Tipos de Cabeamento de Rede. Prof. Rafael Gross

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1 Tipos de Cabeamento de Rede Prof. Rafael Gross

2 Tipos de Cabeamento Cabo Coaxial; Cabo Par Trançado; Cabo de Fibra Óptica.

3 Cabo Coaxial Um dos primeiros cabos utilizados em redes. Possui dois fios: Sendo um deles uma malha que envolve o cabo em toda sua extensão, funcionando como uma blindagem contra ruído e outros tipos de interferências eletromagnéticas.

4 Cabo Coaxial

5 Cabo Coaxial

6 Cabo Coaxial

7 Cabo Coaxial Tipos de Cabos Coaxiais: 10Base2: Funcionando a 10mbps com extensão de 185 metros. 10Base5: Funcionando a 10mbps com extensão de 500 metros.

8 Cabo Coaxial Características: Taxa de transmissão: 10mbps. O maior problema de uma rede coaxial é que seu funcionamento depende de todos os pontos da rede, se um deles falhar toda a rede deixará de funcionar. Se por exemplo um dos conectores estiver mau conectado, nenhuma informação conseguirá trafegar por toda a rede.

9 Cabo Coaxial Vantagens: Sua blindagem permite que o cabo seja longo. Baixo custo comparado ao cabeamento de par trançado com blindagem. Melhor imunidade contra ruídos e interferências eletromagnéticas.

10 Cabo Coaxial Desvantagens: Não é flexível o suficiente, quebra ou provoca maus contatos com regularidade. Difícil instalação em grande escala.

11 Cabo Coaxial O cabeamento de rede coaxial é muito parecido com os cabos utilizados por antenas de televisão; Mas é importante notar que as impedâncias utilizadas são diferentes; A impedância do cabeamento de rede é de 50 ohms. Já do cabo utilizado em antenas de televisão é de 75 ohms. Figura 1: Cabo Coaxial

12 Par Trançado O cabo de par trançado é o tipo de cabo mais utilizado para ligar computadores em rede. Existem três tipos de cabos par trançado: UTP STP ScTP

13 Par Trançado Unshielded Twisted Pair UTP: Par Trançado sem Blindagem É o mais usado atualmente tanto em redes domésticas quanto em grandes redes industriais devido ao fácil manuseio e instalação. Permite taxas de transmissão de até 100 Mbps com a utilização do cabo CAT 5. Sua estrutura é de quatro pares de fios entrelaçados e revestidos por uma capa de PVC. Figura 2: Cabo par trançado sem blindagem

14 Par Trançado Shield Twisted Pair STP: Par Trançado Blindado É semelhante ao cabo UTP, com a diferença de que possui uma blindagem feita com a malha do cabo. Sua instalação é necessária em ambientes com grande nível de interferência eletromagnética. Outra característica é a necessidade do uso de um aterramento, tornando assim sua instalação mais cara. Figura 3: Cabo par trançado blindado

15 Par Trançado Screened Twisted Pair ScTP: Os cabos são cobertos pelo mesmo composto do UTP categoria 5. Para este tipo de cabo, no entanto, uma película de metal é enrolada sobre todos os pares trançados, que contribui para um maior controle de interferências eletromagnéticas, embora exija maiores cuidados quanto ao aterramento do mesmo.

16 Par Trançado Existem cabos de cat 1 até cat 7. Como os cabos cat 5 são suficientes tanto para redes de 100 quanto de 1000 megabits, eles são os mais comuns e mais baratos, mas os cabos cat 6 e cat 6a estão se popularizando e devem substituí-los ao longo dos próximos anos. Os cabos são vendidos originalmente em caixas de 300 metros, ou 1000 pés (que equivale a metros):

17 Par Trançado

18 Par Trançado - Categorias Categorias 1 e 2: Estas duas categorias de cabos não são mais reconhecidas pela TIA (Telecommunications Industry Association), que é a responsável pela definição dos padrões de cabos. Elas foram usadas no passado em instalações telefônicas e os cabos de categoria 2 chegaram a ser usados em redes Arcnet de 2.5 megabits e redes Token Ring de 4 megabits, mas não são adequados para uso em redes Ethernet.

19 Par Trançado - Categorias Categoria 3: Este foi o primeiro padrão de cabos de par trançado desenvolvido especialmente para uso em redes. O padrão é certificado para sinalização de até 16 MHz, o que permitiu seu uso no padrão 10BASE-T, que é o padrão de redes Ethernet de 10 megabits para cabos de par trançado. Existiu ainda um padrão de 100 megabits para cabos de categoria 3, o 100BASE-T4 (que vimos a pouco), mas ele é pouco usado e não é suportado por todas as placas de rede.

20 Par Trançado - Categorias Categoria 4: Esta categoria de cabos tem uma qualidade um pouco superior e é certificada para sinalização de até 20 MHz. Eles foram usados em redes Token Ring de 16 megabits e também podiam ser utilizados em redes Ethernet em substituição aos cabos de categoria 3, mas na prática isso é incomum. Assim como as categorias 1 e 2, a categoria 4 não é mais reconhecida pela TIA e os cabos não são mais fabricados, ao contrário dos cabos de categoria 3, que continuam sendo usados em instalações telefônicas.

21 Par Trançado - Categorias Categoria 5: Os cabos de categoria 5 são o requisito mínimo para redes 100BASE-TX e 1000BASE-T, que são, respectivamente, os padrões de rede de 100 e 1000 megabits usados atualmente. Os cabos cat 5 seguem padrões de fabricação muito mais estritos e suportam freqüências de até 100 MHz, o que representa um grande salto em relação aos cabos cat 3. Apesar disso, é muito raro encontrar cabos cat 5 à venda atualmente, pois eles foram substituídos pelos cabos categoria 5e (o "e" vem de "enhanced"), uma versão aperfeiçoada do padrão, com normas mais estritas, desenvolvidas de forma a reduzir a interferência entre os cabos e a perda de sinal, o que ajuda em cabos mais longos, perto dos 100 metros permitidos.

22 Par Trançado - Categorias Categoria 6: Esta categoria de cabos foi originalmente desenvolvida para ser usada no padrão Gigabit Ethernet, mas com o desenvolvimento do padrão para cabos categoria 5 sua adoção acabou sendo retardada, já que, embora os cabos categoria 6 ofereçam uma qualidade superior, o alcance continua sendo de apenas 100 metros, de forma que, embora a melhor qualidade dos cabos cat 6 seja sempre desejável, acaba não existindo muito ganho na prática. Os cabos categoria 6 utilizam especificações ainda mais estritas que os de categoria 5e e suportam freqüências de até 250 MHz. Além de serem usados em substituição dos cabos cat 5 e 5e, eles podem ser usados em redes 10G, mas nesse caso o alcance é de apenas 55 metros.

23 Par Trançado - Categorias Categoria 6: Uma das medidas para reduzir o crosstalk (interferências entre os pares de cabos) no cat 6a foi distanciá-los usando um separador. Isso aumentou a espessura dos cabos de 5.6 mm para 7.9 mm e tornou-os um pouco menos flexíveis. A diferença pode parecer pequena, mas ao juntar vários cabos ela se torna considerável

24 Par Trançado - Categorias Existem também os cabos categoria 7, que podem vir a ser usados no padrão de 100 gigabits, que está em estágio inicial de desenvolvimento. Outro padrão que pode vir (ou não) a ser usado no futuro são os conectores TERA, padrão desenvolvido pela Siemon. Embora muito mais caro e complexo que os conectores RJ45 atuais, o TERA oferece a vantagem de ser inteiramente blindado e utilizar um sistema especial de encaixe, que reduz a possibilidade de mal contato:

25 Fibra óptica Embora a sílica seja um material abundante, os cabos de fibra óptica são caros devido ao complicado processo de fabricação, assim como no caso dos processadores, que são produzidos a partir do silício. A diferença entre sílica e silício é que o silício é o elemento Si puro, enquanto a sílica é composta por dióxido de silício, composto por um átomo de silício e dois de oxigênio. O silício é cinza escuro e obstrui a passagem da luz, enquanto a sílica é transparente.

26 Fibra óptica Os cabos de fibra óptica utilizam o fenômeno da refração interna total para transmitir feixes de luz a longas distâncias. Um núcleo de vidro muito fino, feito de sílica com alto grau de pureza é envolvido por uma camada (também de sílica) com índice de refração mais baixo, chamada de cladding, o que faz com que a luz transmitida pelo núcleo de fibra seja refletida pelas paredes internas do cabo. Com isso, apesar de ser transparente, a fibra é capaz de conduzir a luz por longas distâncias, com um índice de perda muito pequeno

27 Fibra óptica O núcleo e o cladding são os dois componentes funcionais da fibra óptica. Eles formam um conjunto muito fino (com cerca de 125 microns, ou seja, pouco mais de um décimo de um milímetro) e frágil, que é recoberto por uma camada mais espessa de um material protetor, que tem a finalidade de fortalecer o cabo e atenuar impactos chamado de coating, ou buffer. O cabo resultante é então protegido por uma malha de fibras protetoras, composta de fibras de kevlar (que têm a função de evitar que o cabo seja danificado ou partido quando puxado) e por uma nova cobertura plástica, chamada de jacket, ou jaqueta, que sela o cabo:

28 Fibra óptica Cabos destinados a redes locais tipicamente contêm um único fio de fibra, mas cabos destinados a links de longa distância e ao uso na área de telecomunicações contêm vários fios, que compartilham as fibras de kevlar e a cobertura externa:

29 Fibra óptica Existem dois tipos de cabos de fibra óptica, os multimodo ou MMF (multimode fibre) e os monomodo ou SMF (singlemode fibre):

30 Fibra óptica Para efeito de comparação, as fibras multimodo permitem um alcance de até 550 metros no Gigabit Ethernet e 300 metros no 10 Gigabit, enquanto as fibras monomodo podem atingir até 80 km no padrão 10 Gigabit. Esta brutal diferença faz com que as fibras multimodo sejam utilizadas apenas em conexões de curta distância, já que sairia muito mais caro usar cabos multimodo e repetidores do que usar um único cabo monomodo de um ponto ao outro. Considerando que um mícron corresponde a um milésimo de milímetro, pode-se imaginar a dificuldade que é preparar os cabos de fibra, emendar fibras partidas e assim por diante. Diferente dos cabos de cobre, que podem ser cortados e crimpados usando apenas ferramentas simples, as fibras exigem mais equipamento e um manuseio muito mais cuidadoso.

31 Fibra óptica

32 Fibra óptica LC (Lucent Connector) ST (Straight Tip) Conector ST e cabo de fibra com conectores ST e LC

33 Pinagem Ao contrário do cabo coaxial que possui somente dois fios - um interno e uma malha metálica ao redor, que elimina a interferência eletromagnética -, o par trançado é composto de oito fios (4 pares), cada um com uma cor diferente. Cada trecho de cabo par trançado utiliza em suas pontas um conector do tipo RJ-45, que justamente possui 8 pinos, um para cada fio do cabo.

34 Pinagem Padrão T586A Padrão T586B

35 Pinagem 1- Branco com Laranja 2- Laranja 3- Branco com Verde 4- Azul 5- Branco com Azul 6- Verde 7- Branco com Marrom 8- Marrom Cabo straight (10, 100 ou 1000 megabits): 1- Branco com Laranja 2- Laranja 3- Branco com Verde 4- Azul 5- Branco com Azul 6- Verde 7- Branco com Marrom 8- Marrom Cabo Cross-over (10 ou 100 megabits): 1- Branco com Laranja 2- Laranja 3- Branco com Verde 4- Azul 5- Branco com Azul 6- Verde 7- Branco com Marrom 8- Marrom 1- Branco com Verde 2- Verde 3- Branco com Laranja 4- Azul 5- Branco com Azul 6- Laranja 7- Branco com Marrom 8- Marrom Cabo cross-over para Gigabit Ethernet 1- Branco com Laranja 2- Laranja 3- Branco com Verde 4- Azul 5- Branco com Azul 6- Verde 7- Branco com Marrom 8- Marrom 1- Branco com Verde 2- Verde 3- Branco com Laranja 4- Branco com Marrom 5- Marrom 6- Laranja 7- Azul 8- Branco com Azul

36 Pinagem Padrão T586B

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