TIPOS DE CABEAMENTO
Professor Victor Sotero
1
Meios Físicos para Redes
(Cabeamento)
Prof. Victor Sotero
Visão Geral
• Cabos de cobre são usados em quase todas as redes
locais.
• Estão disponíveis diferentes tipos de cabos de cobre,
cada tipo tem suas vantagens e desvantagens.
• Uma seleção cuidadosa de cabeamento é a chave
para uma operação eficiente de redes.
• Haja visto que o cobre transporta informações
usando corrente elétrica.
Visão Geral (continuação)
• A conectividade física permitiu um aumento na
produtividade tornando possível o
compartilhamento de impressoras, servidores e
software.
• Os sistemas de redes tradicionais exigem que as
estações de trabalho permaneçam estacionárias
permitindo movimentação apenas dentro dos limites
dos meios e da área de escritórios.
Visão Geral (Continuação)
• A apresentação de tecnologia sem fio elimina essas
restrições e oferece uma portabilidade verdadeira ao
mundo da computação.
• Atualmente, a tecnologia sem fio não fornece
transferências a alta velocidade, segurança ou
confiabilidade no tempo de atividade nas redes
cabeadas.
• Portanto, a flexibilidade da tecnologia sem fio
justifica o sacrifício.
Meios de cobre:
• Especificação de cabos :
Meios de cobre:
• Questionamentos que devem ser feitos antes
de iniciar um projeto de redes :
• Quais são as velocidades para transmissão de
dados que podem ser alcançadas quando se
usa um determinado tipo de cabo?
Questionamento :
• A velocidade da transmissão de bits através do
cabo é extremamente importante ?
• A velocidade da transmissão depende do tipo
do meio fisico usado ?
Questionamento:
• Qual é a distância que um sinal pode percorrer
através de um certo tipo de cabo antes que a
atenuação desse sinal se torne um problema?
Meios de cobre (cabos)
• Tipos mais comuns :
• Coaxial de 50 e 75 Ohms;
• Par Trançado(UTP, FTP e STP);
• Fibra óptica(monomodo e multimodo);
Principal Características :
• Os cabos coaxiais se dividem em :
• Cabo coaxial fino (Thin Ethernet, 50 Ohms);
• Cabo coaxial grosso (Thick Ethernet, 75
Ohms).
• Taxa de transmissão : de 10 a 50 Mbps(Thin
Ethernet);
Cabo Coaxial 50 Ohms
Cabo coaxial fino :
Cabo coaxial fino :
• Principais características :
• Apenas um camada de malha e blindagem;
• Tamanho máximo do segmento (distância da
rede) : 185 Metros;
• Tamanho mínimo do segmento : 0,45 Metros;
Cabo coaxial fino :
• Número máximo de segmentos : 5;
• Tamanho máximo total com repetidores : 925
Metros;
• Capacidade por segmento : 30 Hosts;
• Operava apenas em Half-Duplex;
• Mais sensível a ruidos, atenuação e latência.
Cabo coaxial grosso (Thick
Ethernet, 75 Ohms)
Cabo coaxial grosso (Thick
Ethernet,
75
Ohms)
Principais características :
•
• Duas malhas e duas lâminas metálicas;
• Maior resistência mecânica;
• Trabalha em dois :caminhos : Transmissão
(Inbound), e Recepção (OutBound);
• Primeiro cabo a transmitir a 100 Mbps (2 canais de
50Mbps).
Cabo coaxial grosso (Thick
Ethernet, 75 Ohms)
• Era o cabo mais utilizado para a conexão de
redes em ambientes industriais, devido a sua
maior resistência mecânica e maior resistência
á ruídos, atenuação, diafonia e latência.
BNC - Bayonet Neill and Concelman
• Conector BNC para cabos coaxiais (ponta de
cabo).
BNC - Bayonet Neill and Concelman
• Conector BNC para cabos coaxiais (conector
ponto-a-ponto).
Cabos Par Trançado (STP, FTP e
UTP):
• Cabos STP (Shielded Twisted Pair);
• O cabo de par trançado blindado (STP)
combina as técnicas de blindagem,
cancelamento e trançamento de fios;
• Cada par de fios é envolvido por uma malha
metálica, e todos os pares são blindados
juntos.
Cabos STP, FTP e UTP
• Cabos FTP (Foiled Twisted Pair);
• O cabo de par trançado blindado (FTP)
combina as técnicas de blindagem,
cancelamento e trançamento de fios;
• Cada par de fios é envolvido por uma malha
metálica.
CABOS FTP:
• Esquema de construção :
Cabo STP:
Cabos STP e FTP
• o STP e FTP reduz o ruído elétrico dentro dos cabos;
• Os ruídos externos são também conhecidos como
– EMI(Interferência Eletromagnética);
– RFI(Interferência por Freqüência de Rádio);
• Reduz também a DIAFONIA ou CROSSTALK.
CABOS UTP (Unshielded Twisted
Pair )
• Cabos de rede de par trançado sem
blindagem;
• É um meio de fio de quatro pares usado em
uma variedade de redes;
• Cada um dos 8 fios individuais de cobre no
cabo UTP é coberto por material isolante;
CABOS UTP (Unshielded Twisted
Pair )
• Esse tipo de cabo usa apenas o efeito de
cancelamento, produzido pelos pares de fios
trançados para limitar a degradação do sinal
causada por EMI e RFI.
CABOS UTP (Unshielded Twisted
Pair )
• O cabo de par trançado não blindado tem
muitas vantagens.
• Ele é fácil de ser instalado e mais barato que
outros tipos de meios de rede.
• Aliás, o UTP custa menos por metro do que
qualquer outro tipo de cabeamento de redes
locais.
CABOS UTP (Unshielded Twisted
Pair )
• Modelo de construção :
CABOS UTP (Unshielded Twisted
Pair )
• Vantagens :
– Baixo custo;
– Fácil manutenção;
– Diâmetro reduzido;
– Utilizado em vários tipos de rede;
– Encontrado em quase todos os locais
especializados em equipamentos de rede e/ou
informática.
CABOS UTP (Unshielded Twisted
Pair )
• Desvantagens :
• Muito mais propenso a ruídos externos e
interferências externas EMI e RFI.
• Não tem muita resistência física (não se pode
puxar demais o cabo).
• Mais susceptível á latência, diafonia,
atenuação e ruídos;
• Distância máxima: 100 Mts.
Cabos UTP (Unshielded Twisted
Pair )
• Existem cabos de CAT1 até CAT7.
• Como os cabos cat 5 são suficientes tanto para redes
de 100 quanto de 1000 megabits, eles são os mais
comuns e mais baratos;
• Geralmente custam em torno de 1 real o metro.
• Os cabos CAT5 (comuns atualmente) seguem um
padrão um pouco mais restrito, por isso dê
preferência a eles na hora de comprar.
Categorias de Cabos de Par
trançado:
• Categoria 1: Utilizado em instalações
telefônicas, porém inadequado para
transmissão de dados.
• Sem blindagem, apenas uma capa de plástico
protegendo os fios de cobre, contém apenas 2
pares.
Categorias de Cabos de Par
trançado:
• Categoria 2: Outro tipo de cabo obsoleto.
Permite transmissão de dados a até 2.5
megabits e era usado nas antigas redes Arcnet
e thickNet (AUI).
• Sem blindagem, apenas uma capa de plástico
protegendo os fios de cobre também apenas 2
pares de fios.
Categorias de Cabos de Par
trançado:
• Categoria 3: Era o cabo de par trançado sem
blindagem mais usado em redes há uma década.
• Pode se estender por até 100 metros e permite
transmissão de dados a até 10 Mbps.
• A principal diferença do cabo de categoria 3 para os
obsoletos cabos de categoria 1 e 2 é o
entrançamento dos pares de cabos.
Categoria 3:
• Enquanto nos cabos 1 e 2 não existe um padrão
definido.
• Cada par de cabos tem um número diferente de
tranças por metro, o que atenua as interferências
entre os pares de cabos.
• Praticamente não existe a possibilidade de dois pares
de cabos terem exatamente a mesma disposição de
tranças.
• A partir do cabo CAT3 começou-se a utilizar os cabos
com 4 pares de fios.
Categorias de Cabos de Par
trançado:
• Categoria 4: Cabos com uma qualidade um pouco
melhor que os cabos de categoria 3.
• Este tipo de cabo foi muito usado em redes Token
Ring de 16 megabits.
• Em teoria podem ser usados também em redes
Ethernet de 100 megabits, mas na prática isso é
incomum, simplesmente porque estes cabos não são
mais fabricados
Categorias de Cabos de Par
trançado:
• Categoria 5: Este é o tipo de cabo de par trançado
usado atualmente, que existe tanto em versão
blindada quanto em versão sem blindagem, a mais
comum.
• A grande vantagem sobre esta categoria de cabo
sobre as anteriores é a taxa de transferência: eles
podem ser usados tanto em redes de 100 megabits,
quanto em redes de 1 gigabit
Categorias de Cabos de Par
trançado:
• Categoria 6: Utiliza cabos de 4 pares, semelhantes
aos cabos de categoria 5.
• Este padrão não está completamente estabelecido,
mas o objetivo é usa-lo (assim como os 5e) nas redes
Gigabit Ethernet.
• A diferença entre o o CAT5 e o CAT6 é a qualidade.
Categorias de Cabos de Par
trançado:
• 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.
• Cabos CAT5 e conector RJ45.
Por que o cabo UTP, o STP e o FTP
são trançados?
• Os cabos de categoria 3 (assim como os de categoria 4 e 5)
possuem pelo menos 24 tranças por metro e por isso são
muito mais resistentes a ruídos externos.
• O trançamento faz o chamado cancelamento dos campo
magnéticos gerados pelos pares.
• Quando um par envia e outro recebe, os campo magnéticos
positivos e negativos se anulam com as tranças do cabo.
DIAFONIA ou CROSSTALK:
• A diafonia ocorre quando um sinal transmitido em um fio
interfere ou até mesmo corrompe o sinal que está sendo
transmitido no fio adjacente.
• Fisicamente falando, isto ocorre porque quando um dado está
sendo transmitido em um fio, ele gera um campo
eletromagnético ao seu redor, e um fio posicionado dentro
deste campo eletromagnético funciona como uma antena,
capturando o sinal e, assim, modificando o sinal que estava
sendo transmitido por este fio.
Como a diafonia interfere no
desempenho da rede ?
• A diafonia oriunda do meio físico (cabos) que
embaralham o fluxo de sinais elétricos dentro
do meio físico.
Ruído:
• O ruído é caracterizado pela interferência de
meios externos á rede, ou seja podem ser
oriundos de geradores (interferência
eletromagnética EMI, fios elétricos etc..) ou
pode ainda ser de gerado por fontes de rádio
freqüência RFI.
Lembrete:
• Sempre que forem lançados cabos de rede deve-se
tomar muito cuidado com os fatores externos que
podem comprometer o desempenho da rede.
• O ruído é causado por fontes externas, a diafonia ou
crosstalk é causada por meios internos (cabos
despadronizados, crimpagem incorreta, emendas,
entre outros....
O que pode causar interferência eletromagnética em
uma rede ?
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Fontes de Luz Fluorescente;
Motores Elétricos;
Motores de combustão;
Fontes de energia elétrica;
Fontes Magnéticas (eletroimãs)
Antenas de TV, AM/FM e telefonia.
Indutância Elétrica;
Fontes de Raios X;
Fontes de Raios Gama;
Fontes de Raios Ultravioleta.
O que pode ser feito para evitar
estes problemas?
• Evitar ao máximo expor cabos de rede ás fontes
eletromagnéticas;
• Se necessário expor, usar cabos blindados se necessário.
• Sempre, identifique as canaletas que se encontram os
cabos de rede;
• Alertar as demais pessoas (eletricistas) sobre o problema
do ruído e como evitá-lo;
• Sempre supervisionar o trabalho de lançamento de
cabos;
LATÊNCIA:
• A latência pode ser dita como o atraso na
troca de mensagens de ida e volta, ou seja,
tanto o envio como a confirmação do
recebimento do pacote tem de ser
semelhantes) quando ocorre uma diferença
entre ambos, podemos dizer que está
ocorrendo a LATÊNCIA.
Latência:
• As causas de latência ou atraso em uma rede podem
ser várias :
• Placa de rede defeituosa;
• Segmento de cabo muito longo;
• Cabo de má qualidade;
• Excesso de ruídos externos;
• Diafonia;
• Concentrador (HUB ou SWITCH) com porta
defeituosa.
LATÊNCIA:
• Quando ocorre muita latência na rede, ocorre
também colisões de pacotes, devido a
solicitação de reenvio por parte dos hosts.
Interferência por meios da luz:
• Lâmpadas fluorescente também geram
interferência nas redes, deve-se observar
quan for feito um cabeamento para não
passar perto de lâmpadas.
Crimpando os cabos :
• Ao crimpar os cabos de rede, o primeiro passo é descascar os
cabos, tomando cuidado para não ferir os fios internos que
são frágeis.
• Eles são enrolados em quatro pares que por sua vez são
diferenciados por cores.
• Um par é laranja, outro é azul, outro é verde e o último é
marrom.
• Um dos cabos de cada par tem uma cor sólida e o outro é
malhado, misturando a cor e o pontos de branco.
• É pelas cores que diferenciamos os 8 fios.
Crimpando Cabos :
• O segundo passo é destrançar os cabos, deixando-os
soltos.
• É preciso organizá-los numa certa ordem para colocálos dentro do conector e é meio complicado fazer
isso se eles estiverem grudados entre si .
• É preferível descascar um pedaço grande do cabo,
uns 6 centímetros para poder organizar os cabos com
mais facilidade e depois cortar o excesso, deixando
apenas os 2 centímetros que entrarão dentro do
conector.
• O próprio alicate de crimpagem inclui uma guilhotina
para cortar os cabos, mas você pode usar uma
tesoura se preferir.
Padrões de Cabos :
• Existem 2 padrões de crimpagem de cabos:
• O padrão EIA/TIA 568A;
• O padrão EIA/TIA 568B;
• EIA significa - Electronic Industries Alliance;
• TIA significa Telecommunications Industries
Association.
O padrão EIA/TIA 568A:
• É o padrão utilizado nas Américas, a seqüência dos
fios neste padrão é a seguinte :
• 1- Branco com Verde
2- Verde
3- Branco com Laranja
4- Azul
5- Branco com Azul
6- Laranja
7- Branco com Marrom
8- Marrom
O padrão EIA/TIA 568B:
• É o padrão utilizado pelo restante do mundo
principalmente Europa e Ásia, a seqüência dos fios
neste padrão é a seguinte :
• 1- Branco com Laranja
2- Laranja
3- Branco com Verde
4- Azul
5- Branco com Azul
6- Verde
7- Branco com Marrom
8- Marrom
Tipos de Cabos:
• Cabo Direto;
• Cabo CrossOver;
• Cabo RollOver.
Cabo Direto ou Straight-Thru
• As duas pontas do cabo usam o padrão
EIA/TIA 568A ou EIA/TIA 568B;
• AS DUAS PONTAS são iguais;
• São utilizados para ligar os hosts aos
concentradores (Hub´s e switches).
Cabo Direto :
• Transferência e recebimento pelos pares :
Cabo Cruzado ou Cross Over
• Uma ponta do cabo usa o padrão EIA/TIA 568A e a
outra usa o EIA/TIA 568B;
• AS DUAS PONTAS são diferentes;
• São utilizados para cascatear hub´s e switches, usado
para conectar roteadores e hosts.
• Podemos montar uma rede com 2 hosts sem
nenhum concentrador, apenas usamos um cabo
cruzado.
Cabo Cruzado:
• Transferência e recebimento pelos pares :
Cabos Cruzados :
• Utilização :
Cabo RollOver:
• Desenvolvido pela Cisco Systens, este padrão
é utilizado apenas para interligar
equipamentos Cisco, não sendo utilizável para
uma instalação comum de rede.
Cabo RollOver :
• O cabo rollover é construído da seguinte maneira :
• Uma ponta :
–
–
–
–
–
–
–
–
–
1 – Branco-Laranja;
2 – Laranja;
3 – Branco-Verde;
4 – Azul;
5 – Branco-Azul;
6 – Verde;
7 – Branco-Marrom;
8 – Marrom;
Ou seja o padrão EIA 568B;
Cabo RollOver :
• A outra ponta do cabo rollover é construído da
seguinte maneira :
–
–
–
–
–
–
–
–
–
1 – Branco-Marrom;
2 – Marrom;
3 – Verde;
4 – Branco-Azul;
5 – Azul;
6 – Branco-Verde;
7 – Laranja;
8 – Branco-Laranja;
Ou seja exatamente o contrário do padrão EIA 568B;
Introdução a Redes de Computadores
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