Curso Técnico de Informática

Curso Técnico de Informática Módulo II Cabeamento Estruturado Profº Carlos Henrique Grilo Diniz Rio Grande do Norte, setembro de 2015.

Índice ÍNDICE... 2 1. INTRODUÇÃO AO CABEAMENTO ESTRUTURADO... 4 1.1. CONCEITO X CABEAMENTOS NÃO ESTRUTURADO X ESTRUTURADO... 4 1.1.1. Conceito... 4 1.1.2. Cabeamento Desestruturado... 4 1.1.3. Cabeamento Estruturado... 5 1.1.4. A Organização do Cabeamento Estruturado e Seus Componentes... 6 1.1.4.1 Entrada do Edifício... 6 1.1.4.2 Sala de Equipamentos... 7 1.1.4.3 Cabeação de Backbone... 8 1.1.4.4 Armário de Telecomunicações... 8 1.1.4.5 Cabeação Horizontal... 9 1.1.4.6 Área de Trabalho... 10 1.2. COMPONENTES DE UM CABEAMENTO ESTRUTURADO... 11 1.2.1. Suporte à Comunicação (Cabos e Conectores)... 11 1.2.1.1 Cabo Coaxial... 11 1.2.1.2 Cabo de Pares Trançados... 11 1.2.1.3 Cabo de Fibras Óticas... 13 1.2.2. Padrões de Conectorização... 14 1.2.2.1 Os Padrões 568A e 568B... 14 1.2.2.2 Teste de Continuidade... 15 1.2.2.3 Climpagem/Crimpagem de Cabos de Rede... 16 Página 2 de 23

Índice de Figuras Figura 1 Profissional da Área de Redes tentando organizar, uma rede não Estruturada... 4 Figura 2 Um Rack de Rede com o Cabeamento Estruturado... 5 Figura 3 Um edifício com os componentes de Cabeamento Estruturado... 6 Figura 4 Tronco de Dados ligado a uma Central Telefônica e a um Roteador... 7 Figura 5 Sala de Equipamentos em uma Rede Estruturada... 7 Figura 6 Cabeação de Backbone ou Cabeação Vertical... 8 Figura 7 Armário de Telecomunicações... 9 Figura 8 Cabeamento Horizontal... 9 Figura 9 Indicação da Área de Trabalho no Cabeamento Estruturado... 10 Figura 10 Cabo Coaxial... 11 Figura 11 Cabo Coaxial conectado a uma Placa de Rede... 11 Figura 12 Exemplos de Cabos de Pares Trançados... 12 Figura 13 Classificação dos Pares Trançados em suas respectivas categorias... 13 Figura 14 Esquema de funcionamento de um Cabo de Fibra ÓticaPrincipais Conectores... 13 Figura 15 Principais Conectores de Cabos de Fibras Óticas... 14 Figura 16 Sequência dos Fios de Cabo de par Trançado, no padrão 568A... 14 Figura 17 Sequência dos Fios de Cabo de par Trançado, no padrão 568B... 15 Figura 18 Exemplos de Testadores de Cabo de Rede que realizam teste de continuidade e outros... 15 Página 3 de 23

1. Introdução ao Cabeamento Estruturado 1.1. Conceito X Cabeamentos Não Estruturado X Estruturado 1.1.1. Conceito O Cabeamento estruturado é a disciplina que estuda a disposição organizada e padronizada de conectores e meios de transmissão para redes de informática e telefonia, de modo a tornar a infraestrutura de cabos independente do tipo de aplicação e do layout. Permitindo a ligação a uma rede de: servidores, estações, impressoras, telefones, switches, hubs e roteadores. O Sistema de Cabeamento Estruturado utiliza o conector RJ45 e o cabo UTP como mídias padrão para transmissão de dados. 1.1.2. Cabeamento Desestruturado Quando não existe padronização do Cabeamento, e da metodologia de construção do cabeamento de organizada e padronizada, eis que surge o Cabeamento desestruturado como o mostrado abaixo. Figura 1 Profissional da Área de Redes tentando organizar, uma rede não Estruturada Página 4 de 23

1.1.3. Cabeamento Estruturado O cabeamento estruturado remonta as tecnologias de redes dos anos 80 quando empresas de telecomunicações e computação como AT&T, Dec e IBM criavam seus próprios sistemas de cabeamento proprietários. Nos anos 90, o cabeamento estruturado teve um grande progresso com a introdução do cabo par trançado. Nesse sentido, a criação das normas EIA/TIA e ISO, ajudaram na padronização de cabos, conectores e procedimentos. O conceito de Sistema de Cabeamento Estruturado baseia-se na disposição de uma rede de cabos, com integração de serviços de dados e voz, que facilmente pode ser redirecionada por caminhos diferentes, no mesmo complexo de Cabeamento, para prover um caminho de transmissão entre pontos da rede distintos. Figura 2 Um Rack de Rede com o Cabeamento Estruturado Página 5 de 23

1.1.4. A Organização do Cabeamento Estruturado e Seus Componentes Um Sistema de Cabeamento Estruturado (SCS) EIA/TIA 568A é formado por sete subsistemas. 1) Entrada do Edifício; 2) Sala de Equipamentos; 3) Cabeação de Backbone; 4) Armário de Telecomunicações; 5) Cabeação Horizontal; 6) Área de Trabalho. 1.1.4.1 Entrada do Edifício É o ponto é realizado a interligação entre o cabeamento externo, e o intra-edifício (Rede Estruturada de Dados) dos serviços disponibilizados. Os serviços que chegam ao edifício do mundo externo são os serviços dos Link Dedicado (LPCD Linha Privada de Comunicação de Dados (Internet, por exemplo via Cabo Metálico (Cabo Coaxial, Par Trançado, etc)), Tronco de Comunicação ou Fibra Ótica da Operadora de Telefonia, Alimentação Elétrica, TV a Cabo, dentre outros. Também é conhecida por Entrance Facility. Figura 3 Um edifício com os componentes de Cabeamento Estruturado Página 6 de 23

1.1.4.2 Sala de Equipamentos Figura 4 Tronco de Dados ligado a uma Central Telefônica e a um Roteador Local onde são abrigados os principais equipamentos ativos de rede, como PABX (Central telefônica), servidores, Switches, Roteadores, tec. Neste local são normalmente instalados os paineis de manobra com os respectivos patch panels, Blocos IDC 110 e/ou distribuidores óticos. Figura 5 Sala de Equipamentos em uma Rede Estruturada Página 7 de 23

1.1.4.3 Cabeação de Backbone O subsistema de Cabeação Backbone ou Cabeação Vertical, consiste nos meios de transmissão (cabos e fios), conectores de cruzamento (cross-connects) principal e intermediários, terminadores mecânicos, utilizados para interligar os Armários de Telecomunicações, Sala de Equipamentos e instalações de entrada. Figura 6 Cabeação de Backbone ou Cabeação Vertical 1.1.4.4 Armário de Telecomunicações O Armário de Telecomunicações é o local, dentro de um prédio, onde são alojados os elementos de cabeação. Dentro do Armário de Telecomunicações são encontrados terminadores mecânicos, conectores de cruzamento (cross-connects), terminadores para os sistemas de Cabeação Horizontal e Vertical (patch panel). Página 8 de 23

1.1.4.5 Cabeação Horizontal Figura 7 Armário de Telecomunicações O subsistema de Cabeamento de Cabeação Horizontal, ilustrado na Figura abaixo, compreende os cabos que vão desde a Tomada de Telecomunicações da Área de Trabalho até o Armário de Telecomunicações. Figura 8 Cabeamento Horizontal Página 9 de 23

1.1.4.6 Área de Trabalho A área de trabalho estabelecida pela norma EIA/TIA 568A estabelece que os componentes de cabeamento entre a Tomada de Telecomunicações e a Estação de Trabalho devem ser simples, baratos e permitam flexibilidade de deslocamento, sem comprometer a conexão física. Os componentes da Área de Trabalho são: a. Equipamento da estação: computadores, impressoras de rede, telefone, etc.; b. Cabos de ligação - cordões modulares (patch cord), cabos de adaptação, etc; c. Adaptadores. Figura 9 Indicação da Área de Trabalho no Cabeamento Estruturado Página 10 de 23

1.2. Componentes de um Cabeamento Estruturado 1.2.1. Suporte à Comunicação (Cabos e Conectores) 1.2.1.1 Cabo Coaxial O cabo coaxial é um tipo de cabo condutor usado para transmitir sinais. Este tipo de cabo é constituído por diversas camadas concêntricas de condutores e isolantes, daí o nome coaxial. O cabo coaxial é constituído por um fio de cobre, revestido por um material isolante e rodeado de uma blindagem. Este meio permite transmissões até frequências muito elevadas e isto para longas distâncias. Figura 10 Cabo Coaxial 1.2.1.2 Cabo de Pares Trançados Figura 11 Cabo Coaxial conectado a uma Placa de Rede O cabo de pares trançados (Twisted pair). é um tipo de cabo que tem um conunto de normalmente de quatro pares de fios (8 fios), no qual eles são entrançados par-a-par, um ao redor do outro para cancelar as interferências eletromagnéticas de fontes externas e interferências mútuas (linha cruzada ou, em inglês, crosstalk) entre cabos vizinhos. Página 11 de 23

Figura 12 Exemplos de Cabos de Pares Trançados Cabos pares trançados são disponíveis em dois estilos. Blindado e sem Blindagem: UNSHIELDED TWISTED PAIR (UTP): Cabo par trançado sem blindagem muito comum em ambientes de telecomunicação e redes de computadores. SHIELDED TWISTED PAIR (STP): Cabo par trançado circundado por uma blindagem, pode ser uma folha de metal, uma trança ou ambos ao mesmo tempo. A blindagem proporciona proteção adicional contra interferências eletromagnéticas fazendo-a útil para distribuição de sinais sensíveis como informações de áudio, vídeo, VGA/WXGA. Excesso de blindagem e qualidade do cabo pode limitar a distância de operação. Cabos Pares Trançados possuem muitas vantagens sobre os cabos coaxiais, normalmente são mais baratos, os sinais são transmitidos em linhas balanceadas, a isolação é independente do sinal, possui maior imunidade a ruidos eletromagnéticos, são flexíveis, leves, de fácil manuseio e instalação. Categorias dos cabos Pares Trançados estão relacionadas à performance, capacidade e qualidade de transmissão dos sinais. Quanto maior a categoria melhor é o desempenho do cabo. (CAT 5 significa categoria 5). Página 12 de 23

1.2.1.3 Cabo de Fibras Óticas Figura 13 Classificação dos Pares Trançados em suas respectivas categorias Cabos de fibra óptica transferem informações por meio de raios de luz em vez de sinais elétricos. Um sistema de fibra óptica inclui o transmissor, o receptor e o cabo de fibra óptica. O transmissor converte o sinal elétrico em raios de luz e o receptor converte os raios de luz de volta para sinal elétrico, como o sinal de vídeo. São filamentos de vidro ou de materiais polímeros projetado para transmitir luz. São estruturas dielétricos com geometria cilíndrica. O núcleo é circundado por material dielétrico de índice refração um pouco inferior que a casca e esta é normalmente protegida por um revestimento de plástico. Figura 14 Esquema de funcionamento de um Cabo de Fibra ÓticaPrincipais Conectores Quanto à Tecnologia: FC, SC, ST, SMA, BICÔNICO, E2000, etc. Quanto à Polimento: PC, SPC, UPC, APC. Quanto ao material do ferrolho: Cerâmica, AÇO, INOX. Página 13 de 23

Figura 15 Principais Conectores de Cabos de Fibras Óticas Usando fibra óptica de sílica e sistema multimodo, sem modulação, a distância de transmissão de vídeo analógico pode chegar a até 5 km dependendo da tecnologia. Usando sistema monomodo, o alcance é estendido para até 25 km podendo chegar a até 50 km se usar elementos especiais. 1.2.1.3.1 Vantagens da Fibra Ótica Para longas, cabos de fibra ótica são mais adequados para transmitir informações e mais fáceis de instalar que os cabos metálicos. Outras vantagens são imunidade a interferências eletromagnéticas, isolamento elétrico total, grande largura de banda e baixa atenuação, no entanto são de difíceis reposição e mais caros levandose em consideração o sistema total. 1.2.2. Padrões de Conectorização 1.2.2.1 Os Padrões 568A e 568B O padrão 568A é utilizado nas redes que usam pares de cabos trançados. Este padrão é utilizado com os cabos de Categoria 5, e seus cabos superiores. Este padrão de conectorização utiliza a seguinte sequencia de cores, como mostrada na tabela abaixo. Figura 16 Sequência dos Fios de Cabo de par Trançado, no padrão 568A Página 14 de 23

Já o padrão 568B é o padrão complementar ao 568A. O Padrão 568B possui a seguinte sequencia de cores: Figura 17 Sequência dos Fios de Cabo de par Trançado, no padrão 568B Se um cabo for fabricado com ambas as pontas em T568A ou ambas as pontas em T568B, ele será um cabo direto. Se fabricado com uma ponta A e outra ponta B, será um cabo crossover. 1.2.2.2 Teste de Continuidade O Teste de continuidade pode ser utilizado, tanto na situação de Cabos Normais (568A568A, 568B568B), quanto para cabos Cross-Over 568A568B). Figura 18 Exemplos de Testadores de Cabo de Rede que realizam teste de continuidade e outros Página 15 de 23

1.2.2.3 Climpagem/Crimpagem de Cabos de Rede No Processo de climpagem precisamos saber: 1º. Se usaremos o padrão 568A, 568B ou ambos os padrões, caso desejemos construir um Cabo Cross-Over. 2º.) Devemos saber qual será o comprimento a ser construído. Quando o cabo destina-se a ligação prévia, como por exemplo um tomada na parede com um ponto de rede previamente implantado, normalmente este cabo tem comprimento de 1.5m ou 2m. 3º.) Em cada uma das pontas do segmento do cabo previamente cortado, com a lamina do alicate crimpador retira-se a capa de isolamento azul com um comprimento aproximado de 2 cm. a) 1 Se for usar capas de acabamento, insira-a na ponta do cabo antes de inicias a crimpagem; Página 16 de 23

b) Segure o alicate crimpador com a mão direita (se você for canhoto, segure com a mão esquerda). A lâmina de corte deve ficar do lado de cima; c) Pegue o cabo par trançado. Inicialmente é necessário decapá-lo. É preciso retirar um pequeno pedaço de capa isolante, algo em torno de 1,5 a 2 cm. Isso deve ser feito na parte de decapar do alicate (aquela que contém duas lâminas). Insira o cabo, nessa parte do alicate, de tal forma que dê para retirar essa quantidade de capa, aproximadamente; Página 17 de 23

d) Pressione os cabos do alicate. As duas lâminas devem morder levemente a capa isolante. Gire o alicate de tal forma que ele risque essa capa; e) Ao ser feito um risco, na medida certa, já é possível retirar o pedaço de capa com as mãos. Talvez, seja difícil na primeira vez Mas, pratique bastante até fazer essa tarefa com destreza, rapidez e segurança; Página 18 de 23

f) Tome cuidado para não cortar os fios internos. Um simples corte em um desses fios já é o suficiente para que ele se quebre em algum momento da montagem ou do uso (no dia-a-dia, principalmente em casos que o cabo é conectado e desconectado com freqüência); g) Uma vez a ponta do cabo decapado perfeitamente, é hora é inseri-lo no conector, correto? Errado. Os fios, além de não estarem ordenados, estão enrolados e bagunçados. Ordene-os, usando uma das normas EIA/TIA 568A ou 568B. Atenção: No mesmo cabo, use apenas uma dessas normas; Página 19 de 23

h) Como os fios estão tordos. Ao terminar de colocá-los em ordem, use uma chave de fenda para esticá-los. Deixando-os bem retos 4º.) Após ajustar os fios na posição corta-se as pontas dos mesmos com um alicate ou com a lamina do próprio crimpador para que todos fiquem no mesmo alinhamento e sem rebarbas, para que não ofereçam dificuldades na inserção no conector RJ45. Página 20 de 23

a) apare as pontas dos fios; b) O tamanho ideal de ponta de fio, que você deve deixar, é de 1,5 cm. Uma pequena parte da capa de isolação do cabo deve entrar dentro do conector. Conforme a figura abaixo. c) Caso deixe uma medida muito grande, a capa de isolação não irá adrentrar no conector, o que denota uma montagem errada. Caso isso ocorra, corte mais um pouco da ponta dos fios; Página 21 de 23

d) O próximo passo é inserir o cabo no conector RJ-45. Pegue o conector com os contatos metálicos voltados para cima. Insira o cabo. Não se esqueça que o fio branco-verde deve ficar a esquerda. Observe que os fios devem ficar perfeitamente encaixados, encostando bem no final do conector, de tal forma que os contatos metálicos possam ser prensados sobre eles; e) Possíveis formas que o conector poderá ficar nesta etapa: Página 22 de 23

5º.) Estando tudo certo, o passo final é crimpar. Basta inserir o conector na parte de crimpar do alicate e apertá-lo com bastante força. No Processo de Crimpagem com o uso do Alicate: a) Segure firmemente as pontas dos fios e os insira cuidadosamente dentro do conector observando que os fios fiquem bem posicionados; b) Examine o cabo percebendo que as cabeças dos fios entraram totalmente no conector RJ45. Caso algum fio ainda não esteja alinhado refaça o item 4 para realinhar.; c) Inserir o conector já com os fios colocados dentro do alicate crimpador, e pressionar até o final.; d) Após a crimpagem dos dois lados, use um testador de cabos certificar que os 8 fios estão funcionando bem. Página 23 de 23