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Cesar S. Machado Cabling 96 – Cesar S. Machado 2 CABEAMENTO ESTRUTURADO E PROJETO PARA REDES LOCAIS - Copright by COMUNICAÇÃO DIGITAL LTDA - 1996 - Todos os direitos reservados. A reprodução parcial ou integral desta apostila por quaisquer meios é expressamente proibida salvo com autorização por escrito emitida pela COMUNICAÇÃO DIGITAL. Os infratores estão sujeitos as penalidades previstas em lei. Elaboração: Cesar de Souza Machado Atualização desta Edição: Versão 8 Revisada em 17.03.98 COMUNICAÇÃO DIGITAL LTDA: SETOR COMERCIAL NORTE, CENTRO EMPRESARIAL ENCOL - LIBERTY MALL - TORRE B, 11o ANDAR SL 1110 BRASÍLIA DF CEP 70710-500 TEL: 55 (061) 321-0517 FAX: 55 (061) 224-1110 EMAIL: cdigital@tba.com.br Cabling 96 – Cesar S. Machado 3 Índice Apresentação 02 Breve Histórico 03 Elementos Básicos de Uma Rede Local 04 Normatização 06 Meios de Trasmissão 07 O que é Cabeamento Estruturado 11 Elementos de Cabeamento Estruturado 15 Topologias de Rede 19 Cabos Para Redes Locais 20 Padronizações Internacionais 32 Projeto e Instalação do Sistema 36 Instrumentação de Teste 46 Apêndice A 48 Bibliografia 48 Cabling 96 – Cesar S. Machado 4 Apresentação ste curso tem por objetivo capacitá-lo a implantar e proceder com a manutenção de sistemas de cabeamento estruturado para redes locais. Com um abordagem totalmente prática, são apresentados os componentes equipamentos e procedimentos empregados na confecção de sistemas de cabeamento. Este curso destina-se a administradores de rede, programadores, técnicos, engenheiros, analistas e demais profissionais ligados a área de informática que desejem trabalhar com cabeamento estruturado para redes locais. Desejamos portanto um bom proveito de sua parte e colocamo-nos a disposição para dirimir dúvidas e receber críticas a este trabalho. Cesar Machado Janeiro de 1996 E Cabling 96 – Cesar S. Machado 5 1. Breve Histórico Podemos dividir a histporia dos sistemas de cabeamento em três fases distintas: FASE DAS REDES EXPERIMENTAIS Teve início em 1969 com as primeiras redes de computadores nos EUA. Em 1973 a Xerox lança o Ethernet, primeiro protocolo criado para permitir a interligação de computadores em redes locais através de cabos coaxiais. As primeiras placas Ethernet para micros contudo só seriam comercializadas em 1982. Neste mesmo ano a IBM lança o Token-ring um protocolo proprietário com o mesmo objetivo do Ethernet, empregando porém cabos trançados blindados. FASE DO CABO COAXIAL Tem início com a comercialização das primeiras placas Ethernet e modelos similares em 1982. O cabo coaxial permitia a transmissão de dados a “incrível” taxa de 10 Mbps. A partir de 1984, grandes empresas como AT&T lançam amplas linhas de produtos para sistemas de cabeamento estruturado. Em 1986 surgem as primeiras padronizações para sistemas de cabeamento de caráter internacional. FASE DO CABEAMENTO ESTRUTURADO Em 1989 começam a ser comercializadas as primeiras placas de rede para operarem com cabos trançados não blindados. No mesmo ano surgem as primeiras redes de tecnologia FDDI capazes de operar a alta velocidade (100 Mbps). É criada a classificação de cabos por meio de Categorias. Em 1993 a implantação de novas rede passam a ser 100% com cabos trançados. As grandes redes cabos coaxiais são susbstituídas até 1995. Em 1996 começam a surgir redes de 100 MBps no Brasil. Cabling 96 – Cesar S. Machado 6 2. Elementos Básicos de Redes O QUE É REDE LOCAL ? Rede Local de Computadores, ou simplesmente, Rede Local, pode ser definido como um conjunto de dois ou mais computadores interligados por meio de um canal de comunicação sustentado por hardware e software específicos. Seu objetivo é permitir a comunicação, transferência de arquivos, compartilhamento de arquivos, programas e periféricos entre as máquinas que compõem a rede, de forma fácil, prática, rápida e eficiente. Em Inglês emprega-se o termo LAN (Local Área Network). 3 3 4 5 66 8 9 10 12 2 1 11 7 Como mostra a figura acima, atualmente (1997) as redes locais são compostas por doze elementos básicos: 01 - ESTAÇÃO: Qualquer micro conectado a rede. Também recebem as seguintes denominações: Cliente, Nó, Nodo, Ponto, Workstation. 02 - SERVIDOR: Qualquer micro onde roda um SOR e que centralize operações de rede. 03 - PLACA DE REDE: Periférico que permite aos micros (estações e servidores) acessar o meio de transmissão (canal de comunicação) da rede. 04 - MEIO DE TRANSMISSÃO: Qualquer meio por onde circulem os dados através da rede. Normalmente é um cabo. 05 - CONECTOR: Interface física entre o cabo e a placa de rede. 06 - TOMADA: Local onde a estação se conecta ao cabo da rede. Cabling 96 – Cesar S. Machado 7 07 - HUB ou SWITCH: Concentrador de Cabos de Rede. Indispensável para a constituição de uma rede estruturada com cabos trançados. 08 - SINAL DE REDE: Sinal de dados do computador especialmente codificado pela placa de forma a permitir sua transmissão a uma distância maior. 09 - TRÁFEGO: Os dados que trafegam pela rede sob a forma de pacotes de dados. 10 - SOR: Sistema Operacional de Rede. Software que roda em um ou mais micros, denominado Servidor e que sustenta a rede. Exemplos: Novell Netware e Windows NT. 11 - SO: Sistema Operacional cliente. Software básico que roda nas estações. Exemplos: Windows For Workgroups, Windows 95, etc. Cabling 96 – Cesar S. Machado 8 3. Normatização Diversos órgãos, a maioria nos EUA, trabalham em conjunto para estabelecer padrões técnicos para cabos, equipamentos e protocolos de rede. Estes órgãos estabelecem comites que trabalham durante anos para criar normas que serão adotadas pelos fabricantes. Grandes empresas tais como IBM e AT&T estabelecem seus próprios padrões e tentam impo-los ao mercado. As vezes, devido a força destas empresas, seus padrões são normatizados. Outras vezes, porém, caso ainda não existam normas estabelecidas, o padrão de uma dada empresa que é bem aceito pelo mercado, acaba sendo padronizado. Dentre os principais órgãos normatizadores, podemos destacar: ANSI: American National Standarts Institute: Padroniza especificações já existentes. EIA: Electronic Industries Assossiation: Cria padrões para produtos eletrônicos. IEEE: Institute of Electrical and Electronic Engineers: Cria padrões ISO: International Standarts Organization: Cria padrões NEMA: National Electrical Manufacturer's Association: Cria padrões TIA: Telecommunications Insdustries Assossiation: Cria padrões para produtos de Telecomunicações. UL: Underwriters Laboratóries: Cria e confere padrões Cabling 96 – Cesar S. Machado 9 4. Meios de Transmissão SSÃO TIPOS DE MEIO Existem diversos tipos de meio de transmissão, cada qual com suas características próprias, tais como estas: -Custo -Capacidade -Facilidade de Instalação -Atenuação -Imunidade à Ruídos Custo: Geralmente é o fator decisivo para a aquisição ou expansão de um sistema. Quanto maior o custo de instalação e manutenção, mais difícil se torna a utilização do meio. Capacidade: A sua forma física e técnica de fabricação determinam as características dos meios de transmissão e estas por sua vez determinam a faixa de passagem, ou seja, o espectro de frequências que podem circular pelo cabo sem grande atenuação. É a banda de frequência que o meio apresenta. Para nossos objetivos, a velocidade, em bps (bits por segundo) determina a capacidade do meio. Por exemplo, o cabo coaxial Ethernet tem uma capacidade de 10 Mbps e o cabo trançado categoria 5 tem uma capacidade de100 Mbps. Quanto maior é a taxa de transmissão, mais crítica ela se torna, sendo mais sucetível a interferência por ruídos. CABO COAXIAL CABO TRANÇADO CATEGORIA 5 10 MBps 100 MBps Facilidade de Instalação: Quanto mais fácil for a instalação do meio, menor será o custo de implantação, expansão e manutenção. Atenuação: São as perdas do sinal que trafega pelo meio e que são impostas por suas características elétricas nos cabos metálicos e óticas nos não metálicos. Cabling 96 – Cesar S. Machado 10 Imunidade à Ruídos: A excessão dos cabos óticos, todos os meios estão sujeitos a ruídos, ou seja, a interferência eletromagnética (EMI - Electromagnetic Interference), e a interferência por rádiofrequência (RFI - Radio Frequency Interference) que surgem quando ondas eletromagnéticas cruzam o meio e tem intensidade suficiente para causar algum tipo de distorção no sinal. Os ruídos podem ainda ser classificados em quatro tipos. Ruído térmico, provocado pela agitação dos eletrons do condutor, presente em todos os canais de comunicação. Ruído de intermodulação, presente em sistemas multiplexados, Ruído de Diafonia onde o sinal de um condutor interfere no de outro. Ruído Impulsivo, aquele gerado de forma aleatória por sistemas de energia, iluminação, máquinas, etc. TIPOS DE MEIO Dentre os diversos meios de transmissão temos: -Condutores metálicos -Condutores óticos -Canais de rádio -Canais de luz Condutores Metálicos: Qualquer condutor que utilize um elemento metálico que conduza eletricidade. O condutor mais utilizado é o cobre. A forma como o condutor é disposto determina o tipo do cabo. Assim podemos ter os cabos coaxiais e os cabos trançados. Condutores Óticos: Qualquer condutor que utilize uma fibra ótica para conduzir sinais luminosos. A expessura e técnica de fabricação determinam as características óticas do cabo. Canais de Rádio: Qualquer faixa de frequência por onde tranfeguem os sinais de dados. Canais de Luz: Canal formado por feixes de luz infravermelha ou Laser irradiados de forma unidirecional ou multidirecional (broadcasting), através da própria atmosfera. A tabela a seguir apresenta uma comparação entre os meios de transmissão empregados atualmente no Brasil. Cabling 96 – Cesar S. Machado 11 MEIO CUSTO CAPACID. INSTAL. ATENUAÇÃO IMUNIDADE UTP BAIXO 100 Mbps FÁCIL ALTA BAIXA COAXIAL BAIXO 10 Mbps FÁCIL BAIXA BAIXA ÓTICO ALTO 256 Mbps COMPLEXA BAIXA ALTA NOTA: Consideramos aqui a realidade existente em 1997 no mercado brasileiro CODIFICAÇÃO DOS SINAIS DE REDE Nos condutores metálicos são utilizados sinais cujas características se adequam a este tipo de meio. Os dados existentes nos dispositivos de rede são convertidos pelas placas de rede em sinais banda-base e estes são transmitidos pelo meio. Sinal banda-base é um sinal digital que não sofre nenhuma mudança de frequência (modulação) mas sim de forma, ou seja, ela é alterada obedecendo-se a uma codificação, de forma que o sinal possa passar pelo cabo com a menor atenuação possível. CARACTERÍSTICAS ELÉTRICAS DOS CABOS METÁLICOS Impedância: É a resistência elétrica a passagem dos sinais elétricos de característica alternada, tais como os sinais de rede. A impedância é medida em Ohms. A impedância é sempre maior do que a resistência elétrica para sinais de característica contínua, tais como os que um medidor do tipo ohmímetro emite para medir a resistência elétrica. Na prática, o fato de um cabo ter uma dada impedância determina que todos os componentes que forem ligados a ele, tais como outros cabos e conectores, devem ter a mesma impedância, de forma a evitar perdas por reflexão dos sinais elétricos. Retardo de Propagação: As componentes elétricas existentes no cabo fazem com que um sinal elétrico demore um tempo maior do que a velocidade da luz para percorrerem um cabo. Na prática, isto implica em que se houverem dispositivos separados por um cabo muito longo, eles podem não conseguir sincronizar suas operações. T1 T2 Atenuação: É a redução da intensidade do sinal determinado pelo comprimento do cabo. Assim, quanto mais longo for o cabo, maior será a atenuação do sinal e, consequentemente, menos intenso ele chegará em seu destino. Se o cabo for muito longo nenhum sinal chega ao destino. Nos cabos metálicos, a atenuação é elétrica e nos cabos óticos é ótica. Em todo caso a unidade para medida de atenuação é o dB (decibell). Cabling 96 – Cesar S. Machado 12 Ecos: São reflexões que ocorrem sempre que um sinal trafega por um meio que tem uma dada impedância e encontra um outro meio de impedância diferente, mesmo que esta diferença seja mínima. Esta impedância diferente pode surgir devido a utilização de um outro tipo de cabo, devido a um mal contato ou a uma má conectorização do cabo. CARACTERÍSTICAS DOS CABOS ÓTICOS Os Cabos óticos apresentam apenas a atenuação da intensidade do sinal luminoso que é medida em dB. Cabling 96 – Cesar S. Machado 13 5. O que é Cabeamento Estruturado DEFINIÇÃO A rede estruturada é a que se baseia num sistema de produtos (cabos, adaptadores, conectores, paineis) padronizados, necessários a formação de uma rede que possa integrar comunicação de voz, dados e vídeo e que pode ser facilmente redirecionada para prover um meio de transmissão entre quaisquer pontos da rede. A base da rede estruturada é o cabo trançado. PORQUE USAR CABEAMENTO ESTRUTURADO ? As primeiras redes locais, surgidas no início dos anos 80 empregavam a tecnologia de cabos coaxiais que devido a seu baixo custo permaneceu em uso intenso por 15 anos. Nos últimos anos porém, a crescente necessidade por multi meios de comunicação nas empresas (dados, telefonia, fax, vídeo, video-conferência, etc) incrementou dramaticamente a necessidade de se criar e manter uma infra-estrutura física de comunicações organizada e eficiente. Por outro lado com o aumento do fluxo de informações de todos os tipos, surgiu o inevitável aumento de banda (maior velocidade) o que acarretou novas preocupações que não existiam no passado. Além do mais se o sistema de cabeamento for instalado de forma errada, sem a observância de normas e procedimentos técnicos adequados isto poderá resultar em perda de tempo, desempenho e recursos na medida que surgirem problemas operacionais quanto ao funcionamento, ampliação e manutenção da rede, criando uma situação incompatível com a atual realidade econômica que determina a redução de todo tipo de custo desnecessário nas empresas. Estatísticas apontam para o fato de que o sistema de cabeamento chega a responder por até 47% do total de falhas de uma rede. ...... CABEAMENTO 47% Isto é compreensível na medida que, historicamente, a infra-estrutura de cabos geralmente é relegada a segundo plano. Segundo estimativas realizadas nos EUA, as perdas acarretadas pelos problemas no sistema de cabeamento podem chegar a U$ 250.000.00 por ano para cada 100 usuários da rede. O sistema de cabos estruturado baseia-se na utilização de cabos trançados, abandonando a tecnologia anterior de cabos coaxiais. Com isto é possível reduzir o número de falhas, o Cabling 96 – Cesar S. Machado 14 tempo de manutenção, os custos de mudanças de localização das estações de rede e da ampliação do sistema. Grandes empresas com amplas instalações físicas não podem mais abrir mão de estabelecer uma estratégia para o sistema de comunicação em todos os níveis. Empresas menores podem não vislumbrar tão claramente esta necessidade, porém elas obterão as mesmas vantagens ao adotarem um mínimo de planejamento e procedimentos técnicos. Os sistemas de cabeamento estruturado devem ser altamente flexíveis podendo ser adaptados para operar com quaisquer tipos de sinais transmitidos pela rede, independentemente dos computadores ligados em rede e do lay-out das instalações prediais. O custo do sistema de cabeamento geralmentesitua-se em torno de 5% a 10% do custo total da rede, incluindo nesta projeção o custo dos computadores e programas. FUNÇÕES DE UMA REDE ESTRUTURADA -Garantir um nível de performance satisfatório do sistema de cabeamento -Garantir a homogeneidade das características elétricas dos equipamentos interligados. -Garantir a compatibilidade dos componentes de forma a facilitar a manutenção e ampliação. -Permitir a rápida mudança de uma tomada para voz, dados, fax ou vídeo -Permitir a operação de redes com velocidades de 100 Mbps ou mais -Permitir a transmissão de dados com protocolos mais antigos ou proprietários com a adição de conversores, tais como baluns. -Permitir a elaboração de projetos consistentes e organizados -Permitir a fácil implantação e manutenção. -Prover um sistema de interfaces padronizadas -Prover suporte a diferentes equipamentos e aplicações Com a utilização de hubs, bridges, routers, switches e outros dispositivos ativos, pode-se interconectar redes com topologias e sistemas de cabeamento distintos num mesmo sistema de cabeamento estruturado. Em inglês o termo “cabling” equivale a cabeamento estruturado. ÁREAS COMPREENDIDAS PELA REDE ESTRUTURA A rede estruturada pode ser dividida em três níveis ou áreas: primária, secundária e terciária. Rede Primária: Interliga instalações prediais através de uma área ampla, geralmente pública, através de cabos óticos ou outros meios. Rede Secundária: Interliga os distribuidores numa instalação predial através de condutores metálicos ou óticos. Engloba o Backbone e a rede vertical. Rede Terciária: Interliga os distribuidores as estações de rede. Engloba o backbone e a rede horizontal. Cabling 96 – Cesar S. Machado 15 DISTRIBUIDOR EXTERNO DISTRIBUIDOR INTERNO DISTRIBUIDOR DO ANDAR DISTRIBUIDOR DO ANDAR DISTRIBUIDOR INTERNO DISTRIBUIDOR DO ANDAR DISTRIBUIDOR DO ANDAR 1500 METROS 500 METROS500 METROS 90 METROS TOMADAS CABEAMENTO VERTICAL CABEAMENTO HORIZONTAL CABEAMENTO EXTERNO REDE PRIMÁRIA REDE SECUNDÁRIA REDE TERCIÁRIA A rede terciária pode ser dividida em três sub-sistemas: Subsistema Estação de Trabalho: Cabos, conectores e tomadas que possibilitam a conexão da estação a rede. Subsistema Horizontal: Sistema de cabos que se espalham no sentido horizontal, no chão ou no teto e que interligam o Subsistema Estação de Trabalho aos armários de telecomuncações. Em redes maiores podemos ter um backbone horizontal. ...... DISTRIBUIDOR TOMADAS Subsistema Vertical: Sistema de cabos que interliga os armários de telecomunicações dos andares da instalação predial. Cabling 96 – Cesar S. Machado 16 ............ ............ ............ ............ ............ BACKBONE VERTICAL Cabling 96 – Cesar S. Machado 17 6. Elementos de Cabeamento Estruturado A seguir são descritos elementos para cabeamento definidos pelas normas internacionais para cabeamento estruturado, EIA/TIA 568, 569, TSB36/40 e ISO 11801, bem como outros empregados normalmente pelo mercado mas que não são mencionados por estas normas. Cabos: São a base do sistema de cabeamento. Numa rede estruturada podemos ter todo tipo de cabos de rede para atender as especificações dos protocolos Ethernet, Token-Ring, Fast-Ethernet, FDDI, ATM, etc, além de cabos de voz, vídeo, etc. Na prática encontramos frequentemente os cabos trançados, óticos e coaxiais, nesta ordem. Conectores: Os conectores são o ponto mais crítico de uma rede local. Conectores de baixa qualidade podem apresentar problemas tais como mal contato, rachaduras e rompimentos. Mal instalados podem acarretar em ruídos e mal contato intermitente provocando problemas na rede. Cada cabo exige o emprego de um conector específico. A montagem deste conector no cabo chama-se conectorização. PRINCIPAIS CONECTORES PARA REDES LOCAIS CABO COAXIAL FINO: Conector BNC CABO COAXIAL GROSSO: Conector Vampiro CABO PAR TRANÇADO UTP: Conector RJ45 CABO PAR TRANÇADO BLINDADO: Conector IBM Tipo1 CABO ÓTICO FORIL: Conector ST CABO ÓTICO FDDI: Conector FDDI Segmento de Cabo: Uma rede é constituída de vários pedaços de cabos, denominados segmentos. Os segmentos são preparados e interligados conforme as necessidades da rede. Identificadores: As normas estabelecem o uso de etiquetas de papel para identificação dos cabos. Por serem pouco duráveis, na prática emprega-se anilhas de plástico e capas coloridas para uma identificação permanente. ......A 0 2 0 Cabling 96 – Cesar S. Machado 18 Backbone: Literalmente significa “espinha dorsal”. É o cabo principal de uma rede local. O backbone pode ser vertical ou horizontal, conforme se extenda num ou noutro sentido. O backbone pode ser constituído por um cabo de rede comum. Patch Panel: Os patch panels são o coração de uma rede estruturada pois, através deles o sistema de cabos pode ser reconfigurado. São utilizados junto aos blocos de distribuição e em áreas de distribuição a nível horizontal para interligar as estações da rede. Os patch panels devem ser capazes de estabeler ligações rápidas, confiáveis e seguras garantindo uma performance satisfatória com taxas de operação de 100 Mbps. Existem inúmeros fabricantes de patch panels. Eles são adquiridos conforme o número de portas desejadas. Os valores mais comuns são 12, 16, 24 e 48 portas. Patch Cord: Pequeno segmento de cabo que interliga uma patch panel a outro ou um hub ao patch panel. O mesmo que Cord Panel. Área de Trabalho: Espaço entre uma tomada e uma estação de rede. Bloco de Distribuição: O mesmo que distribuidores. São dispositivos empregados para concentrar grande quantidade de cabos. Destes paineis partem os cabos de rede, outros cabos (voz, vídeo, etc), e os meios de transmissão para interligação com redes distantes. Dos blocos os cabos seguem para os patch panels FUROS PARA PARAFUSOS TOMADAS IDENTIFICADORES Gabinete: (O mesmo que Rack ou Sub-bastidor) Armário de aço com dimensões padronizadas (geralmente 19 polegadas de largura) e com encaixes apropriados para hubs, patch-panels, cabos, etc. Cabling 96 – Cesar S. Machado 19 PORTA DE ACRÍLICO CALHA COM TOMADAS ELÉTRICAS FUNDO VAZADO PARA PASSAGEM DE CABOS BARRA COM FURAÇÃO TAMPA CEGA UNIDADE DE VENTILAÇÃO VENTOINHAS Tomada: Ponto de conexão entre o segmento de cabo que vem do painel de distribuição com o que vai dai até a estação. Normalmente utiliza-se tomadas de parede e opcionalmente tomadas de chão. Existem diversos tipos, das mais simples até as mais sofisticadas, com um único ou múltiplos conectores fêmea. Em inglês, o mesmo que Telecommunication Outlet (tomada de telecomunicações). TOMADA DE EMBUTIR TOMADA DE SOBREPOR Rede Vertical: É o backbone que interliga os diversos andares de uma instalação predial. Rede Horizontal: É o sistema de cabeamento instalado num andar ou piso da instalação predial que interliga as tomadas de rede aos paineis ou blocos de distribuição ali existentes. Cabeamento Pleno: É o cabo constituído por materiais resistentes ao fogo e que liberam pouca fumaça ao queimar. Nos EUA o NEC (National Electric Code) determina as normas e codificações para estes cabos. Canaletas: Dutos de plástico ou PVC empregados para agrupar e proteger os cabos da rede dentro da instalação predial em locais visíveis. Eletrodutos: Dutos geralmente de ferro galvanizado empregados para agrupar e proteger os cabos de rede em ambientes externos (ao ar livre) ou em áreas internas críticas tais como corredores, depósitos, fábricas ,etc,. Etiquetas e Marcadores: São empregados para identificar cabos e paineis. Usa-se marcadores para identificar cabos e etiquetas para identificar paineis. Cabling 96 – Cesar S. Machado 20 7. Topologias de Rede Topologia é a forma pela qual uma rede se distribui quanto ao traçado do sistema de cabeamento ou outros canais de comunicação. Existem inúmerosmodelos teóricos ou experimentais de topologia. Na prática, pode-se encontrar as topologias barra, estrela e anel no mercado. BARRA ESTRELA ANEL Ao definirmos qual será a topologia física a ser implementada praticamente estará definido qual será o tipo de cabeamento a ser utilizado e vice versa. Topologia Barra: É a topologia mais comum, empregada pelo Ethernet. Também é denominada barramento ou “bus”. As estações são dispostas ao longo do cabo, todas ligadas em paralelo. Antes do envio de uma mensagem, a estação emissora verifica se o cabo está desocupado e só então envia a mensagem. Como todas as estações recebem todas as mensagens, elas comparam os endereços dos pacotes com o seu próprio endereço para verificar se a mensagem lhe pertence. Sua principal desvantagem é que qualquer falha no cabo prejudica toda a rede. O cabo empregado é o coaxial. Topologia Estrela: Nesta topologia existe um nó central que se conecta, através de um hub (concentrador de rede), às estações por ligações ponto a ponto. O nó central está envolvido em toda a comunicação da rede pois a comunicação entre as estações se faz através dele. Emprega o cabo trançado. Topologia Anel: Nesta topologia, as estações são todas ligadas em série e as extremidades do barramento se unem formando um anel com todos os nodos operando ponto a ponto. Quando uma estação envia uma mensagem, as estações intermediárias a recebem, e a retransmitem até que a receptora a aceite. Esta topologia é empregada nas redes Token-Ring e FDDI. Hoje (1997) devido a larga utilização de cabos trançados e hubs, a topologia estrela é a mais empregada (95%). Em redes pequenas de até 5 micros, a topologia barra com cabos coaxiais ainda é empregada devido ao seu baixo custo. A Topologia Anel por fim praticamente inexiste no Brasil, sendo rara também no exterior, restrita as redes token-ring e FDDI. Cabling 96 – Cesar S. Machado 21 8. Cabos para Redes Locais Existem basicamente três tipos de cabos para uso em redes locais, cada qual com características bem específicas: CABOS COAXIAL TRANÇADO ÓTICO CABO COAXIAL Primeiro tipo de cabo empregado em redes locais por já existir, sendo então usado noutras aplicações. O cabo coaxial é formado por um condutor elétrico central sólido ou de fios torcidos que atua como “vivo” e por uma malha composta por fios de aço que serve como "terra" do sinal, ou seja, é o retorno para o sinal elétrico. A malha, que se interliga a carcaça dos conectores deve ser aterrada para eliminar eventuais diferenças de potencial elétrico entre os micros e para proporcionar um isolamento elétrico contra interferências eletromagnéticas sobre o condutor. Entre o condutor central e a malha existe uma ou mais camadas de plástico isolante e, externamente ao conjunto, uma camada de isolamento plástico flexível na cor preta, amarela ou vermelha. REVESTIMENTO MALHA ISOLANTE CONDUTOR CENTRAL Para que o circuito se feche, dois conectores especiais denominados terminadores devem ser inseridos cada qual numa das duasextermidades do cabo. Estes terminadores são resistores cujo valor é igual a impedância do cabo. Cabling 96 – Cesar S. Machado 22 Existem diversos tipos de cabos coaxiais. As redes Arcnet operam com cabos RG62 de 93 Ohms de impedância e as redes Ethernet com cabos RG58 de 50 Ohms de impedância. Sistemas de TV utilizam cabos RG59 de 75 Ohms. IMPORTANTE: Nunca utilize um cabo diferente do exigido pelo padrão da rede pois a mesma não funcionará corretamente. Das redes que empregam cabos coaxiais, a mais comum (99%) é a Ethernet. Este tipo de rede emprega dois tipos de cabos coaxiais, denominados pelo IEEE de 10Base2 e 10Base5. 10Base2: Usado para interligar as estações e o servidor entre si. Tem uma expessura externa de 4,3 mm. Esta designação tem relação com a velocidade de 10 MBps. Também é conhecido por: BNC; RG58A/U ou simplesmente RG58; Thin Ethernet; Cheapernet ou Cabo Coaxial Fino. Este excesso de nomes as vezes confunde os leigos. 10Base5: Usado para interligar segmentos de rede através de transceivers. Tem uma expessura maior. Também é conhecido por Thick Ethernet; Yellow Cable ou Cabo Coaxial Grosso. Conectores: Existem diversos modelos de conectores que visam facilitar a interligação dos segmentos de cabos entre si, tais como o BNC-Macho, o BNC-T, o BNC-L, etc. Os dispositivos de rede (bridges, routers, etc), normalmente possuem conectores BNC- Fêmea onde são conectados os cabos através de conectores BNC-T. TERMINADOR IMPORTANTE: Use preferencialmente cabos Ethernet 10Base2 com condutor central solido e não os de fios torcidos. Os cabos coaxiais 10Base2 e 10Base5, tem uma impedância de 50 ohms. Desta forma os conectores empregados neste cabeamento devem ser obrigatoriamente do mesmo valor. Caso haja diferenças significativas nestes valores, por exemplo, da ordem de 20%, as Cabling 96 – Cesar S. Machado 23 estações não conseguem se comunicar devido a degradação dos sinais elétricos transmitidos. Distância Máxima: O comprimento máximo do cabo é por norma do IEEE 185 metros para o cabo coaxial 10base2 fino e 500 metros para o cabo coaxial grosso 10Base5. Distancia Mínima: Com relação a distância mínima entre estações, recomenda-se que a mesma tenha pelo menos 0,5 metros para cabos 10Base2 e 2,5 metros para cabos 10Base5. Número Máximo de Estações: Com relação ao número máximo de estações o IEEE recomenda para cabos 10Base2 um máximo de 30 estações para cada segmento de 185 metros de cabo. Para cabos 10Base5, recomenda-se um máximo de 100 estações para cada segmento de 500 metros de cabo. Se excedido este limite, os sinais elétricos podem ser distorcidos e retardados, tornando sua recuperação impossível. A tabela abaixo relaciona a resistência medida no cabos coaxial montado. 25 Ohms = Valor Correto 30 Ohms = Mal Contato ou Terminador Alterado 50 Ohms = Parte do Circuito Aberto 0 Ohms = Curto - Ohms = Circuito Aberto nas duas Extremidades As tabelas apresentadas a seguir resumem as principais características dos cabos coaxiais operando com o protocolo Ethernet. Principais Características do Cabo Coaxial 10Base5: Impedância: 50 ohms Diâmetro: 0,4 polegadas Alcance: 500 metros Distância mínima entre as estações: 2,5 metros Número máximo de estações por segmento: 100 Número máximo de estações em múltiplos segmentos: 1024 Comprimento máximo com múltiplos segmentos: 2500 metros Conectorização de Cabos 10Base2: Os conectores para cabos 10Base2 podem ter três tipos de fixação: Por meio de crimp, solda ou mixto. No primeiro caso, um alicate especial é usado para prender firmemente um anel de aço que comprime o cabo externamente e o prende ao conector. Preferido por muitos devido a rapidez de sua conectorização, tem como desvantagem o fato de ser suscetível a mal contato intermitente Principais Características do Cabo Coaxial 10Base2 Impedância: 50 ± 2 ohms Diâmetro: 0,2 polegadas Alcance: 185 metros Distância mínima entre as estações: 0,5 metro Número máximo de estações por segmento: 30 Número máximo de estações em múltiplos segmentos: 256 Comprimento máximo com múltiplos segmentos: 925 metros Cabling 96 – Cesar S. Machado 24 de difícil constatação. No segundo caso, o condutor central é soldado no pino do conector BNC e a malha é presa ao corpo do conector por meio de uma porca. Tem a vantagem de permitir uma constatação mais fácil de possível mal contato e permite o reparo do mesmo. Por fim, recentemente surgiram conectores que agregam as duas tecnologias: O pino central é soldado e o conjunto é por fim crimpado assegurando assim uma confiabilidade muito maior da conectorização. Conectorização de Cabos 10Base5: Os cabos 10Base5 usam um conector especial denominado TAP ou Vampiro. O conector vampiro tem este nome devido ao seu método de conexão. O cabo é envolvido porum casulo metálico onde é fixado uma peça com um condutor central que uma vez prensado no cabo, literalmente morde o condutor central do cabo estabelecendo o contato. Apesar de parecer rústico, tal sistema proporciona ligações bastante confiáveis. CABO AUI O AUI (Attachement Unit Interface) é um cabo multivias que possui quatro circuitos de sinalização diferencial, força e aterramento. Dois circuitos portam dados, dois portam informações de controle e quatro proporcionam tensão de alimentação. Nas extremidades são colocados dois conectores do tipo DB-15 (15 pinos), também denominado conector DIX. A codificação e a velocidade do sinal são as mesmas das do cabo coaxial 10Base5. É empregado na interligação de dispositivos de rede a curta distância. Geralmente se faz presente em transceivers (aparelhos que convertem um tipo de cabo noutro). O alcance máximo do cabo AUI é 50 metros. A sinalização do AUI é distribuída de forma diferente pelos padrões Ethernet V2.0 e IEEE 802.3. A regra para se descobrir qual pinagem usar é: Se o dispositivo utiliza o pino 1, o padrão é o Ethernet V2.0 e se utiliza o pino 4 é IEEE 802.3. Um “*” indica os pinos indispensáveis par operação no padrão Ethernet V2.0. CABOS TRANÇADOS São cabos formados por 2 ou 4 pares de fios telefônicos entrelaçados dois a dois. Uma ou duas camadas de isolante plástico envolvem os condutores. Existem duas variações deste cabo, denominadas UTP (Unshielded Twisted Pair - par trançado não blindado) e STP PINO ETHERNET V2.0 IEEE802.3 1* Shield Control In Shield 2* Collision Presence Control In A 3* Transmit + Data Out A 4 Reserved Data In Shield 5* Receive + Data In A 6* Power Return Voltage Common 7 Reserved Control Out A 8 Collision Presence - Control Out Shield 9* T Transmit - Control In B 10* Transmit - Data Out B 11 Reserved Data Out Shield 12* Receive Data In B 13* Power Voltage 14 Reserved Voltage Shield 15 Reserved Control Out B Carcaça N.U. Protective Ground Cabling 96 – Cesar S. Machado 25 (Shielded Twisted Pair - par trançado blindado) que possui uma ou mais blindagens formadas por malhas de fios de aço. A utilização de um concentrador de rede (hub) é obrigatória para se interligar os dispositivos por meio destes cabos. REVESTIMENTO PARES Os cabos UTP utilizam duas técnicas para reduzir a interferência por ruídos: cancelamento e trançamento. Cancelamento: Como pode ser visto na figura apresentada a seguir, os condutores do cabo UTP são dispostos lado a lado. A placa de rede ao qual ele será conectado gera para um condutor um sinal positivo e para o outro um sinal negativo. Com isto os campos eletromagnéticos formados por ambos se cancelam, evitando assim a mútua interferência, denominada diafonia (crosstalk). Trançamento: O trançamento dos condutores, aos pares, faz com que seus próprios campos e outros ruídos externos tenham menor influência do que se ambos estivessem paralelos e, portanto, sujeitos a campos e ruídos devido a uma posição perpendicular. PERFORMANCE A performance dos cabos trançados (UTP e STP) está intimamente relacionada com o tipo de material empregado na sua fabricação, onde até a constituição do revestimento influi. Foi por isto que, somente após muita pesquisa e desenvolvimento é que os cabos trançados tornaram-se confiáveis o suficiente para operar com sinais de rede. A fim de assegurar a adequação dos cabos, deve-se portanto verificar em que categoria se enquadram e se tem a certificação UL. CATEGORIAS DE CABOS Categoria 1 - Usado para transmissões a baixa velocidade Categoria 2 - Usado para transmissões de até 4 Mbps Categoria 3 - Usado para transmissões de até 16 Mbps Categoria 4 - Usado para transmissões de até 20 Mbps Categoria 5 - Usado para transmissões de até 100 Mbps Os cabos UTP categoria 3 normalmente tem apenas 2 pares de fios e se prestam para aplicações em redes Ethernet operando a 10 MBps. Os cabos categoria 5 tem 4 pares de fios e permitem a operação de redes a uma velocidade de até 100 MBps. Redes ATM porém já são comercializadas para operar a 155 Mbps ou mais. Estes sinais podem sofrer Cabling 96 – Cesar S. Machado 26 certs anomalias mesmo nos cabos Categoria 5. Alguns fabricantes porém, tal com AT&T já oferecem cabos categoria 5 que extrapolam a padronização e operam com taxas de até 155 MBps. Em função disto, fala-se hoje (1997) em se criar a Categoria 6 para cabos trançados. No Brasil encontrávamos no início da década cabos categoria 3, hoje totalmente já desaparecidos. Use sempre cabos categoria 5 em sua rede, mesmo que a operação seja a 10 Mbps, pois a migração para 100 Mbps é uma questão de pouco tempo. Além do mais os sinais a 10 Mbps operam muito melhor com cabos categoria 5. CABOS 10BASET/100BASET Dentre os inúmeros cabos trançados as redes Ethernet exigem cabos que obedeçam a norma do IEEE 10BaseT, definida em 1990 (Padrão IEEE 802.3i). Esta denominação 10BaseT deve-se as seguintes características: Sinalização Ethernet de 10 MBps para pares trançados em topologia estrela. Principais Características dos Cabos 10BaseT Impedância: 85 à 111 ohms para todas as frequências entre 5 e 10 Mbps Diâmetro: Normalmente AWG 24 ou AWG 22 Perda por inserção: 11,5 dB Tipo de conector: RJ45 (Padrão ISO 8877) Alcance: 100 metros Número de estações por segmento: 1 Número máximo de segmentos: No mínimo 4 (varia conforme o hub) As redes que empregam cabos 10BaseT tem de usar, obrigatoriamente, um Hub para distribuir os cabos a partir do servidor. O alcance máximo recomendado é de 100 metros para redes Ethernet e Fast Ethernet e 200 metros para redes100VG-AnyLAN. Este alcance pode ser ampliado com o uso de hubs ligados em cascata, atuando como repetidores. Nas extremidades do cabo são fixados conectores telefônicos com oito pinos denominados RJ45. Cada pino corresponde a um tipo de sinal. A tabela apresentada a seguir mostra os pinos que devem estar presentes obrigatoriamente para os padrões Ethernet e Fast Ethernet. PINO 1 TRAVA CONECTOR RJ45 Pino Sinal Cabling 96 – Cesar S. Machado 27 1 Transmissão - 2 Transmissão + 3 Recepção - 4 5 6 Recepção + 7 8 Os pinos 4, 5, 7 e 8 não são empregados pelo Ethernet nem pelo Fast Ethernet, podendo ser utilizados para o emprego de placas Full-Duplex por exemplo. O cabo categoria 5 tem quatro pares de fios: azul e branco, laranja e branco, verde e branco e marrom e branco. Quanto a distribuição das cores, existem diversos padrões, sendo que o padrão EIA/TIA 586A é o mais usado. Esquema de Ligação para o Ethernet Segundo o IEEE802.3 os esquemas de ligação Ethernet e Fast Ethernet são: Placa de rede a Hub Pino 1 - Pino 1 Pino 2 - Pino 2 Pino 3 - Pino 3 Pino 6 - Pino 6 A ligação em cascata de um hub a outro pelo cabo trançado é oferecida por todos os fabricantes. Não existe contudo um consenso sobre como deve ser o cabo de interligação, que pode ser, conforme o fabricante e modelo de hub, 1:1 (normal) ou cruzado (crossover). Neste último caso, consulte o manual do produto para certificar-se qual é o esquema de ligação correto. Exemplo de cabo Crossover para interligar hubs: Hub a Hub Pino 1 - Pino 3 Pino 2 - Pino 6 Pino 3 - Pino 1 Pino 6 - Pino 2 IMPORTANTE: Não confunda cabos telefônicos diversos e que também sejam trançados com o cabo 10BaseT. Verifique no revestimento externo do cabo sua identificação. A seguir apresentamos a pinagem e disposição dos condutores no conector RJ45. O padrão EIA/TIA 568A é quase sempre empregado. O padrão 568B destina-se a aplicações especiais. Cabling 96 – Cesar S. Machado 28 PAR 2 PAR 3 PAR 4 PAR 1 1 2 3 4 5 6 7 8 CONECTOR RJ45 VISTA TRASEIRA CONECTORIZAÇÃO DOS CABOS 10BASET Os cabos 10BaseT podem ser fixados em conectores RJ45, em patch panels ou tomadas. Para fixação dos conectores RJ45 emprega-se um alicate RJ45. Para fixação dos cabos nas tomadas, patchpanels e blocos de distribuição, emprega-se ferramentas de inserção do tipo Push-Down. Pino 1 Branco do Verde Pino 2 Verde Pino 3 Branco do Laranja Pino 4 Azul Pino 5 Branco do Azul Pino 6 Laranja Pino 7 Branco do Marrom Pino 8 Marrom Tomadas: As tomadas para cabos trançados empregam uma tecnologia denominada IDC (Insulation Displacement Conection - conexão por deslocamento do isolante) onde cada condutor é prensado de encontro a dois terminais de contato que contém uma pequena separação entre sí. Ao ser precionado de encontro aos contatos por uma ferramenta de inserção (Push Down), o isolante é rasgado e o condutor estabelece contato com os Cabling 96 – Cesar S. Machado 29 terminais. Esta ligação é bem eficiente e permite o reaproveitamento da tomada inúmeras vezes. A figura apresentada a seguir mostra como é usada uma ferramenta de inserção para fixar o cabo nos terminais da tomada. CABOS TRANÇADOS STP Os cabos STP combinam as técnicas de blindagem e cancelamento para obter uma imunidade maior a ruídos. Existem diversos cabos STP. Os mais comuns são os criados pela IBM para seu sistema token-ring. Este cabo, conhecido por STP 150 (devido a sua impedância de 150 Ohms) tem, além da blidagem externa, uma blindagem individual para cada par de fios, garantindo assim uma proteção extra contra ruídos entre os pares. O uso de cabos STP no Brasil é muito restrito. Apenas as redes token-ring da IBM o empregam. Embora permitam uma taxa de até 300 MBps, seu custo maior e o fato de ter uma bitola mais larga, dificulta sua passagem pelos dutos. Uma rede token-ring pode ter no máximo 260 estações conectadas com este tipo de cabo. A IBM é o maior usuário de cabos STP. Ela criou uma classe de cabos denominados IBM Tipo X. CABOS IBM IBM Tipo 1: STP com 2 pares AWG22 de 150 ohms para 100 Mbps. IBM Tipo 1A: Idem ao Tipo 1 mas aceita taxas de até 300 Mbps (ATM) IBM Tipo 2: 2 pares UTP para voz e dois pares STP para dados IBM Tipo 2A: Idem ao Tipo 2 mas aceita taxas de até 300 Mbps. IBM Tipo 3: 4 pares UTP para dados a 4MBps e voz IBM Tipo 4: Cabo ótico de 100 mícrons para 100 Mbps FDDI. IBM Tipo 6: STP com 2 pares AWG26 mais flexível que o Tipo 1. IBM Tipo 6A: Idem ao Tipo 6 mas aceita taxas de até 300 Mbps. IBM Tipo 8: Especial para uso sob carpetes ou tapetes com 2pares UTP IBM Tipo 9: 2 pares AWG26, resistente ao fogo para cabeação vertical. IBM Tipo 9A: Idem ao Tipo 9 mas aceita taxas de até 300 MBps. OBS: Não existem os cabos tipo 5 e 7. Cabling 96 – Cesar S. Machado 30 CABOS ÓTICOS Os cabos óticos foram inventados no final da década de 60, mas sua difusão tem sido lenta devido ao seu alto custo, tanto do cabo e conectores quanto o processo de instalação que requer instrumentos altamente especializados e pessoal treinado. Não obstante os custos vem caindo, de forma que cada vez mais veremos cabos óticos sendo instalados. Neste sistema de cabeamento, os sinais elétricos enviados por um dispositivo de rede são convertidos em sinais luminosos por um LED e são enviados pelo cabo até outro dispositivo de rede onde um FOTOTRANSISTOR converte os sinais luminosos em sinais elétricos novamente. O interior do cabo é formado por duas ou mais fibras óticas feitas de um tipo de vidro puríssimo, especialmente criado para este fim, de forma a atenuar o mínimo possível o sinal luminoso. Ao redor delas existe uma camada de material plástico refletor, que impede a dispersão do sinal luminoso. Ao redor desta existem diversas camadas de plástico, kevlar ou outros materiais cujo objetivo é dar resistência ao cabo e preencher espações vazios. Por fim uma camada de revestimento plástico envolve todo o conjunto. Cabo Ótico para Redes Locais: As redes locais Ethernet e Fast-Ethernet especificam a utilização do cabo ótico 62,5/125 micrometros. Custo: Uma placa de rede para cabo ótico pode custar, no Brasil, 15 vezes mais que uma placa Ethernet convencional. Assim, hoje (1997), a principal aplicação destes cabos encontra-se em ambientes extremamente hostis, com ruído eletromagnético muito elevado (em fábricas por exemplo) ou na interligação de redes localizadas em instalações prediais distintas. Neste caso, como a fibra ótica não conduz eletricidade, mas luz, as redes ficam isoladas eletricamente, evitando assim que surtos de diferença de potencial avariem as redes. Número de Fibras: O cabo ótico pode ter um ou mais condutores óticos. Em redes locais, porém, sempre são necessários dois condutores, ou seja, um par, para se efetuar a comunicação, sendo uma fibra para transmissão e outra para recepção. Desta forma, é comum se empregar cabos óticos com um ou dois pares de fibras. Caso o segundo par não seja utilizado, ele pode permanecer como reserva. Preenchimento: O espaço interno do cabo ótico tem de ser preenchido de forma a evitar a penetração de água e humidade que podem fraturar as fibras no caso de de Cabling 96 – Cesar S. Machado 31 congelamento (em locais muitos frios). Para tanto são empregadas as tecnologias de cabo geleado, onde um gel de silicone preenche o interior do cabo e a tecnologia Twigth Buffer, mais nova e de uso preferencial que emprega um revestimento especial e kevlar para eliminar os espaços vazios. Modo de Propagação: Existem diversos tipo cabos óticos, sendo os mais usuais o Multimodo de índice degrau, que como o próprio nome diz tem vários graus de propagação de luz, a Multimodo de índice gradual, onde a fibra é composta por vários materiais e a Monomodo. Além disto existem diversos tipos de cabos óticos. Em redes locais são usadas apenas os cabos com fibras monomodo. Atualmente o tipo mais empregado é o 10BASE-FL (FORIL - Fiber-Optic Inter-Repeater Link), cujas dimensões são 62,5/125 micrometros. 10BASE-F: Sistema de interconexão de redes através de cabos óticos padronizado pelo IEEE. Especifica a comunicação ponto a ponto para interligação de redes Ethernet 10 MBps. Neste sistema os sinais Ethernet de 10 MBps existentes na placa são simplesmente convertidos em sinais luminosos. O sinal de transmissão deve seguir por uma fibra e o de recepção por outro. É de longe o mais popular e mais empregado. Também pode ser usado em redes de 100 MBps. O padrão 10Base-F tem duas variantes, o 10BASE-FP que especifica cabos para operarem com hubs óticos passivos e o 10BASE-FB que especifica cabos para backbones de cabo ótico. Geralmente, as Interfaces 10BASE-F utilizam conectores do tipo ST, com sistema de trava semelhante ao BNC. Existem ainda outras opções como o SM com trava por meio de rosca. FDDI: (Fiber Distribution Data Interface) Mais recente que o FORIL, trata-se de um sistema completamente diferente, que emprega o protocolo token ring passing, permitindo picos de transmissão de até 100 MBps. Sua aplicação é bem restrita devido a seu elevado custo. O cabo ótico forma um anel duplo de fibras óticas multimodo, onde dois canais distintos transmitem em sentido contrário. Somente um dos canais fica ativo, o outro fica disponível para o caso de uma eventual avaria no cabeamento da rede. Quando isto ocorre, os dois canais se unem formando uma mesma trajetória. Os cabos podem se estender por até 100 km e interligar até 1000 estações com um espaçamento de até 2 km entre as estações quando empregada fibra multimodo ou 40 Km com fibra monomodo. O emprego de redes FDDI é muito restrito devido a seu custo muito elevado e da atual disponibilidade de outras tecnologias mais baratas e de maior velocidade. Conectorização: A conectorização de cabos óticos é muito mais crítica que a dos cabos metálicos. Uma conectorização mal feita pode provocar uma perda excessiva do sinal luminoso compromentendo o funcionamento do sistema. De acordo com a precisão exigida podem ser empregados conectores de material plástico ou metálicos. O conector mais utilizado é o ST que tem encaixe do tipo baioneta, semelhante ao conector BNC. O conector ST pode ser deplástico ou de metal. O ST de metal exige uso de um alicate de crimpagem semelhante ao do conector BNC. O conector Cabling 96 – Cesar S. Machado 32 SC, mais recente, utiliza um mecanismo de ferrolho para efetuar a conexão. O conector FDDI, exclusivo deste tipo de rede, utiliza duas fibras e um duplo ferrolho no mesmo conector. A conectorização exige o uso de um kit de ferramentas apropriadas para efetuar o desencapamento, corte e polimento do cabo. Todos esses procedimentos são feitos com alta precisão por estas ferramentas. Existem dois tipos de conectorização e de conectores: com epoxi e sem expoxi (epoxiless). A epoxi é uma resina (cola) que tem por objetivo fixar a fibra firmemente no conector, envolvendo um tempo para cura (secagem) que torna a montagem do conector bem mais demorada. Use preferencialmente conectores sem epoxi. Para efetuar-se o polimento em larga escala existe uma máquina denominada Politriz Automática, que reproduz os mesmos movimentos circulares das mãos sobre as lixas. Distribuição dos Cabos: A distribuição dos cabos óticos pode se dar de duas maneiras: com ou sem o uso de concentradores (hubs) óticos. No primeiro caso um ou mais hubs óticos com múltiplas portas, são dispostos nos pontos chave do sistema, de onde partirão os links de cabo ótico. Dai eles se interligam ao(s) servidor(es) através de um backbone que pode ou não ser de cabo ótico. A interligação destes hubs também pode ou não ser feita por meio de cabos óticos. Nos hubs e demais dispositivos principais da rede, tais como bridges, routers, etc, empregam-se transceivers óticos que podem ser internos, ou seja, fornecidos pelos próprios fabricantes dos hubs, ou externos, podendo neste caso ser fornecidos por terceiros. Em alternativa a este esquema de ligação, pode-se dispensar ou hubs óticos e empregar-se tão somente transceivers óticos, o que acarreta em maior uso de transceivers e menor flexibilidade no sistema de distribuição de cabos. Emendas: Os cabos óticos podem ser emendados por meio de fusão, através de um equipamento especial ou por meio de um acoplador ótico, denominado splice, de mais baixo custo, mas que produz maior atenuação. Cabling 96 – Cesar S. Machado 33 9.Padronizações DRONIZAÇ INTERNACIONAIS Diversas normas norteiam a constituição de um sistema de cabeamento estruturado. Neste capítulo abordamos as normas mais utilizadas em sistemas de cabeamento. Veja no Apêncice A uma relação mais detalhada das normas existentes. ESPECIFICAÇÕES DA NORMA EIA/TIA 568A HISTÓRICO Em 1985, empresas da área de telecomunicações de eletrônica perceberam que era necessário estabelecer um padrão para sistemas de cabeamento. Em julho de 1991 a EIA e a TIA introduziram a norma EIA/TIA 568 - Comercial Building Telecommunications Wiring Standart (Padrão de Cabeamento de Telecomunicações em Instalações Comerciais) que define normas genéricas pelas quais produtos de diferentes fabricantes podem ser interligados num sistema de cabeamento estruturado para instalações comerciais. Logo em seguida, em agosto de 1991, foi introduzida a norma EIA/TIA TSB-36 (Telecommunications Systems Bulletins) que estabelecia padrões para cabos trançados de categoria 4 e 5. Em agosto de 1992, foi introduzida a norma TSB-40 que estabelecia padrões para conexão de hardware através de cabos trançados. Em janeiro de 1994, esta norma foi revisada, evoluindo para TSB-40A, onde foram detalhados as especificações para patch cords, e conectores para cabos trançados. Por fim o padrão 568 foi revisado, incorporando as normas TSB-36 e 40, passando a ser denominado EIA/TIA-568A. OBJETIVOS DA NORMA EIA/TIA-568A -Estabelecer padrões genéricos para sistemas de cabeamento para telecomunicações provenientes de multiplos fabricantes sem ser preciso contudo definir com exatidão os produtos que poderão ser instalados posteriomente neste sistema. -Possibilitar o planejamento e a instalação de sistemas de cabeamento estruturado em instalações comerciais. -Estabelecer critérios técnicos e de performance para sistemas de cabeamento diversos. -Estabelecer os requerimentos mínimos para sistemas de cabeamento em instalações comerciais, topologias e distâncias. -Estabelecer tipos de conectores e pinagem para assegurar compatibilidade -Determinar um tempo de vida dos sistemas superior a 15 anos de utilização. TOPOLOGIAS O EIA/TIA 568A determina que o cabeamento horizontal deve utilizar a topologia física estrela. Define também as características para redes que operem com taxas de até 20 Mbps (até cabos categoria 4). CLASSIFICAÇÃO EIA/TIA 568A PARA CABOS TRANÇADOS Foram as normas TSB36/40 que introduziram a classificação dos cabos por categorias, criadas originalmente em 1991 pela empresa Anixter, conforme mostrado a seguir. Cabling 96 – Cesar S. Machado 34 CATEGORIAS DE CABOS Categoria 1 - Usado para transmissões de baixa velocidade Categoria 2 - Usado para transmissões de até 4 Mbps Categoria 3 - Usado para transmissões de até 16 Mbps Categoria 4 - Usado para transmissões de até 20 Mbps Categoria 5 - Usado para transmissões de até 100 Mbps A categoria 1 compreende antigos sistemas telefônicos e transmissão de dados a baixa velocidade (até 9600 Bps) A categoria 2 compreende serviços RDSI (Rede Digital de Serviços Integrados - Integrated Services Digital Network - ISDN) a 4 MBps. A categoria 3 compreende LANs operando até 16 Mbps. A categoria 4 compreende LANs operando a distâncias maiores a 20 MBps. A categoria 5 compreende LANs operando até 100 MBps. A categoria 6 (proposta) operaria com cabos coaxiais a velocidades superiores a 100 MBps. A categoria 7 (proposta) operaria com cabos óticos a velocidades superiores a 100 MBps. A ISO criou o grupo de normas WG3 que incorpora vários critérios da EIA/TIA 568, além de outros mais, de forma a compatibilizar os diversos sistemas de cabeamento existentes em alguns países além dos EUA. Como num sistema de cabeamento a performance é definida pelo componente mais fraco ou de especificações menos rígidas, quanto mais estes componentes excederem as especificações das normas EIA/TIA ou outras mais, melhor e mais confiável será o componente e o sistema. CABOS PARA BACKBONES, REDE VERTICAL E HORIZONTAL Cabos Trançados: Cabo UTP balanceado de 100 ohms (preferencial) Cabo STP balanceado de 120 ohms (alternativo) Cabo IBM balanceado de 150 ohms (alternativo) Cabos Óticos: 62.5/125 um fibra monomodo (preferencial) 50.0/125 um fibra multimodo (alternativo) 62.5/125 um fibra multimodo (alternativo) Cabos Coaxiais: Cabo de 50 ohms. As distâncias máximas para os backbones são: Cabling 96 – Cesar S. Machado 35 Cabo UTP 100 ohms: 800 metros Cabo STP 150 ohms: 700 metros Cabo ótico 62.5/125: 2000 metros Cabo coaxial: 500 metros REDE HORIZONTAL A topologia física deve ser do tipo estrela. Especificamente para cabos de categoria 5: Segmento do Distribuidor à Tomada: 90 metros (máximo) Segmento do Hub ao Distribuidor: 7 metros (máximo) Segmento da Tomada à Estação: 3 metros (máximo) Total: 100 metros ARMÁRIOS E SALA DE TELECOMUNICAÇÕES A norma EIA/TIA 568 determina que cada pavimento deve ter pelo menos um centro de distribuição de cabos denominado Armário de Telecomunicações ou Armário de Equipamentos, onde serão concentradas a fiação da rede naquele piso, bem como o backbone do cabeamento vertical, o backbone externo (se for o caso), equipamentos de distribuição (patch panels), hubs, fontes, etc. Em redes muito grandes uma sala inteira, denominada Sala de Telecomunicações pode ser empregada com a mesma função. TOMADAS A norma recomenda a utilização de duas tomadas para cada estação, uma principal e outra com um cabeamento alternativo. Na prática, por motivos de custo, não é instalado o cabeamento alternativo. CONECTORES Apesar de existirem diversos conectores para rede local, apenas a famíliaRJ (RJ11, RJ45, etc) são mencionados na norma EIA/TIA 568. PATCH CORDS São os segmentos que interligam os hubs e patch panels, normalmente confecionados com conectores RJ45. As normas EIA/TIA SP-2840A e IEC/ISO DIS 11801 determinam as principais características destes cabos. Para cabos UTP com conectores RJ45: -Cabo AWG26 multifilar (strended) -Trança descoberta com comprimento máximo de 13 mm -Diâmetro máximo de cada fio entre 0,8 e 1,2 mm Além disso recomenda-se o uso de cabos mais flexíveis (extra-flexíveis) para facilitar seu manuseio, especialmente em redes com grande número de patch panels e portanto grande número de cabos. Estes cabos devem contudo estar dentro das normas da categoria 5. Cabling 96 – Cesar S. Machado 36 ESPECIFICAÇÕES DA NORMA EIA/TIA 569 A EIA/TIA 569 estabelece normas genéricas para projeto e instalação de sistemas de cabeamento em áreas públicas e em vias de acesso de prédios comerciais. Tais sistemas devem ter uma previsão de vida útil de pelo menos 15 anos. Esta norma estabelece a utilização de dutos subterrâneos de PVC, aço galvanizado ou outros, com pelo meno 4 polegadas de expessura. Podem ser construidas no máximo duas caixas de passagem com dobras de 90 graus, desde que tenham 10 vezes o diâmetro dos cabos. Todos os cuidados devem ser tomados com relação a proteção contra corrosão, infiltrações, etc na instalação destas caixas. ESPECIFICAÇÕES DA NORMA EIA/TIA 570 Esta norma equivale a EIA/TIA 568, porém refere-se a instalações residenciais e comerciais de pequeno porte. ESPECIFICAÇÕES DA NORMA EIA/TIA 606 Esta norma estabelece padrões para administração da insfraestrutura de cabeamento em prédios comerciais. Na prática descreve apenas como devem ser numerados e identificados cabos, vias de acesso e áreas comuns. Os cabos devem ser identificados com etiquetas coloridas da seguinte maneira: Cabos de rede utilizam etiquetas verdes, backbones verticais e cabos centrais utilizam etiquetas brancas e backbones horizontais utilizam etiquetas azuis. ESPECIFICAÇÕES DA NORMA EIA/TIA 2290 Esta norma estabelece procedimentos genéricos para operação do sistema de cabeamento. Cabling 96 – Cesar S. Machado 37 10. Projeto e Instalação da RedeROJETO E INSTALAÇÃO DA REDE FASES DO PROJETO 1 - Levantamento de Necessidades da rede: Banco de dados, planilhas, serviços de impressão, E-MAIL, MAN, WAN, Internet. 2 - Definição do ambiente e produtos a serem utilizados, tais como SOR, Banda de Rede, Marca dos Softwares, Aplicativos, Tipos de acesso a Internet, Serviços de Comunicação, Intranet, Sistema de Cabeamento integrado ou não. 3 - Mapeamento fsico da Rede (local das estações e servidores). 4 - Distribuição e Concentração dos Pontos de Rede, localização e passagem de Dutos, Cabos, Gabinetes, DGs, Backbones, etc. 5 - Projeto do Sistema de Concentradores (HUBs): Quantidade de HUBs usados; se terão Gerenciamento; método de Interligação, etc. 6 - Sistemas para Otimização e Comunicação da Rede (Switches, Bridges, Routers, Gateways). 7 - Execução das obras civis. 8 - Instalação dos gabinetes (se for o caso), passagem, conectorização e identificação dos cabos. 9 - Testes de Aceitação e Desempenho dos sistema de cabeamento. 10 - Instalação e teste funcional dos equipamentos (hubs, switches, placas etc). 11 - Configuração de sistema de gerenciamento, comunicações, etc. 12 - Confecção ou verificação da precisção da documentação definitiva da rede. DETALHAMENTO DAS FASES A seguir detalhamos os itens mais importantes de cada fase. MAPEAMENTO DA REDE Marque os locais em que deverão ser instalados os pontos de rede e de telefonia (se for o caso) e estabeleça o lay-out da rede. Em grandes redes é inevitável o uso de plantas das instalações. O uso de um software de desenho do tipo Autocad é o ideal para a constituição do mapeamento da rede. Cabling 96 – Cesar S. Machado 38 PONTOS DE REDE E PONTOS DE TELEFONE Antigamente os cabos de rede e de telefonia da instalação predial eram separados. Isto está acabando. Atualmente, um projeto moderno prevê autilização de um só sistema de cabos trançados (categoria 5) que atenda a todos os serviços, sejam eles dados (rede), telefones, fax, etc. DISTRIBUIÇÃO Em função da localização dos pontos de rede, estabeleça os lay-out (localização) dos hubs, sub-bastidores e, se for o caso, dos outros equipamentos de rede. Pode-se dizer que o sistema de cabeamento surgirá em função da disposição do hubs e path panels pela instalação predial. Em grandes redes o usual é ter a maior parte possível dos hubs no CPD e concentrações menores de um ou mais hubs em cada pavimento. Na impossibilidade de se fazer isto, estabeleça diversos pontos para distribuição dos cabos. Não se esqueça dos limites de alcance dos cabos trançados e coaxiais. Defina como será a distribuição dos cabos telefônicos ou outros mais, a nivel predial e a nível de patch panels. No interior do prédio empregue preferencialmente cabos trançados categoria 5 para a instalação telefônica, de forma que tomadas telefônicas possam ser realocadas como tomadas de rede e vice versa. Estabeleça as ligações dos telefones em patch panels no mesmo gabinete das tomadas de rede para possíveis realicações. Pode-se empregar patch panels separados para rede e telefonia ou os mesmos patch panels empregando-se ligações de pontos alternados (rede- telefone-rede). Todos os equipamentos de comunicação serão por fim interligados por meio do sistema de cabeamento estruturado, sejam eles estações de rede, telefones, LPCDs para modems, etc. CONSIDERAÇÕES SOBRE O GABINETE Existem diversos modelos de gabinetes que variam em tamanho e acessórios. Se o volume de cabos a serem interligados no gabinete for muito grande, considere a possibilidade de Cabling 96 – Cesar S. Machado 39 utilizar um fundo falso na sala onde ficará o gabinete de forma a ocultar os cabos e permitir uma boa organização. O local onde fica o gabinete terá uma abertura para a passagem dos cabos que subirão até os patch-panels. SEGMENTAÇÃO DA REDE COM RELAÇÃO AOS SERVIDORES As estações da rede tem de ser ligadas aos hubs e estes aos servidores. Em prinicípio pode ser adotado um método de ligação equivalente para cada hub/servidor. Por exemplo, pode-se interligar cada dois hubs numa placa de rede do servidor. Um servidor pode ter portanto vários segmentos de comunicação com os hubs de forma a aumentar a velocidade de acesso. DISTRIBUIÇÃO DAS ESTAÇÕES NOS HUBS Numa rede ideal todas as estações gerariam o mesmo tráfego de rede de forma que poderiam ser interligadas a qualquer placa de qualquer hub. Embora isto possa ocorrer na prática, o ideial é classificar as estaçõe spor um sistema de pesos e distribui-las pelos hubs de forma a não concentrar tráfego em demasia num dado hub. ESTAÇÃO APLICATIVOS DO SERVIDOR QUE VAI USAR LEVE E-Mail MÉDIA Aplicações Comuns, Office, Intranet PESADA Browser Internet, Aplicativo Gráfico, Boot remoto IDENTIFICAÇÃO Em redes com muitas estações, é imprescindível o uso de um sistema com tarjas de identificação. Opcionalmente, utilize cabos com revestimentos de cores diferentes para identificar a área, departamento ou andar a qual eles pertencem. Em alternativa a isto, utilize os protetores coloridos de conectores RJ45 nos hubs e patch panels. ASSEGURANDO O SUCESSO DA INSTALAÇÃO -Procurar conhecer e seguir as normas técnicas -Empregar cabos de alta qualidade com certificação UL -Empregar somente cabos, conectores, tomadas e paineis categoria 5 -Não empregar cabos com as especificações diferentes na mesma rede -Respeitar os limites de alcance dos cabos -Utilizar tomadas de rede quando forem necessárias -Assegurar um bom acabamento da conectorização dos cabos -Não tensionar demasiadamente os cabos trançados -Evitar conecções intermédiárias entre os segmentos -Evitar sobras excessivas de cabos -Sempreque possível fazer a certificação dos cabos -Ao empregar cabos coaxiais para interligar estações, faça o aterramento do mesmo. -Nos cabos trançados, assegure-se de não haver mais do que 13 mm de cabo destrançado nos pontos de terminação. -Assegure-se de que o ráio de flexão (dobras) dos cabos não seja inferior a 4 vezes o diâmetro do cabo. Cabling 96 – Cesar S. Machado 40 -Evite dobras desnecessárias e esmagamentos nos cabos. -Evite que os cabos de rede fiquem em paralelo com cabos de força. Se houverem cabos de 110 ou 220 V próximos, garanta um espaçamento dos cabos de rede com estes de pelo menos 5 centímetros. Caso os cabos de força sejam de alta tensão, aumente este espaçamento para 1 metro ou mais. -Mantenha os cabos de rede longe de fontes potenciais de ruído, tais como luzes fluorescentes, máquinas, motores, transmissores de rádio, etc. -Mantenha um bom aterramento da rede. O ideal seria que o mesmofosse independente do aterramento do sistema elétrico. -Utilize eletrodutos galvanizados para o sistema de cabeamento em áreas externas e áreas críticas. -Não faça mais do que quatro segmentos de cabos trançados entre os paineis de distribuicão. -Observe os limites de ligação em cascata dos hubs empregados na rede. Todos os fabricantes de hubs garantem pelo menos a interligação de quatro hubs em cascata. Alguns fabricantes porém oferecem maior número de repetições. DOCUMENTAÇÃO A documentação é de grande importância em um sistema estruturado. Quanto maior for a rede maior será a necessidade de uma documentação o mais completa e atualizada possível. A documentação pode ser feita sob a forma tradicional, escrita, porém, tenha em mente que redes modernas requerem métodos de gerenciamento modernos também. Assim, considere o emprego de bases de dados, planilhas, desenhos e esquemas confeccionados em CAD e ainda a necessidade de se empregar softwares especialistas criados especialmente para facilitar a operação do sistema de cabeamento. AUDITORIA Em redes onde já existem sistemas de cabeamento instalados aleatoriamente ao longo do tempo, pode ser realizada um auditoria de forma a localizar e eliminar focos de problemas, cabos redundantes, confrontar a documentação do sistema com a situação real, etc. CUSTOS Comparado aos demais elementos da rede, o investimento no sistema de cabeamento geralmente é pequeno se considerarmos que trata-se de um item semi-permanente, ou seja, enquanto a vida útil de um microcomputador não passa de cinco anos, o cabeamento pode ser utilizado indefinidamente. Sistemas com quinze anos ou mais podem ser encontrados em funcionamento. Esta vida útil porém depende da qualidade dos produtos empregados e do cuidado em sua instalação. Estabelecer os custos dos componentes empregados no sistema de cabeamento não é tão fácil na medida que existem inúmeras soluções e inúmeros fabricantes destes componentes. A disponibilidade no mercado é outro fator condicionador. O produto pode existir no catálogo mas não em estoque. ELEMENTOS A SEREM LEVANTADOS -TOPOLOGIA E TIPO DE CABOS Cabling 96 – Cesar S. Machado 41 -QUANTIDADE DE CABOS -QUANTIDADE DE CONECTORES, TOMADAS, PAINEIS, RACKS, ETC -TIPO DE MATERIAL, SIMPLES OU MAIS SOFISTICADO -PASSAGEM DOS CABOS -MATERIAL SOBRESSALENTE -TEMPO PARA REALIZAÇÃO DO SERVIÇO -CONFECÇÃO DO PROJETO FINAL (MAPA DO SISTEMA) Deve-se ainda prever no projeto futuras expanções do sistema. Deve-se utilizar sempre material de qualidade inquestionável. Materiais baratos podem tornar a instalação mais complicada, comprometer a durabilidade do sistema e consequentemente sua reputação. CUSTO DO MATERIAL A seguir apresentamos para efeito ilustrativo os preços aproximados dos principais elementos empregados num sistema de cabeamento, válidos para 1997. Tomamos por base aqui produtos de menor custo, ou seja, não tão sofisticados, com preços para usuário final, facilmente encontrados no mercado nacional. Para aquisição junto a distribuidores, deve-se dar um desconto de 25% nestes preços. ITEM VALOR EM REAIS CONCETOR BNC MACHO 1,50 CONECTOR BNC T 1,00 CONECTOR BNC TERMINADOR 3,00 CONECTOR BNC PASSAGEM 5,00 CONECTOR BNC COM TERRA 5,00 CONECTOR RJ45 0,90 TOMADA DE SOBREPOR RJ45 6,00 CONECTOR ÓTICO ST 15,00 CONECTOR IBM TIPO 1 12,00 ABRAÇADEIRA 0,05 ANILHA PARA IDENTIFICAR CABO 0,05 CABO COAXIAL 10BASE 0,90 (metro) CABO TRANÇADO CAT.5 0,90 (metro) CABO ÓTICO INTERNo 4,50 (metro) CABO ÓTICO EXTERNO 6,50 (metro) CABO AUIQ 3,00 (metro) CABO STP IBM TIPO 1 4,00 (metro) PATH PANEL 12 PORTAS 200,00 SUB-BASTIDOR (GABINETE) 400,00 a 2000,00 Rack 150,00 a 250,00 Hub Accton 16 portas 450,00 Hub Accton 16 portas com SNMP 900,00 Hub 12 portas 100 MBps Accton 1800,00 Placa de rede Ethernet AcctoN 70,00 Placa Fast Ethernet Accton 120,00 Placa Fast Ethernet 3Com 200,00 Hub 12 portas Fast Ethernet 3CoM 2600,00 Switche 8 portas 100 Mbps 3Com 20.000,00 Cabling 96 – Cesar S. Machado 42 O preço final do sistema de cabeamento pode ser determinado pelo seguinte somatório: PF = CM + CMO + I + ML + FR Onde: PF: Preço Final CM: Custo do Material. Todos os componentes utilizados no sistema. CMO: Custo da Mão de Obra. I: Impostos. ISS, ICMS, IRRF, etc. ML: Margem de Lucro FR: Fator de Risco. Este item é opcional. Pode ser, por exemplo, os dias dos operários parados devido a atrasos diversos, a utilização de um ou outro componente não previsto, atraso do pagamento, etc. CUSTO DA MÃO DE OBRA Esta é a maior variável no custo da instalação do sistema de cabeamento. Se houverem problemas inesperados, o lucro pode facilmente transmutar-se em prejuízo. Uma maneira fácil e rápida de se estabelecer este custo é fixá-lo por ponto instalado e por níveis de dificuladade, conforme apresentado a seguir. TIPO DE CABO CUSTO POR PONTO NÍVEL I NÍVEL II NIVEL III COAXIAL 50,00 50,00 75,00 100,00 PAR TRANÇADO 50,00 50,00 75,00 100,00 CABO ÓTICO 75,00 75,00 100,00 150,00 Nesta tabela, o Nível I corresponde a um ponto onde a passagem do cabo é relativamente fácil. O Nível II corresponde a um nível de certa dificuldade e o Nível III de grande dificuldade. Evidentemente, você pode modificar os valores ou acrescentar mais níveis conforme seu know-how ou necessidades. Desta forma, o custo para se instalar uma rede de 10 pontos com cabo trançado de Nível I seria de 500 reais e o custo para se instalar uma rede de 20 pontos de Nível II seria 1500 reais. CUSTO DE FERRAMENTAS Os custos dos equipamentos para montagem do sistema de cabeamento variam muito, porém podemos apresentar uma base de preços válida para 1997, observendo-se as mesmas restrições relacionadas anteriormente para os componentes. Cabling 96 – Cesar S. Machado 43 ITEM CUSTO EM REAIS JOGO DE FERRAMENTAS 100,00 DESCASCADOR DE CABO 5,00 ALICATE CRIMP BNC 50,00 ALICATE RJ45 80,00 INSERSOR PUSH DOWN 50,00 KIT DE CONECTORIZACÃO ÓTICA 2000,00 ESTAÇÃO DE SOLDA 180,00 MULTíMETRO 180,00 TESTADOR DE CABOS 7000,00 TOTAL 9745,00 Cabling 96 – Cesar S. Machado 44 11. Instrumentação de TesteTAÇÃO DE TESTE Existem inúmeros instrumentos que podem ser empregados na análise do sistema de cabeamento. Ohmímetro: Instrumento capaz de verificar a resistência elétrica de um condutor. Com ele podemos verificar se um cabo está rompido ou com uma resistência elétrica muito elevada, o que causará um mal funcionamento. Testador de Continuidade: Aproveitando o mesmo princípio do ohmímetro, varios medidores foram criados para testar se o cabo coaxial ou par trançado indicando sua condição po meio de leds ou por um display de cristal líquido. Rastreador de Cabo: Permite localizar cabos através da localização de um sinal inserido por um oscilador em uma de suas extremidades. Bom para sistemas onde perdeu- se a identificação dos lances de cabos. Scanner: Scanner é um instrumento que gera sinaisde rede, semelhantes aos das estações, além de outros mais e, com base na análise de seu comportamento, podem indicar o comprimento, nível de ruído e de distorção do cabo. Seus preços variam muito, na faixa de 1000 a dezenas de milhares de dólares, conforme a precisão desejada. Alguns instrumentos tem uma saída que pode ser ligada a uma impressora, podendo gerar um relatório impresso ou ainda um relatório sob a forma de arquivo de dados. Estes relatórios por sua vez podem ser apresentados ao cliente, certificando a qualidade da instalação e podem ser usados como referência para constatar futuros desgastes ou degradação. Existem duas classes de scanners portáteis. Os de Nível I tem uma precisão que possibilita medições apenas no segmento que vai da tomada ao patch panel. Os de Nível II, mais caros, tem precisão para medir todo o segmento do cabo, da tomada ao ponto mais distante, passando por mais de um patch panel ou bloco de distribuição. Medidor de Potência Ótica: Mede a atenuação do sinal luminoso ao percorrer um cabo ótico. MEDIDAS REALIZADAS COM O SCANNER Ruído: Um nível de ruído elevado no cabo pode levar o software de rede a perder vários pacotes, obrigando-o a retransmitir diversas vezes os mesmos até que sejam corretamente recebidos. Isto causa um aumento indesejável no tráfego da rede e, se for um ruído muito intenso, ocorre a interrupção da comunicação entre o servidor e as estações. Paradiafonia: Paradiafonia (o mesmo que diafonia, crosstalk ou next) é a interferência entre o sinal que circula num condutor em outro adjacente. Um injetor de sinais ou terminador especial é conectado numa estremidade do cabo e o scanner emite um sinal com várias frequências, até 100 Mhz, num condutor e mede se há indução do mesmo nos condutores adjacentes. Os cabos cruzados e separados podem ser detectados desta forma. Outras possíveis causas da paradiafonia são: -Pares destrançados além do limite de 13 mm nos pontos de conexão -Patch cords não trançados Cabling 96 – Cesar S. Machado 45 -Cabos muito tensionados que afetam o trançamento dos pares internamente Ruído Impulsivo: Ruído impulsivo é aquele que se manifesta na forma de pulsos, induzidos por máquinas, campos elétricos momentâneos, etc. Para se medir estes ruídos, deve-se desconectar a estação e medir-se sua intensidade no cabo. Os scanners indicam automaticamente se os níveis de ruído estão em conformidade com as normas EIA/TIA e IEEE. Comprimento: O scanner pode emitir um pulso que, ao encontrar o limite, interrupção ou terminador do cabo, provocará uma reflexão. Medindo o intervalo de tempo entre o envio de sinal e do recebimento da sua reflexão, o scanner estabelece seu comprimento com precisão de 0,5 metro. Esta técnica é denominada reflectometria por domínio de tempo - TDR. Os scanners tem tabelas com o NVP (velocidade nominal de propagação do cabo) do cabo, um fator que varia de cabo para cabo em função do tipo de material e técnica empregada em sua fabricação. Os scanners tem tabelas já montadas para os principais tipos de cabos, tais como EIA/TIA 568 (Categoria 3, 5, etc) e IEEE (10base2, 10Base5, 10BaseT). O scanner pode ainda calcular o NVP de um cabo tomando- se por base um cabo referência de comprimento conhecido. Alguns scanners permitem a conexão de um osciloscópio para tornar suas medidas mais precisas. Atenuação: A norma EIA/TIA 568 determina a medição da atenuação em dB em 10 frequências diferentes entre 64KHz e 100 MHz. Ela admite uma atenuação de até 40 dB para 350 metros de cabo a uma frequência de 16 MHz. O padrão 10BaseT admite uma atenuação máxima de 11,5 dB na faixa de 5 à 10 MHz num cabo com 100 metros de comprimento. Os materiais dielétricos dos revestimentos dos cabos também absorvem parte do sinal transmitido. A elevação da temperatura aumenta este problema, por isto as entidades de padronização costumam especificar atenuações para uma temperatura de 20 graus celcius. Tráfego: Esta informação pode indicar se o cabo está com tráfego anormalmente elevado. Isto permite identificar por exemplo placas de rede defeituosas. Analizadores de protocolo são aparelhos que não só medem o tráfego como identificam e lêem o conteudo dos pacotes. Seu uso só de dá porém em casos raros pois seu custo é muito elevado. Medidas em Cabos Óticos: Basicamente são empregados um medidor de potência ótica que mede o nível de atenuação do sinal de luz em dB e o medidor TDR ótico que se baseia na retrodifisão do sinal de luz no cabo ótico, de forma análoga ao eco existente nos cabos metálicos. FAIXA DE FREQUÊNCIA DOS RUÍDOS TIPO FAIXA DE FREQ. ORIGEM BAIXA FREQ. 10 à 150 KHz Luzes fluorescentes MÉDIA FREQ. 150K à 10MHz Transformadores,rádios, aparelhos elétricos, estelirizadores de ar ALTA FREQ. 100 à 1000 Mhz Rádio, computadores, aparelhos eletrônicos, radares, etc. PULSOS 10KHz à 100 MHz Motores, comutadores, máquinas de solda, ignição eletrônica, etc. Cabling 96 – Cesar S. Machado 46 12. Apêndice AAPÊNDICE A PADRONIZAÇÕES INTERNACIONAIS Diversas normas norteiam a constituição de um sistema de cabeamento estruturado, das quais podemos destacar as seguintes. EIA/TIA 568: Commercial Building Telecommunications Wiring EIA/TIA 569: Commercial Building Standard For Telecommunications Pathways And Spaces. EIA/TIA 570: Residential And Light Commercial Telecommunications Wiring. EIA/TIA 606: Administration Standards For The Telecommunications Infrastructure Of Commercial Building. EIA/TIA 607: Commercial Building Grounding / Bonding Requirements. EIA/TIA 2290: Procedimentos de operação do sistema de cabeamento EIA/TIA TSB 36: Additional Cable Specifications For Unshielded Twisted Pair Cables. EIA/TIA TSB 40: Additional Transmission Specifications for UTP Connecting Hardware. EIA/TIA TSB 67: Especificação de Desempenho de Transmissão para Testes em Campo de Sistemas de Cabeamento de Par Trançado Não Blindado (UTP) ISO/IEC DIS 11801: Generic Cabling For Customer Premises Cabling. Normas referentes a protocolos de acesso a rede também definem características técnicas com relação a cabos: IEEE 802.3: Especificações do Protocolo Ethernet IEEE 802.3u: Especificações do Protocolo Fast Ethernet IEEE 802.3z: Especificações do Protocolo Ethernet Gigabit IEEE 802.5: Especificações do Protocolo Token Ring IEEE 802.12: Especificações do Protocolo 100 VG AnyLAN ANSI X3T9.5: Fiber Distributed Data Interface ( FDDI) Standards ITU I.300 Series: Especificações do Protocolo ATM Normas e Práticas TELEBRÁS Normas e Práticas das Operadoras Estaduais (Ex: Telebrasília) Cabling 96 – Cesar S. Machado 47 13. Bibliografia Modem - Montoro, Fabio Azevedo - Ed. Érica Redes de Computadores - Tanenbaum, Andrew S. - Ed. Campus Redes de Computadores Locais e de Longa Distância - Tarouco, Lian M.R. - Ed. Mac Graw- Hill Guia de Conectividade - Derfler, Fank J. - Ed. Campus Guia para Interligação de Redes Locais - Derfler, Fank J. - Ed. Campus Tudo sobre Cabeamento de Redes - Derfler, Fank J. & Les Freed - Ed. Campus Guia Prático de Redes Locais Estruturadas - Krone Redes Locais Estruturadas - Krone Endendendo Fibras Óticas - Hecht, Jeff - Ed. Berkeley Networking Basics - Self Studies Training - Microsoft EIA/TIA Standart - Anixter - 1995 EIA/TIA 569/607 Sandart - 1995 Sistemas de Cabeamento Estruturado - Apostila - Eng. Paulo Célio Faleiros Freitas.
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