Introdução à infraestrutura de redes de computadores

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Introdução à
infraestrutura de
redes de
computadores
Prof.º Fábio Contarini Carneiro
Descrição
Meios de transmissão metálicos e ópticos utilizados na construção de
infraestruturas de redes de computadores.
Propósito
O conhecimento dos tipos de cabeamento utilizados para a montagem
de infraestruturas de redes de computadores é fundamental para os
profissionais que trabalharão com projeto e implantação de redes de
computadores, pois a escolha correta do meio de transmissão
impactará diretamente no custo de implantação, no desempenho e na
confiabilidade do sistema como um todo.
Objetivos
Módulo 1
Conceitos básicos de infraestrutura
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Descrever os elementos e os componentes de uma infraestrutura de
rede de computadores.
Módulo 2
Cabeamento metálico
Explicar o funcionamento e as aplicações dos cabos metálicos dos
tipos par trançado e coaxial.
Módulo 3
Cabeamento óptico
Explicar o funcionamento e as aplicações da fibra óptica.
Neste conteúdo, estudaremos os principais meios de transmissão
utilizados na implantação de infraestruturas de redes de
computadores: o cabeamento metálico e o cabeamento óptico.
Antes de entrarmos nas especificidades de cada meio de
transmissão, estudaremos a importância da infraestrutura de redes
e como ela é estruturada. Veremos os elementos da infraestrutura e
os principais componentes que são utilizados em sua
implementação.
Ainda dentro do estudo das infraestruturas, veremos a importância
do cabeamento estruturado e faremos uma introdução aos padrões
e normas utilizados para implantação de cabeamento estruturado,
tanto para prédios comerciais quanto para ambientes industriais.
Em seguida, estudaremos os meios de transmissão metálicos e
ópticos utilizados para comunicação de dados. O primeiro meio de
transmissão a ser estudado será o par trançado, muito importante
para implantação de um cabeamento estruturado e o principal meio
utilizado para a montagem de redes locais. Veremos sua
constituição, evolução, seus princípios de funcionamento e suas
Introdução
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1 - Conceitos básicos de infraestrutura
Ao �nal deste módulo, você será capaz de descrever os elementos e os componentes de uma
infraestrutura de rede de computadores.
vantagens e desvantagens. Discutiremos também os padrões de
cores de conectorização para redes de computadores.
Continuando nossos estudos sobre cabeamento metálico, você
conhecerá como é o princípio de funcionamento do cabo coaxial,
um excelente meio de transmissão quando é necessária a
transmissão de dados a distâncias médias (até cerca de 1km) com
alta vazão. Devido a possuir boa blindagem natural que lhe dá certa
proteção contra interferências eletromagnéticas, é muito utilizado
para distribuição de Internet a cabo de alta velocidade
(notadamente por operadores de TV a cabo) e para ligação com
equipamentos rádio.
Por fim, estudaremos como funcionam as fibras ópticas. Para isso,
iniciaremos nossos estudos aprendendo sobre os fenômenos da
refração e da reflexão total e como eles são utilizados para a
transmissão de luz dentro de uma fibra óptica. Você conhecerá os
diferentes tipos de fibra e a importância de cada uma. Por fim, verá
a importância das fibras (e dos cabos submarinos) para a
comunicação de longa distância).
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Evolução das redes de computadores
No mundo moderno as redes de computadores estão presentes em
praticamente todos os lugares. Quando acessamos a Web, lemos
nossos e-mails e acessamos de redes sociais, estamos fazendo uso
explícito da rede de computadores. Mas existem outros momentos em
que essas redes fazem parte de nosso cotidiano sem que prestemos
muita atenção.
Exemplo
Quando utilizamos um cartão de crédito ou débito para fazer
pagamentos. Para a comunicação com os servidores que liberam os
pagamentos, existe uma grande rede de dados efetuando a interação
entre o cliente, as operadoras de cartão de crédito e os bancos.
E para que tudo isso possa funcionar de maneira segura e eficiente,
existe toda uma infraestrutura de comunicação por trás.
Além disso, houve marcos históricos que revolucionaram a área da rede
de computação. Veja dois a seguir.
Comunicação entre
computadores
Na década de 60,
surgem os primeiros
registros de
comunicação entre
computadores, quando
foram desenvolvidos
sistemas proprietários
nos quais todos os
componentes da rede
eram fornecidos por um
único fabricante.
Padronização entre
computadores
Na década de 1970,
surgem os primeiros e
necessários esforços
de padronizar os
mecanismos de
comunicação, visando
permitir que redes
pudessem ser
montadas com
diferentes tipos de
equipamentos, não
importando seus
fabricantes.
Com a proliferação dos sistemas de computação que invadiram os mais
diferentes ramos de atividades, surgiram também vários tipos de redes

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de computadores, cada uma desenvolvida para suprir as necessidades
particulares de cada organização.
Independentemente da tecnologia de rede utilizada por uma ou outra
organização, precisamos de infraestruturas de comunicação que
permitam a interconexão das diferentes tecnologias de redes de
computadores.
O que é infraestrutura de redes?
É o sistema que permite o gerenciamento da troca de dados entre
equipamentos de uma organização, assim como a troca de dados entre
equipamentos de diferentes organizações. Uma boa infraestrutura de
redes deve garantir que o sistema seja seguro, trabalhando sem
sobrecargas.
Fazem parte da infraestrutura de rede os meios de transmissão, os
equipamentos para comunicação de dados e tudo mais que for
necessário ao seu funcionamento, como instalação elétrica, calhas para
passagem de cabos, racks, conectores etc.
Por que ela é importante?
A infraestrutura de redes tem papel fundamental no rendimento
produtivo de qualquer organização. Veja a seguir os dois lados de se ter
uma boa ou má infraestrutura de redes:
Boa infraestrutura de
redes
Ajuda a organização a
cumprir seus objetivos
de maneira eficiente,
Má infraestrutura de
redes
Causa problemas de
conectividade, afetando
a produtividade e, às
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dando-lhe vantagem
competitiva em sua
área de atuação.
vezes, a segurança do
sistema, impactando na
competitividade da
organização.
Elementos de infraestrutura de redes
Ambientes da infraestrutura de redes
A infraestrutura de uma rede de computadores é composta por uma
série de elementos. Os principais são:
É o ponto central da infraestrutura de rede, sendo um espaço
reservado para instalação de equipamentos de interconexão e
cabos que fazem a conexão com o restante da rede, assim como
os servidores da organização.
É também o ponto de acesso que permite que a rede da
organização se ligue com outras redes. Em particular, é neste
local que ficam armazenados com os equipamentos que
proveem o acesso de toda organização à Internet.
Por ser um ponto sensível, esta sala deve possuir um rigoroso
controle de acesso.
Espaço próximo à sala de equipamentos que faz a interface
entre o cabeamento externo (tipicamente o cabeamento do
provedor de acesso à Internet) e o cabeamento interno
(pertencenteà organização).
Sala de equipamentos 
Infraestrutura de entrada 
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Ambiente que faz a transição do núcleo da infraestrutura da
grande rede para um ambiente de rede local. Normalmente ficam
posicionadas em cada andar de um edifício para fazer a
distribuição da rede.
Cabeamento que faz a interligação da sala de equipamentos
com as salas de telecomunicações. Também conhecido como
backbone.
É responsável por fazer a comunicação do núcleo da rede,
interligando os andares de um prédio ou as redes locais em um
campus.
Sala de telecomunicações 
Cabeamento vertical (backbone) 
Cabeamento horizontal 
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Faz a distribuição da rede entre os computadores de um andar
ou de uma rede local em um campus. Normalmente partem da
sala de telecomunicações diretamente para as tomadas de
telecomunicações (tomadas de rede), onde são ligados os
computadores e demais equipamentos de rede.
Local onde estão os equipamentos que os usuários utilizam para
interagir com a rede. Esses equipamentos podem ser
computadores, impressoras, telefones etc.
Componentes de uma rede de
computadores
Equipamentos e cabeamento de uma rede de computadores
Uma infraestrutura de redes possui uma série de componentes que são
utilizados para a construção das redes e suas interligações. Os tipos
dos componentes que são utilizados variam com a tecnologia de rede
utilizada.
Veremos a seguir os componentes mais utilizados na construção de
redes de computadores:
Área de trabalho 
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Tem como função fazer a ligação do equipamento de rede com a
rede nos níveis físico e de enlace de dados. Alguns
equipamentos mais antigos precisam de um adaptador para a
inserção de uma interface de rede, enquanto equipamentos mais
modernos costumam trazer essa interface embutida em seu
hardware. Os padrões mais comuns para interface de rede são
os padrões IEEE 802.3 (Ethernet) e IEEE 802.11 (WiFi).
Apesar de algumas pessoas associarem o nome “interface de
rede” às placas que são colocadas em computadores, essas
interfaces são genéricas e existem em qualquer equipamento
que se ligue a uma rede de computadores como, por exemplo,
impressoras, switches, roteadores, notebooks, smartphones,
smart TVs etc.
É a estrutura utilizada para a transmissão dos sinais que
transportam os dados transmitidos. Pode ser um cabo metálico
ou de fibra óptica que conduz sinais, ondas de luz (equipamentos
baseados em laser) ou ondas eletromagnéticas (rádio) que
trafegam pelo espaço aberto, ou até mesmo uma combinação
desses.
Interface de rede 
Meio de transmissão 
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O switch é um equipamento utilizado para realizar a distribuição
dos dados em um ambiente de rede local. Ele concentra os
cabos que vêm dos equipamentos de rede e faz a distribuição da
transmissão entre suas portas. São equipamentos inteligentes
que são capazes de determinar por quais de suas portas devem
ser enviadas as mensagens que chegam, segmentando assim o
tráfego da rede e colaborando para uma maior eficiência da rede
de computadores.
Dependendo da quantidade de equipamentos existentes na rede
de computadores, pode ser necessário utilizar mais de um
switch para a interconexão de todos. Nesse caso, costuma-se
utilizar um switch central que faz a interligação dos demais
switches, obtendo uma topologia conhecida como topologia em
árvore.
Equipamento que faz a interligação entre as redes de
computadores, encaminhando as mensagens entre as redes com
base no endereço destino contido nas informações do nível de
rede da mensagem.
Para fazer o encaminhamento das mensagens pelo caminho
correto, esses equipamentos precisam conversar entre si para
determinar a melhor rota a ser seguida por uma mensagem até
seu destino. Esses caminhos, conhecidos como rotas, devem ser
cuidadosamente calculados para que a rede consiga trabalhar
com máxima eficiência, evitando ou minimizando eventuais
congestionamentos.
Comutador (switch) 
Roteador (gateway) 
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Um modem (modulador/demodulador) é um equipamento
utilizado para fazer a conversão entre sinais digitais e sinais
analógicos.
As redes de computadores utilizam sinais digitais, porém,
dependendo do meio de transmissão utilizado, esses sinais não
são adequados para transmissões de longa distância. Assim, na
origem utiliza-se um modem para fazer a conversão do sinal
digital para um sinal analógico que seja mais fácil de transmitir, e
no destino utiliza-se outro modem para recuperar o sinal digital
original a partir do sinal analógico recebido.
Componente utilizado para a instalação e organização dos
equipamentos de comunicação de uma rede de computadores,
como switches, roteadores, modems etc. Também são utilizados
para a colocação de servidores que possuem gabinetes
especiais para montagem em racks.
A correta utilização de racks previne o desgaste dos
equipamentos, aumentando sua vida útil.
Além de suporte físico para arrumação dos equipamentos, um
rack deve fornecer fonte de alimentação e aterramento
confiáveis para esses equipamentos.
Modem 
Rack 
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Utilizados para organização dos cabos de rede em um rack. Sua
parte traseira possui pontos de conexão onde são conectados os
cabos de rede que chegam ao rack, enquanto em sua parte
dianteira existem várias tomadas fêmeas (uma para cada cabo
que pode ser conectado). Nessas tomadas da parte dianteira são
conectados os cabos (patch cords) que fazem a ligação dos
cabos crimpados ao patch panel com os demais equipamentos
do rack.
Quando os cabos que saem do patch panel chegam a outros
racks para a distribuição do sinal pela rede, temos a ligação de
cabeamento vertical. Quando os cabos que saem do patch panel
chegam a tomadas de rede onde são conectados dispositivos
finais, temos a ligação de cabeamento horizontal.
É um tipo de cabo que faz a conexão entre dois dispositivos,
duas tomadas ou uma tomada e um dispositivo. Também são
conhecidos como patch cables ou cordões.
Existem vários tipos de patch cords, que são fabricados em
diferentes cores para facilitar a identificação visual do tipo de
ligação que ele está realizando.
Patch panel 
Patch cord 
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São tomadas cuja função é promover a conexão do equipamento
do cliente com o sistema de cabeamento. Algumas vezes é
referenciada como ponto de rede.
São calhas metálicas por onde são passados cabos ou fios
elétricos, de telefonia, de dados etc. Apesar de ser possível
passar qualquer tipo de cabo por eletrocalhas, não é conveniente
a passagem de cabos de energia junto com outros tipos de
cabos, pois isso poderia resultar em interferência da magnética.
O uso correto de eletrocalhas promove, além da sustentação dos
cabos, uma organização em sua distribuição, evitando a mistura
de diferentes tipos de circuitos.
Tomada de telecomunicações 
Eletrocalha 
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Topologiaem árvore
Topologia na qual a estrutura é subdividida em níveis, sendo que, no nível
mais alto, encontra-se o comutador central e, nos níveis mais baixos, os
comutadores que se ligam aos dispositivos finais.
Crimpados
Crimpar é o ato de ligar um cabo de rede a um conector.
Cabeamento estruturado
Vantagens de uso
Cabeamento estruturado é uma forma organizada para cabeamento de
uma rede, permitindo a passagem de dados e voz, assim como a
interligação dos vários dispositivos de uma rede de forma estruturada.
Quando se utiliza cabeamento estruturado, a adição de equipamentos e
serviços pode ser realizada sem dificuldades. Os benefícios da
utilização de cabeamento estruturado incluem:
Facilidade em aumentar a quantidade de pontos da rede (para
inserção de novos equipamentos e usuários).
Maior flexibilidade para alterações de layout.
Facilidade de gerenciamento.
Redução de custos por utilizar uma estrutura única para voz e
dados.
Maior confiabilidade.
Maior durabilidade da infraestrutura.
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Integração de diversas aplicações em um único cabeamento.
Para permitir maior facilidade na utilização de materiais e equipamentos
de diferentes fornecedores e a integração de tecnologias futuras, ficou
evidente a necessidade da criação de padrões para a implantação da
solução. Padrões foram criados permitindo que diversos fabricantes
pudessem desenvolver seus produtos com compatibilidade entre si e
sendo utilizados em conjunto para a implementação das mais variadas
infraestruturas. Esses padrões estão em contínuo desenvolvimento para
agregação das novas tecnologias que são criadas, mantendo a
compatibilidade com a infraestrutura existente.
O cabeamento estruturado é utilizado tanto em ambientes
comerciais/empresariais quanto em ambientes industriais. A principal
diferença é que em ambientes industriais costumam existir ruídos que
podem provocar interferências nas transmissões, portanto o projeto de
infraestrutura deve levar em conta essa característica.
Infraestrutura para prédios comerciais
A infraestrutura para prédios comerciais é composta por equipamentos,
cabeamento, conectores e tudo o mais que for necessário para a
comunicação, seguindo normas e padrões.
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O principal padrão para a implantação de infraestrutura de prédios
comerciais é o ANSI/TIA-568.1-D. Esse padrão aborda:

As especificações de desempenho de hardware de conexão, topologia e
distâncias recomendadas.

As especificações de desempenho para cabeamento vertical e
horizontal.

Os métodos de instalação, conectorização e atribuições de pinos.

Os requisitos mínimos para o cabeamento.

O cabeamento estruturado para prédios comerciais.
Segundo o padrão, a infraestrutura deve ser capaz de suportar os mais
diversos tipos de aplicações, como dados, telefonia e streaming de
áudio e vídeo. Deve ainda especificar os locais de instalação de todas as
tomadas de telecomunicações presentes em cada área de trabalho.
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A imagem a seguir mostra uma infraestrutura de cabeamento
estruturado para edificações conforme o padrão ANSI/TIA-568.1-D:
Elementos do cabeamento estruturado.
Veja, a seguir, a descrição dos elementos da infraestrutura de
cabeamento na imagem anterior:
 Ponto principal (MC) de um prédio comercial
É o ponto mais alto da hierarquia da infraestrutura.
Nele estão os equipamentos do núcleo da rede e a
ligação com as redes externas.
 Blocos intermediários (IC)
Ligam-se ao MC por intermédio do cabeamento
vertical, formando uma topologia em estrela. Ele é
composto por racks, switches, patch panels e,
eventualmente, conversores de mídia, que fazem a
distribuição da rede pelo prédio e a comunicação
com os blocos HC.
 Bloco horizontal (HC)
Concentra quase a totalidade do cabeamento
horizontal, que faz a conexão com as tomadas de
telecomunicações, embora as tomadas de
telecomunicações possam se ligar diretamente ao
MC e ao IC, na prática. Assim como o IC, o HC
t bé é t k it h t h
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As linhas tracejadas representam cabeamentos opcionais que podem
ser instalados para prover redundância à infraestrutura instalada.
Normalmente esses cabos são ativados quando ocorrem problemas no
cabeamento principal, provendo alto grau de confiabilidade.
Orientações para implementação
De acordo com a norma ANSI/TIA-568.1-D, os equipamentos dos
usuários finais como computadores e telefones não devem ser ligados
diretamente aos ativos de rede (switches, roteadores etc.). Os
equipamentos devem ser ligados às tomadas de telecomunicações e
estas, por sua vez, devem estar ligadas a patch panels. Para fazer a
ligação das tomadas do patch panel aos ativos de rede são utilizados
patch cords.
Os cabos que ligam as tomadas de telecomunicações ao patch panel
podem ter no máximo 90 metros. As tomadas de telecomunicações
devem estar dentro das áreas de trabalho e, na prática, os patch panels
também é composto por racks, switches e patch
panels.
 Pontos de consolidação (CP)
Podem ainda existir, opcionalmente, entre as
tomadas de telecomunicações e os blocos
horizontais, permitindo a instalação de
equipamentos por zonas. Como o próprio nome diz
são opcionais e, quando utilizados, facilitam a
reconfiguração da infraestrutura quando ocorrem
alterações de layout.
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ficam localizados dentro da sala de telecomunicações. Todos elas
devem possuir identificação para que sejam facilmente associadas.
A utilização de pontos de consolidação (CP) não altera o comprimento
máximo que o cabeamento horizontal pode ter.
A norma ANSI/TIA-568.1-D estabelece os seguintes tipos de cabos para
o cabeamento horizontal:

Par trançado sem blindagem (UTP).

Par trançado brindado (STP).

Fibra óptica multimodo.

Fibra óptica monomodo.
No HC, os patch panels podem ser ligados aos ativos de rede (switches,
por exemplo) por:
Interconexão cabeamento - switch.
Interconexão (interconnection)
Os patch panels que recebem o cabeamento das tomadas de
telecomunicações são ligados aos ativos de rede diretamente
com a utilização de patch cords.
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Conexão cruzada cabeamento - switch.
Conexão cruzada (cross-connect)
Assim como as tomadas de telecomunicações, os ativos
também são ligados a patch panels, e a ligação entre ambos é
realizada com a utilização de patch cords, que os ligam aos
patch panels.
Cabeamento estruturado em
ambientes industriais
Ambientes industriais diferenciam-se dos ambientes comerciais
principalmente devido à existência de adversidades que podem
prejudicar a comunicação de dados e de telefonia. As principais
adversidades que podem ser citadas são:

Campos eletromagnéticos.

Oscilações elétricas.

Ruídos elétricos.
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
Vibrações.
As principais normas que tratam de cabeamento estruturado em
ambientes industriais são:
As normas ANSI/TIA-1005-a e a
ANSI/TIA-568-c.3 especificam que o
cabeamento estruturado industrial
independe de aplicações e de
fornecedores, devendo atender aos
seguintes requisitos
(TELECOMMUNICATIONSINDUSTRY ASSOCIATION, 2008,
2020):
ANSI/TIA-1005-A
(Telecommunications
Infrastructure Standard for
Industrial Premises).
ISO/IEC 11801-3:2017
(Generic cabling for customer
premises - Part 3: Industrial
premises).
ABNT NBR 16521
(Cabeamento estruturado
industrial).
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possuir uma infraestrutura que
suporte automação crítica,
controle de processos e
aplicações de monitoramento
em ambientes industriais;
possuir um sistema de
cabeamento flexível, de modo
que modificações sejam fáceis
e economicamente viáveis;
ter aplicação e uso de
equipamentos além dos
requisitos das áreas industriais;
manter um sistema de
cabeamento capaz de suportar
aplicações atuais e que sirva
como base para
desenvolvimentos e aplicações
futuras, bem como padrões de
novas aplicações.
(CORREIA, 2021, p.102)
A imagem a seguir mostra uma infraestrutura de cabeamento
estruturado em ambientes industriais conforme a norma ABNT NBR
16521:
Cabeamento estruturado industrial.
A infraestrutura de cabeamento estruturado em ambientes industriais é
muito parecida com a infraestrutura para prédios comerciais. O
distribuidor de campus (CD), o distribuidor de edifício (BD) e o
distribuidor de piso (FD) são interligados pelo backbone (cabeamento
vertical), e toda essa área é conhecida como chão de fábrica, podendo
incluir as áreas de trabalho.
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Geralmente, nas instalações
industriais, os sistemas de
telecomunicações são instalados
em áreas com grande variedade de
ambientes, e estes, que podem estar
localizados e identificados ao longo
de todo o trajeto do cabeamento,
seguem um conceito de
classificação chamado de MICE (do
inglês mechanical, ingress,
chemical/climatic, eletromagnetic,
ou mecânico, ingresso,
climático/químico e
eletromagnético), conforme descrito
na norma ANSI/TIA-568.0-D
(TELECOM-MUNICATIONS
INDUSTRY ASSOCIATION, 2015b) A
classificação MICE serve para
determinar que ambientes
industriais críticos precisam de uma
infraestrutura mais robusta, segura,
capaz de suportar adversidades
como vibrações, ingresso de ruídos
na rede e interferência
eletromagnética. Ambientes que por
acaso não estejam mapeados de
acordo com essa classificação de
referência deverão ser tratados
pelos projetistas e responsáveis
técnicos da rede local.
(CORREIA, 2021, p.103)

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Cabeamento estruturado comercial e
industrial
Neste vídeo, destacamos os subsistemas do cabeamento estruturado,
sua função e importância, comparando a aplicação comercial e
industrial.
Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
Um dos componentes de uma infraestrutura para redes de
computadores é o cabeamento, responsável por fazer a interligação
entre os diversos elementos da infraestrutura de redes. O tipo de
cabeamento responsável pela interligação da sala de equipamentos
com a sala de telecomunicações é denominado:
A Cabeamento aéreo.
B Cabeamento de infraestrutura.
C Cabeamento horizontal.
D Cabeamento vertical.
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Parabéns! A alternativa D está correta.
A sala de equipamentos e a sala de telecomunicações fazem parte
do núcleo da rede, e o cabeamento responsável pela interligação do
núcleo é o cabeamento vertical, ou backbone.
Questão 2
É uma característica de ambientes industriais que os difere dos
ambientes comerciais:
Parabéns! A alternativa D está correta.
Uma das características de ambientes industriais é a possibilidade
da presença de equipamentos elétricos que podem gerar campos
eletromagnéticos suficientemente fortes a ponto de provocarem
interferências nos cabos de dados caso não haja proteção
adequada.
E Patch cord.
A
Instalação de tomadas de telecomunicações nas
áreas de trabalho.
B
Necessitam de uma infraestrutura de comunicação
menos robusta.
C
Planta com somente um piso para distribuição da
rede.
D
Possibilidade de presença de campos
eletromagnéticos prejudiciais.
E Utilização de pontos de consolidação opcionais.
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2 - Cabeamento metálico
Ao �nal deste módulo, você será capaz de explicar o funcionamento e as aplicações dos cabos
metálicos dos tipos par trançado e coaxial.
Características do cabeamento
metálico
Propriedades
O cabeamento metálico é o tipo de cabeamento mais popular da
atualidade, sendo o principal tipo de cabo utilizado para a construção do
cabeamento horizontal. É construído com cobre e consegue entregar
dados com altíssima vazão. No momento da escrita deste material,
consegue-se atingir vazão de até 10 gigabits por segundo, e existem
trabalhos objetivando chegar a taxas de 40 gigabits por segundo.
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Uma característica importante dos cabos metálicos é sua
sensibilidade a interferências eletromagnéticas, que
podem corromper os dados que estejam passando pelo
cabo.
Recomendação
Não é adequada a utilização desse cabo perto de máquinas elétricas ou
sua passagem junto com cabos de energia. Esse problema pode ser
minimizado com a utilização de blindagem adequada.
O cabo possui vantagem e desvantagem por ser feito de metal. A seguir,
veja cada uma delas:
Perda de energia por
radiação ou calor
O cabo possui uma
resistência elétrica
natural que se opõe à
passagem da corrente
elétrica. Com isso,
existe perda de energia
por radiação ou calor,
que se agrava com o
aumento da distância.
Tal característica limita
a distância máxima em
que esse tipo de cabo
pode ser utilizado sem
que o sinal se perca em
definitivo.
Condução simultânea de
energia e dados
O cabo conduz energia
elétrica suficiente para
alimentar pequenos
equipamentos. Se
cuidadosamente
projetado, cabos
metálicos conduzem, ao
mesmo tempo, energia
e dados. É o caso da
PoE (Power over
Ethernet), que faz a
alimentação elétrica de
equipamentos pelos
cabos de rede Ethernet,
passando energia junto
com dados.
Par trançado
Concepção e propriedades
Um par trançado consiste em dois fios de cobre encapados, enrolados
em espiral. Um dos fios transporta o sinal elétrico enquanto o outro é
usado como referência (terra).

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Cabo de par trançado utilizado em redes de computadores.
Os fios são trançados de forma a reduzir a interferência
eletromagnéticas de fontes externas. Esse entrelaçamento cria espiras
que seguem o trançado, minimizando ou até mesmo eliminando o ruído.
Veja a seguir as propriedades relativas ao par trançado:
 A taxa de torção de�nida como a
quantidade de torções por metro
Quando pares próximos têm taxas de torção iguais,
os mesmos condutores dos diferentes pares
podem ficar repetidamente próximos um do outro,
desfazendo parcialmente os benefícios do
trançado. Por isso é comum que cabos com uma
pequena quantidade de pares possuam taxa de
torção diferente para cada par.
 A composição de vários pares trançados
acondicionados dentro de uma capa
protetora.
Dependendo da aplicação, a informação pode
trafegar por um cabo de par trançado por diversos
quilômetros sem necessidade de amplificação, mas
quando se trata de distâncias mais longas, é
necessária a utilizaçãode repetidores. Quando
muitos pares trançados percorrem paralelamente
uma distância muito grande, eles são envolvidos
t t bj ti d
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Vantagens e desvantagens
As maiores vantagens na utilização de cabos de par trançado são:

Alta taxa de transferência de dados.

Facilidade de manuseio.
por uma capa protetora com o objetivo de
minimizar interferências.
 O uso nas transmissões analógicas ou
digitais
A largura de banda depende da espessura do fio e
da distância percorrida. Devido ao custo e
desempenho obtidos, os pares trançados são
usados em larga escala. A perda de energia no par
trançado aumenta com a distância e pode se dar
por radiação ou por calor.
 Os diversos tipos de cabeamento de pares
trançados
Alguns desses tipos de cabeamento de pares
trançados são importantes para as redes de
computadores. Os pares trançados para redes
consistem em dois fios encapados
cuidadosamente trançados. Normalmente quatro
pares desse tipo são agrupados dentro de uma
capa plástica protetora.
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
Baixo custo de instalação.

Baixo custo de manutenção.
A maior desvantagem de um cabo de par trançado é sua baixa proteção
contra interferências e ruídos, especialmente as interferências
eletromagnéticas. Por isso deve ser utilizado com cautela em ambientes
industriais, próximos a cabos de energia ou perto que equipamentos que
produzam campo eletromagnético intenso. Esses efeitos podem ser
minimizados por intermédio de blindagem adequada.
Tipos de cabo de par trançado
A seguir, veja os dois tipos de cabo de par trançado, respectivamente,
um mais comum e o outro para situações em que seja necessária uma
maior proteção:
Cabo UTP.
Cada fio do cabo é composto por um núcleo de cobre revestido
com teflon, e os fios são agrupados dentro de uma capa
plástica. Tal cabo é conhecido como UTP (Unshielded Twisted
Pair - Par Trançado sem Blindagem).
Cabo STP.
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Existem cabos que possuem uma capa metálica em torno dos
pares. Tal cabo é conhecido como STP (Shielded Twisted Pair -
Par Trançado Blindado). Esta blindagem pode ser aplicada aos
pares individualmente ou vários pares podem estar envoltos
pela mesma blindagem.
Tipos de blindagem
Para identificar o tipo de blindagem, é utilizada a nomenclatura X/Y,
onde X representa a blindagem global do cabo e Y a blindagem
individual dos pares de fios. De acordo com a norma ISO/IEC 11801,
pode-se ter as seguintes variações:
U/UTP
Não existe blindagem global
nem nos fios individuais.
U/FTP
Sem blindagem global e com
blindagem com folha de metal
nos pares de fios.
S/UTP
Blindagem global com trama de
metal e sem blindagem nos
pares de fios.
F/UTP
Blindagem global com folha de
metal e sem blindagem nos
pares de fios.
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Cores e conectores
O conector UTP mais comum é o RJ45, que permite a inserção na
tomada de telecomunicações de uma única forma.
S/FTP
Blindagem global com trama de
metal e blindagem com folha de
metal nos pares de fios.
F/FTP
Blindagem global com folha de
metal e blindagem com folha de
metal nos pares de fios.
SF/UTP
Blindagem global com trama e
folha de metal e sem blindagem
nos pares de fios.
SF/FTP
Blindagem global com trama e
folha de metal e blindagem com
folha de metal nos pares de fios.
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O padrão de cores para os fios dos cabos de par trançado UTP para uso
em redes de computadores é o ANSI/TIA-568. Há dois padrões que
definem a ordem em que quatro pares de fios devem ser inseridos no
conector RJ45. Veja-os a seguir:
T568A
Branco-verde / Verde / Branco-laranja / Azul / Branco-azul /
Laranja / Branco-marrom / Marrom.
T568B
Branco-laranja / Laranja / Branco-verde / Azul / Branco-azul /
Verde / Branco-marrom / Marrom
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Categorias
Segundo o padrão ANSI/EIA 568 (American National Standards
Institute/Electronic Industries Association), os cabos UTP obedecem às
seguintes categorias:
Utilizado normalmente em telefonia, suportando taxas de até
1MHz. Não é mais padrão.
Suporta frequência até 4MHz e foi utilizado em redes até 4Mbps.
Foi comum em redes em anel de baixa velocidade. Não é mais
padrão.
Suporta frequências até 16MHz. Comum em redes Ethernet
10Mbps. Ainda podem ser utilizados para rede de telefonia.
Suporta frequências até 20MHz. Comum em redes em anel de
16Mbps. Não é mais padrão.
Cabo com quatro pares suportando frequências até 125MHz.
Utilizado em redes até 100Mbps (dois pares) e 1Gbps (quatro
pares). Tipicamente utilizado em redes Ethernet 100BaseTX e
CAT 1 
CAT 2 
CAT 3 
CAT 4 
CAT 5 
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em redes ATM 155Mbps. Foi substituído pelo CAT 5E, não sendo
mais suportado.
CAT 5 enhanced. Utilizado em redes até 1Gbps e
experimentalmente em redes até 10Gbps. Comum em redes
Ethernet 100Mbps, Gigabit Ethernet (1Gbps) e ATM 155Mbps.
Oferece menos interferência entre pares que o CAT 5. Assim
como o CAT 3 e o CAT 5, foi projetado para utilização com
conectores RJ45.
Cabo com quatro pares suportando frequências até 250MHz. O
cabo aumenta a distância entre os pares para diminuir a
interferência entre eles. Possui melhor desempenho que o CAT
5E para redes Gbps. Projetado para utilização com conectores
8P8C (parecidos com RJ45).
CAT 6 augmented. Cabo com 4 pares suportando frequências até
500MHz. Criado para utilização em redes Ethernet 10Gbps.
Cabo com quatro pares suportando frequências até 600MHz.
Cada par é envolto individualmente por uma folha metálica.
Projetado para redes 100Gbps. Projetado para utilizar conectores
GG45 ou TERA.
CAT 7 augmented. Semelhante ao CAT 7, mas suportando
CAT 5E 
CAT 6 
CAT 6A 
CAT 7 
CAT 7A 
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frequências até 1GHz.
Cabo coaxial
Características e uso
O cabo coaxial é um meio de transmissão muito comum. Por ser mais
protegido do que um cabo de par trançado, ele pode percorrer distâncias
maiores com grande vazão.
Existem dois tipos de cabo coaxial. São eles:
Cabo coaxial de 50ohm
Desenvolvido para utilização em transmissões digitais.
Cabo coaxial de 75ohm
Desenvolvido para utilização em transmissões analógicas.
Um cabo coaxial consiste em um fio esticado na parte central (condutor
interno), envolvido por um material isolante (dielétrico). O isolante é
protegido por um condutor cilíndrico, geralmente uma malha sólida
entrelaçada (condutor externo), que funciona também como uma
blindagem para o condutor interno contra interferências
eletromagnéticas. O condutor externo é coberto por uma camada
plástica protetora (isolante). Podemos observar esses detalhes na
imagem a seguir.
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Camadas do cabo coaxial.
Os cabos coaxiais são muito utilizados em residências modernas para
passagem de:
Sinal de TV a cabo;
Acesso à Internet;Sinal de TV aberta;
Sistemas de segurança.
Existe uma grande variedade de cabos coaxiais, cada um com
características específicas com relação a faixa de frequência,
atenuação, imunidade a ruídos e interferências etc.
Os cabos coaxiais são classificados em categorias de acordo com seu
índice RG. Cada conjunto RG representa um conjunto de especificações
físicas. Alguns exemplos:
Quadro: Classificação dos cabos coaxiais.
Elaborado por: Fábio Contarini Carneiro.
Atualmente os cabos coaxiais mais utilizados são o RG-06 e o RG-59.
O RG-06 possui um condutor interno mais grosso que o RG-59, fazendo
com que os sinais enviados pelo RG-06 sofram menor atenuação,
alcançando distâncias maiores e fazendo o sinal chegar ao destino com
qualidade melhor.
O RG-06 também possui uma blindagem melhor que a do RG-59,
conferindo a ele maior proteção contra interferência eletromagnética.
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Cabos RG-06 e RG-59.
Sua construção e blindagem proporcionam uma boa combinação de
alta largura de banda e imunidade a ruídos. Dependendo do tipo de cabo
coaxial, é possível fazer transmissões de dados por quilômetros na
ordem de gigabits por segundo.
Essa mesma blindagem confere ao cabo coaxial uma proteção contra
interferências eletromagnéticas maior do que a dos cabos UTP (par
trançado sem blindagem).
Sua construção também faz com que seu custo seja maior do que o
custo de um cabo de par trançado, além de o cabo coaxial ser mais
difícil de manusear.
Curiosidade
No passado, os cabos coaxiais foram utilizados para algumas
especificações de rede local Ethernet até 10Mbps, com topologia física
em barra. A utilização desse tipo de topologia se mostrou problemática,
pois qualquer problema em um cabo ou em um conector provocava a
paralisação de toda a rede. As redes poderiam ser montadas com cabos
de par trançado utilizando topologia em estrela, na qual qualquer
problema em um cabo ou conector causava problemas somente
naquele ponto, com o restante da rede podendo funcionar normalmente.
Os problemas eram tantos que a partir da especificação Fast Ethernet
(100Mbps) o cabo coaxial foi abolido. Para alguns, ficou a impressão de
que o problema era com o meio de transmissão, porém, na realidade, o
problema foi na forma como o cabo coaxial foi utilizado.
O cabo coaxial é um excelente meio de transmissão, largamente
utilizado em aplicações que requerem transmissões confiáveis, a
distâncias relativamente longas e com alta vazão. Por isso, ele é o meio
de transmissão escolhido para a distribuição final por operadoras de TV
a cabo e internet via cabo.
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Conectores
Cabos coaxiais podem ser utilizados para diversas aplicações, cada
uma podendo especificar um tipo diferente de conector. A seguir veja
dois desses tipos:
BNC (Bayonet Neill Concelman)
Nas primeiras redes Ethernet, que utilizavam cabo coaxial fino,
foi definido como padrão o conector do tipo BNC (Bayonet Neill
Concelman). É um conector de engate rápido que permite ao
cabo ser conectado e desconectado rapidamente ao
equipamento. Atualmente, é muito utilizado em equipamentos
rádio de baixa frequência e em circuitos de câmera de
vigilância (CFTV).
RG-06
Para as transmissões de TV a cabo e TV por satélite, e atual
distribuição de dados de rede por cabo coaxial RG-06, é
necessário um conector que suporte frequências de até 2GHz.
Esses tipos de rede utilizam um o conector F, que deve ser
rosqueado para conexão do cabo ao equipamento.

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Cabeamento metálico
Neste vídeo, destacamos os tipos de cabos metálicos, sua principal
aplicação e conectorização.
Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
Dentre as opções abaixo, selecione a que representa uma
desvantagem do cabo UTP em relação ao cabo coaxial.
Parabéns! A alternativa C está correta.
A Alto custo de instalação.
B Alto custo de manutenção.
C
Baixa proteção contra interferências
eletromagnéticas.
D Baixa taxa de transferência de dados.
E Dificuldade de manuseio.
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Cabos UTP são cabos de par trançado sem blindagem, por isso os
pares não possuem nenhum tipo de escudo contra interferências
eletromagnéticas. Já o condutor externo do cabo coaxial funciona
como um escudo que protege o condutor interno contra
interferências eletromagnéticas. Dessa forma, os cabos UTP
possuem proteção menor do que os cabos coaxiais contra essas
interferências.
Questão 2
O cabo coaxial foi abolido do padrão Ethernet para velocidades
acima de 10Mbps porque:
Parabéns! A alternativa A está correta.
Cabos coaxiais são fáceis de instalar e podem percorrer boas
distâncias com transmissão na ordem de Gpbs, podendo ser
facilmente empregados na construção de especificações de redes
locais. Mas não foi considerado a partir da especificação Fast
Ethernet por conta da topologia física em barra, que foi abolida a
partir das redes Fast Ethernet, cujo comitê que montou a
A
A topologia física empregada provocava a
paralisação de toda a rede em caso de falha.
B
O cabo coaxial não é adequado para transmissão de
dados digitais.
C
O cabo coaxial não é capaz de trafegar dados com
vazão superior a 10Mbps.
D
Os cabos coaxiais pararam de ser produzidos
quando foi criada a especificação Fast Ethernet.
E
Seu custo de instalação o inviabiliza para a criação
de infraestruturas de rede local.
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especificação optou por utilizar somente a topologia física em
estrela.
3 - Cabeamento óptico
Ao �nal deste módulo, você será capaz de explicar o funcionamento e as aplicações da �bra
óptica.
Sistema óptico
Sistema de transmissão óptica
Um sistema de transmissão óptico é formado por três componentes.
Vamos conferir!
Origem da luz
Parte responsável por converter os sinais a serem enviados em pulsos
de luz.
Meio de transmissão
Parte responsável por conduzir os pulsos de luz até seu destino.
Detector
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Parte responsável por recriar o sinal original a partir dos pulsos de luz
recebidos.
Para a transmissão de dados digitais por cabos ópticos, foi
convencionado que um pulso de luz representa um bit 1, enquanto a
ausência de luz representa um bit 0.
Quando é instalada uma fonte de luz em uma extremidade da fibra
óptica e um detector na outra, tem-se um sistema de transmissão de
dados unidirecional que aceita um sinal elétrico e faz sua conversão e
sua transmissão como pulsos de luz. Na recepção, a saída é
reconvertida em um sinal elétrico.
Refração e re�exão da luz
O fenômeno da refração é a mudança da direção de uma onda quando
ela passa de um meio para outro. Um exemplo comum da refração
ocorre quando de fora da água observamos um objeto submerso.
Quando o raio de luz passa da água para o ar (ou vice-versa) ele sofre
uma mudança em sua direção de propagação, e por isso achamos que o
objeto está em uma localização diferente daquela em que ele realmente
está. Na imagem a seguir, o menino tem a impressão de que o peixe
está em uma posição diferente por causa da refração:
24/03/2024, 16:33 Introdução à infraestrutura de redes de computadores
https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212ti/03594/index.html#imprimir 44/58Quando um raio de luz passa de um meio para outro, por exemplo, da
sílica para o ar, o raio sofre uma refração na fronteira sílica/ar. O volume
de refração depende das propriedades dos dois meios físicos.
Mas nem todo o raio de luz é refratado. Parte do raio incidente é
refletido de volta para o meio a partir do qual ele incide.
A seguir, veja a diferença existente entre os ângulos em relação à reta
normal:
Ângulo limite L
A passagem do raio de
luz de um meio com
maior índice de refração
para um meio com
menor índice de
refração ocorre com
ângulo de exatamente
90 graus em relação à
reta normal.
Ângulos superiores a L
Incidências com esse
tipo de ângulo fazem
com que ocorra a
reflexão total, quando o
raio de luz é totalmente
refletido de volta para o
meio do qual ele incide.
A seguir, veja o comportamento da luz para ângulos das três
incidências.

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Refração e reflexão de raios de luz.
α menor que L
Refração e reflexão de raios de luz.
α igual a L
Refração e reflexão de raios de luz.
α maior que L
Nos ângulos cuja incidência ultrapassa determinado valor crítico, a luz é
refratada de volta para a sílica sem que nada escape para o ar. Dessa
forma, um feixe de luz que incide em um ângulo crítico, ou acima dele,
permanece na fibra.
Como qualquer feixe de luz que incidir na fronteira acima do ângulo
crítico será refletido internamente, muitos feixes ricochetearão
formando ângulos diferentes. Como cada raio tem um modo específico,
uma fibra com essa propriedade é chamada de fibra multimodo.
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No entanto, se o diâmetro da fibra for reduzido a alguns comprimentos
de onda da luz, a fibra agirá como um guia de onda e a luz só poderá ser
propagada em linha reta, sem ricochetear, produzindo dessa forma uma
fibra monomodo. As fibras monomodo são mais caras, mas podem ser
usadas em distâncias maiores. As fibras monomodo podem transmitir
dados com vazão na ordem de Gbps em uma distância de 80km.
Diferentes modos de luz incidindo na fibra multimodo e na fibra monomodo.
Fibra óptica
Cabos ópticos
As fibras ópticas são feitas de vidro, que é produzido a partir da areia
(sílica). A atenuação da luz através do vidro depende do comprimento
de onda da luz. A atenuação do tipo de vidro usado nas fibras é
mostrada na imagem a seguir em decibéis por quilômetro linear de fibra:
Gráfico: Atenuação da luz na fibra óptica para diferentes comprimentos de onda.
Extraído de: Tanenbaum; Wetherall, 2011, p. 63.
A comunicação utiliza três bandas de comprimento de onda, que são:
Primeira banda
Centralizada em 0,85 mícron, tem uma atenuação maior, mas nesse
comprimento de onda os lasers e os chips podem ser produzidos a
partir do mesmo material. Tem entre 25 e 30 mil GHz de largura de
banda.
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Segunda banda
Centralizada em 1,30 mícron, tem boas propriedades de atenuação (uma
perda inferior a 5% por quilômetro). Além disso, também tem entre 25 e
30 mil GHz de largura de banda.
Terceira banda
Centralizada em 1,55 mícron, tem boas propriedades de atenuação (uma
perda inferior a 5% por quilômetro). Além disso, também tem entre 25 e
30 mil GHz de largura de banda.
Os pulsos de luz enviados através de uma fibra se expandem à medida
que se propagam. Essa expansão é chamada de dispersão cromática, e
seu volume depende do comprimento da onda. Uma forma de impedir
que a expansão desses pulsos se sobreponha é aumentar a distância
entre eles, o que implica na redução da taxa de sinalização. Mas é
possível construir os pulsos de luz de forma a minimizar os efeitos da
dispersão cromática mesmo quando a transmissão ocorre por milhares
de quilômetros. Esses pulsos são conhecidos como sólitons.
A fibra óptica é construída com camadas de vidro que possuem
diferentes índices de refração, como é mostrada na imagem a seguir.
Camadas de uma fibra de vidro.
O núcleo é envolvido por um revestimento de vidro cujo índice de
refração é inferior ao do núcleo, para manter a luz no núcleo. Em
seguida, há uma capa plástica cuja finalidade é proteger a fibra. As
fibras costumam ser agrupadas em feixes, protegidos por uma capa
externa. como é mostrada a seguir:
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Cabo contendo várias fibras ópticas.
As fibras multimodo dividem-se em dois tipos, que são:
As fibras multimodo com índice degrau foram as primeiras a
serem produzidas, e seu funcionamento é baseado na reflexão
total. O termo degrau refere-se a uma descontinuidade na
mudança do índice de refração entre o núcleo e o revestimento
de vidro.
Caminho dos feixes de luz nos diferentes tipos de fibra óptica.
Multimodo com índice degrau 
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As fibras multimodo com índice gradual têm seu índice de
refração diminuindo gradualmente, de forma contínua, do núcleo
até o revestimento. Os raios de luz vão gradativamente atingindo
o ângulo crítico, quando então são refletidos percorrendo o
caminho inverso em direção ao núcleo. Como a luz tem maior
velocidade nas partes com menor índice de refração, os raios
que se afastam viajam a uma velocidade maior, apesar de
percorrerem distâncias maiores. Esses fatores se compensam
evitando o problema da dispersão cromática.
Caminho dos feixes de luz nos diferentes tipos de fibra óptica.
As fibras monomodo são produzidas com diâmetros tão pequenos que
apenas um modo de luz é transmitido, funcionando como um guia de
ondas. Veja a imagem a seguir:
Caminho dos feixes de luz nos diferentes tipos de fibra óptica.
Nos cabos de fibra multimodo degrau, o núcleo tem cerca de 100µm de
diâmetro, enquanto nos cabos de fibra multimodo com índice gradual o
núcleo tem cerca de 50µm de diâmetro. Os cabos de fibra monomodo
tem o núcleo com cerca de 9µm.
Fibras ópticas são imunes a interferências eletromagnéticas e a ruídos.
Por não irradiarem luz para fora do cabo, não se verifica “linha cruzada”,
permitindo um isolamento completo entre transmissor e receptor.
Conectores e emendas
As fibras podem ser conectadas de três diferentes formas. Veja a seguir
cada uma delas:
Multimodo com índice gradual 
Em soquetes de fibra 
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Elas podem ter conectores em suas extremidades e serem
conectadas em soquetes de fibra. Os conectores perdem de 10%
a 20% da luz, mas facilitam a reconfiguração dos sistemas.
Nesse caso, as duas extremidades são cuidadosamente
colocadas uma perto da outra em uma luva especial e
encaixadas em seguida. O alinhamento pode ser melhorado com
a passagem de luz através da junção, seguido de pequenos
ajustes cuja finalidade é maximizar o sinal. As junções
mecânicas resultam em uma perda de aproximadamente 10% da
luz.
Uma última forma é fundir dois pedaços de fibra de modo a gerar
uma conexão sólida. Um encaixe por fusão é quase tão bom
quanto uma fibra inteira, sofrendo apenas uma pequena
atenuação. Nos três tipos de encaixe, podem ocorrer reflexões
no ponto de junção, e a energia refletida pode interferir no sinal.
Origem e detecção da luz
Origem
Duas fontes de luz podem ser utilizadas para criar os sinais de luz que
serão enviados pelas fibras ópticas. São elas:
Diodos emissores de luz
Conhecido como LED (Light Emitting Diode), é uma fontede luz
criada a partir de um semicondutor. Suas principais
características são seu baixo custo, sua durabilidade e sua alta
eficiência energética. Podem ser ligados e desligados
Em modo mecânico 
Em fundir dois pedaços de fibra 
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rapidamente, o que os tornam uma opção boa e barata para
gerar sinais de luz que são enviados por fibras.
Lasers semicondutores
O LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of
Radiation) é um dispositivo capaz de criar raios de luz estreitos
com fase bem definida, carregando ondas de luz com
praticamente uma única frequência. Essa característica o torna
ideal para o envio informações a longas distâncias por
intermédio de fibras ópticas monomodo.
Veja a seguir um quadro que resume as diferentes propriedades de LEDs
e LASERs:
Quadro: propriedades de LED e LASER.
Elaborado por: Fábio Contarini Carneiro.
Detectores
A detecção dos sinais de luz no receptor é realizada por intermédio de
um fotodiodo, dispositivo que gera corrente elétrica sempre que é
excitado por um pulso de luz.
Idealmente, um fotodiodo deveria ser capaz de gerar corrente elétrica ao
menor sinal de luz que chegasse, porém ele necessita de uma
quantidade mínima de luz para que possa gerar a corrente necessária.
Dessa forma, o pulso de luz deve conduzir energia suficiente para que
possa ser detectado pelo fotodiodo. Gerando pulsos de luz com
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potência suficiente na origem do sistema óptico, a taxa de erros pode
ser tornar arbitrariamente pequena.
Cabos submarinos
As fibras ópticas são extremamente importantes para a comunicação a
longas distâncias, sendo um dos principais (senão o principal) meios de
comunicação entre os continentes.
A passagem de cabos pelo leito dos oceanos não é novidade. Na
década 1850 foram passados cabos submarinos entre os Estados
Unidos e a Europa para a comunicação por telégrafo.
Logo os cabos passaram a ser utilizados também para a telefonia e
atualmente são amplamente utilizados para comunicação de dados em
alta velocidade.
Para carregar informação a distâncias tão longas, os sinais de luz são
criados com LASERs e transmitidos por cabos ópticos monomodo.
Também são colocados repetidores junto aos cabos no fundo do mar
para a amplificação do sinal em distâncias predeterminadas. A distância
entre os repetidores varia com a tecnologia e o tipo de fibra óptica
utilizada, mas um valor típico é colocar um repetidor a cada 80km.
Para aguentar as condições do fundo do mar, o cabo submarino é
composto por várias camadas de plástico e metal. Na imagem a seguir,
podemos ver as camadas que compõem um cabo submarino de fibra
óptica.
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Camadas de um cabo submarino de fibra óptica.
1. Feixes de fibra óptica;
2. Vaselina;
3. Cobre;
4. Policarbonato;
1. Alumínio;
2. Fios de aço;
3. Fita mylar;
4. Polietileno.
O lançamento dos cabos nos oceanos é realizado por embarcações
especiais construídas especificamente para o transporte e lançamento
de cabos submarinos.
A imagem a seguir mostra o mapa dos cabos submarinos lançados ao
redor do mundo:
Mapa com locais de lançamento de cabos submarinos.
Cabeamento óptico
Neste vídeo, apresentamos os tipos de fibras ópticas, os tipos de
transdutores ópticos, suas aplicações e conectorizações.
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Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
O fenômeno que mantém o feixe de luz dentro de uma fibra óptica
praticamente sem perdas de energia é conhecido como:
Parabéns! A alternativa D está correta.
Sempre que um feixe luz incide entre dois meios com diferentes
índices de refração, ocorre reflexão de uma parte desse feixe de luz
de volta para o meio incidente. O raio refletido parcialmente contém
apenas parte da energia do raio incidente, mas a partir de um
ângulo crítico, o feixe é refletido com praticamente toda a energia
do raio incidente. Esse fenômeno é conhecido como reflexão total.
A Monomodo.
B Multimodo.
C Reflexão parcial.
D Reflexão total.
E Refração.
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Questão 2
As fibras monomodo recebem esse nome porque
Parabéns! A alternativa C está correta.
As fibras ópticas monomodo permitem a passagem de apenas um
modo de luz. Isso ocorre porque seu núcleo é tão estreito que
apenas conseguem entrar os feixes de luz que incidem no mesmo
ângulo em que se encontra o núcleo da fibra.
Considerações �nais
A
o índice de refração do núcleo da fibra varia
gradualmente, de forma contínua.
B
o núcleo da fibra é praticamente da espessura da
fibra, sendo seu revestimento apenas uma fina
camada.
C
seu núcleo é tão estreito que praticamente só
entram raios de luz que chegam no mesmo ângulo
do núcleo.
D
seu núcleo permite a incidência de feixes de luz com
variados ângulos de entrada.
E
seu núcleo permite somente a passagem de feixes
de luz monocromáticos (somente um comprimento
de onda).
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Acabamos de estudar alguns dos principais meios de transmissão
utilizados na construção de infraestruturas de redes de computadores.
Iniciamos com uma breve introdução sobre o que é uma infraestrutura
de redes de computadores e como ela deve ser montada dentro de
padrões e normas para que seja estruturada de forma organizada,
permitindo não só sua expansão, como também facilidade de
manutenção. Um bom projeto de infraestrutura de redes leva a sistemas
confiáveis e com boa vazão de dados.
Vimos a seguir os meios de transmissão metálicos e ópticos, que são
utilizados nas transmissões de curta, média e longa distância.
O par trançado é, senão o meio de transmissão mais utilizado, um dos
mais utilizados no mundo, sendo importantíssimo para a montagem de
redes locais e do cabeamento horizontal de grandes redes.
Já o cabo coaxial é um meio de transmissão também muito utilizado,
principalmente na distribuição de internet via cabo (em conjunto com TV
a cabo) e para a interconexão de sistemas rádio, utilizados amplamente
em comunicação de dados.
Por fim, você estudou as fibras ópticas, que junto com o par trançado é
um importante meio de transmissão utilizado para a construção do
backbone de rede (cabeamento vertical). Além da utilização para a
construção do cabeamento vertical, as fibras ópticas também
desempenham um papel fundamental na comunicação de longa
distância, tanto em lançamentos terrestres quanto em lançamentos
submarinos, sendo atualmente um dos elementos mais importantes
para a existência de uma internet de alta velocidade em âmbito mundial.
Podcast
Ouça um resumo dos três módulos, com as informações mais
importantes, sendo destacadas perguntas/respostas mais frequentes
ligadas ao tema.
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Explore +
Para saber mais sobre os assuntos estudados neste conteúdo:
Procure na internet os termos “fabricação de par trançado” e “fabricação
de fibra óptica” e assista a vídeos que mostrem como é a construção
desses meios de transmissão.
Procure também por vídeos que mostrem como é feito o lançamento de
cabos submarinos.
Referências
COMER, D. E. Redesde computadores e internet. 6. ed. Porto Alegre:
Bookman, 2016.
CORREA, S. C. S. et al. Cabeamento Estruturado. Porto Alegre: Grupo A,
2021.
FEY, A. F.; GAUER, R. R. Cabeamento Estruturado: da Teoria à Prática. 2.
ed. Caxias do Sul: 2014.
FILHO, E. C. L. Fundamentos de Redes e Cabeamento Estruturado. São
Paulo: Pearson, 2015.
FOROUZAN, B. A. Comunicação de dados e redes de computadores. 4.
ed. Porto Alegre: AMGH Editora, 2010.
KUROSE, J. F.; ROSS, K. W. Redes de computadores e a internet: uma
abordagem top-down. 6. ed. São Paulo: Pearson, 2013.
PINHEIRO, J. M. S. Guia Completo de Cabeamento de Redes. 2. ed. São
Paulo: Elsevier, 2015.
SOARES, L. F. G. et al. Redes de computadores - das LANs, MANs e
WANS às redes ATM. 2. ed. Rio de Janeiro: Campus, 1995.
TANENBAUM, A. S.; WETHERALL, D. Redes de computadores. 5. ed. São
Paulo: Pearson, 2011.
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