National Electrical Code) descreve diversos tipos de cabos e os materiais neles utilizados. A UL cuida de padr es de seguran a, mas expandiu seu programa de certifica o para avaliar o desempenho de cabos de pares tran ados utilizados em redes locais de acordo com as especifica es de desempenho da IBM e da EIA/TIA e com as especifica es de seguran a do NEC. A UL tamb m estabeleceu um programa para identificar cabos de pares tran ados com e sem blindagem utilizados em redes locais que dever simplificar a complexa tarefa de verificar se os materiais utilizados na instala o est o de acordo com a especifica o. Como explicamos no Cap tulo 2, as designa es para cabos coaxiais tinham a vantagem de, na pr tica, terem sido definidas antes de a maioria dos comit s de padr es ter come ado a fazer suas libera es. (O gr fico do Cap tulo 2 descreve os cabos coaxiais e seus diferentes ndices de imped ncia.) No Cap tulo 4, descreveremos as associa es entre tipos espec ficos de cabo coaxial e arquiteturas de rede local. OS ESQUEMAS DAS EMPRESAS A AT&T, a Digital Equipment Corporation, a IBM e a Northern Telecom, juntamente com outras empresas, desenvolveram e publicaram arquiteturas completas para sistemas de cabeamento estruturado denominados PDSs (Premises Distribution Systems). A AT&T chama essa arquitetura de AT&T Systimax Premises Distribution System; a Digital utiliza o nome Open DECconnect; a IBM chama sua arquitetura simplesmente de IBM Cabling System (Sistema de Cabeamento da IBM); e a Northern Telecom tem a IBDN (Integraded Building Distribution Network). A IBM e a AT&T lan aram seus sistemas em 1984 e 1985, e o DECconnect surgiu em A IBDN da Northern Telecom, que muito semelhante ao Systimax da AT&T, mais recente e surgiu em Os esquemas da IBM e da AT&T tiveram efeitos mais profundos na ind stria de cabos. COm freq ncia, voc ver em cat logos cabos classificados com base nas especifica es da IBM ou da AT&T. O conceito da IBM de tipos permeia o setor, ao passo que a AT&T influenciou todos os padr es de cabos e conectores. Outras empresas, especialmente a Amp, Inc., a Anixter e a Mod-Tap comercializam equipamentos espec ficos para sistemas de cabos estruturados. A Anixter, em especial, merece elogios por definir padr es para fios de pares tran ados. O conceito original de n veis definido pela Anixter utilizado pela EIA/TIA e a UL em seus padr es. Sistemas de Cabeamento da IBM Um fato interessante que a IBM n o vende os cabos e conectores que descrevem em sua documenta o. O objetivo da IBM ao criar e apoiar o IBM Cabling Plan dispor de um ambiente est vel e conhecido para a opera o de seus computadores. Com diversos fornecedores, voc pode comprar cabos e componentes certificados que obedecem s especifica es da IBM. Al m disso, f cil encontrar t cnicos que instalar o o PDS de acordo com as especifica es da IBM. DICA Se voc estiver instalando uma rede IBM, pergunte s empresas que possivelmente executar o essa tarefa quais cursos oferecidos pela IBM seus funcion rios freq ntaram e seu n vel de experi ncia com as especifica es estabelecidas pela Big Blue no Cabling Plan. O cora o do sistema de cabeamento IBM consiste em uma s rie de especifica es para tipos de fio. A arquitetura IBM a nica que utiliza fios de pares tran ados blindados de forma significativa. O STP, especificado nos tipos de cabos 1, 2, 6, 8 e 9 da IBM (descritos a seguir), substitui o antigo cabo coaxial RG-62 que a IBM costumava utilizar para ligar terminais a computadores mainframe em seu esquema O STP a alternativa que a IBM recomenda para instala es Token-Ring de 4 e 16 megabits por segundo. O IBM Cabling Plan tamb m utiliza cabos de fibr tica (para obter maiores informa es, consulte o Cap tulo 8) e fios de pares tran ados sem blindagem, mas o cora o do sistema o fio de par tran ado blindado. A seguir apresentaremos uma pequena descri o dos tipos de fios da IBM. O Cabo do Tipo 1. Consiste em um cabo blindado com dois pares tran ados composto por fios AWG 22 (em oposi o aos fios tran ados descritos no Tipo 6, a seguir).utilizado para transmiss o de dados, especialmente com redes Token-Ring, o cabo tem uma imped ncia de 150 ohms. Cada par de fios tem sua pr pria blindagem e o cabo inteiro coberto p[or uma folha met lica externa. O cabo do Tipo 1 testado para uma largura de banda de 100 MHz e proporciona uma velocidade de transmiss o de 100 megabits por segundo. Observe a Figura 3.2 e leia as descri es da Categoria 5 do padr o EIA/TIA 568 e do N vel 5 da UL mais adiante neste cap tulo. A IBM criou uma nova especifica o que utiliza o mesmo cabo, mas o submete a testes mais rigorosos. Essa especifica o, denominada Tipo 1A, diz respeito a cabos testados a 300 MHz e se destina a reas que exigem a transmiss o de dados em alta velocidade, como as comunica es ATM (Asynchronous Transfer Mode).

16 Cabo do Tipo 2. formado por pares de fios A WG 22 sem blindagem, utilizados na transmiss o de voz, e por dois pares de fios blindados, utilizados na transmiss o de dados, que obedecem especifica o do Tipo 1. O Tipo 2 foi originalmente projetado para transmiss es de voz e dados no mesmo cabo. Consulte a especifica o dos cabos do Tipo 3 apresentada a seguir para obter maiores informa es sobre os pares de fios tran ados sem blindagem do Tipo 2. O novo Tipo 2A, que tem a mesma configura o mas testado para 600 MHz, tamb m est dispon vel. Cabo do Tipo 3. Consiste em quatro pares de fios tran ados A WG 24 sem blindagem, utilizados para o transporte de voz e dados, que t m uma imped ncia de 105 ohms. O Tipo 3 a vers o da IBM para fios de telefoe de pares tran ados. Os cabos sem blindagem dos cabos Tipo 2 e 3 s o projetados apenas para transmiss es de dados de baixa velocidade de at 4 megabits por segundo e n o obedecem aos requisitos para transmiss o de dados em alta velocidade. N o confunda o cabo IBM do Tipo 3 com o cabo EIA/TIA 568 Categoria 3 ou com o cabo UL N vel 3. Cabo do Tipo 4. Esse cabo n o disp e de uma especifica o publicada. Cabo do Tipo 5. Consiste em dois filamentos de fibra tica. Esse cabo tem um n cleo de 100 m crons e, com o revestimento, mede 140 m crons. Tem uma abertura a 850 nm e uma largura de banda de 100 MHz. Observe que o cabo do Tipo 5 difere consideravelmente do popular cabo de fibra tica de 62,5/125 m crons com duas aberturas. O TIpo 5 aceito como parte da especifica o FDDI (Fiber Distributed Data Interface), mas o cabo de 62,5 125 m crons, que tamb m faz parte da especifica o FDDI, mais utilizado. Cabo do Tipo 6. Consiste em um cabo blindado formado por dois pares de fios tran ados A WG 26. Mais flex vel do que o cabo do Tipo 1 e projetado para transmiss o de dados, o Tipo 6 comumente usado entre um computador e uma tomada de dados. Tamb m existe um Tipo 6A, que testado para 600 MHz. Cabo do Tipo 7. Esse cabo n o disp e de uma especifica o publicada. Cabo do Tipo 8. TRata-se de um cabo especial, apropriado para uso sob carpetes ou tapetes. formado por fios de pares tran ados blindados e reduz o volume sob o carpete ou tapete que o cobre. Esse cabo cont m dois pares de condutores A WG 23 paralelos sem blindagem e sua utiliza o em modernas instala es de dados est desaparecendo. Cabo do Tipo 9. Consiste em dois pares de fios de cobre A WG 26 tran ados com blindagem, s lidos ou torcidos, cobertos por uma capa especial resistente ao fogo, cujo objetivo o uso entre os andares de um pr dio. Tamb m existe um Tipo 9A, que testado para 600 MHz. NOTA Quando ouvir ou ler algo sobre o cabo do Tipo 1, voc dever pensar imediatamente em fios de pares tran ados blindados. No entanto, esteja atento para o seguinte fato: muitas pessoas que falam ou escrevem sobre cabos n o fazem uma diferen a clara entre os tipos de cabo IBM. Na verdade, eles se referem aos cabos do Tipo 2 ou do Tipo 6. A principal vantagem do Cable Plan da IBM est em sua metodologia conservadora. A IBM n o s se baseia na utiliza o de uma forte blindagem em volta de todos os cabos para proporcionar prote o contra ru dos el tricos, como tamb m especifica uma blindagem entre os pares e as tran as, a fim de reduzir a diafonia entre os pares. Trata-se de uma estrutura realmente refor ada. As especifica es determinam cabos n o muito longos, para evitar problemas causados pela degrada o dos sinais medida que a dist ncia aumenta. Se o t cnico respons vel pela instala o obedecer ao esquema, o sistema de cabos funcionar praticamente em qualquer ambiente el trico, e ter uma vida til muito maior do que os pr prios computadores. A principal desvantagem da Cable Plan da IBM o custo dos cabos e conectores. Por metro, o cabo Tipo 1 custa aproximadamente quatro vezes mais que o melhor tipo de fios de pares tran ados sem blindagem projetado para as mesmas condi es. O conector de dados IBM, mostrado na Figura 3.4, custa aproximadamente 16 vezes mais que um conector RJ-45, normalmente usado em fios de pares tran ados sem blindagem e que tem a mesma propor o de tamanho. Portanto, apesar de bom, o esquema de cabos da IBM muito caro, al m de os cabos serem bastante volumosos. Systimax da AT&T As especifica es Systimax da AT&T t m profundas ra zes hist ricas. Antes da separa o da Bell System nos Estados Unidos, a parte t cnica da ind stria telef nica era controlada por uma s rie de especifica es denominadas Bell Standard Practices (BSPs). Como era um monop lio, a ind stria telef nica n o precisava de muitos padr es al m das BSPs. As BSPs descreviam com detalhes a forma como os t cnicos respons veis pela instala o dos sistemas deveriam cortar, dobrar e conectar todos os fios e instalar cada esquema de cabos. As especifica es Systimax se baseiam nas BSPs. Elas s o bastante detalhadas e permitem a instala o de um esquema de cabos flex vel, confi vel e que pode ser ampliado. A AT&T fabrica, vende e instala os produtos da fam lia Systimax e tamb m oferece treinamento. Facilmente,

17 voc encontrar nas empresas locais t cnicos que saibam trabalhar com as especifica es da Systimax. O Cable Plan da IBM se baseia no uso de fios de pares tran ados blindados, mas o esquema Systimax da AT&T utiliza fios de pares tran ados sem blindagem em cabeamentos horizontais e de fibra tica. Apesar de a AT&T utilizar v rios cat logos para descrever todos os produtos da linha Systimax, nas quatro se es a seguir mostraremos suas principais caracter sticas. A AT&T oferece uma garantia de cinco anos para componentes Systimax instalados por revendedores autorizados. Essa garantia cobre defeitos no cabo e em outros produtos fabricados pela AT&T e impede que o sistema se torne obsoleto para determinadas aplica es. O esquema Systimax um sistema de distribui o abrangente e aprovado que serve como padr o para todas as instala es Cabos de Rede Local 1061A e 2061A da AT&T Os cabos de rede local da AT&T, mostrados na Figura 3.5, cont m quatro pares de fios de cobre A WG 24 tran ados sem blindagem com diferentes coberturas para instala es plenas e n o-plenas. Esses s o os cabos Systimax de 100 ohms de imped ncia para aplica es de dados de fia o horizontal. Observe que o cabo de quatro pares te dois pares livres na maioria das instala es. Com um di metro externo de aproximadamente 0, 17 polegada, esse cabo f cil de passar atrav s de condu tes e por dentro de paredes. As especifica es Systimax permitem a utiliza o de um cabo de 100 metros para transmiss es de dados em velocidades de at 16 megabits por segundo. Os Cabos 1090 e 2290 da AT&T O cabo composto mostrado na Figura 3.6, que combina condutores de cobre e de fibra tica, a mais recente op o em termos de fia o horizontal para quem deseja se certificar de que sua empresa nunca ir crescer mais do que o sistema de cabeamento. Ele oferece um total de oito pares de fios de pares tran ados blindados - o equivalente a dois trechos dos cabos 1061A e 2061A da AT&T - e dois fios de fibra tica dentro da mesma cobertura de prote o. Essa combina o proporciona uma largura de banda adequada para conex es de dados e voz, al m de permitir a inclus o de conex es de fibra tica para aplica es de dados e de v deo de alta velocidade. Se voc tiver um or amento bastante generoso e pretende ocupar o mesmo pr dio para sempre, instale esse cabo. No entanto, a exemplo dos cabos especificados no Cable Plan da IBM, al m de serem muito volumosos, o custo desses cabos bem alto. Accumax da AT&T A AT&T oferece uma variedade de cabos de fibra tica a serem utilizados como unidades centrais, que ligam gabinetes de fia o, e como cabeamentos horizontais, para aplica es especiais. Alguns produtos dessa fam lia agrupam at 216 fibras dentro de uma cobertura protetora que pode ser usada para percorrer po os de elevador ou de ventila o. O padr o de fibra tica da AT&T utiliza uma fibra multimodal de 62,5/125 m crons com aberturas a 850 nm e 1300 nm e uma largura de banda de 160 e 500 MHz. Essas fibras t m coberturas de prote o na cor cinza. A AT&T tamb m oferece cabos de fibra tica monomodais com aberturas de prote o na cor amarela. Os Sistemas de Conex o Cruzada 110 e de Painel de Deriva o O sistema conector 110 da AT&T inclui diversos tipos de hardware de conector que normalmente s o instalados em gabinetes de fia o e que funcionam como terminais para cabos horizontais e centrais. O sistema de conex o cruzada 110, mostrado na Figura 3.7, utiliza ferramentas especiais para estabelecer as conex es entre circuitos. O sistema de painel de deriva o 110, mostrado na Figura 3.8, utiliza fios de deriva o para proporcionar maior flexibilidade entre os circuitos. No entanto, mais caro e exige mais espa o do que o sistema de conex o cruzada 110. Voc pode incluir os dios tipos de sistemas de interconex o no seu esquema de fia o, a fim de obter a melhor combina o entre flexibilidade e economia. Padr es de Plugue e de Tomada da AT&T Para levar a fia o at a mesa de trabalho, a AT&T oferece uma variedade de tomadas que funcionam como terminais para oito condutores de conex es de dados e de voz. A seq ncia de fia o para essas tomadas - que especifica qual fio dever ir para um determinado terminal - important ssima para a opera o adequada da rede (observe a Figura 3.9). O padr o 258A da AT&T a seq ncia de fia o mais utilizada em plugues e tomadas de 4 pares. Esse padr o tamb m igual seq ncia de fia o especificada para redes ISDN (Integrated Services Digital Network) e Ethernet 10Base-T que utilizam fios de pares tran ados sem blindagem. Os padr es 258A e 356A definem a seq ncia utilizada para conectar pares de fios a plugues e tomadas. O padr o 356A lida com tr s pares de fios, mas o padr o 258A, que se destina a quatro pares de fios,

18 atualmente o mais especificado no setor. O antigo c digo USOC era utilizado no sistema telef nico americano Bell. Observe que para os pares de 2 a 4 seq ncia do padr o AT&T 258A diferente da utilizada no USOC (Universal Service Order Code) (Figura 3.9), que empregada em muitas instala es telef nicas para voz. O desconhecimento dessas seq ncias de fios a principal causa de problemas na instala o de cabos. A combina o de plugues e tomadas USOC e 258A uma fonte certa de problemas, que variam da total aus ncia de conex o ao mau desempenho da rede. Amp e Mod-Tap O ap ndice deste livro lista as empresas que fabricam ou vendem componentes PDS. Duas empresas, a Amp e a Mod-Tap, est o bem frente de seus concorrentes ao oferecer produtos de qualidade, t cnicos treinados e assist ncia t cnica. Essas duas empresas n o tentam estabelecer padr es de PDS; em vez disso, elas fabricam e comercializam produtos de conex o e cabos de excelente qualidade que obedecem a padr es muito conhecidos e inovadores. A Amp e a Mod-Tap t m programas de treinamento para t cnicos em instala o. Recomendamos que voc pe a ao t cnico um curr culo de treinamento, al m de refer ncias. Produtos da Amp A Amp conhecida por fabricar conectores. Provavelmente voc tem conectores Amp nos cabos da sua impressora e talvez nos seus cabos seriais RS-232 de alta qualidade. No mercado de cabeamento de rede, a Amp tem produtos para extremidades de cabos, tomadas de parede, hubs de fia o e quadros de distribui o de energia el trica. LAN-Line Thinnet Tap A AMP demonstrou inova o no projeto do sistema de deriva o LAN-Line Thinnet Tap, mostrado na Figura Essa tomada de parede exclusiva responde ao dif cil desafio de proporcionar uma conex o organizada e confi vel. Um nico cabo f sico vai da tomada da parede ao n, eliminando a possibilidade de algu m desativar toda a rede ao desacoplar o cabo de um conector T. Access Floor Workstation Module A localiza o das conex es de telefone, for a e de rede uma das principais preocupa es do projeto dos escrit rios modernos. Mas os projetistas n o t m como antecipar as configura es de mesas e divis rias que as pessoas utilizar o quando habitarem o pr dio. O Access Floor Workstation Module da Amp, mostrado na Figura 3.11, permite aos projetistas ocultar v rios conectores no assoalho at que sejam necess rios. At que algu m coloque uma mesa perto desse m dulo, ele permanece oculto, acompanhando o n vel do assoalho. Quando necess rio, o sistema pode ser configurado com v rios conectores. Sistema de Conex o Cruzada AMPIX Dentre seus muitos produtos, a Amp comercializa um sistema de distribui o de conex o cruzada para voz e dados, que utiliza conex es de placa de circuito impresso e termina es de fio de alta qualidade espec ficas entre a termina o do fio e a tomada RJ-45 do sistema de deriva o. A Figura 3.12 mostra uma tomada modular Amp com terminais cil ndricos para os fios. A Amp tamb m utiliza diversos equipamentos para divis o, termina o e teste de cabos coaxiais. Produtos da Mod-Tap A linha de produtos da Mod-Tap enfatiza a flexibilidade. A empresa comercializa produtos que atendem aos requisitos da AT&T, IBM, Digital e de muitas outras empresas e comit s de padr es. A Mod-Tap tamb m tem uma excelente linha de produtos de fibra tica, que abrange desde o cabo em si a conectores, equipamentos de teste e materiais de suprimento. A empresa oferece completamente para uma grande variedade de produtos, desde tomadas e conectores a todos os componentes de um quadro de distribui o de energia el trica. Ao contr rio da AT&T, os produtos da Mod-Tap s o compat veis com in meras especifica es de fios, inclusive as da AT&T, Digital, IBM e Wang. A tomada USO (Universal System Outlet) da Mod-Tap, mostrada na Figura 3.13, proporciona uma forma interessante e flex vel de terminar a fia o horizontal em um n. Voc pode colocar diversos m dulos em uma s caixa a fim de adaptar as conex es de qualquer tomada ou painel. Essa flexibilidade reduz o tamanho e o custo das instala es ao mesmo tempo em que facilita modifica es. Modelo de Cabo da Anixter A Anixter um distribuidor mundial de produtos para sistemas de fia o. Ela tamb m uma empresa prestadora de servi os que disp e de uma equipe de assist ncia t cnica formada por especialistas e engenheiros que podem ajudar os clientes a escolher produtos e a responder perguntas em rela o ao projeto, s especifica es e instala o de uma rede. A empresa conceituad ssima por ter desenvolvido o modelo de desempenho multinivelado para cabos. O modelo da Anixter inclui cinco n veis que descrevem o desempenho

19 e as caracter sticas el tricas de fios de v rios tipos, que v o desde os fios telef nicos utilizados em resid ncias aos sofisticados fios de pares tran ados capazes de transportar dados a 100 megabits por segundo. As especifica es de n vel de cabo da Anixter causaram uma grande revolu o no setor. A UL e a EIA/TIA utilizam uma vers o "mais evolu da" do modelo de cabo da Anixter, que ser descrito, com todas as novas caracter sticas, mais adiante neste cap tulo. Em meio popularidade dos fios de pares tran ados sem blindagem, vale a pena repetir que a maior parte dos fios instalados em sistemas telef nicos n o atende aos padr es de transmiss o de dados de rede local em velocidades superiores a 1 megabit por segundo. Em geral, a fia o telef nica de resid ncias e de muitas pequenas empresas consiste em um cabo que transporta quatro fios sem blindagem denominado "quadra". O cabo do tipo quadra funciona bem com instala es telef nicas simples e com aplica es de dados de baixa velocidade, mas s isso. Da mesma forma, alguns sistemas telef nicos PBX utilizam fios de pares tran ados. Apesar de tran ado, esse fio n o tem as caracter sticas el tricas necess rias para atender aos requisitos de placas adaptadoras de rede local de alta velocidade. As especifica es dos N veis 1 e 2 da Anixter descrevem esses produtos com n veis de desempenho mais baixos. NEC (NATIONAL ELECTRICAL CODE) O c digo norte-americano NEC (National Electrical Code) estabelecido pela associa o de prote o contra inc ndio NFPA (National Fire Protection Association). O c digo projetado de forma a permitir sua ado o como lei atrav s de procedimentos legislativos. Voc ver o termo NEC em cat logos de cabo, e n o confunda com as especifica es de um fabricante internacional de equipamentos que tem as mesmas iniciais. Em termos gerais, o NEC descreve a forma como um cabo pegar fogo. Durante um inc ndio no pr dio, um cabo instalado nas paredes, percorrendo o po o do elevador ou atravessando a canaliza o de ar, poderia se tornar uma tocha que transporta fogo de um andar ou de uma parte do pr dio para outra (o). Como em geral as coberturas dos cabos e os fios s o de pl stico, eles criam uma fuma a t xica quando queimam. V rias organiza es, inclusive a UL, estabeleceram padr es de inc ndio que se aplicam a cabos de rede local. No entanto, o NEC cont m os padr es mais aceitos por rg os locais de licenciamento e inspe o. Os padr es, dentre outras coisas, definem um limite de tempo para o cabo come ar a queimar em um inc ndio. Outros padr es desenvolvidos pela NFPA e adotados pelo ANSI (American National Standards Institute) tamb m descrevem o tipo e o volume de fuma a que um cabo pode gerar ao ser queimado. Apesar de geralmente a ind stria de cabos reconhecer e obedecer aos padr es do NEC, todas as cidades norte-americanas podem decidir se ir o ou n o adotar sua vers o mais recente para uso local. Em outras palavras, os padr es NEC podem ou n o fazer parte dos c digos de constru o e de inc ndio locais. De qualquer forma, recomendamos que voc selecione para a sua aplica o um cabo que atenda aos padr es do NEC. C dogos de Tipo Voc ver os c digos de tipo do NEC em cat logos de cabos e de materiais de suprimento. Esses c digos classificam categorias espec ficas de produtos para determinados usos, como as seguintes: Descri o Cont m condutores met licos, que proporcionam robustez. Tipo de Cabo OFC (de fibra tica) OFN (fibra tica) CMP (comunica o plena) CMR (comunica o vertical) N o cont m metal. Ap s testes, demonstrou uma propaga o limitada do fogo e uma baixa produ o de fuma a. Em geral, o cabo pleno cont m uma cobertura especial, como Teflon. A letra P (de plenum) desse c digo define um meio f sico, como um canal ou duto, cujo objetivo conduzir o ar. (Tetos falsos e assoalhos n o entr o nessa categoria.) A letra R mostra que o cabo passou por testes semelhantes, mas com algumas diferen as, em rela o propaga o do fogo e produ o de fuma a. Por exemplo, o CMR testado por suas caracter sticas de resist ncia ao fogo em uma posi o vertical. De acordo com o c digo, voc deve utilizar um cabo adequado sempre que for necess rio pass -lo atrav s do assoalho ou do teto. Normalmente, os cabos CMR t m uma cobertura externa de PVC. Em geral, voc encontrar cabos de rede local listados nas categorias de tipo CM (comunica o) ou MP (finalidades diversas). Algumas empresas costumam fazer testes com cabos CL2 ou CL3 (classe 2 ou classe 3) e n o com cabos CM ou MP, mas normalmente os crit rios em rela o a fogo e fuma a s o os mesmos. As diferen as entre esses tipos de cabo dizem respeito ao volume de corrente el trica que seria transportado sob as piores circunst ncias. O cabo MP submetido a testes que pressup em o transporte do maior volume de

20 A EIA/TIA (Electronic Industries Association / Telecommunications Industry Association) um rg o norte-americano com um longo hist rico no estabelecimento de padr es para sistemas de comunica es, inclusive, por exemplo, o EIA 232 para portas de comunica o serial. A EIA/TIA atacou o problema da especifica o de cabos de rede local come ando pelo modelo Anixter de N vel 5, mas passou a chamar as divis es de "categorias", em vez de n veis. A Amp e outras empresas trabalharam na EIA/TIA para expandir o modelo, de modo a abranger outras categorias de produtos, inclusive cabos coaxiais e de fibra tica. O resultado o padr o EIA/TIA 568 para fios de telecomunica es em pr dios comerciais. Nota: O padr o EIA/TIA est mudando seu nome para SP No entanto, provavelmente o nome atingido ainda permanecer em uso por algum tempo. A principal vantagem do EIA/TIA 568 est em sua publica o como um padr o aberto que n o cont m a marca de qualquer fornecedor. Voc pode selecionar e especificar um cabo que obedece a uma categoria espec fica do padr o EIA/TIA 568 e obter v rias op es de diferentes fabricantes. Observe, no entanto, que ele n o lida com fios de pares tran ados blindados. (Como descreveremos mais adiante neste cap tulo, a UL associa desempenho a seguran a.) O padr o EIA/TIA 568 descreve as especifica es de desempenho do cabo e sua instala o. No entanto, o padr o ainda deixa espa o para o projetista utilizar outras op es e expandir o sistema. O padr o utiliza cabos de quatro fios tran ados sem blindagem para o transporte de voz. Voc pode optar por transportar os dados atrav s de outro tipo de cabo de pares tran ados sem blindagem ou coaxiais. Se voc resolver usar cabos de fibra tica nas mesas de trabalho, os cabos de cobre n o poder o ser retirados. A seguir mostramos um resumo da especifica o de desempenho de cabos descrita no padr o EIA/TIA 568. Categoria 1. De um modo geral, o EIA/TIA 568 fala pouco sobre as especifica es t cnicas das categorias 1 e 2. As descri es apresentadas a seguir representam apenas informa es gerais. Normalmente, um cabo da Categoria 1 um fio n o-tran ado A WG 22 ou 24, com grandes varia es de valores de imped ncia e atenua o. A Categoria 1 n o recomendada para dados e velocidades de sinaliza o superiores a 1 megabit por segundo. Categoria 2. Essa categoria de cabo igual especifica o de cabo de N vel 2 da Anixter, e derivada da especifica o de cabo Tipo 3 da IBM. Esse cabo utiliza fios de pares tran ados A WG 22 ou 24. Pode ser utilizado com uma largura de banda m xima de 1 MHz, mas testado em rela o paradiafonia. Voc pode utilizar esse cabo para conex es de computador IBM 3270 e AS/400 e com o Apple LocalTalk. Categoria 3. Essa categoria de cabo igual especifica o de N vel 3 da Anixter e geralmente o n vel de qualidade mais baixo que voc poder permitir em novas instala es. Essa categoria utiliza fios de pares tran ados s lidos A WG24. Esse fio apresenta uma imped ncia t pica de 100 ohms e testado para atenua o e para diafonia a 16 megabits por segundo, esse fio o padr o mais baixo que voc poder usar para instala es 10Base-T e suficiente para redes Token-Ring de 4 megabits. Categoria 4. Igual ao cabo de N vel 4 da Anixter, o cabo da Categoria 4 pode ter fios de pares tran ados s lidos A WG 22 ou 24. Esse cabo tem uma imped ncia de 100 ohms, e testado para uma largura de banda de 20 MHz. Os cabos dessa categoria s o formalmente classificados para uma velocidade de sinaliza o de 20 MHz. Portanto, eles representam uma boa op o caso voc pretenda utilizar um esquema Token-Ring de 16 megabits por segundo em fios de pares tran ados sem blindagem. O cabo da Categoria 4 tamb m funciona bem com instala es 10Base-T. corrente poss vel, ao passo que os cabos CM, CL2 e CL3 representam n veis mais baixos. PADR O EIA/TIA-568 (SP-2840) Categoria 5. Essa a especifica o de desempenho que recomendamos para todas as novas instala es. Trata-se de um cabo de fios de pares tran ados sem blindagem AWG 22 ou 24 com uma imped ncia de 100 ohms. Testado para uma largura de banda de 100 MHz, esse cabo capaz de transportar uma sinaliza o de dados a 100 megabits por segundo sob determinadas condi es. O cabo da Categoria 5 um meio de alta qualidade cada vez mais usado em aplica es voltadas para a transmiss o de imagens e dados em grandes velocidades. Tentar descrever o padr o EIA/TIA 568 em um livro como tentar pintar um trem em movimento. O padr o fica a cargo de um comit, e as modifica es s o constantes. Por exemplo, como os cabos Tipo 1 e Tipo 9 blindados de 150 ohms produzidos pela IBM s o muito importantes no mercado, esperamos v -los inclu dos no padr o. Existem propostas para integrar o cabo coaxial Ethernet fino (de fibra multimodal com 62,5/125 m crons) e o cabo de fibra monomodal (utilizado em conex es de longa dist ncia) especifica o. UNDERWRITERS LABORATORIES (UL) Institui es locais reguladoras de c digos de constru o e inc ndio tentam utilizar padr es como os do NEC, mas, com freq ncia, seguradoras e outras institui es reguladoras especificam os padr es da Underwriters

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