Topologia & Cabeamento - CompTIA Network+ (N10-006)

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Cabeamento & Topologia
Capítulo 2
Topologias
Bus & Ring
Foi a primeira geração de topologia de rede. A topologia Bus conecta todos os dispositivos de maneira em série. A topologia Ring conecta todos os aparelhos de maneira em círculo.
Na topologia Bus o fluxo de dados ocorre de um computador para o outro de maneira em série. Por isto é necessário o uso de terminadores de conexão para evitar que a informação enviada de um dispositivo reflita nas terminações dos cabos.
Como na topologia Ring o fluxo de dados é feito em círculos, não há necessidade desses terminadores.
Por serem interligadas, caso os cabos se rompam em qualquer momento, a rede pára de funcionar.
Star
A topologia em estrela oferece um dispositivo de conexão central para todos os dispositivos. Desta maneira essa topologia adiciona a vantagem de fault tolerance - Caso um cabo caia se rompa, todas as máquinas ainda conseguem se comunicar pelo dispositivo de conexão central, que é uma caixa burra (hub).
Hybrids
Pela topologia em estrela não ter sido muito popular, mas por oferecer recursos tentadores, designers desenvolveram topologias híbridas. Então surgiu:
Star-Bus
Star-Ring
Fisicamente se pareciam com topologias de estrela, mas suas ligações eletrônicas eram feitas em Bus ou Ring. Qualquer forma de tecnologia de rede que combine topologia física com topologia lógica é chamada de híbrida.
Topologias sem Fio
Nem todas topologias necessitam de qualquer cabeamento. Por este motivo topologias sem fio utilizam 1 de 2 topologias disponíveis: Mesh ou Point-To-Multipoint.
Mesh
Na topologia Mesh cada computador se conecta com o outro através de duas ou mais rotas. Alguma das rotas entre dois pontos precisam de um deslocamento através de outro membro desta topologia.
Existem dois subtipos; Partially Meshed & Fully Meshed.
Na Partially Meshed pelo menos duas máquinas possuem conexões redundantes mas nem todas as máquinas não precisam estar conectadas entre si.
Na Fully Meshed todo computador conecta diretamente à outro computador.
Point-To-Multipoint (P2M)
Numa topologia Point-To-Multipoint um dispositivo serve com uma fonte comum no qual todos os membros da rede usam para se conectar. Esse dispositivo pode ser desde um computador até um router. A diferença grande entre topologia Point-To-Multipoint para Star é que a Point-To-Multipoint necessita de um dispositivo inteligente para gerenciar essas conexões.
Point-To-Point (P2P)
Topologias P2P serão tanto cabeadas como wireless. Nessa topologia, dois computadores conversam diretamente sem nenhum intermédio.
Cabos & Conectores 
Cabos de Cobre
O termo cabo de cobre é usado no exame para definir os dois tipos mais antigos de cabo; coaxial e twisted pair (par trançado).
Coaxial
Cabos coaxial possuem um fio condutor central de cobre envolto em um material isolante, que também é envolto em espelhamento de metal.
A transmissão em um cabo coaxial parte através de Interferência Eletromagnética (Eletromagnetic Interference - EMI). Por este motivo existe o espelhamento de metal ao longo do cabo, pois em ambientes com muitos campos eletromagnéticos o sinal sofre alta interferência.
Cabos coaxiais ainda são muito populares em modens (para conectar ao ISP), TVs e caixas recepctoras de sinal. Geralmente estes utilizam o conector F-connector. 
Existem praticamente dois tipos de cabo coaxiais usados amplamente:
RG-59: Usado em sinais de vídeo de curta distância.
RG-6: Usado em TV a cabo, internet, etc..
Os dois modelos mais usados antigamente de conectores eram BNC e Vampire Taps. Ambos eram usados em topologias BUS.
Vampire Tap + Transceiver
BNC
Todos os cabos coaxiais são categorizados por RG (Radio Grade). O exército dos Estados Unidos criou esse padrão a partir da impendância em Ohms do cabo.
Shield Twisted Pair (Par Trançado Blindado)
Como o nome implica, consiste em cabos trançados cercados por um blindagem de metal.
Essa blindagem adiciona a vantagem da resistência à ambientes com muitos campos eletromagnéticos. Possuí um preço mais caro que o UTP (Unshielded Twisted Pair), mas a nível de performance ambos são equivalentes.
Unshielded Twisted Pair (Par Trançado Sem Blindagem)
Não possui blindagem.
Para efeito de estudo, a avaliação só está interessada nos conhecimentos do CAT3, CAT5, CAT5e, CAT6 e CAT6a.
Registered Jack
Conector RJ-11: Cabos de dois pares, geralmente utilizados para telefonia.
Conector RJ-45: Cabos de quatro pares.
Fibra Óptica
A fibra óptica transmite luz ao invés de eletricidade, sendo interessante utilizar em áreas com alto índice de interferência eletromagnética (EMI) e em longas distâncias. Enquanto cabos de cobre operam em no máximo algumas centenas de metros, a fibra óptica trabalha com excelência em dezenas de quilômetros.
A fibra óptica possui quatro componentes; core (núcleo de fibra de vidro), cladding (onde a luz se propaga), buffer (material que proporciona a força do sinal) e insulating jacket (material isolante). 
A fibra óptica é fabricada em diferentes diâmetros que é especificado em dois números, geralmente 62.5/125 µm.
Quase todas as redes necessitam de um par de fibra óptica; onde um fio é responsável pelo envio e o outro é responsável pelo recebimento. Com o crescimento da demanda do uso de pares de cabos, fabricantes começaram a acoplar dois cabos em um só a fim de criar um duplex.
A luz pode ser enviada tanto como luz normal ou como laser, sendo que cada tipo precisa de um cabo completamente diferente. A maioria das tecnologias de redes que usam fibra óptica trabalham com LEDs, então cabos que utilizam LEDs são chamados de Multimode Fiber (MMF).
Um cabo que utiliza o laser como propagação é considerado com Single-mode Fiber (SMF). A SMF permite que a rede atinja taxas altas de transferências em distâncias maiores.
A vantagem do SMF em cima do MMF é que o primeiro evita um problema conhecido como Modal Distortion. Essa distorção modular acontece quando sinais enviados ao mesmo tempo não chegam ao mesmo tempo porque os caminhos se diferencia levemente em comprimento.
A fibra óptica também define o comprimento de onda de luz utilizado. MMF trabalha com wavelenghts de 850 nm, enquanto o SMF trabalha com wavelenghts de 1550 nm.
Cabos de fibra óptica vêm em grande diferença de conectores; existem cerca de 100 tipos de conectores. 
Mas para o exame da CompTIA você só precisa saber 4 tipos:
FC (ponta duplex)
ST (ponta duplex)
SC (Tem ponta única)
LC (Tem ponta única)
Classic Serial
Coloquialmente conhecido como cabo serial, o RS-232 / DB-9 (recommended standard) data desde ‘69 e não mudou muito desde então. 
Possui uma taxa de transmissão de dados de míseros 56.000bps e oferecem apenas conexão ponta-a-ponta. Usados na última vez em switches high-end.
Parallel
Também conhecidos com DB-25. Tão antigas quanto as portas serial. Trafegam até 2Mbps de dados, embora quando usado em redes, tende a ser bem mais lento.
É limitada à uma topologia ponta-a-ponta.
ATENÇÃO!
Para fazer o exame, concentrar em Unshielded Twisted Pair, uma vez que as questões mais difíceis sobre esse tópico serão sobre UTP.
Dar uma passadinha em Coaxial, STP e fibra ótica. Entender quais são as vantagens sobre umas as outras.
Mas muita atenção em UTP! 
Sobre incêndios & cabos...
Para reduzir o risco de incêndio o Underwriters Lab com associação da National Electrical Code (NEC) criaram fire ratings, que determinam o quão inflamável é o material ou componente de um cabo.
Os cabos mais comuns são de PVC ou de Plenum. Os cabos de PVC não oferecem proteção real contra incêndio. Os cabos de Plenum são muito resistentes mas custam quase 5 vezes mais que cabos de PVC. Por mais caro que seja, a maioria dos projetos requer cabos de plenum por medidas de plenum. 
Existe também o riser que define o cabeamento apropriado para usar verticalmente entre o chão. Oferecem menos proteção do que plenum.
Bottomline… Use plenum!
 
IEEE - Institute Of Electrical and Electronics
Engineers
O IEEE define padrões de indústria que promovem o uso e a implementação da tecnologia. Em 1980 o comitê 802 definiu quais tipos de solução de cabeamento deve ser utilizada em cada caso. O IEEE 802 define um conjunto de frames, velocidades, distâncias e tipos de cabeamento a serem usados. 
O comitê IEEE 802 foi dividido em vários sub-comitês que ficaram dessa maneira na tabela.
Concentrar nos comitês 802.3 e 802.11!