2 - REDES DE COMPUTADORES TIPOS DE REDES TOPOLOGIAS LÓGICA E FÍSICA

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Ambientes computacionais e conectividade
2 - REDES DE COMPUTADORES, TIPOS DE REDES, TOPOLOGIAS LÓGICA E FÍSICA E CABEAMENTO ESTRUTURADO (DL)
TÓPICO 01
REDES DE COMPUTADORES, TIPOS DE REDES, TOPOLOGIAS LÓGICA E FÍSICA E CABEAMENTO ESTRUTURADO
Olá, estudante! 
Seja bem-vindo(a) à unidade de estudo redes de computadores, tipos de redes, topologias lógica e física e cabeamento estruturado.
Para entender melhor o papel que os computadores exercem em um sistema de redes, considere a internet um recurso de grande importância na atualidade. Isso porque, estar conectado a ela é essencial em diversos seguimentos, tais como o comércio, a indústria, a saúde, educação etc. Por isso, o projeto de uma rede que será conectada à internet exige um planejamento detalhado e cauteloso, a exemplo, a conexão de um computador pessoal (PC – personal computer) à internet.
Vale ressaltar que os recursos do computador também precisam ser considerados para a conexão, o que inclui o tipo de equipamento que conecta o PC, tal como placa de rede (NIC - Network interface card) ou um modem. Assim, da mesma forma que protocolos e regras devem ser configurados, outras condições têm que ser satisfeitas, inclusive a seleção de um navegador web apropriado, como o World Wide Web (www) — sistema hipertextual que opera por meio da internet (KUROSE, 2013).
Você já parou para pensar como os computadores se comunicam entre eles?
Para iniciar nossos estudos a respeito das redes de computadores, convido você a refletir sobre o seguinte diálogo entre colaboradores de uma empresa.
TIRINHA
Tirinha de uma conversa entre a Cristina (colaboradora) e o Paulo (Administrador de Redes) de uma empresa.
Podemos verificar nesse diálogo entre Cristina e Paulo aspectos relacionados aos serviços básicos em redes, tal como seus conceitos, suas arquiteturas e sua interconexão, os quais serão aprofundados no decorrer do presente estudo.
Ao final deste conteúdo, você será capaz de:
· Compreender o que são redes de computadores;
· Compreender os tipos de redes;
· Compreender as topologias de redes;
· Compreender e diferenciar topologia física e lógica;
· Entender a potencialidade, os desafios e como fazer cabeamento estruturado.
A conectividade, que faz parte da realidade da sociedade contemporânea, e viabiliza diferentes tipos de interações, negócios, relacionamentos entre outros, tem como base as redes de computadores.
Redes de computadores
As redes de computadores permitem que todos os computadores se comuniquem utilizando um protocolo, regras e formatos específicos, atuando, assim, como um gerenciador de acesso. A figura na sequência mostra uma situação em que envolve um problema de conexão à internet.
FIGURA 1 | POR QUE ESTOU SEM INTERNET?
Nessa figura, temos, no primeiro quadro, o colaborador diante de um computador. A tela em evidência está aberta em uma página mostrando que não há conexão com a internet. Ele então conversa com um segundo colaborador. No quadro 2, o segundo colaborador responde que o problema pode ser decorrente de diversos fatores. No quadro 3, o segundo colaborador aparece atrás do computador com o cabo de rede de internet na mão, mostrando que o computador estava desconectado da rede de acesso à internet.
Por meio da interpretação da tirinha, podemos perceber que não apenas componentes são necessários para o funcionamento da internet; uma vez que os tipos de componentes são essenciais no sentido de definirmos a importância da conexão física e lógica para garantir a interconectividade.
A internet é a maior rede de dados do mundo, e que consiste em muitas redes interconectadas, incluindo redes de pequeno, médio e grande porte. Os computadores individuais são as origens e os destinos das informações que trafegam pela internet. Assim, conexão a ela pode ser classificada de algumas formas.
A conexão à internet pode ser dividida em: conexão física, conexão lógica e as aplicações necessárias (TANENBAUM, 2011).
Cada uma dessas divisões possui especificidades, sendo que, na sequência, temos uma descrição desses elementos que possibilitam a conexão à internet:
	
Conexão física
Conexão lógica
Aplicativos ou programas
	É realizada pela conexão de uma placa de expansão, como um modem ou uma placa de rede, entre um PC e os recursos da rede. É utilizada para transferir os sinais entre PCs dentro de uma Rede local (LAN – Local Area Network) e para dispositivos remotos na internet (KUROSE, 2013).
Outro ponto a ser considerado é o navegador web, que compreende um programa que habilita seus usuários a interagirem com documentos HTML (HyperText Markup Language ou Linguagem de Marcação de Hipertexto), e hospeda dados em um servidor da rede. Dessa forma, o navegador exibe o HTML como página web.
EXEMPLO
Entre os navegadores web da atualidade estão: MS Internet Explorer, MS Edge, Google Chrome, Opera, Mozilla Firefox e o Safari.
Os navegadores web também utilizam aplicativos plug-in proprietários para exibir tipos de dados especiais, como filmes ou animações. Essa é uma visão inicial da internet, e ainda que possa parecer um processo muito simples, ao explorarmos ela mais profundamente, ficará evidente que o envio de dados pela Internet é uma tarefa complexa.
Vamos aprofundar nossos estudos relativos às redes de acesso residencial e corporativa, por meio da seguinte leitura.
ESTUDO GUIADO
Leia as páginas 20 até 24 sobre as redes de acesso residencial e corporativa.
CLIQUE NO LINK E LEIA O LIVRO
KUROSE, J.; ROSS, K. W. Redes de computadores e a internet: uma abordagem top-down. 6. ed. São Paulo: Pearson, 2013.
Nessa leitura temos que para acessar as redes de computadores precisamos ter uma infraestrutura adequada, que começamos a estudar a partir de agora.
Uma placa de rede – Network interface card (NIC) ou adaptador de rede – oferece capacidades de comunicações nos dois sentidos, ou seja, entre a rede e um computador pessoal ou um dispositivo de rede qualquer.
	A placa de rede a...
	ser utilizada precisa ser compatível com o meio físico utilizado para a interconexão e com os protocolos utilizados na rede local.
Em um sistema de computação baseado em por desktops, é uma placa de circuito impresso que reside em um slot na placa-mãe (motherboard) ou encontra-se já disponível diretamente (onboard). Provê uma interface de conexão com o meio físico de rede, sendo utilizada para essa interconexão (STALLINGS, 2002). Na figura a seguir, encontramos um modelo de placa de rede.
FIGURA 2 | PLACA DE REDE
Em um sistema de computação baseado em notebooks, netbooks ou outros modelos portáteis, a placa de rede é normalmente integrada. Nos modelos mais antigos, ficava disponível em um cartão PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association), atribuído a um consórcio de empresas de tecnologia informática que produziu a especificação com o mesmo nome para uma interface de 16 bits de expansão de computadores portáteis (STALLINGS, 2002).
Atualmente, a interface de rede nos computadores utiliza como conexão, normalmente, os conectores RJ45 fêmeas, do padrão RJ (registered jack), como um conector físico e de seus cabos (STALLINGS, 2002). Ademais, alguns fatores devem ser considerados na escolha de uma placa de rede.
Apresentamos na sequência os fatores a se considerar para selecionar uma placa de rede:
	Protocolos
	Ethernet (arquitetura de interconexão para redes locais, como uma rede de área local baseada no envio de pacotes), Token Ring, FDDI ou outros.
	Tipos de meios de comunicação para a interconexão
	
Pares trançados, cabos coaxiais, fibras ópticas ou redes wireless.
A conectividade à internet exige uma placa adaptadora, que pode ser um modem ou uma placa de rede (ou adaptadora). Normalmente, utiliza-se a segunda opção, que, em alguns computadores, já vem instalada na placa-mãe, sendo então, denominada de placa onboard. Entretanto, em outros casos, além da conexão com a placa de rede (onboard ou offboard), temos que ter um modem. Normalmente, ele é necessário para as conexões de dados em que o link é alugado de uma operadorade serviços. 
É importante destacar que um modem ou modulador é um dispositivo que:
· proporciona ao computador a conectividade por meio de uma linha telefônica; em alguns outros casos, de uma linha telefônica dedicada, conhecida como LP ou linha privativa; ou de um cabeamento específico (coaxial ou óptico);
· converte (modula) os dados de um sinal digital em sinal analógico compatível com o meio de comunicação a ele destinado. Na extremidade receptora, demodula o sinal, o qual é convertido novamente em sinal digital;
· pode ser instalado internamente ou ligado ao computador externamente, usando uma linha telefônica (como nas tecnologias DSL - Digital Subscriber Line).
Na figura a seguir, encontramos um dos modelos de modem da atualidade.
FIGURA 3 | MODEM
Já as próximas figuras mostram, respectivamente, uma placa de rede PCMCIA e um adaptador Ethernet USB (Universal Serial Bus).
FIGURA 4 | CARTÃO PCMCIA
FIGURA 5 | PLACA DE REDE USB
USB (Universal Serial Bus) é uma tecnologia mais simples, fácil e mais rápida que as antigas. Ela possibilita a conexão de diversos tipos de aparelhos a computadores e dispositivos móveis, evitando assim o uso de um tipo específico de conector para cada equipamento.
O podcast na sequência apresenta um panorama geral da conectividade à internet.
PODECAST
VISÃO GERAL DA HISTÓRIA DA CONECTIVIDADE À INTERNET
O conteúdo desse podcast é importante para compreendermos os grandes passos que foram dados em relação à conectividade à internet, e para nos preparar para os grandes passos que ainda poderemos dar nessa história da internet, a qual já revolucionou muitas coisas. Logo, em uma visão geral da conectividade, temos que:
· No início da década de 1960, foram introduzidos modems para oferecer a conectividade de terminais 'burros' com um computador central;
· Na década de 1970, os BBS permitiram que os usuários fizessem a conexão para inserir ou ler mensagens em quadro de avisos;
· Nos anos 1980, tornou-se desejável transferir arquivos, gráficos e outros padrões;
· Nos anos 1990, a velocidade dos modems aumentou para até 56 kbps;
· A partir do ano 2000, os serviços de alta velocidade se tornaram desejáveis.
Agora, convido você a ampliar seus conhecimentos sobre os primórdios da internet, por meio da seguinte leitura.
Leia as páginas 55 e 56, em que há uma entrevista de Leonard Kleinrock a respeito de seu computador ter se tornado o primeiro nó da internet.
CLIQUE NO LINK E LEIA O LIVRO
KUROSE, J.; ROSS, K. W. Redes de computadores e a internet: uma abordagem top-down. 6. ed. São Paulo: Pearson, 2013.
Muito interessante, não é mesmo? Saber como tudo começou. Agora, vamos entender quais os tipos de redes que podemos conectar os nossos equipamentos.
TIPOS DE REDES 
REDES DE DADOS
As redes de dados, também conhecidas como redes de comunicação de dados, foram desenvolvidas como um resultado dos aplicativos empresariais escritos para microcomputadores, com a intenção de atender as demandas computacionais de seus usuários. 
É importante observar que as empresas levaram muito tempo para adotar computadores pessoais em suas operações, contudo, o lançamento de alguns aplicativos desencadeou um rápido crescimento da indústria de computadores.O principal objetivo para a utilização dos ambientes em redes é o compartilhamento de recursos computacionais, a nível de hardware e software.
Nas décadas de 1970 e 1980, os microcomputadores não eram conectados da mesma maneira que os terminais "burros" compartilhavam os recursos dos computadores de grande porte (mainframes); portanto, não havia uma maneira eficiente de compartilhar dados entre vários microcomputadores (FOROUZAN, 2008).
Mainframe é um computador de grande porte dedicado ao processamento de grandes volumes de dados, com alto desempenho, performance, escalabilidade e segurança. Apesar de o nome mainframe remeter à enorme estrutura centralizada em que eram executados os processamentos dos dados, ao longo dos anos, esse servidor vem ocupando cada vez menos espaço físico e agregando maior capacidade computacional.
Em razão de operar com processadores especializados, além de recursos de criptografia, compactação, IO de rede, IO de disco, processamento Java, processamento Linux, por exemplo, em uma mesma máquina, ele obtém melhores tempos no processamento transacional on-line ou batch, pela eficiência na distribuição das tarefas, otimizando a entrega de resultados.
FIGURA 6 | DISQUETE E A SNEAKERNET
No início, as companhias investiram em computadores como dispositivos autônomos que, às vezes, vinham acompanhados de impressoras. Quando os empregados que não tinham impressoras queriam imprimir documentos, tinham que copiar seus arquivos em disquetes, levá-los até seu colega de trabalho para que este carregasse-o em seu PC e então fazer a impressão. Essa versão bastante rústica de rede tornou-se conhecida com sneakernet.
Os sneakernets criavam várias cópias dos dados. E, cada vez que um arquivo era modificado, ele teria que ser compartilhado novamente com todas as outras pessoas que precisavam daquele arquivo. Porém, se duas pessoas modificavam o arquivo e depois tentavam compartilhá-lo, um dos conjuntos de modificações era perdido.
Por isso, as empresas precisavam de uma solução que respondesse satisfatoriamente a três questões:
• Como evitar a duplicação de equipamentos e recursos?
• Como se comunicar eficazmente?
• Como configurar e gerenciar uma rede?
A partir dessas reflexões as empresas perceberam, então, que a tecnologia de rede aumentaria a produtividade enquanto economizaria dinheiro. Desse modo, novas redes foram criadas ou expandidas tão rapidamente quanto surgiam novos produtos e tecnologias de rede. Para as redes do início dos anos 1980, houve uma grande expansão no uso do seu conceito, apesar da desorganização na primeira fase de desenvolvimento.
	
Atenção!
	Nessa mesma década, as tecnologias de rede foram elaboradas usando diferentes implementações de hardware e software, sendo que cada empresa criadora usava seus próprios padrões. Esses padrões individuais eram desenvolvidos devido à competição com outras companhias. Surgiu, então, o conceito das arquiteturas proprietárias. Consequentemente, muitas das novas tecnologias de rede eram incompatíveis umas com as outras, não garantindo a interconectividade.
Tornou-se cada vez mais difícil para as redes que usavam especificações diferentes se comunicarem entre si. E, por isso, frequentemente era necessário que o equipamento antigo de rede fosse removido para que fosse implementado o novo equipamento (FOROUZAN, 2008).
Uma das primeiras soluções para esse problema foi a criação de padrões de redes locais (LAN). Acompanhe nos slides a seguir alguns resultados disso.
FIGURA 8 | POTENCIAL DA REDE LOCAL
Com o crescimento de uma empresa, ficavam aparentes as desvantagens do sneakernet. Como resultado, as grandes empresas investiram em uma rede local (LAN), a qual permitiu que os usuários, dentro dos departamentos, transferissem os arquivos eletronicamente e com rapidez.
Em virtude dos então padrões de redes locais oferecerem um conjunto aberto de diretrizes para a criação de hardware e software, equipamentos de diferentes companhias poderiam se tornar compatíveis. Isso permitiu estabilidade na implementação de redes locais. Desse modo, sistemas provenientes de fabricantes diferentes poderiam se interconectar desde que fossem de uma arquitetura aberta.
CURIOSIDADE
	
Em um sistema de rede local, cada departamento da empresa...
	Em um sistema de rede local, cada departamento da empresa é uma espécie de ilha. Porém, à medida que o uso do microcomputador nas empresas cresceu, logo se percebeu que até mesmo as redes locais não eram o suficiente. Conforme as empresas foram expandindo, abriram novos escritórios de vendas regionais por todo o mundo ou novas filiais. Cada escritório tinha, então, sua própria rede local, seus próprios softwares, aplicativos e hardwares, além de seu próprio administrador de redes. Cada departamento funcionava eficientemente,mas era isolado eletronicamente dos demais departamentos. Isso, frequentemente, causava uma grande deficiência em toda a empresa, ou seja, um atraso no acesso às informações que precisavam ser compartilhadas. Era necessário, portanto, um modo de mover informações de maneira rápida e eficiente, não só dentro da empresa, mas também de uma empresa para outra (FOROUZAN, 2008).
TABELA 1 | DISTÂNCIA ENTRE CPUS, A SUA LOCALIZAÇÃO E A DENOMINAÇÃO
	DISTÂNCIAS ENTRE CPUS
	LOCALIZAÇÃO DAS CPUS
	NOME
	0,1 m
	Placa de circuito impresso
	Placa-mãe - Personal área network (PAN)
	1,0 m
	Mainframe
	Sistemas de computadores - redes
	10 m
	Sala
	Rede local (LAN) - sua sala de aula
	100 m
	Edifício
	Rede Local (LAN) - sua Universidade
	1000 m = 1 km
	Cidade universitária ou blocos de edifícios
	Rede Local (LAN) - Universidade São Judas, campi Mooca
	100.000 m = 100 km
	País
	Rede de longa distância (WAN)
	1.000.000 m = 1000 km
	Continente	
	Rede de longa distância (WAN) - Ásia; Oceania
	10.000.000 m = 10.000 km
	Planeta
	Rede de longa distância - a Internet
	100.000.000 m = 100.000 km
	Earth-moon system
	Rede de longa distância (WAN) - Satélites artificiais e da Terra
INSTITUCIONAL, 2021.
Nessa tabela temos a descrição dos valores de distâncias entre CPUs, localização dos CPUs e o nome dado à rede. Convido você a fazer uma análise sucinta de cada uma das redes apresentadas na tabela anterior, por meio do artigo a seguir.
SAIBA MAIS
LAN, WLAN, MAN, WAN, PAN: conheça os principais tipos de redes
Link de acesso: https://canaltech.com.br/infra/lan-wlan-man-wan-pan-conheca-os-principais-tipos-de-redes
RASMUSSEN, B. LAN, WLAN, MAN, WAN, PAN: conheça os principais tipos de redes. Canaltech, [s.l.], [s.d.]. Disponível em: <https://canaltech.com.br/infra/lan-wlan-man-wan-pan-conheca-os-principais-tipos-de-redes/>. Acesso em: 09 fev. 2020.
Agora, assista à videoaula na sequência, que apresenta um resumo do histórico das redes.
VÍDEO AULA (HISTÓRIA DAS REDES)
https://player.vimeo.com/video/509776501
Após essa viagem no tempo por meio da história das redes, vamos conhecer o que são tipologias físicas e lógicas.
Topologia física e lógica
Os equipamentos que se conectam diretamente a um segmento de rede são chamados de dispositivos, e estão divididos em duas classificações, a saber:
Classificação dos equipamentos que se conectam diretamente à rede:
Classificação dos equipamentos que se conectam diretamente à rede:
	
Usuário final
	Incluem computadores, impressoras, scanners e outros dispositivos que fornecem serviços diretamente ao usuário. Os dispositivos de usuário final que fornecem aos usuários uma conexão à rede são também conhecidos como hosts (SOARES, 1995);
	
Rede
	Incluem os dispositivos que fazem a interconexão de todos os dispositivos do usuário final, permitindo que se comuniquem.
Além disso, há as topologias de rede que definem a estrutura da rede. Uma parte da definição de topologia é a topologia física e a outra é a topologia lógica.
Topologia física
A topologia física é o layout efetivo dos fios ou meios físicos utilizados. Destacamos na sequência as topologias físicas comumente utilizadas:
TOPOLOGIA EM BARRAMENTO (BUS)
Usa um único cabo backbone que é terminado em ambas as extremidades e todos os hosts são diretamente conectados a ele. Backbone (que significa espinha dorsal ou rede de transporte) é uma rede principal por onde os dados dos clientes trafegam.
TOPOLOGIA EM ANEL (RING)
Conecta um host ao próximo e o último host ao primeiro. Isso cria um anel físico utilizando o cabo.
TOPOLOGIA EM ESTRELA
Conecta todos os cabos a um ponto central de concentração.
TOPOLOGIA EM ESTRELA ESTENDIDA (EXTENDED STAR)
Une estrelas individuais ao conectar hubs ou switches. Essa topologia pode estender a finalidade e a cobertura da rede.
TOPOLOGIA HIERÁRQUICA
É semelhante a uma estrela estendida. Porém, ao invés de unir hubs ou switches, o sistema é vinculado a um computador que controla o tráfego na topologia.
TOPOLOGIA EM MALHA (MESH)
É implementada para prover a maior proteção possível contra interrupções de serviço. A utilização de uma topologia em malha nos sistemas de controle, por exemplo, de uma empresa de energia interligados em rede. Assim, cada host tem suas próprias conexões com todos os outros hosts. Apesar de a internet ter vários caminhos (rotas) para qualquer local, ela não adota a topologia em malha completa.
Podemos observar na próxima figura as principais topologias físicas encontradas nas redes de comunicação de dados.
FIGURA 10 | TOPOLOGIAS FÍSICAS
Observamos na figura a apresentação de tipos de topologias físicas em seis quadros diferentes: topologia de barramento; topologia em estrela estendida; topologia em anel; topologia hierárquica; topologia em estrela; e topologia em malha.
Topologia lógica
A topologia lógica de uma rede é a forma como os hosts se comunicam pelos meios. Os dois tipos mais comuns de topologias lógicas são broadcast e passagem de token. As topologias lógicas comumente usadas são:
Broadcast
Cada host envia seus dados a todos os outros hosts conectados ao meio físico da rede. Não existe uma ordem que deve ser seguida pelas estações para usar a rede, considerando que o primeiro a chegar é o primeiro a utilizar. A Ethernet funciona dessa maneira;
Passagem de token
Controla o acesso à rede, passando um token eletrônico sequencialmente para cada host. Quando um host recebe o token (permissão para transmitir), significa que ele pode enviar dados à rede. Se o host não tiver dados a serem enviados, ele vai passar o token para o próximo host e o processo será repetido.
Exemplo
Dois exemplos de redes que usam passagem de token são token ring e fiber distributed data interface (FDDI). Uma variação dessas duas redes é a arcnet, em que a passagem de token ocorre por uma topologia de barramento.
CABEAMENTO PARA REDES DE COMUNICAÇÃO DE DADOS
Iniciaremos nossa visão geral sobre cabeamento para redes de comunicação de dados com o seguinte podcast.
PODECAST (CABOS WIRELESS E REDES DE COMPUTADORES)
https://soundcloud.com/animaead/anima-ti-acc-unid2-pod2-v1-22012021
Feita essa análise geral sobre cabos, wireless e redes de computadores, vamos observar, na figura a seguir, um exemplo do significado das siglas utilizadas nas especificações dos cabos (FOROUZAN, 2008).
FIGURA 11 | SIGNIFICADO DE 10 BASE-T
Nessa figura, temos o significado de 10 BASE-T. 10 indica a velocidade da rede local = 10 Mbps. Base indica a banda base e T indica o tipo de cabo e o comprimento máximo.
Exemplo
Alguns exemplos de especificações Ethernet relacionadas ao tipo de cabo incluem:
• 10BASE-T;
• 10BASE5;
• 10BASE2.
Vamos detalhar na sequência essas especificações Ethernet relacionadas ao tipo de cabo:
ESPECIFICAÇÃO 10BASE-T
A especificação 10BASE-T se refere à velocidade de transmissão a 10 Mbps. O tipo de transmissão é a banda base, termo que se refere à faixa de frequência original de um sinal de transmissão antes de ser convertido ou modulado para uma faixa de frequência diferente. Por exemplo, um sinal de áudio pode ter um intervalo de banda base de 20 hertz a 20.000 hertz (20 Hz a 20 kHz). Quando é transmitido em uma radiofrequência (RF), é modulado para uma faixa de frequência muito mais alta e inaudível. O T significa que os pares são trançados. O cabo por par trançado (twisted pair) possui pares de fios entrelaçados um ao redor do outro para cancelar as interferências eletromagnéticas (EMI) e foi inventado por Alexander Graham Bell no final do século XIX.
ESPECIFICAÇÃO 10BASE5
A especificação 10BASE5 se refere à velocidade de transmissão a 10 Mbps. O tipo de transmissão é banda base. O 5 representa a capacidade do cabo de permitir que o sinal transite aproximadamente até 500 metros antes que a atenuação venha a interromper a capacidade do receptor de interpretar corretamente o sinal sendo recebido. É também geralmente conhecida como thicknet. Porém, esse nome designa, na realidade, um tipo de rede, enquanto a 10BASE5 é o cabeamento usado naquela rede (FOROUZAN, 2008).
ESPECIFICAÇÃO10BASE2
Já a especificação 10BASE2 se refere à velocidade de transmissão a 10 Mbps. O tipo de transmissão é banda base. O 2 indica que o máximo comprimento aproximado de um segmento é de 200 metros antes que a atenuação venha a interromper a capacidade do receptor de interpretar corretamente o sinal sendo recebido. Mas comprimento máximo do segmento é de fato 185 metros.
Vale lembrar que, quando o diâmetro da rede supera os valores máximos padronizados, podemos utilizar os repetidores de sinal, de acordo com o meio de comunicação de dados escolhido (FOROUZAN, 2008).
Cabos coaxiais
O cabo coaxial consiste em um condutor de cobre envolto por uma camada isolante flexível. O condutor central também pode ser feito de um fino cabo de alumínio laminado, permitindo que seja industrializado a baixo custo. Esse condutor central pode ser rígido ou flexível.
Sobre o material isolante, há uma folha metálica que age como um segundo fio no circuito e como blindagem para o fio interior. A blindagem também reduz a quantidade de interferências eletromagnéticas externas.
A seguinte figura ilustra as camadas normalmente encontradas nos cabos coaxiais, bem como um dos conectores mais utilizados, o conector BNC (Bayonet-Neill-Concelman ou British Naval Connector) (FOROUZAN, 2008).
FIGURA 12 | CABO COAXIAL
Observamos nessa figura que o cabo é composto por revestimento externo, com uma blindagem de malha de cobre, e na segunda camada, mais externa, com isolamento plástico. Por fim, há a camada mais interna com o condutor de cobre. Conector BNC é inserido na extremidade desse tipo de cabo. Abaixo da imagem há as informações: velocidade e throughput: 10 100 Mbps; custo: barato; meios físico e tamanho do conector: médio; comprimento máximo do cabo: 500m. Entre as vantagens do cabo coaxial destacam-se:
· Pode cobrir maiores distâncias que o cabo de par trançado blindado (STP), o cabo de par trançado não blindado (UTP), e o cabo de par trançado screened (ScTP), sem a necessidade de repetidores. 
· É mais barato que o cabo de fibra óptica e a tecnologia é bem conhecida. Tem sido utilizado por muitos anos em vários tipos de comunicação de dados inclusive na TV a cabo (FOROUZAN, 2008; TANENBAUM, 2011).
Ao trabalhar com cabo, é importante considerar a sua espessura. À medida que aumenta a espessura do cabo, aumenta também a dificuldade de se trabalhar com ele. Isso porque o cabo tem de ser puxado pelas tubulações, dutos, conduítes ou calhas existentes, que têm espessuras muitas vezes limitadas.
Por isso, o cabo coaxial pode ser encontrado com diversas espessuras. O maior diâmetro foi especificado para uso como cabo de backbone Ethernet, devido a sua maior extensão de transmissão e suas características de rejeição ao ruído. Esse tipo de cabo coaxial é frequentemente chamado de thicknet. Como a denominação sugere, na prática, esse tipo de cabo pode ser muito rígido para ser instalado facilmente em algumas situações. Geralmente, quanto mais difícil for a instalação dos meios de rede, mais cara ela é.
Acompanhe na sequência imagens desses cabos.
FIGURA 13 | CABO COAXIAL
O cabo coaxial é mais caro de instalar do que o cabo de par trançado.
FIGURA 14 | CABOS COAXIAL THICKNET E THINNET
O cabo coaxial do tipo thicknet quase não é mais usado, exceto para fins de instalações especiais ou industriais (FOROUZAN, 2008; TANENBAUM, 2011). No passado, esse cabo com um diâmetro externo de apenas 0,35 cm era usado em redes Ethernet. Ele era especialmente utilizado nas instalações que exigiam que o cabo fizesse muitas curvas (principalmente de 90º) e em retornos pela tubulação. Já o thinnet era mais fácil de instalar, e a instalação era também mais econômica. Isso fez com que algumas pessoas o chamassem de cheapernet. A malha externa de cobre ou metálica no cabo coaxial constitui metade de seu circuito elétrico e deve-se ter muito cuidado para garantir uma conexão elétrica sólida em ambas as extremidades, resultando em aterramento apropriado. Uma conexão de blindagem ruim é uma das maiores fontes de problemas de conexão na instalação do cabo coaxial.
É importante notar que problemas de conexão resultam em ruídos elétricos que interferem na transmissão de sinais no meio da rede. Por essa razão o thinnet não é mais comumente utilizado na prática, e nem suportado pelos padrões mais modernos (100 Mbps ou maior) para redes Ethernet. (FOROUZAN, 2008; TANENBAUM e WETHERALL, 2011).
Cabos de pares trançados - STP
O cabo de par trançado blindado (STP - Shielded Twisted Pair) combina as técnicas de blindagem, cancelamento e trançamento de fios. Na figura que segue, encontramos as principais camadas do cabo STP.
FIGURA 15 | CABO DE PARES TRANÇADOS BLINDADO - STP
Essa figura apresenta os componentes do cabo STP, sendo eles: capa, braided shield, blindagem de folha metálica e pares trançados. Abaixo, há um quadro com os valores de velocidade e throughput de 10 a 100 Mbps; custo moderado; meios físicos e tamanho do conector médio e grande; e comprimento máximo do cabo de 100 m.
	
Atenção!
	Cada par de fios é envolvido por uma malha metálica (normalmente conhecida como APL ou alumínio politenado). Geralmente é um cabo de 150 ohm de resistência elétrica.
Sabe-se que o STP compartilha muitas das vantagens e desvantagens do cabo de par trançado não blindado (UTP - Unshielded Twisted Pair), como oferecer maior proteção contra todos os tipos de interferências externas, mas é mais caro e difícil de instalar do que o UTP. (FOROUZAN, 2008; TANENBAUM e WETHERALL, 2011).
Entre as vantagens do cabo de pares trançados destacam-se:
· Reduz o ruído elétrico dentro dos cabos, como ligação dos pares e a diafonia, algo especificado para utilização nas instalações de rede token ring;
· Reduz também ruídos eletrônicos externos dos cabos, como, por exemplo, a interferência eletromagnética (EMI) e interferência da frequência de rádio (RFI).
Um novo híbrido do UTP, como o STP tradicional, é o screened UTP (ScTP), também conhecido como foil twisted pair (FTP). Na figura seguinte, encontramos as principais camadas do cabo ScTP.
FIGURA 16 | CABO DE PAR TRANÇADO - SCTP
Nessa figura, temos o cabo de par trançado - UTP com revestimento externo seguido da blindagem externa. Os fios estão dispostos aos pares e trançados. Eles possuem isolamento em plástico com código de cores. Abaixo da imagem estão as informações: Velocidade e throughput: 10 a 100 Mbps. Custo: moderado. Meios físico e tamanho do conector: médio a grande. Comprimento máximo do cabo: 100 m.
O ScTP é basicamente o UTP envolvido em uma blindagem de folha ou malha metálica, sendo também um cabo de 100 ohm de resistência elétrica.
Vale ressaltar que muitos instaladores e fabricantes de cabos podem utilizar o termo STP para descrever o cabeamento ScTP. Porém, é importante entender que a maioria das referências feitas ao STP hoje, na verdade, referem-se ao cabeamento blindado de quatro pares.
	Atenção!
	Os materiais da blindagem metálica no STP e no ScTP precisam estar aterrados nas duas extremidades.
Se o aterramento for feito incorretamente ou se houver qualquer descontinuidade no comprimento inteiro do material blindado, o STP e o ScTP podem se tornar suscetíveis a grandes problemas de ruído. Eles são suscetíveis porque permitem que a blindagem funcione como uma antena captando sinais indesejados, e esse efeito atua nas duas direções. Assim, a blindagem não só impede que as ondas eletromagnéticas entrantes causem ruído nos fios de dados, mas também minimiza a saída das ondas eletromagnéticas irradiadas.
Com relação às desvantagens dos cabos STP e ScTP estão:
· Não podem percorrer distâncias tão longas como outros meios de rede, como cabo coaxial ou fibra óptica, sem que o sinal seja repetido.
· Isolamento e blindagem se combinam para aumentar consideravelmente o tamanho, peso e custo do cabo em relação a outros tipos.
· Os materiais de blindagem tornam as terminações mais difíceis e suscetíveis a más práticas de instalação.
Entretanto, o STP e o ScTP ainda têm seu lugar, especialmente, na Europa ou em instalaçõesem que EMI e RFI são intensas e próximas ao cabeamento. (FOROUZAN, 2008; TANENBAUM e WETHERALL, 2011).
A interferência eletromagnética (EMI) e a interferência de radiofrequência (RFI) são dois fenômenos em que os dispositivos eletrônicos criam e são afetados pela radiação eletromagnética.
Cabos de pares trançados - UTP 
O cabo de par trançado não blindado (UTP - Unshield Twisted Pair) é um tipo de fio de quatro pares usado em uma variedade de redes. Cada um dos oito fios individuais de cobre no cabo UTP é coberto por material isolante. Além disso, cada par de fios é trançado em volta de si. 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. Para reduzir ainda mais a diafonia entre os pares, o número de trançamentos entre eles varia.
Entre as vantagens do cabo UTP destacam-se:
· Fácil de ser instalado;
· Mais barato que outros tipos de meios de comunicação utilizados em redes. Aliás, o UTP custa menos por metro do que qualquer outro tipo de cabeamento de redes locais;
· Como tem o diâmetro externo menor, o UTP não ocupa os dutos de cabeamento tão rapidamente quanto outros tipos de cabos.
Da mesma forma que o cabo STP, o cabo UTP deve seguir especificações rígidas no que se refere à quantidade de trançamentos permitidos por metro de cabo.
FIGURA 17 | CABO DE PAR TRANÇADO UTP - CARACTERÍSTICAS
O cabo de par trançado é composto por pares de fios, sendo que cada um deles é isolado do outro e todos são trançados juntos dentro de uma cobertura externa.
Não há uma blindagem física; sua proteção é dada pelo efeito de cancelamento mútuo dos campos eletromagnéticos, devido aos fios estarem trançados.
O cabo de par trançado sem blindagem, projetado para redes, contém quatro pares de fios de cobre sólidos. O cabo tem uma impedância de 100 ohms – um fator importante que o diferencia dos outros tipos de fios de telefone e de par trançado.
FIGURA 18 | PARES TRANÇADOS PARA SINAIS ANALÓGICOS E DIGITAIS
Os pares trançados podem ser utilizados tanto para sinais analógicos como para sinais digitais. A largura de banda depende da espessura do fio e da distância percorrida. Em muitos casos, é possível alcançar diversos megabits/s por alguns quilômetros. Devido ao custo e ao desempenho obtidos, os pares trançados são utilizados em larga escala e é provável que continuem a ser nos próximos anos.
A figura a seguir apresenta mais detalhes sobre esse cabo de par trançado.
FIGURA 19 | CABO DE PAR TRANÇADO - UTP E PONTOS DE DESTAQUE
Nessa figura temos o cabo de par trançado - UTP, formado por revestimento externo com cabos trançados dois a dois com isolamento em plástico e código de cores. Abaixo da imagem, há um quadro com as informações: Velocidade e throughput: 10 ou 100 ou até 1000 Mbps (dependendo da qualidade, categoria do cabo). Custo médio por nó: o mais econômico. Meios físico e tamanho do conector: pequeno. Comprimento máximo do cabo: 100 m.
A chamada categoria 5, atualmente, é o tipo de cabo frequentemente utilizado e implementado em instalações de rede. Contudo, previsões de analistas e pesquisas independentes indicam que o cabo de categoria 6 vai substitui-lo em instalações de rede. 
O fato de que os requisitos de enlace e canal em categoria 6 são compatíveis com a categoria 5e, o que faz com que seja muito fácil escolherem categoria 6 e substituir a categoria 5e em suas redes. Ou seja, as aplicações que funcionam em categoria 5e funcionarão em categoria 6.
A figura a seguir, ilustra um exemplo de utilização do cabo UTP interligando diversos dispositivos de redes.
FIGURA 20 | CABO DE PARA TRANÇADO UTP - EXEMPLO DE UTILIZAÇÃO
Observamos nessa figura um exemplo de conexão. A partir do servidor de arquivos conectado a um hub/concentrador, que é ligado por um cabo de 100 metros a um repetidor. Outro cabo do mesmo comprimento conecta o repetidor à estação de trabalho.
A real vantagem de sua utilização é o tamanho. Como tem o diâmetro externo menor, o UTP não ocupa os dutos de cabeamento tão rapidamente quanto outros tipos de cabos. Esse pode ser um fator muito importante para se levar em consideração, particularmente quando se instala uma rede em um prédio antigo, por exemplo.
Entre as demais vantagens do cabo UTP destacam-se:
· Fácil de ser instalado;
· Mais barato que outros tipos de meios de comunicação utilizados em redes. Aliás, o UTP custa menos por metro do que qualquer outro tipo de cabeamento de redes locais;
· Como tem o diâmetro externo menor, o UTP não ocupa os dutos de cabeamento tão rapidamente quanto outros tipos de cabos.
Além disso, quando o cabo UTP é instalado usando um conector RJ, fontes potenciais de ruído na rede são muito reduzidas e uma conexão bem sólida é praticamente garantida. Há, no entanto, desvantagens no uso do cabeamento de par trançado.
Entre as desvantagens do cabo UTP estão:
· Maior propensão a ruídos e interferências elétricas do que outros tipos de meios físicos de rede;
· Distância entre amplificações dos sinais menor no UTP do que nos cabos coaxiais e de fibra óptica. (FOROUZAN, 2008; TANENBAUM e WETHERALL, 2011).
Cabe observar que o cabo de par trançado já foi considerado mais lento na transmissão de dados do que outros tipos de cabos. Todavia, isso não é mais verdade. Na realidade, atualmente, o cabo de par trançado é considerado o meio baseado em cobre mais veloz.
CONEXÕES ENTRE DISPOSITIVOS
Para que ocorra comunicação entre dispositivos, o sinal transmitido da origem precisa ser entendido pelo destinatário, sob o ponto de vista tanto físico como de software. Assim, o sinal transmitido precisa ser recebido corretamente pela conexão do circuito projetado para receber sinais.
	Atenção!
	O pino transmissor da fonte precisa estar, em última instância, conectado ao pino receptor do destino.
Há alguns tipos de conexões de cabos entre dispositivos de rede (COMER, 2016). Na figura a seguir, um switch de rede local está conectado ao computador. O cabo que conecta da porta do switch à porta da placa de rede é denominado cabo direto.
FIGURA 21 | CABO DIRETO
Observamos nessa figura uma caixa switch conectada a um computador pelo cabo direto. No mercado, os cabos denominados de diretos são, na grande maioria, STPs, quando os conectores forem metálicos, ou serão UTPs, quando os conectores forem não metálicos.
Na próxima figura, dois switches são conectados. O cabo que conecta de uma porta do switch a outra porta de switch é denominado cabo cruzado (COMER, 2016).
FIGURA 22 | CABO CRUZADO - CROSSOVER
Nessa figura, temos dois switches ligados por um cabo cruzado. Já, na figura seguinte, o cabo que conecta o adaptador RJ-45 na porta COM do computador à porta do console do roteador ou switch é denominado um cabo rollover (COMER, 2016).
FIGURA 23 | CABO ROLLOVER
Podemos observar na figura anterior o adaptador RJ-45 na porta COM do computador à porta do console do roteador ou switch, que é denominado um cabo rollover.
	
REFLITA
	Os PCs exigem um adaptador de RJ-45 para DB-9 ou de RJ-45 para DB-25. As configurações da porta COM são 9,600 bps, 8 bits de dados, sem paridade, 1 bit de parada, sem controle de fluxo. Isso proporciona acesso de console fora da banda. A porta de comutação AUX pode ser utilizada para um console conectado por modem.
Os cabos são definidos pelo tipo de conexões, ou pinagens, desde uma extremidade à outra do cabo. Conforme demonstrado na videoaula a seguir.
VÍDEO AULA (CONEXÕES E PINAGENS)
https://player.vimeo.com/video/509782877
Agora que você conheceu os conceitos básicos de cabeamento e pinagens, vamos começar a detalhar um pouco mais esse assunto.
Para aprofundar seus conhecimentos a respeito das categorias dos cabos de pares trançados, efetue a seguinte leitura.
ESTUDO GUIADO
Leia as páginas página 59 a 60 do Capítulo 2 - Camada física, a respeito das categorias dos cabos de pares trançados.
CLIQUE NO LINK E LEIA O LIVRO
TANENBAUM, A.S. & WETHERALL, D. REDES DE COMPUTADORES. 5. ED. São Paulo: Pearson, 2011.
Essa leitura fecha osconceitos sobre esse tipo de cabo. Agora vamos estudar sobre os meios ópticos.
MEIOS ÓPTICOS
Antes de estudarmos as especificações dos tipos de fibras ópticas utilizadas na conexão de rede, ouça o podcast a seguir, que traz explicações gerais sobre como funciona a transmissão de sinal por meio de fibra óptica. 
PODECAST (O ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO)
https://soundcloud.com/animaead/anima-ti-acc-unid2-pod3-v1-22012021
PODECAST (SÍNTESE MODELAGEM PARAMÉTRICA)
https://soundcloud.com/animaead/sintese-modelagem-parametrica
PODECAST (SÍNTESE - ASSESSMENT, FEEDBACK E SOFTSKILLS0)
https://soundcloud.com/animaead/sintese-assessment-feedback-e-softskills
Fibras ópticas multimodo
A parte de uma fibra óptica pela qual os raios de luz se propagam é chamada de núcleo da fibra. Na figura que segue, ilustra a estrutura de uma fibra óptica.
FIGURA 24 | FIBRA ÓPTICA
Nessa figura temos a camada mais externa de uma fibra óptica: revestimento ou buffer, revestimento interno e núcleo.
Vale ressaltar que os raios de luz só podem entrar no núcleo da fibra se seus ângulos estiverem dentro da abertura numérica da fibra especificada. Da mesma maneira, uma vez que os raios tenham entrado no núcleo da fibra, existe um número limitado de caminhos ópticos que podem ser seguidos pelo raio de luz por meio da fibra. Esses caminhos ópticos são chamados modos de propagação.
	
Atenção!
	Se o diâmetro do núcleo da fibra for suficientemente grande para que haja muitos caminhos por onde a luz possa se propagar pela fibra, a fibra é chamada de multimodo. Já a fibra monomodo possui um núcleo muito menor que só permite que os raios de luz se propaguem em um modo de propagação dentro da fibra.
A figura na sequência ilustra os tipos de fibras ópticas em relação ao perfil do índice de refração do núcleo (FOROUZAN, 2008; KUROSE, 2013).
FIGURA 25 | TIPOS DE FIBRAS ÓPTICAS QUANTO AO PERFIL DO ÍNDICE DE REFRAÇÃO DO NÚCLEO
Podemos observar nessa figura os tipos de fibras ópticas quanto ao perfil do índice de refração do núcleo, a saber, o monomodo, que exige um caminho muito reto e o multimodo, com vários caminhos.
Cada cabo de fibra óptica utilizado para redes consiste normalmente de duas fibras de sílica com revestimentos separados. Uma fibra transporta dados transmitidos do dispositivo A (Tx) até o dispositivo B (Rx). 
A próxima figura mostra um tipo de conexão entre dispositivos ópticos utilizando duas fibras ópticas.
FIGURA 26 | TRANSMISSÃO E RECEPÇÃO - TX E RX
Nessa figura temos a transmissão e recepção - Tx e Rx - como conexões interligadas nas duas pontas. A outra fibra transporta dados do dispositivo B (Rx) ao dispositivo A (Tx). As fibras são semelhantes a duas vias de mão única indo em direções opostas. Isso proporciona um link de comunicação full-duplex. O par trançado de cobre usa um par de fios para transmissão e um par para recepção. Os circuitos de fibra óptica usam uma única fibra para transmitir e uma outra fibra para receber. Tipicamente, estes dois cabos de fibra estão em um único revestimento externo até que cheguem ao ponto em que estão ligados os conectores. A figura que segue apresenta um modelo de conector óptico (FOROUZAN, 2008; KUROSE, 2013).
FIGURA 27 | CONECTOR ÓPTICO
Nessa figura, temos um conector óptico. Até que os conectores sejam ligados, não existe a necessidade de blindagem, pois nenhuma luz escapa quando está dentro de uma fibra. Isto quer dizer que não existem questões de diafonia quando se trata de fibras.
CURIOSIDADE
	
É muito comum encontrar pares de fibras múltiplas revestidos no...
	É muito comum encontrar pares de fibras múltiplas revestidos no mesmo cabo, permitindo que um único cabo seja lançado por andares ou edifícios entre equipamentos de dados. Um cabo desses pode conter de 2 a 48 ou mais fibras separadas. Ademais, a fibra pode transportar muito mais bits por segundo e transportá-los muito além do que pode um cabo de cobre.
Geralmente, cada cabo de fibra óptica é composto de cinco partes: o núcleo, o revestimento interno, um buffer, um material reforçante e uma capa externa. No Infográfico a seguir, encontramos a estrutura interna de uma fibra óptica. Clique em cada uma das partes para conferir descrição e especificações a respeito.
Portanto, a área externa do núcleo é opticamente menos densa do que o centro, e a luz pode propagar-se mais rapidamente na parte externa do núcleo.
Na figura a seguir, encontramos a construção interna de fibras ópticas (FOROUZAN, 2008; KUROSE, 2013).
Este formato é usado já que um raio de luz que segue um modo de propagação, o qual vai diretamente ao centro do núcleo, não precisa propagar-se como um raio que segue um modo que é refletido na fibra.
Assim, todos os raios devem chegar juntos na extremidade da fibra. Depois, o receptor, na extremidade da fibra, recebe um sinal de luz em vez de um pulso longo e fraco.
REVESTIMENTO INTERNO
CABO DE FIBRA ÓPTCA MULTIMODO PADRÃO
MATERIAL DE BUFFER
FORMATOS DOS CABOS
FIBRA
CONSTRUÇÃO LOOSE-TUBE
SAIBA MAIS +
CONSTRUÇÃO TIGHT-BUFFERED
SAIBA MAIS +
SAIBA MAIS
A fibra de aramida (aramid, em inglês) é uma fibra sintética muito resistente e leve. De cor amarelada e mais comumente conhecida como Kevlar®, as fibras de aramida possuem propriedades como excelente resistência mecânica, estabilidade dimensional, resistência à abrasão e resistência térmica, características que proporcionam ao produto um amplo campo de aplicações.
Para saber mais sobre a fibra de aramida:
https://www.carbonstore.com.br/blog/conhecendo-os-materiais-fibra-de-aramida/
BRITZKI, L. Conhecendo os materiais - fibra de aramida. CarbonStore, [s.l.], 2016. Disponível em: https://www.carbonstore.com.br/blog/conhecendo-os-materiais-fibra-de-aramida. Acesso em: 09 fev. 2021.
Realmente, a fibra de aramida possui excelentes características para serem utilizadas nesse processo de condução.
Foto emissores
Os diodos emissores de luz (LEDs) infravermelha ou laser de emissão superficial com cavidade vertical (VCSELs) são dois tipos de fonte de luz geralmente usados com fibra multimodo. Os LEDs são um pouco mais baratos para fabricar e não exigem tanta preocupação com a segurança quanto os lasers. Porém, os LEDs não podem transmitir a luz por meio dos cabos a tanta distância quanto os lasers. A fibra multimodo (62,5/125) pode transportar dados a distâncias de até 2.000 metros (FOROUZAN, 2008; KUROSE, 2013).
Fibras ópticas monomodo
A fibra monomodo consiste nas mesmas partes da multimodo, sendo que a capa externa da fibra monomodo é geralmente amarela. A maior diferença entre elas é que a monomodo permite que somente um modo de luz se propague por meio do núcleo da fibra óptica. O núcleo da monomodo é de oito a dez mícrons em diâmetro. Mas os núcleos mais comuns são os de nove mícrons. Uma marcação 9/125 no revestimento da fibra monomodo indica que a fibra tem um diâmetro de 9 mícrons e o revestimento interno é de 125 mícrons em diâmetro.
Um laser infravermelho é usado como fonte de luz em uma fibra monomodo. O raio de luz que ele gera entra no núcleo a um ângulo de 90°. Como resultado, os pulsos dos raios de luz que transportam dados em uma fibra monomodo são essencialmente transmitidos em linha reta direto pelo meio do núcleo, o que aumenta em muito a velocidade e a distância que os dados podem ser transmitidos.
Devido a esse formato, a fibra monomodo é capaz de transportar taxas mais elevadas de transmissão de dados (largura de banda) e a maiores distâncias de lances de cabo que a fibra multimodo. Assim, sabe-se que a fibra monomodo pode transportar dados de rede local por até 3.000 metros. Apesar de essa distância ser considerada um padrão, novas tecnologias aumentaram esse valor. Por sua vez, a multimodo é capaz de transportar só até 2.000 metros aproximadamente.
A figura na sequência compara os tamanhos relativos do núcleo e do revestimento interno para os dois tipos de fibra óptica em diferentes vistas em secção. O núcleo da fibra menor é mais refinado em uma fibra monomodo, sendo essa razãopara a monomodo possuir uma largura de banda e um alcance de distância do cabo maior que a fibra multimodo. Entretanto, isso significa maiores custos de fabricação.
FIGURA 28 | FIBRAS ÓPTICAS - DIMENSÕES
Nessa figura observamos 4 dimensões de fibra óptica, sendo multimodo de 100 a 140 mícrons. Multimodo de 62.5 a 125 mícrons. Multimodo de 50 a 125 mícrons. E monomodo de 10 a 125 mícrons.
Agora convido você a aprofundar seus estudos em relação à comparação entre fibras ópticas e fios de cobre, por meio da seguinte leitura.
ESTUDO GUIADO
Leia as páginas 64 e 65 do Capítulo 2 - Camada física, a respeito da comparação entre fibras ópticas e fios de cobre.
CLIQUE NO LINK E LEIA O LIVRO
TANENBAUM, A. S.; WETHERALL, D. Redes de computadores. 5. ed. São Paulo: Pearson, 2011.
Essa comparação feita na leitura anterior nos ajuda a entender as vantagens e desvantagens de cada um dos modelos apresentados.
Cabe destacar que as fibras laser e monomodo são mais caras que as fibras multimodo e LEDs. Devido a essas características, a fibra monomodo é frequentemente usada para conectividade dentro dos edifícios.
Você sabia que existem cabos de fibras ópticas que interligam continentes?
Para saber mais a respeito do cabo submarino que foi desenvolvido para melhorar a conectividade entre Brasil e Europa leia o seguinte artigo.
SAIBA MAIS
Um cabo de fibra óptica submarino melhorará a conectividade entre os continentes americano e europeu. O projeto deve ser concluído em 2021 e é a primeira conexão direta de alta velocidade e tráfego de dados entre os continentes. O cabo ligará as cidades de Fortaleza, no Ceará, a Sines, em Portugal.
Para saber mais a respeito, leia o artigo 'Brasil e Europa: cabo de fibra óptica submarino melhorará conectividade entre continentes', disponível em:
https://www.gov.br/pt-br/noticias/transito-e-transportes/2020/12/brasil-e-europa-cabo-de-fibra-optica-submarino-melhorara-conectividade-entre-continentes
O cabo submarino de fibra óptica submarino tem por finalidade melhorar a conectividade entre os continentes americano e europeu. O projeto foi concluído em 2021, sendo a primeira conexão direta de alta velocidade e tráfego de dados entre os continentes. O cabo liga as cidades de Fortaleza, no Ceará, a Sines, em Portugal. 
Redes sem fios
Um entendimento das normas e padrões que se aplicam à tecnologia sem-fio garante que as redes implantadas serão interoperáveis e em conformidade. Da mesma forma que em redes cabeadas, o IEEE é o principal originador dos padrões para redes sem-fio. Ainda que as WLANs DSSS fossem capazes de interoperar com as WLANs Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS), surgiram problemas que motivaram modificações no design pelos fabricantes. Neste caso, a tarefa do IEEE era simplesmente criar um padrão que coincidisse com a solução do fabricante. (FOROUZAN, 2008; KUROSE, 2013).
Os padrões foram desenvolvidos dentro das regulamentações criadas pela Federal Communications Commission (FCC). Confira a seguir o que os termos DSSS e os tipos 802.11 representam quando falamos de redes sem fios.
O QUE É O DSSS?
Trata-se de uma tecnologia chave contida dentro do padrão 802.11. Derivado do inglês, Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS), ele se aplica aos dispositivos sem-fio, operando dentro da faixa de 1 a 2 Mbps. Um sistema DSSS pode operar a até 11 Mbps, mas não é considerado em comprimento acima de 2 Mbps. O padrão aprovado 802.11b aumentou as capacidades de transmissão para 11 Mbps.
802.11b
Também chamado de Wi-Fi™ ou sem-fio de alta velocidade, refere-se aos sistemas DSSS que operam a 1, 2, 5.5 e 11 Mbps. Todos os sistemas 802.11b são retrocompatíveis, dado que também suportam 802.11 para as taxas de dados de 1 e 2 Mbps só para DSSS. Essa retrocompatibilidade é extremamente importante, pois permite a atualização da rede sem-fio sem precisar repor as placas de rede ou pontos de acesso.
Os dispositivos 802.11b podem alcançar uma alta taxa de throughput de dados ao usar uma técnica de codificação diferente do 802.11, permitindo que uma maior quantidade de dados seja transferida durante o mesmo período.
802.11a
O padrão 802.11a cobre os dispositivos WLAN que operam na banda de transmissão de 5 GHZ. A utilização dessa faixa impede a interoperabilidade dos dispositivos 802.11b, dado que operam dentro de 2,4 GHZ.
O 802.11a é capaz de fornecer throughput de dados de 54 Mbps e com a tecnologia proprietária conhecida como velocidade dupla alcança 108 Mbps. Nas redes práticas, um regime mais padrão é de 20 a 26 Mbps.
802.11g
Esse padrão oferece a mesma largura de banda do 802.11a com retrocompatibilidade para os dispositivos 802.11b usando a tecnologia de modulação Othogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) (FOROUZAN, 2008; KUROSE, 2013).
A maioria dos dispositivos de 802.11b ainda não chega ao throughput de 11 Mbps e geralmente funciona na faixa de 2 a 4 Mbps.
CURIOSIDADE
	
O padrão Wi-Fi de próxima geração é o Wi-Fi 6,...
	O padrão Wi-Fi de próxima geração é o Wi-Fi 6, conhecido como 802.11ax. Esse padrão se baseia nos pontos fortes do 802.11ac, aumentando a eficiência, a flexibilidade e a escalabilidade. Isso permite que as redes atuais e novas tenham mais velocidade e maior capacidade com aplicações de próxima geração. Além disso, une a liberdade e a alta velocidade da conexão sem fio Gigabit Ethernet à confiabilidade e à previsibilidade encontradas no rádio licenciado.
Assim, permite que empresas e provedores de serviços ofereçam suporte a aplicações atuais e novas na mesma infraestrutura de LAN sem fio (WLAN), enquanto melhora a qualidade do serviço para aplicações mais antigas. Isso prepara o cenário para novos modelos de negócios e maior adoção de Wi-Fi (CISCO, 2020).
TOPOLOGIAS E DISPOSITIVOS PARA REDES SEM FIOS 
Uma rede sem-fio pode consistir em um mínimo de dois dispositivos. A seguinte figura mostra um exemplo de interface para redes wireless.
FIGURA 29 | INTERFACE PARA REDE WIRELESS
Com a disponibilidade de placas de rede sem-fio, onboard ou offboard, uma rede improvisada pode ser estabelecida e competir com qualquer rede ponto a ponto cabeada. Ambos os dispositivos agem como servidores e clientes nesse ambiente. No entanto, ainda que proporcione conectividade, a segurança é mínima, como é o caso também do throughput (taxa de transferência).
Outro problema com o tipo de rede wireless é a compatibilidade. Muitas vezes, as placas de redes de diferentes fabricantes não são compatíveis com os padrões existentes IEEE 802.11a, b, g e n (COMER, 2016).
SAIBA MAIS
Para saber sobre os principais tipos de redes Wi-Fi, leia o artigo 'Entenda a diferença entre as redes Wifi A B G N', disponível em:
https://www.minhaconexao.com.br/blog/entenda-a-diferenca-entre-as-redes-wifi-a-b-g-n/
MINHA CONEXÃO. Entenda a diferença entre as redes Wifi A B G N. Minha conexão, [s.l.], 2020. Disponível em: https://www.minhaconexao.com.br/blog/entenda-a-diferenca-entre-as-redes-wifi-a-b-g-n/. Acesso em: 09 fev. 2020.
Para resolver o problema de compatibilidade, um ponto de acesso (AP Access point) é comumente instalado para agir como hub central para o modo de infraestrutura da WLAN. A figura que segue apresenta um exemplo de um dispositivo para redes wireless.
FIGURA 30 | DISPOSITIVO WIRELESS
O AP é ligado por meio de fios à rede local cabeada para fornecer o acesso à internet e a conectividade à rede cabeada. Os APs são equipados com antenas e fornecem conectividade sem-fio para uma determinada área conhecida como célula. Na próxima figura, vemos um exemplo de utilização do AP em uma rede.
FIGURA 31 | PONTO DE ACESSO (AP)
Dependendo da composição estrutural do local em que são instalados o AP e o tamanho e o ganho da antena, o tamanho da célula pode variar muito. Na maioria dos casos, a faixa foca entre 91,44 metros a 152,4 metros. Para atender maiores áreas, podem ser instalados múltiplos pontos de acesso com um certo grau de sobreposição. A sobreposição permite roaming entre as células (COMER, 2016). Na figura a seguir, encontramos um exemplo de utilizaçãoAP.
FIGURA 32 | EXEMPLO DE AP
Podemos observar na figura uma pessoa conectada a um notebook e a representação da conexão de APs, de um aparelho a outro. Esse exemplo, é semelhante aos serviços fornecidos pelas companhias de telefones celulares. A sobreposição, em redes AP múltiplas, é crítica para permitir o movimento dos dispositivos dentro da WLAN.
	Atenção!
	Apesar de não estar mencionado nos padrões IEEE, uma sobreposição de 20% a 30% é desejável quando consideramos WLAN. Essa taxa de sobreposição permite o roaming entre as células e possibilita a atividade de desconexão e reconexão transparente sem nenhuma interrupção nos serviços.
Quando um cliente é ativado dentro da WLAN, é iniciada uma escuta por um dispositivo compatível com o qual se quer associar. Isso é conhecido como varredura, que pode ser ativa ou passiva.
A varredura ativa faz com que uma solicitação seja enviada do nó sem-fio que procura ligar-se à rede. A solicitação contém o Service Set Identifier (SSID) da rede à qual se deseja ligar. Quando é encontrado um AP com o mesmo SSID, o AP publica uma resposta à sonda. Assim, estão concluídas as etapas de autenticação e associação (COMER, 2016).
OS NÓS PODEM SER SIMPLESMENTE ESTAÇÕES DE TRABALHO, TIPO DESKTOPS OU NOTEBOOKS.
Os nós passivos de varredura, por sua vez, procuram quadros de gerenciamento de beacon, os quais são transmitidos pelo AP (modo infraestrutura) ou por nós de ponto improvisados. Quando um nó recebe um beacon que contém o SSID da rede à qual está tentando ligar-se, é feita uma tentativa para a ligação à rede. A varredura passiva é um processo contínuo e os nós podem se associar ou desassociar com APs, conforme for mudando a intensidade do sinal.
Para aprofundar seus conhecimentos sobre o padrão 802.11 da arquitetura e pilha de protocolos, efetue a seguinte leitura.
ESTUDO GUIADO
Leia as páginas 187 até 189 do Capítulo 4 - Controle de acesso ao meio, item 4.4.1, a respeito do padrão 802.11 da arquitetura e pilha de protocolos.
CLIQUE NO LINK E LEIA O LIVRO
TANENBAUM, A. S.; WETHERALL, D. Redes de computadores. 5. ed. São Paulo: Pearson, 2011.
E com essa leitura sobre o padrão 802.11 encerramos esta Unidade que tratou sobre Redes de computadores.
SÍNTESE
Nesta unidade, definimos o histórico das redes, os conceitos das redes de computadores, as conexões físicas e lógicas necessárias, os conceitos a respeito de conectividade e de suas evoluções, os tipos de redes, os cabeamentos, e a especificação dos cabos mais utilizados, passando pelos cabos de pares trançados UTP, STP, cabos coaxiais e fibras ópticas. Também vimos os tipos de cabos utilizados para a conexão entre equipamentos e dispositivos. E, então, finalizamos com os conceitos de redes sem fios. 
Consulte suas anotações de estudos sobre os itens citados e veja se você consegue, a partir disso, rascunhar conteúdo para cada um dos objetivos de aprendizagem propostos no início da unidade.
Chegamos, assim, ao final dos estudos dessa unidade. Veja a seguir o webstorie como os principais pontos abordados.
TÓPICO 02
Referências Bibliográficas
BRASIL. Brasil e Europa: cabo de fibra óptica submarino melhorará conectividade entre continentes. Brasília, DF, 2020. Disponível em: https://www.gov.br/pt-br/noticias/transito-e-transportes/2020/12/brasil-e-europa-cabo-de-fibra-optica-submarino-melhorara-conectividade-entre-continentes. Acesso em: 09 fev. 2021.
BRITZKI, L. Conhecendo os materiais - fibra de aramida. CarbonStore, [s.l.], 2016. Disponível em: https://www.carbonstore.com.br/blog/conhecendo-os-materiais-fibra-de-aramida/. Acesso em: 09 fev. 2021.
CISCO. O que é Wi-Fi 6?. São Paulo: Cisco, 2020.
COMER, D. Redes de computadores e Internet. 6. ed. São Paulo: Bookman, 2016.
FOROUZAN, B. A. Comunicação de dados e redes de computadores. 4. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2008.
KUROSE, J.; ROSS, K. W. Redes de computadores e a internet: uma abordagem top-down. 6. ed. São Paulo: Pearson, 2013.
MINHA CONEXÃO. Entenda a diferença entre as redes Wifi A B G N. Minha conexão, [s.l.], 2020. Disponível em: https://www.minhaconexao.com.br/blog/entenda-a-diferenca-entre-as-redes-wifi-a-b-g-n/. Acesso em: 09 fev. 2020.
RASMUSSEN, B. LAN, WLAN, MAN, WAN, PAN: conheça os principais tipos de redes. Canaltech, [s.l.], [s.d.]. Disponível em: https://canaltech.com.br/infra/lan-wlan-man-wan-pan-conheca-os-principais-tipos-de-redes/. Acesso em: 09 fev. 2020.
SOARES, L. F. G. et al. Redes de computadores: das LANs, MANs e WANs às redes ATM. Rio de Janeiro: Campus, 1995.
STALLINGS, W. Arquitetura e organização de computadores: projeto para o desempenho. 5. ed. São Paulo: Prentice Hall, 2002.
TANENBAUM, A. S.; WETHERALL, D. Redes de computadores. 5. ed. São Paulo: Pearson, 2011.