Tecnologia
Fundamentos de Rede e
Cabeamento Estruturado
Cabeamento Estruturado
Cabeamento Estruturado
• A importância do cabeamento
• Cabeamento para redes pequenas x
cabeamento para grandes redes
– dificuldades
– complexidade
Cabeamento Estruturado
• Um cabeamento estruturado é baseado
em segmentos de cabos entre dois pontos
que são instalados de acordo com as
especificações publicadas nas normas de
cabeamento estruturado
Cabeamento Estruturado
• Vantagens de construir um cabeamento
de acordo com as normas:
– confiabilidade
– gerenciamento
– flexibilidade
Cabeamento Estruturado
• Um sistema de cabeamento baseado nos
padrões e normas e utilizando
componentes de alta qualidade permite
que a rede trabalhe sempre em seu limite,
alem de tornar os serviços estáveis para
os usuários finais
Cabeamento Estruturado
• Cabeamento é a infra-estrutura básica de
uma rede
– cabeamento = fundação de um edifício
• A qualidade da rede está diretamente
relacionada à qualidade de seu
cabeamento
Cabeamento Estruturado
• A Engenharia de Cabling é a área
responsável pelo projeto e implementação
do cabeamento estruturado, tendo como
compromissos básicos:
• Garantia de disponibilidade dos recursos da rede;
• Garantia de desempenho da rede, ou seja, que
cada aplicação tenha um tempo de resposta
satisfatório.
Cabeamento Estruturado
• garantia de disponibilidade seria utilizar
recursos de infra-estrutura que tenham
alto MTBF – Mean Time Between Failure
– e baixo MTTR – Mean Time To Repair.
Cabeamento Estruturado
• garantia de desempenho seria permitir
um tempo de resposta aceitável das
transações, utilizando para isso recursos
de infra-estrutura compatíveis com a
velocidade de rede necessária para as
aplicações.
• Outro fator determinante e a segmentação
da rede, que pode ser feita utilizando-se
como base o mapeamento do perfil de
tráfego
Cabeamento
estruturado x não-estruturado
Estruturado
Não Estruturado
Passagem de cabos por dutos
próprios
Passagem de cabos utilizando a
infra-estrutura telefônica
Definição de padrão para
Passagem de cabos apenas para as
distribuição de áreas de trabalho no workstations existentes
espaço disponível na planta da
empresa e lançamento de cabos para
todos os pontos mapeados
Previsão de crescimento
Sem previsão de crescimento
Cabeamento
estruturado x não-estruturado
Estruturado
Não Estruturado
Utiliza equipamentos de manobra,
como patch panels e blocos
P Não utiliza equipamentos de
manobra, como patch panels ou
blocos
Defin Provável utilização de obras
civis
Raramente utiliza obras civis
A utilização dos dutos de passagem A utilização dos dutos de passagem
ficam dentro do definido pelas
e total e, geralmente, tais dutos se
normas
tornam insuficientes
Alto custo inicial
Baixo custo inicial
Cabeamento estruturado x nãoestruturado
Estruturado
Não Estruturado
Baixo custo de operação
P Alto custo de operação
Alta flexibilidade
Baixa flexibilidade
Documentação adequada e
confiável, com utilização de um
padrão de identificação único e
consistente em todos os elementos
de cabling
Pouca ou nenhuma documentação
Fácil de administrar
Difícil administração
Cabeamento
não-estruturado
Cabeamento estruturado
Normas e Recomendações
Normas e Recomendações
• não encontraremos nenhuma indicação de
como construir o cabeamento nos padrões
do protocolo Ethernet, pois os padrões de
cabeamento são diferentes e estão fora
do escopo do protocolo Ethernet
• As normas para cabeamento estruturado
são basicamente geradas pela
ANSI/EIA/TIA e pela ISO
Normas e Recomendações
• A ISO – International Organisation for
Standardization – e uma entidade
mundialmente reconhecida na geração de
padrões e normas voltadas para diversas
áreas e órgãos. A ISO, estão ligados
diversos outros órgãos, como a IEEE e o
ITU-T. A norma da ISO que trata de
cabling e a ISO-11801
(http://www.iso.org).
Normas e Recomendações
• O American National Standard Institute
(ANSI), Eletronic Industries Association
(EIA) e a Telecommunication Industries
Association (TIA) são organizações que
geram padrões para diversas áreas, assim
como a ISO, porem mais voltadas para o
mercado Americano
Normas e Recomendações
• As normas da ANSI/EIA/TIA são
amplamente utilizadas no mundo, por
serem independentes de fabricante, e
também são as mais utilizadas no Brasil
• A mais recente versão das especificações
de cabeamento estruturado é chamada de
ANSI/EIA/TIA-568-A Commercial
Building Telecommunications Cabling
Standard
Normas e Recomendações
• O objetivo da norma ANSI/EIA/TIA é
fornecer um sistema de cabeamento de
uso geral e independente de fornecedor,
que pode ser utilizado para dados, voz e
vídeo
• Antes da criação das normas
ANSI/EIA/TIA, não havia um guia ou
padrão independente de fabricante que
poderia ser utilizado
Normas e Recomendações
• Nos anos 80, os sistemas de cabeamento
eram projetados principalmente para
suportar telefones e incluíam somente
cabos de par trancado para transporte de
voz analógica
• Se desejássemos transportar dados,
deveríamos instalar um sistema de
cabeamento proprietário de algum
fabricante de computador, como, por
exemplo, a rede Token Ring da IBM.
Normas e Recomendações
• Necessitava passar vários cabos
proprietários para suportar os diversos
equipamentos utilizados na rede.
• Cada fabricante utilizava cabos e
conectores incompatíveis com os demais.
• cada vendedor tinha uma visão diferente
de como deveria ser o sistema de
cabeamento
Normas e Recomendações
• As normas da ANSI/EIA/TIA criram uma
única origem de especificações e
recomendações para sistemas de
cabeamento estruturados,
• Atualmente os fabricantes seguem essa
mesma origem
Normas e Recomendações
• A norma ANSI/EIA/TIA-568-A define, por
exemplo, os requisitos de componentes,
distancias de segmentos de cabos e
configurações físicas, funcionais e
mecânicas das tomadas e conectores
• Podemos projetar sistemas de
cabeamento estruturado utilizando
componentes de diversos fabricantes e
suportando alem de dados, voz e vídeo.
ANSI/EIA/TIA-568-A
ANSI/EIA/TIA-568-A
• Primeira versão em 1995, atualizada em
1998 e 1999
• Define um padrão para sistemas de
cabeamento para edifícios comerciais que
suportam redes de dados, voz e vídeo
• Define os critérios técnicos e de
desempenho para o cabeamento
ANSI/EIA/TIA-568-A
• A principal atualização feita em 1999 diz
respeito aos requisitos de desempenho
do padrão de cabeamento categoria 5E
• o cabeamento para edifícios comerciais
deve fornecer o seguinte:
– Sistema global de telecomunicações para
ambientes empresarias;
– Meio de comunicação, definição de topologia
física, pontos de conexão e meio de
administração;
ANSI/EIA/TIA-568-A
• o cabeamento para edifícios comerciais
deve fornecer o seguinte:
– Meio de comunicação, definição de topologia
física, pontos de conexão e meio de
administração;
– Liberdade de escolha e independência de
fornecedores;
– Produtos de telecomunicações para uso em
ambientes empresarias;
ANSI/EIA/TIA-568-A
• Categorias UTP definidas:
Categoria
Máxima taxa
de
transmissão
Freqüência
Aplicação
1
Ate 1 Mbps
1MHz
Voz analogize, ISDN
Basic Rate
2
4 Mbps
16 MHz
Token-Ring (4Mbps)
3
16Mbps
20MHz
4
10Mbps
20MHz
Token-Ring (4 e
16Mbps) e Ethernet
(10Mbps)
Token-Ring (16Mbps)
e Ethernet (10 Mbps),
porem não foi muito
utilizado
ANSI/EIA/TIA-568-A
Categoria
Máxima taxa
de
transmissão
Freqüência
5
100Mbps
100MHz
1000Mbps (4
pares)
5E
1000Mbps
250MHz
6
1000Mbps
400MHz
Aplicação
FastEthernet (100Mbps).
Atualmente não e mais
suportado pois foi
substituído pelo Cat5E
FastEthernet 100Mbps
155Mbps ATM
Gigabit Ethernet
Gigabit Ethernet. Alta Banda
de rede para as aplicações e
é o cabeamento de rede
mais utilizado em novas
instalações.
ANSI/EIA/TIA-568-A
Categoria
Máxima taxa
de
transmissão
Freqüência
Aplicação
6E
10000Mbps
Ate 625 MHz 10Gigabit Ethernet
(10Gbase-T)
7 (ISO
Classe F,
ainda não
oficial)
10000Mbps
De 600 a 700 Vídeo sob demanda
MHz
Teleradiologia
Sistemas blindados
Topologia Hierárquica
Topologia hierárquica
Sala de
Equipamentos
Sala de
Equipamentos
Cabeamento Vertical (Backbone)
Armario de
Telecomunicacoes
Armário de
Telecomunicacoes
Armario de
Telecomunicacoes
Armario de
Telecomunicacoes
Armario de
Telecomunicacoes
Cabeamento Horizontal
Area de
Trabalho
Área de
Trabalho
Área de
Trabalho
Area de
Trabalho
Area de
Trabalho
Área de
Trabalho
Area de
Trabalho
Area de
Trabalho
Componentes do sistema de
Cabeamento estruturado
Instalações de Entrada
Instalações de Entrada
• fronteira entre a rede externa e a rede
interna de uma empresa
• instalados os componentes de rede
necessários para que as operadoras de
telecomunicações fornecem os serviços
de dados e voz
• se definir o ponto de demarcação
(Demarcation Point)
Área de Trabalho
Área de Trabalho
• Local no qual são instalados as
tomadas, espelhos, cabos e
conectores necessários para fornecer
serviços de dados, voz e imagem para
o usuário final
• São usados patch cords para a
conexão de equipamentos
• comprimento máximo do patch cord e
de 3 metros e tal cabo tem os mesmos
Área de Trabalho
• Patch cords não devem ser
manualmente “fabricados”
• Para cada work área, devemos lançar
pelo menos dois pontos de serviço de
telecomunicações
• Mínimo 10 metros quadrados de área
útil
Cabeamento Horizontal
Cabeamento horizontal
• Porção do sistema de cabeamento que
se estende do outlet/conector de
telecomunicações da área de trabalho
ate a conexão cruzada horizontal
(cross connect horizontal)
• Link básico
• Comprimento máximo: 90 metros
Cabeamento horizontal
• Esse cabeamento deve ser manobrado
o mínimo possível após a instalação
• Deve suportar múltiplos serviços
• Se o cabeamento utilizado é de cobre,
deve-se evitar passá-lo em locais
sujeitos à interferências
eletromagnéticas
Cabeamento horizontal
• Cabos permitidos:
• cabos UTP – Unshield Twisted Pair – de
quatro pares (100 Ohm),
• ScTP – Screened Twisted Pair – de quatro
pares (100 Ohm),
• ScTP de dois pares (150 Ohm),
• um par de fibra ótica multimodo (62.5/125
microns)
• cabo coaxial de 50 Ohm (porém este não é
mais recomendado pela norma para utilização
em novas instalações).
Cabeamento horizontal
• Cabos permitidos:
• cabos UTP – Unshield Twisted Pair – de
quatro pares (100 Ohm),
• ScTP – Screened Twisted Pair – de quatro
pares (100 Ohm),
• ScTP de dois pares (150 Ohm),
• um par de fibra ótica multimodo (62.5/125
microns)
• cabo coaxial de 50 Ohm (porém este não é
mais recomendado pela norma para utilização
em novas instalações).
Cabeamento horizontal
• O comprimento total do cabeamento
horizontal, incluindo o link básico e os
patch cords, não pode ser superior a 100
metros
• Chamamos de canal o link básico e os
patch cords utilizados no armário de
telecomunicações e na área de trabalho
Cabeamento horizontal
• . As especificações da norma IEEE 802.3
para segmentos Ethernet são baseadas
no canal e não somente no link básico
Sala de Equipamentos
Sala de Equipamentos
• Locais planejados para acomodar todos
os equipamentos ativos e passivos de
telecomunicações que deverão atender a
todo o prédio ou campus
• Também chamado de armário principal
• Os Armários de Telecomunicações são
interligados a Sala de Equipamentos
através do cabeamento vertical
Sala de Equipamentos
• Aos Armários de Telecomunicações são
conectadas todas as áreas de trabalho
através do cabeamento horizontal
• Assim, de forma indireta, todas as áreas
de trabalho estão interconectadas a Sala
de Equipamentos
Sala de Equipamentos
 As salas devem ter espaço para que os
técnicos possam trabalhar nos
equipamentos;
 Nestas salas podem coexistir uma porção
das Instalações de Entrada, bem como do
Armário de Telecomunicações para o
andar;
Sala de Equipamentos
• Essa sala deve ser flexível para acomodar
aplicações atuais e futuras, permitindo o
aumento da quantidade de equipamentos,
sem grande impacto nos serviços
Armários de Telecomunicações
Armários de Telecomunicações
• locais destinados a proverem serviços a
um pavimento e não a todo um edifício,
como as salas de equipamentos
• interconecta o cabeamento vertical ao
cabeamento horizontal do pavimento,
utilizando-se de equipamentos de
conexão adequados, como patch panels e
blocos.
Armários de Telecomunicações
• Local para realização da manobra
horizontal (os tipos de manobras serão
explicados mais adiante), permitindo uma
rápida mudança de pontos de
telecomunicações no pavimento;
• Pode ser utilizado para ponto de
interligação intermediária entre diversas
partes do sistema de cabeamento
estruturado;
Armários de Telecomunicações
• Devem ter acesso restrito e controlado,
pois abrigam equipamentos de
telecomunicações, hardwares de conexão
e cabos.
Manobras e Conexões
Manobras e conexões
• conexão é a forma pela qual são
interligados os diversos componentes de
um sistema de cabeamento.
• Ha dois tipos de conexões:
– manobra (cross connection) e
– interconexão (interconnection).
Manobras e conexões
• Interconexões ocorrem quando conexões
simples são feitas ao cabeamento vertical
ou horizontal, por exemplo, quando
conectamos um par de fibra ótica
• Manobras são mudanças nas conexões
entre cabos e hardwares de conexão com
o objetivo de se alterar um ou mais pontos
de telecomunicações, sem ter que agir
sobre o cabeamento horizontal ou a área
de trabalho do usuário
Manobras e conexões
• Há três tipos de manobras:
– manobra principal (Main Cross connect),
– manobra intermediária (Intermediate cross
connect) e
– manobra horizontal (Horizontal Cross
connect).
Manobras e conexões
• A manobra principal é aquela realizada
na sala de equipamentos que lida com
cabos de entrada e de cabeamento
vertical. Este tipo de manobra afeta todo o
sistema de cabeamento estruturado.
Manobras e conexões
• A manobra intermediária é aquela
realizada entre a manobra principal e a
manobra horizontal sobre o cabeamento
vertical.
Manobras e conexões
• A manobra horizontal é aquela realizada
sobre o cabeamento horizontal e afeta
somente uma parte (geralmente um
pavimento) do cabeamento estruturado.
Esta manobra e geralmente feita nos
armários de telecomunicações.
Cabeamento Vertical
Cabeamento vertical
• Por onde passa o maior tráfego da rede e
por onde esse tráfego e distribuído
• Cabeamento vertical tem como função
fornecer interconexão entre os Armários
de Telecomunicações, Sala de
equipamentos e Instalações de Entrada
• Backbone da rede
Cabeamento vertical
• Utilizar cabos atuais que permitam alta
velocidade de transmissão, pois por esse
cabeamento passara um grande
quantidade de tráfego;
• Definição do local de passagem desses
cabos, geralmente utiliza-se shafts
existentes para tal fim nos edifícios;
Cabeamento vertical
• Hardwares de conexão de boa qualidade
para finalizar todo o cabeamento;
• Planejado para ter uma vida útil de 3 a 10
anos
Cabeamento vertical
• Cabos reconhecidos pela norma:
– par trancado não-blindado (UTP – Unshielded
Twisted Pair),
– Par trancado Laminado (ScTP – Screened
Twisted Pair),
– Par trancado blindado (STP – Shielded
Twisted Pair),
– Fibra ótica multimodo 62.5/125 microns,
– Fibra ótica monomodo 8-9/125 microns.
Topologia hierárquica
Sala de
Equipamentos
Sala de
Equipamentos
Cabeamento Vertical (Backbone)
Armario de
Telecomunicacoes
Armário de
Telecomunicacoes
Armario de
Telecomunicacoes
Armario de
Telecomunicacoes
Armario de
Telecomunicacoes
Cabeamento Horizontal
Area de
Trabalho
Área de
Trabalho
Área de
Trabalho
Area de
Trabalho
Area de
Trabalho
Área de
Trabalho
Area de
Trabalho
Area de
Trabalho
Interconexão de vários edifícios
Interconexão de edifícios
Principal
ER e EF
ER
Operadoras
Cabeamento de Backbone
inter-edifícios
ER
Equipamentos de Conexão
Equipamentos de conexão
• Todo componente do sistema de
cabeamento responsável por conectar
cabos ou fibras pode ser considerado
equipamento de conexão
• Equipamentos ativos
• Equipamentos passivos
Hub
• Ponto central em uma rede com topologia
estrela
• Barramento centralizado, tendo portanto
uma topologia física em estrela e uma
topologia lógica em barramento
• Quando um sinal chega em uma porta do
hub, esse equipamento regenera e
amplifica o sinal e o retransmite para
todas as outras portas
Hub
• meio físico compartilhado
• barramento lógico internamente e
funciona da mesma forma que um
barramento físico
Hub
Barramento físico = meio compartilhado
Hub
Barramento Lógico = meio compartilhado
Switch
• Equipamento fisicamente similar ao Hub,
mas funcionalmente diferente
• Centro de uma rede local com topologia
física estrela
• Switch segmenta a rede em vários
domínios de colisão diferentes
• Não retransmite o sinal recebido em uma
porta para todas as outras
Switch
Conectores e Tomadas
Conectores e Tomadas
• Para cada meio de transmissão é
padronizada sua conectorização,
especificando características:
– físicas,
– mecânicas,
– funcionais,
– MTBF e
– MTTR
Conectores cabos coaxiais
• Tipo N
Conectores cabos coaxiais
• Tipo BNC
Conectores cabos coaxiais
• Tipo F
Conectores cabos TP
• RJ-45
Conectores cabos TP
• Tomada modular
Conectores óticos
• Conector ST
Conectores óticos
• Conector SC
Blocos de Conexão
Blocos de conexão
• A utilização de blocos nasceu com a
telefonia
• Blocos utilizados em cabeamento
estruturado diferem totalmente dos blocos
de telefonia
• Blocos são instalados em placas de
madeira compensada fixados na parede
ou em suportes diretamente no rack de
telecomunicações
Blocos de conexão
• Bloco BLI
Blocos de conexão
• Bloco 110
Blocos de conexão
• Bloco Krone LSA
Patch Panel
Patch Panel
• Equipamento passivo
• Ponto central em uma topologia estrela
• Os cabos que vem das áreas de trabalho
(cabeamento horizontal) são
conectorizados no patch panel e,
utilizando patch cords, conectamos as
áreas de trabalho aos equipamentos
ativos
Patch Panel
Transceiver
Transceiver
• Pequenos equipamentos que têm a
função de transformar um tipo de interface
em outro, por exemplo, de AUI para RJ-45