3 Texto de apoio Cabeamento sistemas estruturados em redes parte 1

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:: Sistemas Estruturados em Redes de Computadores 
José Mauricio dos Santos Pinheiro em 06/01/2005 
 
As redes de computadores atuais caracterizam-se tanto pela especificidade e 
variedade das alternativas tecnológicas disponíveis quanto pelos sistemas de 
comunicação e requisitos necessários em termos de confiabilidade e 
capacidade dos meios de transmissão. 
A implantação de um tipo particular de topologia de rede para dar suporte a 
um dado conjunto de aplicações não é uma tarefa tão simples. Cada 
arquitetura possui características que afetam sua adequação a uma aplicação 
em particular. 
Objetivos 
Independente do tamanho e do grau de complexidade, o objetivo básico de 
uma rede de computadores é garantir que todos os recursos de informação 
sejam compartilhados rapidamente, com segurança e de forma confiável. Para 
tanto, a rede deve possuir meios de transmissão eficientes, regras básicas 
(protocolos) e mecanismos capazes de garantir o transporte das informações 
entre os seus elementos constituintes. 
A operacionalização de uma rede de computadores tem como objetivos 
básicos prover a comunicação confiável entre os vários sistemas de 
informação, melhorar o fluxo e o acesso às informações, bem como agilizar a 
tomada de decisões administrativas facilitando a comunicação entre seus 
usuários. 
Arquiteturas modulares 
Nenhuma solução para a infra-estrutura de uma rede de computadores pode 
ser classificada como definitiva quando analisada em um contexto geral. 
Muitos atributos devem ser cuidadosamente observados o que torna qualquer 
comparação bastante difícil e complexa. Em muitos casos deve-se dar 
preferência pelas soluções modulares. 
A modularidade de uma rede pode ser caracterizada como sendo o grau de 
alteração de desempenho e de funcionalidades que esta rede pode 
experimentar devido a mudanças no seu projeto original. Dentre os benefícios 
que as arquiteturas modulares oferecem estão as facilidades para 
modificações das funções lógicas dos elementos de hardware, que permitem 
sua substituição independente da sua relação com outros elementos. 
Além disso, um sistema modular oferece ainda a facilidade para crescimento 
no que diz respeito às configurações, permitindo melhorias de desempenho e 
funcionalidade e um baixo custo para ampliações e mudanças de layout. 
Considerações para projetos 
Um ponto que deve ser observado na implantação de uma rede de 
computadores é a sua facilidade de uso e manutenção, tanto para os usuários 
da rede quanto para seus administradores. Esta deve possuir um conjunto 
básico de componentes e ferramentas capazes de oferecer os serviços 
necessários com qualidade para seus usuários, mas também facilidades para 
viabilizar a adição de novos equipamentos e manutenção do sistema como um 
todo para os seus administradores. 
Para facilitar a sua implementação, o projeto de uma rede de computadores 
pode ser dividido basicamente em duas etapas: o projeto físico e o projeto 
lógico. O projeto físico refere-se à topologia física da rede propriamente dita, 
composta pelos meios de comunicação (que podem ser pares metálicos, 
fibras ópticas, rádio enlaces, etc), pelos dispositivos de rede (placas de rede, 
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switches, hubs, roteadores, etc), pelos próprios computadores e demais 
elementos constituintes do hardware. 
Já o projeto lógico diz respeito à topologia lógica das partes físicas, ou seja, o 
conjunto de regras que permitem o funcionamento de todo o conjunto do 
hardware de rede. Assim, o projeto lógico trata do conjunto dos recursos que 
os usuários vêem quando estão utilizando a rede, tais como espaço em disco 
rígido, impressoras e aplicativos aos quais um computador tem acesso 
quando está conectado na rede. 
Confiabilidade 
Uma rede bem dimensionada é caracterizada pela capacidade de suportar 
todas as aplicações para as quais foi projetada inicialmente, bem como 
aquelas que futuramente possam surgir. Não deve ser vulnerável à tecnologia, 
ou seja, seu projeto deve prever a utilização de novos recursos, sejam novas 
estações, novos padrões de transmissão, novas tecnologias, etc. A qualidade 
e eficiência da rede têm relação direta com o seu projeto, com as operações 
realizadas entre suas estações, com sua confiabilidade e seu custo 
operacional. 
A confiabilidade de uma rede pode ser medida, por exemplo, em termos do 
tempo decorrido entre falhas que aconteçam durante seu funcionamento e 
também por sua capacidade de recuperação. Na ocorrência de defeitos, a 
rede deve ser tolerante a falhas causadas por hardware e/ou software, de 
forma que tais falhas causem apenas uma alteração momentânea no seu 
funcionamento. 
Para o caso de problemas mais graves, a rede deve possuir dispositivos de 
redundância que sejam automaticamente acionados tão logo ocorra uma falha 
ou esta seja detectada. O ideal é que a rede seja capaz de continuar operando 
mesmo com a presença de falhas, embora com um desempenho menor. 
Custo X Desempenho 
No projeto de um ambiente de uma rede de computadores, a associação dos 
diversos dispositivos eletrônicos durante a elaboração do projeto físico 
compreende a consideração de diversos aspectos importantes como 
distâncias, escolha do meio, definição de infra-estrutura de dutos, 
desempenho do sistema, localização das estações, etc, que possuem 
influência direta no custo final da rede a ser implantada. 
O custo de uma rede pode ser dividido entre o custo das estações de 
processamento (computadores, servidores, etc), o custo das interfaces com o 
meio de comunicação e o custo do próprio meio de comunicação. Do custo 
das conexões e interfaces dependerá muito o desempenho que se espera da 
rede. Redes de baixo a médio desempenho usualmente empregam poucas 
estações com um baixo througput (a quantidade de dados transmitida em uma 
unidade de tempo). Com isso, as interfaces e conexões normalmente são de 
baixo custo devido as suas limitações e aplicações. Redes de alto 
desempenho (alto througput), requerem interfaces e conexões de custos mais 
elevados devido em grande parte aos protocolos de comunicação utilizados e 
ao meio de comunicação que exige uma maior eficiência no controle de erros. 
Sistemas de cabeamento estruturado 
Uma das finalidades mais simples de uma rede é o compartilhamento de 
informações entre dois ou mais usuários. Entretanto, podem ser necessários 
compartilhamentos mais complexos e com grande tráfego de informações e, 
conseqüentemente, redes com diversos níveis de complexidade. 
Ainda é comum a prática de se improvisar sistemas de cabeamento para a 
interligação dessas redes sem existir um planejamento e estudos prévios. O 
cabeamento é normalmente instalado ao acaso, sem a observação de 
técnicas específicas. Nesses casos, um novo ponto de rede deve ser instalado 
cada vezque se deseja utilizar uma nova aplicação ou quando ocorrem 
mudanças de layout dentro da edificação. 
Um cabeamento de rede realizado sem critérios técnicos poderá até funcionar 
bem inicialmente. No entanto, uma documentação com poucos detalhes, a 
utilização de equipamentos e acessórios de procedência duvidosa e 
implantação executada por pessoal técnico não qualificado sujeitarão a infra-
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estrutura da rede a problemas freqüentes de difícil localização e solução, 
criando dificuldades para o gerenciamento e mesmo para expansão futura. 
Finalidade do cabeamento estruturado 
O conceito de Sistema de Cabeamento Estruturado surgiu com o objetivo de 
criar uma padronização do cabeamento dentro de edificações comerciais e 
residenciais, independente das aplicações. Analogamente ao sistema elétrico 
de uma residência ou prédio comercial, proporciona ao usuário a utilização de 
computadores, telefones, câmeras de vídeo, etc. de maneira simples e 
organizada. 
A utilização de sistemas estruturados no projeto de redes de computadores 
torna possível conectar, em um mesmo ponto de ligação, computadores, 
sistemas de telefonia e de alarme, sistemas de distribuição de vídeo e TV a 
cabo, etc. Logo, um sistema estruturado tem como característica básica ser 
um sistema multimídia capaz de proporcionar acesso aos vários sistemas de 
comunicação (voz, dados, imagens, sinais de controle) através de um único 
sistema de cabeamento. 
Infra-estrutura de rede 
Por definição, um sistema estruturado baseia-se na disposição de uma rede 
de cabos que suporte qualquer equipamento de telecomunicações (todos os 
sistemas de sinais de baixa voltagem que conduzam informações dentro dos 
edifícios, tais como voz, dados, imagem, segurança, etc.) e que possa ser 
facilmente redirecionada, no sentido de prover um caminho de transmissão 
entre quaisquer pontos desta rede. 
A infra-estrutura para essa rede estruturada representa o conjunto de 
componentes necessários ao encaminhamento e passagem dos cabos, para 
aplicações multimídia, em todo os pontos da edificação, assim como os 
produtos necessários à instalação dos componentes ativos do sistema que 
compõem uma rede de computadores. Fazem parte dessa classificação 
materiais como eletrocalhas, eletrodutos, caixas de passagem, gabinetes, 
suportes de fixação, buchas, parafusos, etc. 
Uma rede estruturada elimina a dispersão dos cabos destinados ao transporte 
dos sinais de dados na área de instalação, não permitindo a mistura com os 
demais cabos de eletricidade e controle, por exemplo, identificando os cabos e 
facilitando a manutenção. Dessa forma, garante a flexibilidade e facilidade de 
manutenção. Com esta solução, é possível eliminar os cabos desnecessários, 
já que é feito um remanejamento na estrutura da rede. 
Opções de cabeamento 
Um sistema de cabeamento estruturado integra diversos meios de 
transmissão (cabos de pares, cabos de fibra óptica, cabos coaxiais, etc) que 
suportam múltiplas aplicações como voz, vídeo, dados, controle, etc. O 
conjunto de suas especificações garante a implantação modular com uma 
capacidade de expansão programada. 
O que faz um sistema de cabeamento estar apto para atender as exigências 
técnicas dos novos padrões de comunicação não é apenas a escolha dos 
componentes, mas sim quatro níveis de competência: Projeto, escolha dos 
produtos, instalação e certificação. Os produtos utilizados asseguram a 
perfeita conectividade para os dispositivos de redes existentes e preparam a 
infra-estrutura para as tecnologias emergentes. A topologia empregada facilita 
os diagnósticos e manutenções. 
Um sistema de cabeamento estruturado fornece uma plataforma universal, 
sobre a qual é construída a estratégia de um sistema corporativo/global de 
informações. Possui uma infra-estrutura flexível, podendo suportar voz, dados, 
vídeo e sistemas com multimídia. Um projeto pode incluir várias soluções 
independentes de cabeamento, de diferentes tipos de meios, instalados em 
cada estação de trabalho, com a finalidade de suportar as exigências de 
performance dos múltiplos sistemas. 
Utilização de fibras ópticas 
A opção pela utilização da fibra óptica na instalação de uma rede de 
computadores em lugar de soluções de cabeamento de par metálico 
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convencional apresenta vantagens significativas devido à capacidade da fibra 
em permitir o tráfego das informações com velocidades elevadas. Entretanto, 
cada tipo de fibra óptica tem seus prós e contras no que diz respeito a sua 
utilização em uma rede de computadores. Por exemplo, a fibra padrão 
utilizada nas aplicações de redes locais (LAN) é a fibra óptica multimodo de 
62,5m m que possui uma largura de banda virtualmente ilimitada para as 
aplicações nas distâncias envolvidas em redes locais (até aproximadamente 
200 metros), sendo suficiente para atender as topologias das redes atuais. 
Nos casos de distâncias superiores aos 200 metros, os cabos de fibra óptica 
monomodo oferecem uma solução mais atraente, pois esse tipo de fibra 
apresenta uma capacidade maior de largura de banda em relação à fibra 
multimodo. Essa maior largura de banda da fibra monomodo é uma vantagem 
importante que deve ser levada em conta no momento de utilizá-la em um 
novo projeto de uma rede de computadores. 
A largura de banda é um fator limitante que representa a medida da 
capacidade de trafegar informações de um meio físico. Para os cabos de 
pares trançados de cobre em uso atualmente nas redes locais, a largura de 
banda depende em grande parte da freqüência na qual se transmite o sinal. À 
medida que essa freqüência aumenta, menos largura de banda (e maior 
atenuação) ocorrerá na rede. No caso da fibra óptica, a largura de banda pode 
ser definida como a quantidade de informações que uma fibra pode 
transportar sobre uma distância especificada, medida em MHz/Km. 
Ao contrário dos cabos de cobre, a fibra óptica não sofre problemas de 
atenuação por aumento de frequências. Outros fatores afetam a largura de 
banda na fibra óptica. Por exemplo, um dos fatores principais é a dispersão 
(ou espalhamento) que o pulso de luz sofre conforme trafega pelo núcleo da 
fibra óptica. Quanto maior o comprimento do cabo, maior será a dispersão do 
sinal óptico e, com uma dispersão excessiva, o sinal poderá não ser 
reconhecido no ponto de recepção. 
A evolução das tecnologias de redes é outro fator que deve ser considerado 
na escolha de um tipo específico de fibra óptica. Com o passar do tempo, 
novos padrões e protocolos de aplicação são implementados, com 
velocidades cada vez mais elevadas e várias características como, por 
exemplo, a largura de banda das fibras ópticas, são fatores importantes que 
devem ser levados em consideração no projeto de uma rede. Com o uso cada 
vez maior de sistemas baseados na tecnologia Gigabit, por exemplo, os 
sistemas necessitam usar cada vez mais uma maior largura de banda. 
A melhor solução para um projeto de rede utilizando fibras ópticas irá 
depender de uma série de fatores, dentre eles os mais significativosque irão 
determinar a viabilidade futura de um projeto serão o tipo e as características 
ópticas (largura de banda) da fibra utilizada. Outros fatores que devem ser 
considerados são os seguintes: 
- As distâncias envolvidas na rede; 
- Se haverá extensões ópticas na rede; 
- Das aplicações de rede atuais; 
- Dos protocolos futuros que a rede terá de 
suportar. 
As fibras ópticas podem ser utilizadas no cabeamento backbone ou no 
cabeamento horizontal, podendo chegar até na interligação dos terminais nas 
áreas de trabalho. Seu emprego é vantajoso quando fatores como alcance e 
maiores facilidades na instalação dos cabos (menor volume e peso) são 
importantes no projeto. Nesses casos, as fibras atendem às necessidades de 
um maior alcance dos segmentos da rede ou da rede como um todo com 
maior confiabilidade e permitindo também um melhor desempenho em 
aplicações com exigência de maior banda passante. 
Fatores que Limitam a Flexibilidade do Cabeamento Estruturado 
� Número de Pontos limitado: Nessa situação normalmente temos que 
deslocar fisicamente os pontos existentes quando ocorre uma mudança 
de layout, pois o número de pontos é limitado e normalmente associado 
ao número de usuários. Normalmente isso ocorre quando a infra-
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estrutura é insuficiente para passagem de um número de pontos maior, 
ou a verba destinada ao Sistema de Cabeamento Estruturado foi 
prevista baseada somente no número e layout inicial dos usuários. 
� Utilização de Divisórias ou móveis modulares (baias): quando 
alteramos o layout normalmente as divisórias e móveis são deslocados 
o que impossibilita o aproveitamento do cabeamento existente visto que 
o mesmo utiliza o mobiliário e das divisórias como infra-estrutura para 
passagem de cabos. 
� Instalações Modulares: Às vezes algumas áreas de determinados 
andares não estão sendo ocupadas, porém existe uma previsão de 
ocupação futura. Quando nesses casos forem utilizados móveis 
modulares ou divisórias como infra-estrutura para o cabeamento a 
instalação não é possível. 
:: ( 2ª Parte ) :: 
Vantagens da Utilização do Sistema de Cabeamento Estruturado 
 
 
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