Redes de Computadores
Cabeamento Estruturado
Ely Edison Matos
[email protected]
ago2003
Cabeamento Estruturado
Por que cabeamento
estruturado ?
necessidade de padronização
das redes de computação
integração em uma única rede
de todos os sistemas de
comunicações do interior de
um edifício
necessidade de flexibilidade
de funcionamento destas
redes
100Mbps
Switch
Cor
100Mbps
e100Mbps
Switch
Switch
100Mbps
Switch
WAN
100Mbps
Hub
Router
100Mbps
Switch
10Mbps
Distribution Hub
End Users
Padronização
Topologia em estrela e modo de
gerenciamento através de conexões
cruzadas das redes telefônicas
Uso de cabos de par trançado utilizados para
redes de computação pela AT&T e IBM na
época
Padronização pela EIA/TIA (associações de
indústrias de eletrônica e telecomunicações
nos EUA)
 As primeiras normas surgiram no início da
década de 90
Objetivos principais
Fundamentar uma única infra-estrutura
passiva de cabeamento e conexões para
possibilitar o suporte a vários tipos de
comunicação
Evitar as estruturas proprietárias e a
pluralidade de cabeamentos
Ou seja, evitar em uma mesma edificação
diversos cabos e meios diferentes, com
necessidades, problemas e manutenções
diferentes
Necessidades
Banda de transmissão em alta freqüência
Atualmente chega a 250 MHz, mas vai aumentar
Altas taxas de transmissão de bits
Atualmente chega a ordem de Gigabits
Infra-estrutura passiva
Totalmente independente dos equipamentos
eletrônicos a ela conectados
Padronização
parâmetros de cabos e conexões
formatos de cabos e conexões
Capacidade de atender a demanda por novas
aplicações por um longo período
ANSI-TIA-EIA 568-A
Norma americana
Estabelece os requisitos mínimos de
cabeamento em prédios comerciais,
incluindo
Tomadas/conectores para telecomunicação
Conexões entre prédios em um ambiente
“campus”
Segundo a norma, um sistema de
cabeamento estruturado consiste de 6
subsistemas funcionais
Estrutura do CE
 Um sistema de CE está dividido basicamente nos
seguintes subsistemas
 Área de trabalho
Work-area components
 Cabeamento horizontal
Horizontal cabling
 Sala ou armário de telecomunicações
Telecommunications closet
 Cabeamento vertical
Backbone cabling
 Sala de equipamentos
Equipament room
 Entrada do edifício
Entrance facility
Estrutura do CE
Área de Trabalho
 Local ocupado pelo usuário,
onde são necessários pontos de
saída para conexão dos
equipamentos de trabalho
(telefone, computador, sensor
de automação, câmera, TV,
saída de som ...)
 Neste local são colocadas as
tomadas padrão RJ45 e os
cabos adaptadores entre o
equipamento e a tomada
 adapter cables (patch cords)
 Cada ponto de saída deve ter,
no mínimo, duas tomadas RJ45
Área de Trabalho
Pinagem 568A
12345678-
Pino / Cor
Branco/Verde
Verde
Branco/Laranja
Azul
Branco/Azul
Laranja
Branco/Marrom
Marrom
Pinagem 568B
12345678-
Pino / Cor
Branco/Laranja
Laranja
Branco/Verde
Azul
Branco/Azul
Verde
Branco/Marrom
Marrom
Cabeamento Horizontal
Conjunto de cabos que liga as tomadas até
os painéis distribuidores colocados no
Armário de Telecomunicações
O formato de distribuição é do tipo estrela
O cabeamento horizontal é formado por
Tubulações, eletrocalhas, leitos e demais
acessórios para suporte dos cabos
Cabos UTP
Cabos de fibra ótica
Fiber to the desk
Pouco usual ainda
Cabeamento Horizontal
Armário de telecomunicações
 Local onde são colocados os painéis distribuidores
bem como equipamentos
 Neste local é feita a conexão cruzada (crossconection) entre painéis distribuidores e os
equipamentos
 O armário de telecomunicações é uma das
extremidades do cabeamento horizontal
 Pode ser uma sala, um armário, ou mesmo um
gabinete fechado (rack) padrão 19”, dependendo do
tamanho do edifício
 O armário de telecomunicações faz a integração
entre o cabeamento horizontal e o vertical
Armário de telecomunicações
Os painéis distribuidores de cabos metálicos
podem ser de dois tipos
Patch panel 19” com portas RJ45
Blocos distribuidores tipo IDC 110
Nos patch panels cada porta representa uma
tomada de um ponto de saída
Nos blocos o cabo que liga à tomada do
ponto de saída é aberto em 4 pares
Armário de telecomunicações
Os patch panels utilizam o padrão RJ45, o
que os torna mais fáceis de usar, pois as
portas são idênticas às tomadas e às saídas
dos hubs
Os blocos são menores e mais compactos
que os patch panels
Utilizam o padrão IDC 110 para conexão, e
cada par é acessível individualmente, pela
parte frontal do bloco
Devido à separação dos pares, o bloco
facilita as diversas aplicações, tais como
telefonia, TV, som ambiente, etc.
Armário de telecomunicações
Cross-connection
Interconnection
Armário de telecomunicações
Componentes
Equipamentos ativos (hubs,
switchs, multiplexadores, etc)
Painéis distribuidores: patch
panel, bloco 110 IDC e
distribuidor interno ótico
(DIO)
Cordões de manobra (patch
cords) de cobre (cabos UTP)
ou em fibra ótica
Distribuidores óticos
Suportes para painéis e
equipamentos (racks)
Armário de telecomunicações
Cabeamento Vertical
 É o cabeamento que interliga os diversos Armários
de Telecomunicações entre si, a Sala de
Equipamentos e desta até a Entrada do edifício
 Em instalações industriais ou em campus, o
Cabeamento Vertical interliga os diversos prédios
 É também chamado de “backbone” e sua topologia é
estrela
 Componentes
 Cabos tipo UTP de 25 pares (em instalações internas)
 Cabos de fibra ótica (em instalações internas e externas)
 Tubulações subterrâneas, leitos para cabos, eletrocalhas,
estruturas aéreas, etc.
Cabeamento Vertical
Sala de Equipamentos
 Na Sala de Equipamentos estão colocados os
equipamentos principais de uma rede, ou os de
maior complexidade
 A partir da Sala de Equipamentos é feito o controle
e gerenciamento das instalações de comunicação de
uma instalação
 Componentes
 Equipamentos ativos principais - hubs, switches,
multiplexadores, etc.
 Painéis distribuidores de cobre e de fibra, bem como
suportes tipo rack
 Servidores
 Central PABX
 Centrais de TV e de som
 Centrais de controle e automação
Sala de Equipamentos
Entrada da Edificação
Ponto de acesso de comunicação externa da
edificação
Meio pelo qual chegam e saem as
informações da instalação
Fazem parte da entrada os acessos de
telefonia vindos da concessionária, acessos
de televisão, cabos de fibra ótica externos,
entradas de rádio digital, etc.
Faz parte da entrada uma área mínima em
parede ou uma sala para instalação dos
equipamentos e acessórios de montagem
Entrada da Edificação
Integração de sistemas
CABEAMENTO HORIZONTAL
CABEAMENTO
VERTICAL
Cabeamento
 Tanto o cabeamento horizontal quanto o vertical
podem utilizar cabos metálicos ou de fibra ótica
 Quando utiliza-se fibra ótica da sala de
equipamentos até a área de trabalho diz-se que o
cabeamento é do tipo “fiber to the desk”
 Hoje a fibra é pouco utilizada no cabeamento
horizontal devido as altas taxas de transmissão dos
cabos metálicos e devido ao custo dos equipamentos
com portas para fibra
 A fibra ótica é bastante utilizada no cabeamento
vertical e nos locais com grandes distâncias ou com
problemas de EMI
Fibras óticas
 Os cabos de fibra ótica são divididos em dois tipos,
conforme o modo de transmissão em seu interior
 multimodo (62,5 / 125 mm)
 monomodo (9 / 125 mm)
 O uso de fibras óticas exige painéis distribuidores
especiais, colocados nos Armários de
Telecomunicações e Salas de Equipamentos
 Cuidados especiais são exigidos para a instalação de
fibras óticas
 O principal deles é: pessoal capacitado e experiente
Cabeamento metálico
A norma EIA/TIA 568 classificou os sistemas
de cabeamento estruturado em categorias
A categoria caracteriza a performance do
meio físico e acessórios de acordo com os
seguintes intervalos de freqüências
Categoria 3: cabo par trançado com impedância
característica de 100 ohms, para freqüência de
até 16 MHz
Categoria 4: idem até 20 MHz
Categoria 5: idem até 100 MHz
Categoria 6: idem até 250 MHz
Limites e performance
LIMITES DE QUALIDADE
Vários limites são colocados para garantir a
performance do cabeamento
Tais limites estão relacionados às próprias
características elétricas e desempenho desejado
dos produtos, bem como à forma de instalação
Os principais fatores limitantes são
COMPRIMENTO
CONTINUIDADE
POLARIDADE
ATENUAÇÃO
CROSSTALK (NEXT)
Limites e performance
COMPRIMENTO/CONTINUIDADE/POLARIDADE
O respeito a estes itens deve-se à qualidade do
planejamento e ao PROJETO EXECUTIVO que define
a instalação
Também está relacionado à qualidade da instalação
Respeito ao projeto
Pessoal capacitado e treinado
Cuidado e organização em campo
Limites e performance
 ATENUAÇÃO
 Refere-se à qualidade do
cabo
 Mas também à forma que
foi conectado nas
extremidades, à tração
que sofreu na colocação,
dobras e outros esforços
 Quando aumenta a
freqüência, aumenta a
atenuação
Em taxas de transmissão
que usam altas
freqüências, o problema
pode ser crítico
Limites e performance
 CROSSTALK (NEXT – Near End Crosstalk)
 Crosstalk ou diafonia é o maior problema em cabeamentos
que operam em altas freqüências
 Crosstalk é a interferência indesejada de um par sobre os
outros
 É medido pelos métodos “par-a-par” ou de soma (POWER
SUM)
 O crosstalk pode ser provocado por erros de fabricação
 Geralmente quem provoca o crosstalk é o instalador
com erros cometidos na colocação dos cabos: dobras,
destrançamento, cortes no isolante, etc.
com erros de conexão junto à tomada ou painéis distribuidores
Limites e performance
Crosstalk
Limites e performance
 A norma EIA/TIA 568 definiu o comprimento
máximo do cabeamento horizontal, entre a tomada
e o painel do Armário de Telecomunicações, em 90
metros (link básico)
 Incluindo patch cords, o comprimento é de 100
metros (link de canal)
ÁREA DE TRABALHO
TOMADA
Comprimento máximo - 90 m
Horizontal
Conexão cruzada
ARMÁRIO DE TELECOMUNICAÇÕES
Limites e performance
Projeto
Parte fundamental de qualquer iniciativa que
se pretende bem realizada e de sucesso.
Em Cabeamento Estruturado o projeto
determina os custos de uma instalação
Determina exatamente o que se quer e o
que não se quer, numa etapa onde os gastos
ainda são muito baixos
Deve ser feito por especialistas
Documentação
É a parte complementar do projeto
Deve ser feita durante o processo da
instalação
Compreende toda a identificação dos cabos,
conectores e painéis distribuidores
Com todas as identificações feitas, um
desenho final das instalações apresenta uma
planta detalhada do sistema
Fechando o pacote, deve ser feita a
Certificação de cada ponto, com
equipamento bidirecional atestando a
qualidade de cada link
Normas
 Um conjunto de Normas Internacionais define
atualmente os padrões dos materiais para
cabeamento estruturado e os procedimentos de
instalação destes materiais
 As Associações das Indústrias de Eletrônica e de
Telecomunicações americanas (EIA/TIA), bem como
órgãos internacionais (ISO), definem as principais
normas em uso
 EIA/TIA 568A (definições gerais do cabeamento)
 EIA/TIA 569A (infra-estrutura para o cabeamento)
 EIA/TIA 607 (aterramento)
 ANSI/EIA/TIA 606 (sistema de identificadores)
 ISO/OSI 11.801 (interconexão de sistemas)