Colégio Lemos de Castro. STCD Comunicação de Dados. Prof.: Marcos BArros

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1 Colégio Lemos de Castro STCD Comunicação de Dados Prof.: Marcos BArros

2 STCD Comunicação de Dados - 2 Sistemas de Comunicação de dados Algumas Definições STCD Comunicação de dados Códigos: Interpretações padrão (combinadas com antecedência) entre elementos de sinalização de caracteres. Caracteres: As letras, os números, os espaços, os sinais de pontuação e outros sinais e símbolos em um teclado. Elementos de sinalização: Algo que é enviado através de um canal de transmissão e usado para representar um caractere. (Ex. Código Morse) Circuito Universal de 7 partes DTE Data terminal equipment (ponto A) Interface DTE/DCE (Ponto A) DCE Data comunications equipment (ponto A) Canal de Tranmissão entre o ponto A e o ponto B DCE Data comunications equipment (ponto B) Interface DTE/DCE (Ponto B) DTE Data terminal equipment (ponto B)

3 STCD Comunicação de Dados - 3 Transmissão de Dados Transmissão Serial x Paralela Serial SERIAL Transmissão de um bit por unidade de tempo. Há necessidade de apenas 1 vez na via. PARALELA envio simultâneo de um conjunto de bits. Há necessidade de tantas vias quantos forem os bits utilizados. Transmissão Serial Transmissão Assíncrona x Transmissão Síncrona Na transmissão ASSÍNCRONA, para cada caractere a ser transmitido, utiliza-se um elemento de sinalização para indicar início do caractere (START) e um outro para indicar o término do caractere (STOP). O START (bit de partida) corresponde a uma interrupção do sinal na linha e o STOP (bit de parada), à condição de marca ou repouso, isto é, à existência do sinal na linha (normalmente o STOP corresponde a 1,4 ou 2,0 vezes o tempo de START), conforme ilustrado a seguir. Cada caractere, independente do código adotado, recebe bits adicionais, que indicarão o início e o fim dos mesmos. Pelo bit START, o receptor será avisado da transmissão de um caractere com antecedência suficiente para que possa, através de se próprio clock, sincronizar seus circuitos elétricos para ler cada bit no momento adequado. O termo ASSINCRONO é utilizado como referência à irregularidade dos instantes de ocorrência dos caracteres, isto é, o tempo decorrido entre dois caracteres (TEMPO DE REPOUSO) que pode ser variado pelo equipamento transmissor sem que o equipamento receptor tome conhecimento. O ritmo de transmissão assíncrono, apesar da emissão dos caracteres ser irregular, possui um sincronismo ao nível dos bits que compõem o caractere (obtido pela identificação do START), pois o equipamento receptor deve necessariamente conhecer os instantes que separam os bits dentro do caractere. A transmissão ASSÍNCRONA é caracterizada pela possibilidade de ser iniciada a qualquer tempo, sem limitação de tamanho de mensagem. Devido a possíveis erros de sincronismo, a transmissão assíncrona é

4 STCD Comunicação de Dados - 4 normalmente utilizada em transmissões de dados com baixas taxas de sinalização binária. Os equipamentos assíncronos têm, normalmente, um custo bem menor que os equipamentos síncronos por serem de fabricação mais simples. A grande desvantagem da transmissão assíncrona é a má utilização do canal, já que os caracteres são transmitidos irregularmente espaçados no tempo, além do alto overhead (bits de controle adicionais à informação), ocasionando uma baixa eficiência na transmissão. Exemplificando, no caso do código EBCDIC (8 bits), acrescentando-se um bit de START e um de STOP (com duração de pulso igual a 2 vezes o tamanho do START), teremos um total de 11 bits, ou seja 27% do total transmitido não é informação útil. A transmissão SÍNCRONA é caracterizada pela possibilidade de transmitir um bloco inteiro com adição de controles apenas no começo e fim do bloco. Por exemplo, os caracteres de controle do protocolo BSC (STX Start of TeXt, ETX End of TeXt ). O bloco terá aproximadamente a seguinte configuração:

5 STCD Comunicação de Dados - 5 Rede Local

6 STCD Comunicação de Dados O que são redes Uma rede é composta de diversos computadores conectados via cabo e podem compartilhar informações e dispositivos periféricos, tais como impressoras. Sistema em rede é um complexo de comunicações que permitem aos usuários transferir ou compartilhar tipos de dados similares e programas. Sistema em rede também é um termo que se aplica a qualquer sistema multiusuário. Uma rede Local (Local Area Network - LAN) conecta PCs para o compartilhamento de informações em tempo real, de recursos de armazenamento, de aplicativos e de periféricos. As empresas adotaram primeiro os computadores de grande porte para atenderem às suas necessidades de processamento de informações. Os computadores de grande porte, conhecidos simplesmente como mainframes, são extremamente poderosos e podem analisar/processar números e gerar relatórios que poderiam assustar a maioria dos contadores. Mesmo hoje os mainframes proporcionam capacidade computacional para as necessidades de processamento de grandes corporações. Os mainframes possuem unidades de processamento múltiplo e podem suportar um grande número de usuários. O maior obstáculo ao uso dos mainframes é o seu custo. As empresas que possuem mainframes também necessitam de pessoal disponível em tempo integral para faze-los funcionar. Portanto os mainframes são adequados apenas às verbas de grandes corporações e comunidades científicas. O minicomputador foi o passo seguinte na busca de soluções para problemas comerciais. Os sistemas baseados em minicomputadores são menores e suportam menos usuários. Porém um sistema de rede composto por minicomputadores ainda é dispendioso e necessita de pessoal para suporte em tempo integral. Com o surgimento do computadores pessoais, os PCs, o público em geral o aprovou tanto quanto a facilidade de manipulação quanto ao seu baixo custo. Mas logo se descobriu que, se diversos computadores fossem colocados em uma sala, tornava-se difícil a comunicação entre eles. A necessidade apontou para um retorno à tecnologia dos grandes sistemas computacionais, como os mainframes, por causa da capacidade de comunicação entre os computadores. Levando então à criação dos sistemas de redes locais (LAN) Tipos de rede As redes locais são compostas basicamente de servidor(res) de arquivos, servidor(res) de impressão e estações. Os servidores de arquivos são o centro e o coração das redes atuais. Os servidores de arquivos é um PC que controla atividades da rede, como compartilhamento de arquivos, segurança, etc... Os servidores de impressão podem ser instalado em uma estação dedicada à controlar impressão, ou ser instalado no próprio servidor de arquivos, como veremos mais adiante. Existem dois tipos de redes locais: a rede ponto-a-ponto e a cliente-servisor. Na do tipo cliente-servidor, o servidor é dedicado, ou seja, não pode ser usado como uma estação de trabalho. Já na rede ponto-a-ponto não existe servidor dedicado, todas as estações podem ser clientes e servidor. Na figura a seguir temos a representação desses dois tipos de rede.

7 STCD Comunicação de Dados Topologia A Topologia é o mapa de uma rede. Esta pode ser dividida em dois tipo: - Física; - Lógica Topologia Física A topologia física da rede é a maneira como os cabos serão colocados. Existem três tipos de topologias fundamentais: - Barramento; - Anel; - Estrela Barramento Em uma topologia tipo barramento, todas as estações de trabalho estão conectadas a um cabo ou barramento. As topologias de barramentos são fáceis de serem instaladas e exigem menos cabo do que ou outros esquemas. Isto as torna práticas para redes pequenas e pequenos aglomerados de estações de trabalhos. A dependência de um único cabo, estabelece um risco em que, se houver uma falha, todas as estações de trabalho no barramento serão desativadas. Para resolver o problema, todas as estações deverão ser desconectadas e testadas uma a uma a fim de se encontrar o problema causado. No topologia de barramento, a produtividade da rede estará comprometida toda vez que for necessário reparar algum problema ou acrescentar uma nova estação, pois todos os computadores do barramento deverão ser desativadas Estrela Na topologia em forma de estrela, cada estação de trabalho está conectada diretamente a um dispositivo central chamado "HUB", que por sua vez está ligado ao servidor de arquivos. Esta disposição utiliza mais cabo do que os outros esquemas, porque será necessário um lance de cabo para cada estação de trabalho. Nessa topologia, é fácil isolar uma falha em parte do cabo ou computador da rede. Uma falha em uma estação de trabalho ou cabo que a interliga ao HUB, irá isolar apenas aquela estação defeituosa, não comprometendo o trabalho de toda a rede. Fica fácil também acrescentar ou remover estações de trabalho sem comprometer a produtividade da rede.

8 STCD Comunicação de Dados Anel A topologia em Anel é muito parecida com a barramento, exceto que não existe fim de linha; o último nó da linha está conectado ao primeiro, formando um anel. O tráfego pela rede caminha em um único sentido pelo anel. Da mesma forma que a topologia em barramento, as redes em anel dependem de um único cabo, o que dificulta a sua manutenção quando uma instalação de trabalho falha Topologia Lógica A topologia lógica é um conjunto de padrões utilizados para criar uma rede que seja responsável pela conexão de computadores. Para cada topologia existe um tipo de protocolo de acesso ao meio adequado. O protocolo de comunicação é composto de dispositivos de hardware e software que cuidam da comunicação, isto é, existe um método de tratamento dos dados que transitam pela rede, como por exemplo, determinar como será feito o recebimento destes dados, o empacotamento, o endereçamento e o envio na rede, tudo dentro de um padrão de comunicação que segue o modelo internacional OSI (Open System Interconnection). Esse modelo de referência surgiu da preocupação de uma entidade conhecida como Organization Standardization (ISO), em promover a interoperalidade de diferentes fabricantes,

9 STCD Comunicação de Dados - 9 ou seja, permitir a interligação de máquinas distintas sem problemas de compatibilidade. Ele está divido em sete camadas verticais, cada uma com sua função específica e funcionando de maneira independente das outras. Esta divisão possibilitou uma melhor compreensão do modelo como um todo e a otimização de cada tarefa. -Camada Física: Ela é responsável pela interface física entre os equipamentos. Envolve cabos e conectores, tensão de sinal do cabo e tipo de codificação. -Camada de Enlace de Dados: Tem como principal função fazer o meio físico parecer confiável e livre de erros para as camadas superiores. Nela, os bits que chegam da camada física são agrupados em frames. -Camada de rede e de transporte: A primeira gerencia o transporte de informações entre uma rede. A segunda fornece a comunicação ponto a ponto confiável e transparente, através de mecanismo de seqüenciamento, controle de fluxo e confirmação / negação do recebimento de pacotes. -Camada de sessão, apresentação e aplicação: A camada de sessão fornece uma estrutura de controle entre aplicações. A camada de apresentação realiza a conversão do formato dos dados de maneira que estes sejam estendidos por todos os sistemas envolvidos na comunicação. Sob a responsabilidade da camada de aplicação estão serviços como transferência de arquivos, gerenciamento de redes e emulação de terminais. Existem três protocolos padrões para cabeamento de rede e controle de acesso aos meios físicos que estão mais em uso atualmente: - Ethernet; - Token Ring; - Arcnet Ethernet A tolopologia utilizada por este tipo de rede pode ser em forma de barramento ou estrela (utilizando o HUB). Portanto os cabos utilizados nesta rede pode ser o coaxial, par trançado e fribras óticas.

10 STCD Comunicação de Dados - 10 As placas de rede padrões Ethernet comunicam-se utilizando uma técnica denominada CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), também conhecido por IEEE (Institute of Electrical and Eletronics Enginners). Este método é descrito a seguir. CS (Carrier sense) - Sensor mensageiro: Vai verificar se existe outra mensagem trafegando no cabo, caso contrário o computador irá transmitir uma. Isso significa que o cabo da rede deverá estar livre sempre que um computador quiser enviar mensagens. MA (Multiple Access) - Acesso múltiplo: Significa que não existe nada que possa evitar que dois ou mais computadores tentem enviar uma mensagem ao mesmo tempo. O Carrier Sense verifica se algum computador está enviando mensagem e espera que o tráfego fique livre, mas, e se outros computadores estiverem fazendo a verificação ao mesmo tempo, e decidirem enviar dados ao mesmo tempo? CD (Collision Detection) - Detecção de colisões: Significa que depois que a placa adaptadora envia uma mensagem na rede, ela verifica atentamente se o dado enviado colidiu com outros dados na rede. Caso uma colisão for detectada, as placas adaptadoras de rede começam a transmitir um sinal especial, garantindo que todos os nós conflitantes percebam a colisão. Em seguida, todas as placas param de transmitir e cada uma determina um tempo de espera aleatório para poderem transmitirem novamente. O aumento da quantidade de estações provocará uma intensa solicitação da rede, aumentando a probabilidade de colisões, o que provoca a diminuição de velocidade de comunicação. A vantagem do CSMA/CD é que cada estação sempre irá transmitir quando estiver pronta independente das outras, o que o torna bastante simples e não cria nenhum overhead (tempo de retardo) Fast Ethernet e Gigabit Ethernet Recentemente, foram desenvolvidos protocolos mais rápidos para a Ethernet, chamados de Fast Ethernet e Gigabit Ethernet. Se você usa um grande número de aplicações altamente gráficas ou precisa transmitir muitos arquivos de áudio ou vídeo, o Fast Ethernet pode ser uma boa escolha.

11 STCD Comunicação de Dados - 11 Enquanto seu negócio e sua rede crescem, você pode ter servidores que precisam lidar com mais e mais tráfego de rede, especialmente quando estiver conectando vários prédios. O Gigabit Ethernet é geralmente usado para segmentos de rede, chamados de backbones, que interligam sub-redes (em prédios diferentes, por exemplo) ou para suportar pesado tráfego de rede. Assim como a Ethernet, o Fast e o Gigabit Ethernet requerem instalação de cabos específicos e componentes da rede que combinem com sua velocidade Token Ring O padrão Token Ring, idealizado pela IBM, também conhecido por IEEE 802.5, é um método de acesso controlado que utiliza um Token (bastão) como meio para dar a permissão de transmissão. A topologia física utilizada por este tipo de rede é em forma de uma estrela, ou seja, várias estações conectadas em um HUB. Apesar desta topologia física, é criado um anel (Ring) lógico, ou seja, dentro do HUB, o Token passa fisicamente por todas as estações em um único sentido. Uma estação de posse do Token envia os seus dados para o HUB. Após este envio o Token é passado para outra estação. Ao receber o Token, a estação transmitir dados ou passar o Token para a próxima estação física e assim sucessivamente, completando o ciclo em formada de anel (Ring) lógico. A principal desvantagem do método Token Ring é a sua complexidade: sob condições de tráfego leve, uma estação pode ter de esperar pela passagem do Token para poder transmitir Arcnet Desenvolvida pela Data Point Corporation na década de 1970, e difundida no mundo dos microcomputadores pela Standard Microsystems Corporation, provavelmente é a topologia de rede mais barata e simples de ser instalada. A abreviatura ARC significa Attached Resource Computing (Recurso de Computadores Interligados). Também é fácil de ser expandida e modificada, sustentando tanto uma topologia física em estrela como de barramento. A topologia Arcnet baseia-se em permissões de transmissão como a Token Ring, mas o processo de funcionamento é diferente. Uma estação envia a mensagem de permissão a todas as estações seqüencialmente.

12 STCD Comunicação de Dados - 12 Uma estação é designada como controladora da rede, esta envia a permissão de transmissão para uma estação. De posse da permissão, ela irá transmitir ou não. A estação controladora enviará a permissão de transmissão para as outras estações sucessivamente. Devido a sua baixa velocidade de transmissão 2,5 Mbits por segundo, esta não suporta a utilização de vários computadores possantes que tentam executar aplicações sofisticadas Placa de rede Cada computador da rede deve ter uma placa de comunicação, onde deverá ser conectado o cabo da rede. As placas de rede, também chamadas de NIC (Network Interface Card), são instaladas interiormente nos computadores de mesa (desktop) e exteriormente nos computadores portáteis (laptop, notebook). Ela irá determinar o método de acesso ao meio (cabos), topologia e o protocolo de comunicação da rede e também a velocidade de transmissão e tamanho dos pacotes de dados. Existem três tipos de placas de rede: NE1000; NE2000; NE3200. As placas NE1000 são placas de slot padrão ISA 8 bits, as placa NE2000 são de slots padrão ISA 16 Bits e as NE3200 são slots padrão EISA, Local Bus e PCI. Como já foi dito as placas vão definir o tipo de cabo a ser utilizado. Existem placas que permitem mais de uma opção de conexão com o cabo, como: AUI+BNC (coaxial grosso + coaxial fino); AUI+UTPO (coaxial grosso + par trançado) e até AUI+BNC+UTP (coaxial grosso + coaxial fino + par trançado), essas placas são conhecidas pelo nome de "Combo". A seguir temos uma figura ilustrativa de uma placa de rede do tipo Combo Instalação e Configuração de placa de rede Antes de instalarmos uma placa de rede em um microcomputador deveremos saber que está possui um código que vem gravado de fábrica (no caso de placas Ethernet e Token Ring). Este código é chamado de Node Address, é através deste que o servidor saberá de onde vem a informação que ele está recebendo. Já no caso Arcnet este código é gravado durante o processo de instalação. Como o nosso curso está voltado para a rede Windows, iremos analisar a placa de rede padrão Ethernet. Esta placa possui apenas dois tipos de configurações: - Endereço de I/O (entrada e saída) - IRQ

13 STCD Comunicação de Dados Endereço de I/O É através deste endereço que o microprocessador se comunica com dispositivos de entrada/saída. Este endereço deve ser distinto para cada dispositivo. - Requisição de Interrupção (IRQ) É através desta requisição solicitada pelo dispositivo de I/O, que o microprocessador fica sabendo quem o esta solicitando. Após o reconhecimento, o microprocessador interrompe o seu processamento para executar a chamada deste dispositivo. Após executar a solicitação, o microprocessador continua com o seu processamento normal. Para se configurar uma placa de rede devemos, então saber quais os endereços de I/O e IRQs disponíveis. Através do comando do D.O.S. MSD poderemos ter esta informação. Sabendo-se os endereços e IRQs disponíveis, partimos para a configuração da placa. Existem, na maioria das placas, duas maneira: via hardware, através dos dips switches e jumpers e via software, através do software fornecido pelo fabricante. Procure documentar todas as configurações das placas de rede dos computadores do seu sistema, pois você irá precisar dessas informações quando for instalar o software de rede. Se possível, procure utilizar configurações iguais para as estações de trabalho da rede Selecionando componentes da rede Muitos fatores poderão afetar o desempenho da rede e do servidor. Para manter um equilíbrio, observe alguns itens ao selecionar os componentes da sua rede. CPU Um servidor que será intensamente solicitado deve ter uma CPU à altura. Pense em utilizar uma CPU que dê respostas rápidas aos processamentos que ele executa. Um ou superior será uma boa indicação. Barramento do servidor Um barramento sofisticado irá melhorar bastante o desempenho da sua rede. Uma arquitetura de 32 bits afetará a velocidade de recebimento e o envio de informações pelo computador. Barramentos PCIs são os mais indicados. Memória Em geral, quanto mais memória RAM instalada no seu servidor melhor será o desempenho da rede. O mínimo para um servidor de arquivos são 4Mb. Placa de rede Utilize placas de 16 ou 32 bits; as mais baratas de 8 bits reduzem a velocidade, e, não se esqueça que o servidor é o local que manipula mais pacotes de dados na rede, então, a sua placa de rede será fator determinante da performance do sistema.

14 STCD Comunicação de Dados Cabeamento O sistema operacional da rede ou mesmo as placas de rede podem ser trocados em poucas horas ou dias. Mas a mudança no cabeamento requer semanas de trabalho. A seleção e instalação dos cabos são passos importantes no projeto de uma rede. Os cabos diferenciam-se por várias propriedades como o tipo dos condutores, o tipo de isolamento, a capacidade de neutralizar o ruído externo, entre outras. Neste capítulo, você conhecerá os principais tipos de cabos e suas propriedades. O IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) determinou os seguintes nomes para serem utilizados em redes do tipo Ethernet: 10base5 para o cabo coaxial grosso; 10base2 para o cabo coaxial fino; 10baseT para o cabo par trançado sem blindagem (UTP). Em cada identificação o "10" significa que o cabo opera a uma velocidade de 10 Mbps (mega bits por segundo) e base significa que o cabo é usado para redes em banda base, ou seja, as que utilizam uma técnica de transmissão se sinais sob forma de pulsos de corrente contínua. O "5" em 10base5 é o comprimento máximo de um segmento no cabo coaxial grosso: 500 metros; o "2" em 10base2 significa 200 metros, cerca de 185 metros do comprimento máximo do segmento do coaxial fino, e o T em 10baseT significa "trançado" Tipos de cabos Existem três tipos diferentes de cabos para redes: - Coaxial - Par trançado - Fribas óticas Coaxial É um tipo de cabo robusto praticamente indestrutível, podendo levar mensagens por longas distancias em velocidades extremamente elevadas e com ótima imunidade elétrica. Ele é composto de 4 partes. A primeira é o condutor interno envolvido pela segunda parte que é uma capa plástica. A terceira parte consiste em uma malha metálica trançada, que envolve a capa isolante, e a quarta consistem em um invólucro plástico externo. Na figura a seguir temos uma representação de um cabo coaxial.

15 STCD Comunicação de Dados - 15 Existem vários tipos e espessuras de cabos coaxiais. Entre eles podemos citar o coaxial grosso e o coaxial fino Coaxial Grosso Para estabelecer uma conexão a um nó, existe a necessidade de um dispositivo chamado derivador vampiro que perfura a blindagem externa com um dente metálico, e estabelece contato com o condutor central. Esse derivador contém componentes eletrônicos que detectam o sinal elétrico, portanto em geral são chamados de transceiver ou transceptor. Um cabo multicondutor e blindado conecta o tranceptor à placa de rede, utilizando o conector AUI. O cabo coaxial grosso pode ter no máximo 500m de distancia entre os terminadores, a distancia mínima entre os transceptores é de 2,5 m e no máximo 100 nós (estações) conectados a um segmento. O comprimento máximo do cabo transceptor é de 50m Coaxial Fino O cabo coaxial fino tem um diâmetro externo de aproximadamente 0,18 polegadas ou 4,7mm, portanto é mais flexível que o coaxial grosso. Em redes Ethernet são utilizados cabos coaxiais do tipo RG-58 de 52ohms. O cabo fino pode ser conectado à placa de rede através de um conector chamado BNC. Em cada computador existe a necessidade de um conector "T" em cada placa de rede. Neste conector é que o cabo será conectado, um segmento em cada extremidade. Assim como no coaxial grosso, nas suas extremidades existe a necessidade de um plug terminador.

16 STCD Comunicação de Dados - 16 Existem diversos tipo de conectores BNC, porém o mais recomendado é o de pressão pois não necessita de solda e nem parafusos para a fixação do fio. A distancia máxima entre o segmento (entre os terminadores) é de 185metros e a distância mínima entre as estações é de 0,5 metros Par trançado Conhecido como UTP (Unshield Twister-Pair Wire), este é parecido com os fios telefônicos. Tem a vantagem de ser barato, flexível e confiável. Existe dois tipos de cabos de par trançado: sem blindagem e com blindagem. Par trançado sem blindagem Este cabo é composto de dois ou quatro pares de fios de cobre isolados, conforme mostra a figura a seguir: A principal desvantagem do cabo de par trançado é a baixa imunidade elétrica, ou seja, ele oferece menos resistência a ruídos elétricos. O cabo também não funciona bem em distâncias muito grandes, cerca de 100 metros é o seu limite. Categorias dos cabos O desempenho dos cabos par trançado é regulado por um padrão internacional chamado TIA/EIA 568. Diferentes categorias de cabos têm diferentes capacidades de banda e, então, são apropriados para diferentes taxas de transmissão de dados. A classificação dos cabos é agrupada em categorias. Por exemplo, os cabos de categoria 5 (também chamada Cat5) foram desenvolvidos para atender a requisitos de largura de banda específicos. Como todos os padrões, no entanto, ela específica critérios de desempenho mínimos, e muitos fabricantes de cabo para redes e produtos de conectividade excedem o padrão. A tabela a seguir fornece informações para ajudar você a decidir qual categoria de cabo poderia ser mais adequada para seu tipo de rede. Novamente, recomendamos que consulte seu revendedor de produtos de rede, antes de comprar

17 STCD Comunicação de Dados - 17 Tipo de Rede Taxa de Dados Pares usados Capacidade de banda Categoria Mínima Ethernet (10Base-T) 10 Mbps 2 10 MHz Cat 3 Fast Ethernet (100Base-TX) 100 Mbps 2 15 MHz Cat 5 Gigabit Ethernet 1000 Mbps 4 80 MHz Cat 5E Novo padrão Cabo Blindado Em desenvolvimento Em desenvolvimento 250 MHz Cat MHz Cat 7 A categoria 5E (Cat5e) é a mais comum hoje em dia, uma boa escolha para as pequenas redes. Sua capacidade de banda suporta de 10 Mbps até 100 Mbps. Se você estiver usando placas de rede 10/100 Mbps, quando for expandir precisará comprar apenas os hubs ou switches para sua nova rede Categoria 6: Utiliza cabos de 4 pares, semelhantes aos cabos de categoria 5 e 5e. Este padrão não está completamente estabelecido, mas o objetivo é usa-lo (assim como os 5e) nas redes Gigabit Ethernet. Já é possível encontrar cabos deste padrão à venda em algumas lojas. Você pode ler um FAQ sobre as características técnicas dos cabos cat 6 no Categoria 7: Os cabos cat 7 também utilizam 4 pares de fios, porém utilizam conectores mais sofisticados e são muito mais caros. Tanto a freqüência máxima suportada, quanto a atenuação de sinal são melhores que nos cabos categoria 6. Está em desenvolvimento um padrão de 10 Gigabit Ethernet que utilizará cabos de categoria 6 e 7. Par trançado com blindagem Este cabo, utiliza um tecido de cobre trançado, um envoltório metálico entre e ao redor dos pares de fios e um trançamento interno dos pares para oferecer um alto grau de proteção contra correntes elétricas externas. Entretanto, a combinação cria um cabo grosso que preenche rapidamente o espaço nos conduítes elétricos das instalações e perde muito a sua flexibilidade.

18 STCD Comunicação de Dados - 18 Revestimento Externo (PVC vs Pleno) O revestimento externo de um cabo par trançado depende do local onde ele será instalado. O cabo de PVC (um plástico flexível) é mais barato e fino para a maioria das aplicações. Normas de segurança de construções, no entanto, podem exigir cabos maciços (plenum). Os cabos maciços são preenchidos por substâncias com capacidades químicas para não gerar fumaça ou gases tóxicos durante um incêndio. Os cabos maciços são duas vezes mais caros que os de PVC e usados, apenas, quando realmente exigidos Fibra Ótica O cabo de fibra ótica é constituído de um núcleo de filamentos de material de vidro ou de plástico com diâmetro padronizado em mícron. Envolvendo o núcleo, temos os revestimento de fibra, e afora, temos o encapsulamento externo. Os LED's são utilizados como fonte de luz. Do outro lado do cabo, um detector recebe o sinal e converte de volta para impulsos elétricos, sendo que a variação da intensidade luminosa é correspondente à variação da corrente elétrica. De um modo geral, o cabo de fibra ótica é indicado para aplicações que envolvem grandes distâncias - acima de 500 metros, por exemplo - ou quando se pretende isolar eletricamente trechos, como ligações entre dois prédios. A desvantagem do cabo de fibra ótica é que os custos com os materiais para sua instalação (ferramentas especiais), placas de redes e transceptores são muito altos. Os cabos de fibra ótica usam pulsos de luz, melhores que pulsos elétricos, para transmitir dados. Fibras mono-modo (single-mode-fiber) são geralmente usadas para longas distâncias e altos requisitos de aplicativos de voz, como transmissão de telefonia. Fibras multimodo (multi-mode fiber) são o padrão na indústria de computadores para aplicativos de dados, incluindo redes locais. Embora cabos de fibra óptica sejam capazes de transmissões de velocidades extremamente altas, eles são muito caros e difíceis de instalar. 2.2 Elementos na Instalação de cabos estruturados Até agora, nós nos concentramos apenas nos cabos. É também importante conhecer o hardware de conexão necessário para conectar os cabos Cat5e. As áreas chaves de um sistema estruturado de cabos incluem: Caixa de entrada no prédio Backbone

19 STCD Comunicação de Dados - 19 Armário de telecomunicações Cabeamento horizontal, e Área de trabalho Caixa de entrada no prédio / backbone Esta área é normalmente relevante apenas para instalações maiores onde existe uma entrada principal para acesso dos cabos da companhia telefônica. Essa entrada no prédio é o ponto de ligação entre o provedor de serviços de telecomunicações e o ocupante do prédio. Equipamentos de proteção (no-breaks, por exemplo) e equipamentos de distribuição são instalados nesse local. Uma caixa de distribuição principal que manda os sinais através do prédio por meio da instalação dos cabos do backbone é também localizada aqui. Os cabos do backbone conectam a caixa de distribuição principal a um ou mais armários de telecomunicações. Eles suportam o tráfego da rede e podem requerer cabos de fibra óptica Armário de telecomunicações O armário de telecomunicações é o ponto de ligação entre o backbone e o sistema de instalação de cabos horizontal. É também o ponto de partida para todas as instalações em cada andar. No armário, painéis (patch panels) montados em racks fornecem uma eficiente estrutura de conexão entre os hubs e os PCs da rede. Cabos UTP, vindos das tomadas nas paredes do escritório, conectam-se na traseira dos patch panels. Essas conexões são montadas usando uma ferramenta especial, o que assegura um engate muito seguro. Cabos patch conectados na frente do patch panel se conectam nos hubs ou switches. Isto permite, facilmente, mudar as conexões da rede sem ter que passar novos cabos da tomada da parede do escritório até o hub ou switch Instalação de cabos horizontal A instalação de cabos horizontal pode ser de par trançado UTP ou fibra óptica, e é basicamente o cabo que vai do armário de telecomunicações até as várias áreas de trabalho. É instalado de forma mais ou menos permanente, sobre o teto ou embaixo do piso. Por esta razão, cabos UTP sólidos são geralmente mais usados que os cabos mais flexíveis. Se for instalado na tubulação de ventilação, o cabo tipo pleno deve ser usado para minimizar fumaça em caso de incêndios Área de trabalho As áreas de trabalho são lugares onde os cabos interligam as tomadas das paredes aos dispositivos individuais da rede, como PCs e impressoras. Essa conexão é realizada através de um cabo de linha. Cabos de linha e cabos patch são idênticos e intercambiáveis. O nome muda dependendo de eles serem conectados diretamente ao patch panel no armário de telecomunicações (cabo patch) ou conectados na tomada de parede (cabo de linha). Estes

20 STCD Comunicação de Dados - 20 últimos são cabos UTP torcidos, por causa da flexibilidade que é requerida quando dispositivos são movidos na área de trabalho. 2.3 Acessórios e Conectores do cabo par trançado Cabos par trançado usam conectores e tomadas específicos. Conectores (machos) são colocados em cada final de cabo. Tomadas (fêmeas) são os receptáculos das placas de rede, tomadas de parede e patch panels onde os conectores são colocados. Vamos dar uma olhada em alguns exemplos Conector RJ-45 Os cabos patch usam conectores RJ-45 (machos) ligados nas suas duas pontas. Eles se parecem muito com os conectores de cabo de telefone padrão americano (chamados de RJ-11), mas eles são mais largos e não vão servir numa tomada padrão de telefone. Você pode comprar cabos patch prontos, com as tomadas já nos lugares, ou comprar o cabo na medida desejada e colocar as tomadas você mesmo com uma ferramenta especial - o alicate de crimpagem Tomadas RJ-45 As tomadas RJ-45 (fêmeas) são encontradas em placas de rede, tomadas de parede, ou hubs e switches. Elas são feitas para tornar mais simples ligar e desligar os conectores RJ-45 (machos) encontrados nos cabos patch. Nas placas de rede e hubs as tomadas são montadas em uma placa de circuitos (como uma motherboard de PC). Quando presentes em tomadas de parede ou patch panels, as tomadas RJ-45 servem para a conexão de cabos horizontais. Lembre-se de que cabos horizontais são feitos de condutores sólidos (rígidos), enquanto que os cabos patch são feitos de condutores torcidos (flexíveis) Conexões punchdown Tomadas e conectores são usados onde os cabos são ligados ou desligados com freqüência, como na área de trabalho ou patch panel. Nos locais em que as conexões são mais permanentes, como onde os cabos horizontais se conectam com a parte de trás da tomada de parede, fios UTP sólidos são conectados diretamente aos terminais dos fios, através de uma ferramenta especial. Embora esse tipo de conexão leve mais tempo, ela é mais segura. O tipo mais comum de conexão punchdown é conhecida como o conector 110. Outros tipos de conexões punchdown incluem BIX (Canada), Krone (Europe) e 66 Block (US telephone) Tomadas de parede

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