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77 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 CABEAMENTO ESTRUTURADO Unidade III 5 NOÇÕES DE CABEAMENTO ESTRUTURADO 5.1 Histórico e introdução do cabeamento estruturado 5.1.1 Histórico e conceitos de cabeamento estruturado Os modelos mais antigos de cabeamento de dados utilizados nos anos de 1960 em conexões ponto a ponto de computadores host para terminais de dados consistiam principalmente em transmissão de sinal desbalanceado através de cabeamento de pares trançados de baixa capacidade. Em meados de 1970, foram introduzidos computadores de grande porte, mainframes, que usavam cabos coaxiais. Mais tarde, a introdução do BALUN (termo derivado de balanceado/desbalanceado) permitiu que equipamentos baseados em cabos coaxiais fossem atendidos pelo mesmo cabeamento de pares trançados usados para voz. O BALUN permitiu a conversão de um sinal balanceado em desbalanceado para sua transmissão por cabos de pares trançados. Na década de 1980, com a evolução da tecnologia ethernet, a então 10BaseT que operava a 10 Mbps passou a ser implementada em cabeamento Categoria 3/Classe C. Em 1985, a EIA, agora extinta, e a TIA organizaram comitês técnicos para desenvolver um conjunto uniforme de padrões para cabeamento estruturado em edifícios comerciais (MARIN, 2013, p. 23). A estruturação de um padrão de cabeamento começou após 1985, impulsionada pelo desenvolvimento das redes de computadores. A partir de todo um trabalho de instituições padronizadoras, como a TIA e a ECA (Electronic Components Association), sucessora da EIA, muitas normas têm sido criadas. Também incentivada pela ISSO, foi desenvolvida uma norma padrão para cabeamento estruturado, conhecida como 14565, que logo foi traduzida para o português e padronizada pela NBR, chamando-se NBR-14565:2013. O ano de 1991 foi um marco para o cabeamento estruturado. Nesse ano, foi lançado um documento inicial com as normas de cabeamento geral para clientes, atualizado a partir de mudanças sofridas pela indústria de telecomunicações, revisado em 1995 e lançado como norma TIA/EIA-568-A. 78 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 Unidade III Saiba mais Para conhecer um pouco mais sobre o histórico do cabeamento de redes, leia: LIMA FILHO, E. C. Fundamentos de redes e cabeamento estruturado. São Paulo: Pearson, 2014. Houve mais duas atualizações: a primeira em 2000, quando a norma recebeu o nome de TIA/EIA-568-B, e a segunda em 2006, com um relançamento da norma sob o nome de TIA/EIA-568-C. O cabeamento estruturado, que antes era conhecido como cabeamento de rede local de computadores, ou cabeamento predial, é um conjunto de recursos e tecnologias que envolve cabos e hardwares de conexão para voz e dados, definido por normas, em vista do atendimento das necessidades dos usuários de telecomunicações e TI. A ideia de estruturar o sistema de cabeamento totalmente baseado em normas é criar um padrão não específico de uma indústria, favorecendo a interoperabilidade no processo de comunicação da informação. Observação O projeto de cabeamento estruturado deve propiciar tomadas de telecomunicações (também conhecidas como pontos de rede) disponíveis para qualquer tipo de aplicação: voz, dados ou imagens. As principais vantagens ao se adotar um sistema de cabeamento estruturado são: • aumento da confiabilidade no cabeamento de redes a partir da garantia do desempenho projetado; • perceptível redução nos custos com a implementação do cabeamento (incluindo a mão de obra); • escalabilidade e flexibilidade para implementação de diferentes aplicações; • imediato atendimento das necessidades apresentadas pelos usuários; • possibilidade de integrar diferentes aplicações em uma única solução de cabeamento; • padrão de cabeamento interoperável, independentemente do fornecedor utilizado; • maior vida útil para o sistema de cabeamento. 79 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 CABEAMENTO ESTRUTURADO Para fundamentar ainda mais a necessidade de estruturar o cabeamento, o quadro a seguir apresenta uma comparação de situações que envolvem o cabeamento convencional (não estruturado) e o cabeamento estruturado: Quadro 8 Situação Cabeamento convencional Cabeamento estruturado Chegada de novos equipamentos e/ou funcionários, e novos ramais telefônicos são necessários. Deve-se providenciar a passagem de cabos para interligar esses computadores à rede da empresa ou aos ramais de PABX. Todas as tomadas de acesso estão pré-instaladas com base na densidade de ocupação de áreas de trabalho. Ativam-se os pontos desejados no quadro de administração determinando se serão computadores ou telefones. Um setor que possui 1 ramal e 4 computadores se muda para uma sala onde havia 3 ramais e 21 computadores. As instalações de computadores e telefones são tratadas separadamente, sendo necessário instalar novos cabos para computadores, e os cabos de ramal telefônico ficarão inativos. As tomadas que antes eram utilizadas para ramais poderão ser utilizadas para computadores em rede, bastando mudar a conexão no quadro de administração. Uma equipe é montada temporariamente e precisa de computadores em rede e ramais telefônicos. Toda infraestrutura provisória deve ser construída. Se a rede for de alta velocidade, a equipe interna não tem recursos para construir. Os pontos pré-instalados poderão ser ativados temporariamente e depois desativados. Tudo através do quadro de administração. Rede de computadores com excesso de carga provocado por problemas de conexão física em algum dos pontos. O ponto de rede que está com problemas deve ser identificado e o cabo substituído. Normalmente, a identificação do cabo é difícil porque não há documentação. Todos os cabos e tomadas são identificados. A estação com problemas poderá utilizar outro ponto de conexão disponível até a solução do problema. Necessidade de acesso a computadores em um sistema que necessita de maior velocidade por manipular grandes volumes de informações. Novos cabos que permitam tráfego em alta velocidade devem ser instalados. A equipe interna não tem recursos para isso. Todos os pontos instalados são testados e certificados, suportando todas as redes de alta velocidade. Qualquer computador poderá operar em alta velocidade. Mudança de salas. Novos cabos devem ser passados para as novas salas e, assim, sucessivamente. Os pontos pré-instalados nas novas salas são ativados na rede através do quadro de administração. Toda a rede da empresa é ligada à internet. Algumas pessoas passam a utilizar aplicações multimídia. Todo o cabeamento existente deve ser substituído. O cabeamento está preparado para se conectar aos equipamentos instalados nessas redes. O sistema de PABX da empresa é todo convertido para digital. Todo o cabeamento de telefonia deve ser substituído. O sistema está preparado para suportar sistemas de telefonia digital. Fonte: Pinheiro (2015, p. 12). 80 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 Unidade III 5.1.2 Categorias e classes de desempenho Conforme visto anteriormente, a TIA (antigamente respondendo como EIA) criou o padrão de cabeamento estruturado adotado em praticamente todo o mundo, determinando características e propriedades em categorias. Com o aval da ANSI, a TIA estabeleceu as categorias 3 (hoje obsoleta), 5, 6 e 7, complementadaspelas categorias 1 e 2, criadas pela Anixter (não reconhecida pela TIA). A categoria 1, mencionada pela Anixter como nível 1, provia o cabeamento para telefonia fixa em transmissões de até 1 MHz. A categoria 2, mencionada pela Anixter como nível 2, provia o cabeamento para redes IBM, que utilizavam a tecnologia Token Ring em taxas de transferência de até 4 Mbps. A categoria 3, padronizada pela ISO como Classe C, destinou-se às primeiras redes ethernet que utilizavam cabos UTP, com transmissão em banda base, taxa de transferência de 10 Mbps e uma largura de banda de frequência igual a 16 MHz. A categoria 3 (também chamada de cat.3) ainda é utilizada em sistemas de telefonia fixa. A categoria 5, não mais reconhecida como um padrão de cabeamento estruturado, provia uma comunicação com velocidade de até 1 Gbps e uma frequência de 100 MHz. Os cabos cat.5 foram substituídos pelos cabos de categoria 5e, conhecidos como cabos cat.5e. A categoria 5e recebeu o nome de Classe D pela ISO e tem muitas semelhanças com a cat.5, com exceção das especificações de paradiafonia, melhoradas graças ao aumento do trançamento dos pares de fios. Assim, os cabos cat.5e conseguem prover transmissões com taxa de transferência de 1 Gbps. A categoria 6 (chamada também de cat.6), 6A (também chamada de cat.6A) e 7 (chamada também de cat.7) propiciaram um vertiginoso aumento na qualidade das comunicações via cabo em uma rede local de computadores. Essas categorias podem prover comunicações de até 10 Gbps, utilizando cabos de pares trançados blindados e garantindo o mínimo nível de ruído e interferências no sinal. Lembrete A partir da categoria 6, utilizam-se quatro pares de fios de 24 AWG. O quadro a seguir apresenta um resumo das categorias de desempenho especificadas para cabeamento estruturado: 81 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 CABEAMENTO ESTRUTURADO Quadro 9 Categoria/Classe Normas aplicáveis Tipos de cabos conhecidos Largura de banda Categoria 3 / Classe C TIA/EIA, ISO/IEC, NBR, CENELEC U/UTP e F/UTP 16 MHz Categoria 5e / Classe D TIA/EIA, ISO/IEC, NBR, CENELEC U/UTP e F/UTP 100 MHz Categoria 6 / Classe E TIA/EIA, ISO/IEC, NBR, CENELEC U/UTP e F/UTP 250 MHz Categoria 6A / Classe EA TIA/EIA e ISO/IEC U/UTP e F/UTP 500 MHz Categoria 7 / Classe F ISO/IEC e NBR S/UTP e F/FTP 600 MHz Categoria 7A / Classe FA ISO/IEC S/FTP e F/FTP 1 GHz Fonte: Marin (2013, p. 13). 5.1.3 Subsistemas de cabeamento estruturado e seus espaços relacionados O cabeamento estruturado é compreendido como um sistema dividido em dois subsistemas: subsistema de cabeamento horizontal e subsistema de cabeamento de backbone. A figura a seguir mostra esses subsistemas: Subsistema de cabeamento de backbone de campus Subsistema de cabeamento de backbone de edifício Cordão da área de trabalho Subsistema de cabeamento horizontal Subsistema de cabeamento genérico CD BD FD CP TO TE Figura 49 Conforme descrito na figura anterior, existem alguns elementos funcionais no sistema de cabeamento estruturado. São eles: distribuidor de campus (CD); distribuidor de edifício (BD); distribuidor de piso (FD); ponto de consolidação (CP); tomada de telecomunicações (TO); backbone de campus; backbone de edifício. Além desses elementos e os subsistemas, as normas também especificam os espaços (locais) de telecomunicações relacionados ao cabeamento estruturado. São eles: área de trabalho (WA); sala de telecomunicações (TR); sala de equipamentos (ER); infraestrutura de entrada (EF). 82 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 Unidade III Observação Para cada elemento funcional e espaço relacionados ao cabeamento estruturado, há uma sigla entre parênteses que representa o nome do elemento, ou espaço, em inglês. A figura a seguir apresenta uma topologia básica de um sistema de cabeamento estruturado: 4 3 3 3 4 2 5 6 7 1 7 Figura 50 A tabela a seguir mostra cada um dos componentes e a numeração descrita na figura anterior: Tabela 7 Numeração Componente 1 Cabeamento horizontal 2 Cabeamento vertical (backbone) 3 Área de trabalho 4 Sala de telecomunicações 5 Sala de equipamentos 6. Infraestrutura de entrada 7 Distribuidores 83 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 CABEAMENTO ESTRUTURADO Para facilitar o entendimento, a figura a seguir mostra uma visão de uma estrutura hierárquica dos subsistemas de cabeamento: TD TDTD TDTD TDTD TDTD TD Sistema de cabeamento de backbone de campus Sistema de cabeamento de backbone de edifício Sistema de cabeamento horizontalCP CP FD FD BD BD CD FD FD CP CP Figura 51 5.2 Normas de cabeamento estruturado 5.2.1 Organizações padronizadoras Como já mencionado anteriormente, durante um bom tempo, os padrões e as normas relacionadas às telecomunicações e à tecnologia da informação eram praticamente fechadas e sob monopólio de cada um dos fabricantes. Isso acabava por gerar uma total falta de interoperabilidade, dificultando as ações de planejar, organizar, implementar e monitorar as tecnologias. Aos poucos, a partir de trabalhos realizados por organizações padronizadoras, os padrões tornaram-se cada vez mais abertos, favorecendo a compatibilidade entre sistemas, principalmente os de cabeamento estruturado. Esses padrões podem ser classificados em: padrões de facto e padrões de jure. Os padrões de facto são aqueles que não foram reconhecidos por uma organização ou comitê ao serem lançados por uma pessoa ou comunidade. O termo de facto quer dizer “existente de fato”. A tecnologia ethernet “original” surgida em 1972 é um bom exemplo de um padrão de facto. Os padrões de jure são protocolos reconhecidos legalmente ou por organizações. O termo de jure significa “de acordo com a lei”. Essas normas são controladas por uma instituição padronizadora. Um produto sem padronização recebe o nome de facto e, ao ser padronizado por uma organização, altera seu status para de jure. Os padrões de jure têm as suas especificações submetidas a um corpo avaliador no formato RFC (Request for Change) até a sua versão final aprovada. 84 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 Unidade III Os principais órgãos padronizadores são: Institute of Electrical and Eletronics Engineers – IEEE; American National Standars Organization – ANSI; International Organization for Standardization – ISO; International Telecomunication Union – ITU-T; International Eletrotechnical Commission – IEC; Eletronic Industries Alliance – EIA; Telecommunications Industry Association – TIA. O IEEE é a maior organização do mundo sem fins lucrativos. É formada por engenheiros elétricos e eletrônicos que promovem criação, desenvolvimento, integração, compartilhamento e conhecimento aplicado à ciência e às tecnologias da eletricidade e da informação. Para cada padrão IEEE, existe um grupo de trabalho que desenvolve e aprimora os padrões e inovações. Outra organização é a ANSI. Criada em 1918, é um órgão americano sem fins lucrativos de padronização com mil membros associados entre empresas, organizações, agências do governo e instituições internacionais. A padronização da rede FDDI, feita pela ANSI, pode ser considerada como uma das maiores contribuições para a indústria de redes. Atua nas especificações de padrões eletrônicos em parceria com a IEC e representa os Estados Unidos da América junto à organização ISO. A ISO é uma das maiores organizações internacionais de padronização, atuando em inúmerasáreas de desenvolvimento tecnológico. É constituída por diversas organizações de diferentes países. Na área de comunicação e redes de computadores, sua maior contribuição foi à padronização do Modelo de Referência OSI (Open System Interconnection) no ano de 1984. A TIA é uma organização norte-americana, surgida a partir da desregulamentação da indústria das telecomunicações ocorrida na década 1980 nos EUA. A TIA desenvolveu uma série de normas e padrões envolvendo cabeamento de par trançado, fibras ópticas, equipamentos prediais, dentre outros. A ITU-T é uma organização criada em 1993 que sucedeu a CCITT. Foi fundada em 1865 e é responsável pelos padrões internacionais de telegrafia e telefonia. As normas criadas pela ITU-T abrangem questões voltadas para a comunicação de dados e de telefonia. 5.2.2 Normas ANSI/TIA para cabeamento estruturado A principal norma internacional para o cabeamento estruturado em edifícios comerciais é a ANSI/ TIA-568-C (atualização da norma ANSI/TIA-568-B), que está em cinco componentes: ANSI/TIA-568-C.0; ANSI/TIA-568-C.1; ANSI/TIA-568-C.2; ANSI/TIA-568-C.3; ANSI/TIA-568-C.4. A norma ANSI/TIA-568-C.0 foi criada em 2009, atualizada em 2012 e está destinada ao cabeamento de telecomunicações em dependências do cliente. Essa norma define o cabeamento de uso geral, incluindo estrutura do sistema de cabeamento, opção de meio físico, distâncias permitidas, requisitos de instalação e todos os testes. A norma ANSI/TIA-568-C.1 foi criada em 2009, atualizada em 2011 e está destinada a especificidades do cabeamento de telecomunicações em edifícios comerciais. Ela abrange as definições do cabeamento de backbone e horizontal, do próprio cabeamento utilizado, bem como topologias e práticas de instalação. 85 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 CABEAMENTO ESTRUTURADO A norma ANSI/TIA-568-C.2 foi criada em 2009 e está destinada ao cabeamento de pares trançados, incluindo os seus componentes. A norma ANSI/TIA-568-C.3 foi criada em 2008, atualizada em 2011 e está destinada ao cabeamento que utiliza fibras ópticas, incluindo todas as suas especificidades. A norma ANSI/TIA-568-C.4 foi criada em 2011 e está destinada ao cabeamento coaxial e aos componentes de banda larga, bem como as suas especificações físicas, mecânicas e de interferência. Existem outras normas, definidas pela ANSI/TIA, que estão relacionadas ao sistema de cabeamento estruturado. São elas: • ANSI/TIA-569-C: destinada à infraestrutura predial para cabeamento. • ANSI/TIA-606-B: destinada ao gerenciamento do cabeamento estruturado. • TIA-607-B: destinada ao aterramento para cabeamento de telecomunicações. • ANSI/TIA-862-A: destinada à automação predial. • ANSI/TIA-570-C: destinada ao cabeamento residencial. • ANSI/TIA-758-B: destinada ao cabeamento de planta externa. • ANSI/TIA-942-A: destinada à infraestrutura de telecomunicações para data centers. • TIA-1005-1: destinada ao cabeamento industrial. • TIA-1158: destinada ao teste de campo de cabeamento balanceado. 5.2.3 Normas ISO/ABNT para cabeamento estruturado Além daquelas criadas pela ANSI/TIA, a ISO também desenvolveu algumas normas que foram adaptadas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT para uso no Brasil. As principais normas relacionadas ao cabeamento estruturado são: • Norma NBR16264: desatinada ao cabeamento estruturado residencial; sua edição mais atualizada está em vigor desde 2016. • Norma NBR16521: destinada ao cabeamento estruturado industrial; sua edição está em vigor desde 2016. • Norma NBR14565: destinada ao cabeamento estruturado para edifícios comerciais e data centers; sua edição mais atualizada está em vigor desde 2013. 86 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 Unidade III • Norma NBR14076: destinada a cabos ópticos – determinação do comprimento de onda de corte; sua edição mais atualizada está em vigor desde 2017. • Norma NBR16415: destinada a caminhos e espaços para cabeamento estruturado; sua edição mais atualizada está em vigor desde 2015. Observação A principal norma voltada para o cabeamento estruturado é a NBR14565, que, juntamente com a norma ANSI/TIA-568.C, será a base para a construção dos conceitos e das especificações utilizados neste livro-texto. Saiba mais Para conhecer um pouco mais sobre as normas de cabeamento estruturado, acesse: <www.abnt.org.br> 6 SUBSISTEMAS DE CABEAMENTO ESTRUTURADO 6.1 Subsistema de cabeamento horizontal 6.1.1 Introdução Para entender bem o subsistema de cabeamento horizontal, é necessário conhecer alguns elementos relacionados a ele. O primeiro elemento é a tomada de telecomunicações, conhecida pelo seu nome em inglês: Telecommunication Outlet (TO). A TO é também conhecida como ponto de rede e, segundo a ABNT (2013), é o hardware de conexão no qual o cabo horizontal é terminado na área de trabalho. O segundo elemento importante é o distribuidor de piso, também conhecido como Floor Distributor (FD). Segundo a ABNT (2013), é o hardware de conexão a partir do qual se origina o cabeamento horizontal. Compreendidos esses dois elementos, é possível definir o subsistema de cabeamento horizontal como aquele que interliga um distribuidor de piso até a tomada de telecomunicações. A figura a seguir apresenta a ideia do cabeamento horizontal: 87 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 CABEAMENTO ESTRUTURADO Distribuidor de peso (FD) Patch panel Cabo horizontal Tomada de telecomunicações (TO) Figura 52 O termo horizontal advém do fato de os lançamentos dos cabos ocorrerem de forma horizontal entre as áreas de trabalho e as salas de telecomunicações. Até que avancemos, é importante saber que a área de trabalho é o espaço onde o usuário que acessa serviços de telecomunicações está situado. Também é importante saber que a sala de telecomunicações é um espaço onde está situado o distribuidor de piso, podendo abrigar alguns equipamentos de redes. Esses cabos podem ser lançados em tubulações embutidas em pisos, eletrocalhas ou badejas suspensas. As normas ISO/IEC 18010:2002 e ANSI/TIA-569-C apresentam as técnicas e os métodos aplicados no encaminhamento de cabeamento horizontal, contendo especificações e recomendações importantes que garantem os padrões aceitáveis de mercado. A figura a seguir apresenta a passagem de um cabeamento horizontal: Figura 53 6.1.2 Componentes do cabeamento horizontal A norma NBR 14565 apresenta os seguintes componentes do subsistema de cabeamento horizontal (ABNT, 2013): • cabos horizontais; • jumpers e patch cords no distribuidor de piso; 88 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 Unidade III • terminações mecânicas dos cabos horizontais nas tomadas de telecomunicações; • terminações mecânicas dos cabos horizontais nos distribuidores de piso, incluindo o hardware de conexão, por exemplo, as interconexões ou conexões cruzadas; • ponto de consolidação; • tomadas de telecomunicações. A figura a seguir apresenta um subsistema de cabeamento horizontal que contém grande parte desses componentes: Patch cord Cordão de equipamento A B Sala de telecomunicações (TR) Distribuidor de piso Cabeamento horizontal (90 m, máximo) A + B + D = 10 m (máximo) A + B + C + D = 100 m (máximo) C D TO Cordão de usuário Área de trabalho (WA) Figura 54 A topologia física verificada na figura anterior é estrela, que possui um lance (segmento) de cabo reservado interligando cada porta do distribuidor de piso a sua respectiva tomada detelecomunicações na área de trabalho. Duas outras importantes informações contidas na figura anterior referem-se ao comprimento dos cabos. Para o segmento de cabos horizontais, especifica-se um comprimento máximo de 90 metros para o lance de cabos horizontais. Também o somatório do comprimento dos cordões de equipamento, patch cords do distribuidor de piso e patch cords da área de trabalho não pode ser superior a 10 metros. Assim, o comprimento total de cabos e cordões de manobra não superará 100 metros (limite máximo para que não haja atenuação significativa em cabos de pares metálicos). Lembrete Os patch cords, ou cordões de manobra, são os cabos que interligam computadores e as tomadas de telecomunicações. Também podem interligar concentradores de cabos e dispositivos de rede. 89 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 CABEAMENTO ESTRUTURADO A figura a seguir apresenta uma distribuição real de cabos, incluindo o distribuidor de piso (patch panels) e um switch (concentrador de rede): Patch panels Switchs ethernet Figura 55 Além dos cabos de pares trançados metálicos blindados ou não blindados, as principais normas de cabeamento estruturado também permitem o uso de alguns cabos ópticos. Não obstante, convém afirmar que devido à relação custo/benefício, não é comum o uso de cabos de fibra óptica em segmentos de cabos horizontais. Os cabos de fibra óptica utilizados são: • cabo óptico multimodo de 50/125 micrômetros (OM-3 e OM-4); • cabo óptico multimodo de 62,5/125 micrômetros (OM-1 e OM-2). 6.1.3 Métodos de interconexão Existem duas formas básicas autorizadas pelas normas para a interconexão dos equipamentos ativos de rede, como switches e hubs, aos cabos horizontais. Essas formas são: interconexão ou cruzada. No método de interconexão, os equipamentos ativos de rede são diretamente ligados ao distribuidor (patch panel) por meio de cordões de manobra (patch cords), dispensando o espalhamento utilizado no método anteriormente explicado. Devido à relação de custo-benefício, esse método é amplamente utilizado. 90 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 Unidade III A figura a seguir apresenta o método de interconexão: Patch panels Área de trabalho (WA) Área de trabalho (WA) Patch cords de interconexão Cabeamento horizontal Cabeamento horizontal TO TO TO TO Equipamentos ativos Figura 56 No método de conexão cruzada, constrói-se um espelhamento entre saídas do switch e do patch panel. A grande vantagem desse método é a separação entre distribuidores e equipamentos ativos de rede, favorecendo a segurança para equipamentos de rede, que, livres de qualquer ligação diretamente do cabeamento, podem ficar isolados em seus racks, impedindo o acesso de terceiros não autorizados. A figura a seguir apresenta o método de conexão cruzada: Patch cords Área de trabalho (WA) Conexão cruzada Cordões de equipamentos TO TO Equipamentos ativos Cabeamento horizontal Figura 57 91 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 CABEAMENTO ESTRUTURADO O método de conexão cruzada pode também ser utilizado para interligar o cabeamento de backbone ao cabeamento horizontal. A figura a seguir mostra essa configuração: Patch panels associados ao backbone Patch panels associados ao backbone Patch panels associados às áreas de trabalho Patch panels associados às áreas de trabalho Cabeamento horizontal Cabeamento horizontal TO TO TO TO TO TO TO Patch cords Patch cords Backbone Área de trabalho (WA) Área de trabalho (WA) Conexão cruzada Conexão cruzada Figura 58 6.1.4 Ponto de consolidação e tomadas de telecomunicações multiusuários Segundo a ABNT (2013), a norma NBR 14565 define ponto de consolidação como: ponto de conexão no subsistema de cabeamento horizontal situado entre o distribuidor de piso e a tomada de telecomunicações. A figura a seguir ilustra um bloco de conexão do tipo 110 utilizado como ponto de consolidação: Figura 59 92 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 Unidade III A utilização de pontos de consolidação auxilia o projeto de cabeamento estruturado em escritórios abertos, assim designados por representarem edifícios comerciais com amplos pavimentos e poucas (ou nenhuma) paredes dividindo os espaços. Como esses escritórios são caracterizados por terem um layout flexível de suas áreas de trabalho, os pontos de consolidação se tornam uma opção interessante que possibilita, segundo a norma NBR 14565 (ABNT, 2013), a realocação de tomadas de telecomunicações. A figura a seguir apresenta a implementação de um ponto de consolidação em um subsistema de cabeamento horizontal: Patch panel Ponto de consolidação (CP) Distribuidor de piso (PD) Cabo horizontal Área de trabalho Tomada de telecomunicações (TO) Cab o d o C P Figura 60 A norma NBR 14565 determina os seguintes critérios no uso de pontos de consolidação em cabeamento estruturado (ABNT, 2013): • Os pontos de consolidação devem ser instalados de forma que cada conjunto de áreas de trabalho seja atendido por no mínimo um ponto. • Cada ponto de consolidação pode atender apenas 12 áreas de trabalho. • Os pontos de consolidação devem ser implementados em locais de fácil acesso para a manutenção. • A distância entre o ponto de consolidação e o distribuidor de piso deve ser de, no mínimo, 15 metros. • A distância entre o ponto de consolidação e a área de trabalho deve ser de, no mínimo, 5 metros. • Os pontos de consolidação devem integrar o sistema de gerenciamento do cabeamento estruturado. • O ponto de consolidação deve estar situado em espaços físicos próximos às áreas de trabalho por ele atendidas, sem quaisquer emendas ou extensões de cabeamento. 93 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 CABEAMENTO ESTRUTURADO • O ponto de consolidação não deve estar situado no mesmo espaço do distribuidor de piso. Observação A utilização do ponto de consolidação só encontra sentido em espaços caracterizados por frequentes remanejamentos. As tomadas de telecomunicações multiusuários também são conhecidas como MUTO (Multiuser Telecommunication Outlet). A ABNT (2013) define MUTO como um componente funcional do cabeamento estruturado com várias tomadas de telecomunicações, com a finalidade do atendimento a usuários de diversas áreas de trabalho. A MUTO também é definida para o uso em cabeamento para escritórios abertos, aqueles caracterizados por frequentes mudanças de layout. Segundo a norma NBR 14565 (ABNT, 2013), as principais observações que devem ser consideradas para o uso da MUTO são: • Uma MUTO instalada em uma área de escritório aberto deve atender um grupo de áreas de trabalho. • Uma MUTO só pode atender um máximo de 12 áreas de trabalho. • Uma MUTO deve ser instalada em local de fácil acesso e a uma distância mínima de 15 metros do distribuidor de piso. O limite máximo para o patch cord da área de trabalho, utilizando uma MUTO, sofre algumas restrições da norma, de forma que não pode ser superior a 20 metros para cabos não blindados (24 AWG) e 15 metros para cabos blindados (26 AWG). A tabela a seguir apresenta os comprimentos máximos dos lances de cabeamento horizontal e o comprimento máximo permitido de cabos na área de trabalho que utiliza MUTO e cabos não blindados: Tabela 8 Comprimento do lance do cabeamento horizontal (metros)Comprimento máximo do patch cord da área de trabalho (metros) Comprimento total do cabeamento horizontal (metros) 90 5 100 85 14 99 80 18 98 75 22 99 72 23 97 Fonte: Marin (2013, p. 45). 94 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 Unidade III A tabela a seguir apresenta os comprimentos máximos dos lances de cabeamento horizontal e o comprimento máximo permitido de cabos na área de trabalho que utiliza MUTO e cabos blindados: Tabela 9 Comprimento do lance do cabeamento horizontal – H (metros) Comprimento máximo do patch cord da área de trabalho – I (metros) Comprimento total do cabeamento horizontal (metros) 90 8 98 85 11 96 80 15 95 75 28 93 72 20 91 Fonte: Marin (2013, p. 45). Os valores máximos encontrados para o patch cord de usuário na área de trabalho são obtidos por meio da fórmula a seguir, estabelecida pela norma NBR 14565 (ABNT, 2013): I H k = − + − 102 1 5 O fator k representa uma correção para o tipo de cabo utilizado. Se o cabo for não blindado (24 AWG), o fator é igual a 0,2. Se o cabo for blindado (26 AWG), o fator é igual a 0,5. Observação A MUTO também é gerenciada pelo sistema de cabeamento estruturado. 6.1.5 Cabeamento óptico horizontal Em algumas situações, há a necessidade da implementação de fibras ópticas como solução de cabeamento horizontal, principalmente se os distribuidores de piso e os equipamentos ativos de rede utilizarem interfaces ópticas, como nas redes FTTD (Fiber to the Desk). Observação A redes FTTD são aquelas em que o meio físico utilizado até a área de trabalho na tomada de telecomunicações é a fibra óptica. Essa solução de cabeamento horizontal é utilizada em implementação num único edifício, não sendo recomendada a interligação entre edifícios diferentes em um mesmo campus. 95 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 CABEAMENTO ESTRUTURADO Guardando algumas diferenças verificadas, quando relacionado ao cabeamento balanceado (par metálico), o cabeamento horizontal óptico apresenta-se com três métodos de conexão: interconexão; emenda; passagem direta (pull-through). No método de interconexão, conecta-se o cabeamento horizontal óptico diretamente no equipamento ativo óptico de rede, sem um distribuidor de piso. A figura a seguir descreve esse método: Cordão de equipamento Sala de equipamentos Equipamento ativo óptico Distribuidor óptico Backbone Cabeamento óptico horizontal (90 m, máximo) TO Cordão (óptico) de usuário Sala de telecomunicações Área de trabalho (WA)TR ER Figura 61 No método de emenda, é feita uma emenda na sala de telecomunicações antes de se interligar o meio físico ao equipamento ativo óptico de rede. A figura a seguir descreve esse método: Cordão de equipamento Emergência óptica Sala de equipamentos Equipamento ativo óptico Distribuidor óptico Backbone Cabeamento óptico horizontal (90 m, máximo) TO Cordão (óptico) de usuário Sala de telecomunicações Área de trabalho (WA) TR ER Figura 62 96 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 Unidade III No método de passagem direta, o lance de cabo horizontal, oriundo do distribuidor óptico centralizado, chega até a tomada de telecomunicações da área de trabalho sem bloqueios e/ou terminações intermediárias. A figura a seguir ilustra esse método. Cordão de equipamento Sala de equipamentos Equipamento ativo óptico Distribuidor óptico Cabeamento óptico horizontal (90 m, máximo) TO Cordão (óptico) de usuário Área de trabalho (WA) ER Figura 63 Observação No método de passagem direta, existe apenas o subsistema de cabeamento horizontal, sem a passagem por sala de telecomunicações. Seja qual for o método utilizado, é importante lembrar que, no cabeamento horizontal, a distância máxima, ainda que se utilize cabos ópticos, é de 90 metros. Somando-se os patch cords, a distância não pode ser superior a 100 metros. As fibras ópticas utilizadas em cabeamento horizontal são: • fibra óptica multimodo de 62,5/125 micrômetros; • fibra óptica multimodo de 50/125 micrômetros; • fibra óptica multimodo de 62,5/125 micrômetros, otimizada para laser OM-3 e OM-4. 97 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 CABEAMENTO ESTRUTURADO 6.2 Subsistema de cabeamento vertical 6.2.1 Introdução O subsistema de cabeamento vertical também é conhecido como subsistema de cabeamento de backbone ou subsistema de cabeamento tronco. A sua principal função é interconectar as salas de telecomunicações, sala de equipamentos e infraestrutura de entrada de um prédio. A figura a seguir apresenta a ideia do subsistema de cabeamento de backbone: Subsistema de backbone TOTR TO Cabeamento horizontal Área de trabalho (WA) ER EF TOTR TO Cabeamento horizontal Área de trabalho (WA) TOTR TO Cabeamento horizontal Área de trabalho (WA) TOTR TO Cabeamento horizontal Área de trabalho (WA) TR: Sala de telecomunicações ER: Sala de equipamentos EF: Infraestrutura de entrada Figura 64 98 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 Unidade III O backbone é um dos mais importantes componentes do sistema de cabeamento estruturado. A própria palavra backbone já carrega consigo uma grande importância, porque significa “espinha dorsal”. A figura a seguir apresenta o subsistema de cabeamento de backbone, que é dividido em subsistema de cabeamento de backbone de edifício e subsistema de cabeamento de backbone de campus: TO CP CP CP TO TO TO TOTO TOTO TO FD1 FD1 FD2 FD3 BD 2 CD BD 1 FD2 Edifício 1 Edifício 2 Subsistema de cabeamento de backbone de campus Subsistema de cabeamento de backbone de edifício Subsistema de cabeamento horizontal Campus Figura 65 É perceptível que a implementação de um backbone se dá sempre em uma topologia física em estrela, com os dois níveis hierárquicos apresentados na figura anterior (campus e edifício). Observe também que a topologia favorece um arranjo hierárquico: no topo, o distribuidor de campus (CD); logo depois, o distribuidor de edifício (BD); e terminando com o distribuidor de piso (FD). Observação O distribuidor de edifício está situado na sala de equipamentos principal do edifício, e em cada andar (piso) do edifício está um distribuidor de piso. De forma geral, as normas utilizadas no subsistema de cabeamento horizontal são replicadas para o subsistema de cabeamento de backbone, respeitando, é claro, algumas particularidades. 99 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 CABEAMENTO ESTRUTURADO É aconselhável que os distribuidores de piso e edifício tenham entre eles redundância, a fim de que o sistema de cabeamento estruturado seja tolerante a falhas. Da mesma forma, com o objetivo de alcançar maior tolerância a falhas, os distribuidores de edifício também podem estar interligados. Outra consideração importante é a interligação dos distribuidores de campus e os distribuidores de piso sem a passagem por um distribuidor de edifício, que pode ocorrer quando o distribuidor de campus e o distribuidor de piso estiverem no mesmo prédio. Essa consideração não vale quando o distribuidor de piso e o distribuidor de edifício estiverem em prédios diferentes. As normas de cabeamentoestruturado também permitem a interligação de um distribuidor de edifício a uma tomada de telecomunicações em uma área de trabalho apenas quando houver um cabeamento óptico centralizado, conforme visto anteriormente. As normas de cabeamento estruturado reconhecem os seguintes cabos para o subsistema de cabeamento de backbone: • Cabo UTP de quatro pares, 100 Ohm. • Cabo F/UTP de quatro pares, 100 Ohm. • Cabos multipares sem blindagem (utilizados apenas para voz). • Cabo óptico multimodo 62,5/125 micrômetros, 50/125 micrômetros e multimodo otimizado para transmissão em laser (OM-3 e OM-4). • Cabo óptico monomodo. Observação Os cabos de categoria 3 não podem ser utilizados para subsistema de cabeamento de backbone. 6.2.2 Cabeamento de backbone de edifício A fim de interligar pavimentos diferentes, implementa-se o cabeamento de backbone de edifício, ou seja, interligando a sala de equipamentos (ER) à sala de telecomunicações (TR) em cada pavimento. A figura a seguir apresenta o backbone de edifício: 100 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 Unidade III Backbone de edifício (dentro do edifício) TR ER TR TR TR TR: Sala de telecomunicações ER: Sala de equipamentos Figura 66 O subsistema de cabeamento de backbone de edifício, segundo a norma NBR 14565 (ABNT, 2013), é composto de: • cabos de backbone de edifício; • jumpers e patch cords no distribuidor de edifício; • hardware de conexão utilizado para a terminação dos cabos. 101 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 CABEAMENTO ESTRUTURADO A norma NBR 14565 também define as distâncias máximas que podem ser estabelecidas entre o distribuidor de campus e o distribuidor de piso. A tabela a seguir apresenta essa distribuição: Tabela 10 Tipo de cabo Distância (m) Aplicação Fibras monomodo OS-1 2.000 10 GbE Fibras monomodo OS-2 10.000 10 GbE Fibras multimodo OM-1 2.000 Fast ethernet Fibras multimodo OM-2 800 Gigabit ethernet Fibras multimodo OM-3 1.000 Gigabit ethernet Fibras multimodo OM-4 550 10 GbE Cabos balanceados Classe A 2.000 Voz, PABX (até 100 kHz) Cabos balanceados Classe B 200 RDSI (até 1 MHz) Cabos balanceados Classe C, D, E e F 100 Alta velocidade (até 600 MHz) Fonte: Marin (2013, p. 55). Observação As distâncias apresentadas na tabela anterior não se baseiam na capacidade do meio físico, mas, sim, nas necessidades de aplicação. 6.2.3 Cabeamento de backbone de campus Quando mais de um edifício integra um campus, é necessária a implementação do subsistema de cabeamento de backbone de campus, responsável pela interconexão de prédios. Para esse tipo de cabeamento, é aconselhável o uso de cabos de fibra óptica no tráfego de dados e cabos de pares trançados multipares para tráfego de voz. A figura a seguir apresenta a ideia do backbone de campus: 102 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 Unidade III FD FD FD FD FD FD FD BD CD: Distribuidor de campus BD: Distribuidor de edifício FD: Distribuidor de piso Edifício 1 Edifício 1 Backbone de campus (entre edifícios) Figura 67 De maneira similar ao subsistema de cabeamento horizontal, no subsistema de cabeamento de backbone de campus é possível utilizar dois tipos de métodos de conexão: cruzada ou interconexão. Exemplo de aplicação Para testar um pouco de seus conhecimentos, faça uma visita a uma empresa, ou mesmo onde você trabalha, e verifique se o sistema de cabeamento é estruturado. 103 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 CABEAMENTO ESTRUTURADO Resumo Inicialmente, foi mencionando o histórico do cabeamento estruturado sempre em uma perspectiva comparativa com os padrões antigos de cabeamento de redes. Após 1985, impulsionado pelo desenvolvimento das redes de computadores, foi estruturado um padrão de cabeamento. Contudo, apenas no ano de 1991 que ocorreu um marco para o cabeamento estruturado: o lançamento de um documento inicial com as normas de cabeamento geral para clientes, chamado de TIA/EIA-568. Esse documento foi atualizado a partir de mudanças sofridas pela indústria de telecomunicações, revisado em 1995 e lançado como norma TIA/EIA-568-A. Apresentou-se também as principais vantagens ao se adotar um sistema de cabeamento estruturado, fundamentando ainda mais a necessidade de se estruturar o cabeamento como uma comparação de situações que envolvem o cabeamento convencional (não estruturado) e o cabeamento estruturado. Foi retomado o assunto classe e categorias de desempenho, enfatizando a aderência às principais normas de cabeamento estruturado. O cabeamento estruturado é um sistema dividido em dois subsistemas: subsistema de cabeamento horizontal e subsistema de cabeamento de backbone com os seus elementos funcionais: distribuidor de campus (CD); distribuidor de edifício (BD); distribuidor de piso (FD); ponto de consolidação (CP); tomada de telecomunicações (TO); backbone de campus; backbone de edifício. Além desses elementos e dos subsistemas, foram apresentados outros elementos e espaços (locais) de telecomunicações relacionados ao cabeamento estruturado: área de trabalho (WA); sala de telecomunicações (TR); sala de equipamentos (ER); infraestrutura de entrada (EF). Em seguida, foram demonstradas as principais normas de cabeamento estruturado, com ênfase na principal norma internacional para o cabeamento estruturado em edifícios comerciais, a ANSI/TIA-568-C. Além das normas criadas pela ANSI/TIA, mencionou-se a principal norma brasileira, baseada naquela criada pela ISO e mantida no Brasil pela ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas): Norma NBR14565 – destinada ao Cabeamento Estruturado para Edifícios Comerciais e Data Centers; a sua edição mais atualizada está em vigor desde 2013. 104 Re vi sã o: C ar la - D ia gr am aç ão : F ab io - 0 6/ 10 /2 01 7 Unidade III Ainda, foram apresentados os dois subsistemas de cabeamento estruturado: horizontal e backbone. Primeiro, foi definido como subsistema de cabeamento horizontal aquele que interliga um distribuidor de piso até a tomada de telecomunicações. O termo horizontal advém do fato de os lançamentos dos cabos ocorrerem de forma horizontal entre às áreas de trabalho e as salas de telecomunicações. Os componentes do subsistema de cabeamento horizontal são: cabos horizontais; jumpers e patch cords no distribuidor de piso; terminações mecânicas dos cabos horizontais nas tomadas de telecomunicações; terminações mecânicas dos cabos horizontais nos distribuidores de piso, incluindo o hardware de conexão, por exemplo: as interconexões ou conexões cruzadas; ponto de consolidação; tomadas de telecomunicações. Ainda sobre o subsistema de cabeamento horizontal, foram mencionados os tipos de conexão em cabos balanceados e também o cabeamento horizontal fundamentado no uso de fibras ópticas. Por fim, a unidade abordou o subsistema de cabeamento vertical, conhecido como subsistema de cabeamento de backbone, ou subsistema de cabeamento tronco. A sua principal função é interconectar salas de telecomunicações, sala de equipamentos e infraestrutura de entrada de um prédio. A unidade foi concluída com as divisões do subsistema de cabeamento de backbone: campus e edifício.
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