Aula 5 - Cabos UTP e STP e suas categorias
Faculdade Pitágoras
Cursos Tecnólogos
1
Meios de Transmissão.
Com
o
desenvolvimento
da
tecnologia, redes de velocidades
cada vez maiores foram sendo
desenvolvidas. O aumento da
velocidade da comunicação de
dados não seria possível se não
fosse acompanhado pela evolução
dos padrões de transmissão e pelo
surgimento de novos meios de
transmissão que suportassem maior
largura de banda.
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Meios de Transmissão.
• A informação, em sua forma analógica ou digital,
com modulação ou codificação pode ser
transmitida em meios guiados ou sem fio.
• Sem fio
– Rádio
– Microondas
– Satélites
•Meios Guiados
–Par Trançado
–Cabo Coaxial
–Fibra Óptica
Nesta aula você irá conhecer um pouco mais sobre os cabos de pares
trançados, suas categorias e padrões de transmissão.
Par trançado
• Utilizado pela maioria das redes atualmente.
• Utilizado tipicamente em redes com transmissão do
tipo banda base a velocidades de 10Mbps, 100Mbps
e 1Gbps, mas também pode ser utilizado para
transmissões analógicas( telefonia)
• Pode ser do tipo: UTP ou STP
Cabos UTP (Unshilelded)
• Utilizado nas redes de telefonia e para
comunicação de dados
• Não possui blindagem
Par Trançado
• Vantagens:
– Mais barato,
– Flexível, fácil instalação.
– Facilidade de manutenção especialmente quando utilizado em
redes estruturadas
– Suporta velocidades de até 1 Gbps
– Adição de nova máquina não para a rede
• Desvantagens
– limite do comprimento (100 metros)
– baixa imunidade contra interferências eletromagnéticas (EMI)
(Para a maioria dos ambientes atuais não são tão significativas )
O trançamento dos pares, diminui a interferência (cross-talk) entre o sinal
que trafega em cada um dos fios.
Todavia, como o cabo em si, não possui blindagem externa, esta sujeito a
interferências eletromagnéticas externas.
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Proteções cabos UTP
Cada par de cabos utiliza um padrão de entrançamento diferente, com um
número diferente de tranças por metro, como você pode ver na foto a
seguir:
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Par trançado
• Nas conexões tradicionais das redes locais, dos quatro
pares que o cabo possui, utilizam-se apenas 2.
• Um dos pares é responsável pela Tx e o outro pela RX.
• Dentro de um os pares, Tx por exemplo, cada um dos fios
leva o sinal com polaridade contrária em relação ao outro,
pare forçar o cancelamento do campo magnético gerado
pelo fio vizinho e evitar os problemas de cross talk,
conforme ilustrado na figura a seguir
Par trançado
Cancelamento provocado pela transsagem dos cabos
+ TD
- TD
Cabos UTP (Unshilelded)
• Como o cabo não possui blindagem, devem-se observar algumas
recomendações sobre o compartilhamento de dutos entre cabos de
rede e elétricos.
• A norma ANSI/EIA/TIA-569-A estabelece critérios para
compartilhamento de dutos entre cabos de rede e elétricos
o
– Tensão de alimentação inferior a 480V;
– Canaletas com divisão física para a rede lógica e
elétrica;
– A corrente nominal do cabeamento não deve ser
superior a 20A
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Cabos UTP (Unshilded)
– Distânciamento mínimo das fontes de EMI.
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Cabos UTP Pinagem
As normas foram desenvolvidas com o intuito de padronizar
as instalações.
Imagine se cada instalador resolvesse seguir sua própria
sequência de cores?
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Par trançado
Função dos pinos no Padrão 10baseT
Cabo Cross- Over
Pino
1
2
3
4
5
6
7
Cor
Branco com verde
Verde
Branco com laranja + RD
Azul
Branco com azul
Laranja
Branco com marrom
Função
+TD
- TD
8
Marrom
Não usado
Não Usado
Não Usado
- RD
Não usado
Cabo UTP normal e Cross Over
O cabo crimpado com a mesma disposição de fios em ambos os lados do cabo é
chamado de cabo "reto", ou straight.
Este é o tipo "normal" de cabo, usado para ligar os micros ao switch ou ao
roteador da rede.
Existe ainda um outro tipo de cabo, chamado de "cross-over" (também chamado
de cabo cross, ou cabo cruzado), que permite ligar diretamente dois micros, sem
precisar do hub ou switch.
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Cabo CROSS funcionamento
No cabo cruzado, a posição dos fios é diferente nos dois conectores, de
forma que o par usado para enviar dados (TX) seja ligado na posição de
recepção (RX) do segundo micro e vice-versa. De um dos lados a
pinagem é a mesma de um cabo de rede normal, enquanto no outro a
posição dos pares verde e laranja são trocados. Daí vem o nome crossover, que significa, literalmente, "cruzado na ponta":
Esquema dos contatos de envio e recepção em um cabo cross-over
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Na conexão direta entre dois micros, utilizamos um cabo do tipo
Cross-Over, que possui uma inversão entre os pinos de TX e RX.
Micro 1
Micro 2
Tx
Tx
Cabo direto
pino-a-pino
Rx
Rx
Micro 1
Micro 2
Cabo Cross
Tx
Tx
Rx
Rx
Isto porque, se utilizarmos um cabo
direto para conectar dois micros,
estaremos ligando a transmissão de
um micro na transmissão do outro,
o que impossibilitará a
comunicação.
O cabo cross possui uma das pontas
no padrão 568-A e outra no padrão
568-B, de modo que tenhamos a
conexão da Tx de uma máquina
com a RX da outra.
Conexão Micro a HUB
• Os Hubs já fazem um cross conect internamente em suas
portas tradicionais. Assim, não é necessário utilizar um cabo
cross na ligação de um micro com um hub
Micro
Hub
Transmissão
TX
Cabo pino-a-pino
Cabo Direto
Recepção
RX
Cross-Over Interno
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Conexão entre a HUBs
• Os hubs também possuem uma porta chamada de up-link,
utilizada para conectar um hub a outro hub (cascateamento).
Essa porta não possui um cross interno.
Up-Link
Assim, temos que para conectar hub a hub devemos
utilizar:
–Cabo direto de um porta tradicional com a up-link
–Cabo cross entre duas portas tradicionais ou duas
up-link
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Resumo
A
CROSS
9
B
DIRETO
CROSS
DIRETO
Conexão com Switches
• Trabalhando com switches, não há que se preocupar
se o cabo é do tipo cross ou direto.
• Estes equipamentos possuem uma função chamada
auto MDI/MDIX, que detecta e ajusta a conexão ao
tipo de cabo utilizado.
• Não confundir auto MDI/MDIX com auto-sense, que
é a capacidade do switch de ajustar a velocidade da
conexão .
Cabos UTP 25 pares
• Sistemas de Cabeamento
Estruturado para tráfego de voz,
dados e imagens, segundo
requisitos da norma
ANSI/TIA/EIA-568B.2,
•
São de categoria 5e e utilizados
para cabeamento vertical ou
primário ( backbones) entre
blocos de conexão localizados
nas salas ou armários de
telecomunicações.
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Categorias: cabos par trançado
• Existem cabos de cat 1 até cat 7.
• Como os cabos cat 5E 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
304.8 metros):
CATEGORIAS DE CABOS
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, mas não
são adequados para uso em redes Ethernet.
Categoria 3: Este foi o primeiro padrão de cabos de par trançado desenvolvido
especialmente para uso em redes.
Permitiu seu uso no padrão 10BASE-T, que é o padrão de redes Ethernet de 10
megabits para cabos de par trançado.
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Categoria 4
Categoria 4: Foram usados em redes Token Ring de 16 megabits.
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.
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Categoria 5
Categoria 5: Os cabos de categoria 5 são o requisito mínimo para redes
de 100 megabits(100BASE-TX)
Hoje em dia é mais raro encontrar cabos cat 5 à venda, pois eles foram
substituídos pelos cabos categoria 5E
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Cat 5E
Os cabos Cat5E são suficientes para as redes 100BASE-TX e
1000BASE-T (1Gigabit/s).
Para a velocidade de 1Gbps, é necessária a utilização dos quatro
pares do cabo.
Cada um dos quatro pares deve suportar uma taxa efetiva de
250Mbps em cada direção e simultaneamente (full-duplex), até
uma distância de 100m.
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Categoria 6
• Os cabos de categoria 6 possuem banda passante ainda maior que os cabos
Cat 5E. Por isso, cada um dos pares pode trabalhar com velocidades ainda
mais altas. Assim, os cabos de categoria 6 podem operar com o padrão
1000baseTx, onde cada um dos pares transporta até 500Mbps, conforme
ilustrado na figura abaixo.
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
Categoria 6 A
Para permitir o uso de cabos de até 100 metros em redes 10G (10GBASE-T) foi
criada uma nova categoria de cabos, a categoria 6a ("a" de "augmented", ou
ampliado).
Eles suportam freqüências de até 500 MHz e utilizam um conjunto de medidas
para reduzir a perda de sinal e tornar o cabo mais resistente a interferências.
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CAT 6 A Desvantagens
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:
Cabo cat 6a, com o espaçador interno e comparação entre a espessura do
mesmo volume de cabos cat 5e e cat 6a
Categoria 6 A
É importante notar que existe também diferenças de qualidade entre os conectores
RJ-45 destinados a cabos categoria 5 e os cabos cat 6 e cat 6a, de forma que é
importante checar as especificações na hora da compra.
Embora visualmente os conectores parecem os mesmos, os materiais empregados
e a forma como são instaladas as redes CAT 6A são diferentes. Em geral os
equipamentos são bem mais caros.
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Categorias dos cabos UTP
Categoria Impedância
1
150 ohms
2
100 ohms
Banda passante
n/d
até 1 Mhz
3
4
100 ohms
100 ohms
até 16 Mhz
até 20 Mhz
5/5E
6
100 ohms
100 ohms
100 / 125 Mhz
até 250 Mhz
Velocidade
n/d
1Mbps
4Mbps
10Mbps
100Mbps
16 Mbps
100Mbps
1Gbps
1Gbps
Aplicações
Telefonia analógia
Dados a baixa velocidade
Token Ring (4Mbps)
10BaseT
100BaseT4
Token Ring (16 Mbps)
100BaseTX (2pares)
1000BaseT (4Pares)
Gigabit e 10 Gigabit
Cabos STP (Par trançado com Blindagem, Shielded)
• Par trançado com malha blindada para conferir maior imunidade às
interferências eletromagnéticas externas e blindagem interna
envolvendo cada par trançado para reduzir a diafonia.
• Blindagem não faz parte do sinal. Deve ser aterrada.
• Dois tipos (100 e 150 ohms)
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Cabos STP Vantagens /desvantagens
• Um cabo STP geralmente possui os pares trançados blindados, e
pode alcançar uma largura de banda de 300Mhz em 100 metros de
cabos.
• É utilizado em ambientes com grande nível de interferência
eletromagnética.
• Essa blindagem deve ser aterrada nas pontas
• Devido a blindagem o peso e volume do cabo aumentam
dificultando a instalação e aumentando o custo.
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STP e Aterramento
Não é fácil aterrar cabos STP de forma adequada, especialmente se
quiser usar hubs de fiação antigos não projetados para STP. Neste
caso, se a blindagem não for aterrada em uma das extremidades, ela
se transformará em uma antena multiplicando os problemas de
interferência .
• O cabo STP possui um fio de aço para
aterramento, por isso o conector RJ45 a ser
utilizado é diferente. Nele também é crimpado
este fio, para que os aparelhos conectados
possuam o mesmo potencial elétrico.
• Numa chuva por exemplo, onde há variações de
energia elétrica, um computador poderia queimar
todos os demais por conta do diferencial, isto
sem o devido aterramento na rede.
Principais ferramentas