Módulo 03 - Meios Físicos de Transmissão Página 1. Tecnologia de Redes. Volnys B. Bernal & Edson T. Midorikawa

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1 Módulo 0 - Meios Físicos Transmissão Página Volnys B. Bernal (c) Volnys B. Bernal (c) Tecnologia Res: Meios Físicos Transmissão Meios Físicos Transmissão Volnys Borges Bernal volnys@lsi.usp.br Meios Físicos Transmissão Volnys B. Bernal (c) Conexão lógica tipo barramento Meios físicos utilizados pelo padrão Ethernet (semelhante ao padão IEEE 0.) 0Base 0Base 0BaseT Categoria Categoria Categoria e 00BaseT 0BaseF 00BaseF Conexão lógica tipo Ponto-a-Ponto Linha serial Meios Físicos Transmissão Volnys B. Bernal (c) Meios físicos transmissão finidos pelo padrão IEEE 0. Res em barra - CSMA/CD Baseado no padrão Ethernet (muito semelhante ao Ethernet) Define várias opções meio físico e taxa transmissão: <Taxa> <Sinalização> <Tam> Exemplo: 0Base Tamanho máximo do segmento * 00 Técnica sinalização (baseband, broadband ) Taxa transmissão em Mbps 0 Mbps, baseband, 00 m Volnys B. Bernal (c) Volnys B. Bernal (c) Meios Físicos Transmissão Padrões 0. 0Base Cabo Metálico Coaxial 0Base Cabo Metálico Coaxial 0BaseT Cabo Metálico par trançado 0BaseF Cabo fibra ótica Cabo Coaxial 9/0/000

2 Módulo 0 - Meios Físicos Transmissão Página Volnys B. Bernal (c) Volnys B. Bernal (c) Cabo Coaxial Cabo Coaxial Condutor metálico interno com uma blindagem externa separado por isolante segmento Transceiver Repetidor Terminador Nó (computador) Cabo Coaxial Condutor metálico interno Dielétrico (isolante) Blindagem metálica externa Capa Externa Volnys B. Bernal (c) 9 Volnys B. Bernal (c) 0 Cabo Coaxial () () () () () () () () () Repetidor () Cabo coaxial MAU - Medium Attachment Unit Transceptor (transceiver) Função Isolamento entre o terra do computador e o terra do cabo Detecção colisão Proteção: O transceptor protege o computador scargas elétrica no cabo (raio ou contato na re energia elétrica). Neste caso, os transceptores externos permitem uma maior proteção ao computador que os transceptores internos MAU (transceiver) Cabo coaxial Volnys B. Bernal (c) Cabo Coaxial Volnys B. Bernal (c) - Attachment Unit Interface Permite a ligação entre o nó (computador) e o trasceptor (transceiver) Cabo Opcional re MAU Também chamado drop cable Distância máxima: 0 m Quatro ou cinco pares trançados blindados para: transmitir dados do nó para o transceiver transmitir dados do transceiver para o nó transmitir sinais controle do nó para o MAU transmitir sinais controle do MAU para o nó alimentar o MAU com energia fornecida pelo nó re MAU Cabo Repetidor Repete o sinal Permite conectar outros segmentos cabo coaxial Tipos cabo coaxial para Ethernet 0Base 0Base 9/0/000

3 Módulo 0 - Meios Físicos Transmissão Página Volnys B. Bernal (c) Volnys B. Bernal (c) Cabo Coaxial 0Base Cabo coaxial 0Base Características 0Base 0 Mbps baseband 00 metros comprimento do segmento Cabo coaxial RG- Cabo 0 ohms Topologia física: barramento lógica: barramento Chamado cabo coaxial grosso (Thick cable) Era utilizado em backbones res locais com grans distâncias entre equipamentos Não é mais utilizado atualmente Difícil ser flexionado terminador re vampiro cabo coaxial grosso re Transceptor Cabo MAU re terminador Conector DB macho Conector DB fêmea Volnys B. Bernal (c) Volnys B. Bernal (c) Cabo Coaxial 0Base Conectores Vampiros Terminadores vampiro Cabo Coaxial 0Base Restrições: Número repetidores: Máximo repetidores entre dois nós Máximo repetidores por re Número máximo nós por segmento: 00 Número máximo nós por re: 0 Comprimento máximo do cabo : 0 m Distância mínima entre tranceivers:, m Tamanho total do barramento:.00 m Taxa média erros: erro a cada 0 Cabo Coaxial 0Base Cabo coaxial 0Base 0Base 0 Mbps baseband metros (~00m) comprimento do segmento Cabo coaxial RG- Cabo 0 ohms Topologia física: barramento lógica: barramento Volnys B. Bernal (c) Chamado cabo coaxial fino (Thin cable) Era utilizado em res locais, não mais utilizado atualmente Muitos problemas nas conexões Se uma conexão apresenta problema toda comunciação na re é afetada Cabo coaxial 0Base Ligado diretamente à placa re terminador re cabo coaxial conector BNC conector T BNC re com transceptor Utilizando Transceptor MAU re cabo coaxial transceptor Volnys B. Bernal (c) Utilizando transceptor e cabo Cabo MAU re terminador Conector DB macho Conector DB fêmea 9/0/000

4 Módulo 0 - Meios Físicos Transmissão Página Volnys B. Bernal (c) 9 Volnys B. Bernal (c) 0 Cabo Coaxial 0Base Conectores Conector T BNC Conector BNC macho para cabo Coaxial Terminador BNC Terminador BNC macho 0 ohms terminador cabo coaxial conector BNC macho para cabo coaxial cabo coaxial conector T BNC terminador Cabo Coaxial 0Base Restrições se utilizado com Ethernet: Número repetidores: Máximo repetidores entre dois nós Máximo repetidores por re Número máximo nós por segmento: 0 Número máximo nós por re: 90 Distância mínima entre nós: 0, m Tamanho total do barramento:.00 m Taxa média erros: erro a cada 0 Volnys B. Bernal (c) Volnys B. Bernal (c) Cabo coaxial 0Base Aterramento Devido a possibilida diferença potencial entre as duas extermidas do cabo, pom ser geradas correntes pela malha blindagem O cabo ve ser aterrado somente em uma suas extremidas Problemas Mal contacto em um conector interrompe toda a comunicação Cabo coaxial Ferramentas Clivador Permite a conectorização (junção do conector ao cabo) Testador cabos Time domain reflectometry Permite tectar o exato local problema em um cabo coaxial Volnys B. Bernal (c) Volnys B. Bernal (c) Cabo par trançado Características 0BaseT 0 Mbps baseband T - twisted-pair (par trançado) Impedânica 00 ohms Conexões ponto a ponto full-duplex Poucas placas re suportam full-duplex Poucos switchs suportam full-duplex 9/0/000

5 Módulo 0 - Meios Físicos Transmissão Página Volnys B. Bernal (c) Volnys B. Bernal (c) (repetidor) conector RJ fêmea conector RJ macho Topologia física: estrela lógica: barramento Cabo 0BaseT conector RJ macho Interface re conector RJ fêmea Interface re Topologia física estrela Volnys B. Bernal (c) Volnys B. Bernal (c) Topologia física: estrela lógica: barramento Restrições () Comprimento máximo do cabo UTP: 00 m Topologia lógica: barramento () () () () () () 00 m máximo Volnys B. Bernal (c) 9 Volnys B. Bernal (c) 0 Restrições (cont.) () Cascateamento s Maior caminho entre duas estações po conter segmentos ( repetidores). Cada segmento po ser 0BaseT, 0Base ou 0Base Cascateamento Repeater 9/0/000

6 Módulo 0 - Meios Físicos Transmissão Página Conexão com tecnologia antiga (coaxial) Coneção uma re UTP com uma re coaxial () Através um com interface cabo UTP transceiver Interface Volnys B. Bernal (c) cabo coaxial Volnys B. Bernal (c) Conexão com tecnologia antiga (coaxial) () Coneção um computador com interface em uma re UTP Através um transceiver /UTP cabo UTP transceiver -UTP Volnys B. Bernal (c) Volnys B. Bernal (c) Cabo UTP Cabo UTP Tipos cabo par trançado Unshield Twisted Pair (UTP) - Par trançado não blindado pares fios cada par é trançado inpenntemente re transceiver -UTP re transceiver -UTP Branco-Ver Ver Branco- Branco- Branco- Tipos cabo par trançado Shield Twisted Pair (STP) - Par trançado blindado Capa Externa pares fios cada par é trançado inpenntemente Não utilizado na prática!!! Blindagem metálica externa Dielétrico (isolante) Volnys B. Bernal (c) Classificação cabos UTP Categoria até MHz, ve ser utilizado em transmissões até 0 Mbps Obsoleto Categoria até 00 MHz ve ser utilizado em transmissões até 00 Mbps Categoria e até 0 MHz ve ser utilizado em transmissões até Mbps Volnys B. Bernal (c) 9/0/000

7 Módulo 0 - Meios Físicos Transmissão Página Volnys B. Bernal (c) Volnys B. Bernal (c) Classificação cabos UTP Cabo rígido Deve ser utilizado em cabeamento interno em dutos comprimento máximo: 90 m Cabo flexível Deve ser utilizado em cordão estação liga a estação à tomada re cordão distribuição liga o ponto do patch pannel ao equipamento interconexão (, swtich ou roteador) Possui maior impedância (resitência) Comprimento máximo 0 m: Cordão estação + cordão distribuição Conector RJ Padrão conectorização EIA/TIA A Branco-Ver Ver Branco- Branco- Branco- Pinagem do conector RJ Cabo UTP Branco-Ver Ver Branco- Branco- Branco- Volnys B. Bernal (c) 9 Volnys B. Bernal (c) 0 Conector RJ Padrão conectorização EIA/TIA B Branco- Branco-Ver Branco- Ver Branco- Pinagem do conector RJ Cabo UTP Branco-Ver Ver Branco- Branco- Branco- Cabo par trançado 0baseT Pares utilizados no Ethernet e Fast-Ethernet Br-Ver Ver Br- Br- Br- Br-Ver Ver Br- Br- Br- Br-Ver Ver Br- Br- Br- Br-Ver Ver Br- Br- Br- Cabo par trançado 0baseT Pares utilizados no Ethernet e Fast Ethernet Volnys B. Bernal (c) Cabo par trançado 0baseT Cabo ethernet normal (A-A) Volnys B. Bernal (c) Rx+ Rx- Tx+ Tx- Tx+ Tx- Rx+ Rx- Computador Branco-Ver Ver Branco- Branco- Branco- Branco-Ver Ver Branco- Branco- Branco- 9/0/000

8 Módulo 0 - Meios Físicos Transmissão Página Cabo par trançado 0baseT Cabo ethernet normal (B-B) Volnys B. Bernal (c) Cabo par trançado 0baseT Cabo ethernet cruzado (A-B) Volnys B. Bernal (c) Branco- Branco-Ver Branco- Ver Branco- Branco- Branco-Ver Branco- Ver Branco- Branco-Ver Ver Branco- Branco- Branco- Branco- Branco-Ver Branco- Ver Branco- Volnys B. Bernal (c) Volnys B. Bernal (c) Pares utilizados no ATM e Gigabit-Ethernet Todos os pares são utilizados!!! Utilização do cabo invertido Ligação -, -SWITCH Ligação direta computador-computador Volnys B. Bernal (c) Volnys B. Bernal (c) Cabo par trançado Ferramentas para UTP Clivador Permite a conectorização do conector RJ ao ao cabo Testador cabos UTP O padrão ANSI/TIA/EIA fine um conjunto testes a serem realizados e requisitos a serem atendidos para cabo UTP Para as categorias Categoria (até Mhz) Categoria (até 0 MHz) Categoria (até 00 MHz) Transmission Performance Specifications for Field Testing of Unshield Twisted-Pair Cabling System Equipamento teste geralmente chamado Multitester Cabo par trançado Testes Mapeamento fios Comprimento Atenuação Paradiafonia (NEXT) Interferência sinal entre pares 9/0/000

9 Módulo 0 - Meios Físicos Transmissão Página 9 Volnys B. Bernal (c) 9 Volnys B. Bernal (c) 0 Cabo par trançado Cabo par trançado Testes Mapeamento fios (Wire Map) continuida curtocircuito par cruzado par reverso par separado (split pairs) Normal Sem continuida Curto Circuito Cruzado Branco-Ver Ver Branco- Branco- Branco- Par Reverso Branco-Ver Ver Branco- Branco- Branco- Volnys B. Bernal (c) Volnys B. Bernal (c) Cabo par trançado Cabo par trançado Par separado Testes Comprimento do cabo Não ve excer ao finido pelo padrão Branco-Ver Ver Branco- Branco- Branco- Branco-Ver Ver Branco- Branco- Branco- Volnys B. Bernal (c) Volnys B. Bernal (c) Cabo par trançado Testes Atenuação É a medida perda sinal em um canal Exemplo: som (sinal): quanto mais distante menos é escutado vido à atenuação do sinal A atenuação cabos flexiveis é 0% maior do que do cabo rígido É medida em db (cibeis) É diferente para cada frequência 0 Cabo par trançado Testes Paradiafonia (NEXT) NEXT - Near End Cross Talk Me a interferênica do sinal um par em um outro Os verificadores inserem um sinal em um par e verificam qual é a interferência que ocorre nos outros pares Varia acordo com a freqüência Causas: Par separado, Par mal trançados, Cabo muito esticado 0 (db) (db) freqüência ( MHz) 00 0 freqüência ( MHz) 00 9/0/000

10 Módulo 0 - Meios Físicos Transmissão Página 0 Volnys B. Bernal (c) Volnys B. Bernal (c) Cabo par trançado Testes Relação sinal-ruído Atenuação x Paradiafonia Cabo par trançado Capacitância Me a velocida que o cabo possui reter um sinal 0 Atenuação (db) -0 Relação sinal- ruido Paradiafonia (NEXT) 0 freqüência ( MHz) 00 Volnys B. Bernal (c) Volnys B. Bernal (c) Cabo Fibra Ótica Cabo Fibra Ótica Funcionamento A transmissão em fibra ótica é realizada pelo envio um sinal luz Proprieas óticas dos materiais refração reflexão difração reflexão meio meio Ângulo incidência Ângulo incidência Volnys B. Bernal (c) 9 Volnys B. Bernal (c) 0 Cabo Fibra Ótica Capa externa Capa da fibra Cabo Fibra Ótica Tipos Fibra Monomodo índice refração constante cabo até km, µm µm Multimodo cabo até km índice refração constante índice refração gradual 9/0/000

11 Módulo 0 - Meios Físicos Transmissão Página Volnys B. Bernal (c) Volnys B. Bernal (c) Cabo Fibra Ótica Propriedas Imune a interferências eletromagnéticas Não gera interferênicia eletromagnética Confiabilida Altas taxas transmissão Conexão Necessita duas fibras Tx - Transmissão Rx - Recepção Cabo Fibra Ótica Caractetísticas 0BaseF 0 Mbps Baseband Fiber 00BaseF Tipos Conectores SC ST Outros Volnys B. Bernal (c) Volnys B. Bernal (c) Cabo Fibra Ótica Ligação passiva Através conectores fêmea não pom existir muitas conexções passivas Fusão Processo junção duas fibras Comparação Ferramentas para cabo fibra ótica Clivador Testador Comparação Resumo Volnys B. Bernal (c) Nome cabo tam max seg nós/seg vantagens 0Base coaxial grosso 00m 00 backbone 0Base coaxial fino 00m 0 barato 0BaseT par trançado 00m 0 fácil manutenção 0BaseF fibra ótica 000m 0 entre prédios Comparação Cabo -Comparação custo (março/000) 0baseT Cat rigido R$ 0, Cat flexível R$ 0,0 Cat e rígido R$ 0, Cat e flexível R$ 0, RJ Fêmea cat R$,00 (AMP) RJ Fêmea cat e R$,00 (Panduit) RJ Macho cat RJ Macho cat e R$ 0,0 (AMP) R$,0 (Panduit) Fibra Optica /, um uso interno pares R$,00 pares R$ 9,00 pares R$,00 conector ST climpagem R$,00 Volnys B. Bernal (c) 9/0/000

12 Módulo 0 - Meios Físicos Transmissão Página Volnys B. Bernal (c) Volnys B. Bernal (c) Cabeamento Estruturado Padrão EIA/TIA- EIA (Electronic Industries Association) Responsável pela elaboração padrão cabeamento telecomunicação edifícios comerciais Tipos cabos Unshield Twisted Pair (UTP) - Par trançado não blindado pares fios Shield Twisted Pair (STP) - Par trançado blindado pares fios Cabo coaxial 0 ohms Cabo com um par fibra ótica multimodo (Tx,Rx) Tipos cabos par trançado 0BaseT Coaxial UTP Categoria (obsoleta) Categoria Categoria e STP Fibra Ótica Volnys B. Bernal (c) 9 Definições Área trabalho sala, escritório,... mínimo tomadasos por sala Armário telecomunicações patch pannel (painel distribuição) equipamentos re re separada telefonia! geralmente um por andar Volnys B. Bernal (c) 0 Cabeamento horizontal Topologia física estrela Volnys B. Bernal (c) Das tomadas das áreas trabalho ao armário distribuição Distância máxima finida no padrão: 90 m Sala central distribuição Armário telecomunicação Distâncias máximas Cabeamento horizontal: 90m (cabo rígido) Cordão patch panel: m (flexível) Cordão estação: m (flexível) Cabeamento vertical Cabeamento backbone Topologia física estrela geralmente uma por prédio Volnys B. Bernal (c) 9/0/000

13 Módulo 0 - Meios Físicos Transmissão Página Volnys B. Bernal (c) Volnys B. Bernal (c) Precauções Fiações elétricas ve passar a pelo menos 0 cm distância ou utilizar calha blindada Problemas Quando são utilizadas diferentes tecnologias Ex: Quando se possui um switch ATM no armário distribuição central e for necessário conectar uma estação Seria necessário ter também um swithc ATM no armário distribuição horizontal corresponnte Volnys B. Bernal (c) Volnys B. Bernal (c) Futuro () Cabeamento centralizado Problema: distância Utiliza cabeamento otico () Wireless Comunicação sem fio (radio) Bibliografia ste módulo Volnys B. Bernal (c) Bibliografia ste módulo Livros Res computadores: das LANs MANs e WANs às res ATM SOARES, LUIZ F. G. Editora Campus. 99 Computer Networks TANENBAUM, ANDREW S. rd edition. Prentice Hall 99. Tudo sobre cabeamento res Frank J. Derfler Jr e Les Freed Editora Campus, 99 9/0/000