O documento discute diferentes esquemas de cabeamento para redes locais, incluindo o cabeamento original espessos e finos da Ethernet, além da Ethernet de par trançado. Também aborda os componentes de hardware como placas de rede e hubs, e explica como eles se conectam aos diferentes tipos de cabeamento.

1. Diego Fernandes
Diego Ramos

2. - IntroduçãoIntrodução
- Velocidade de LANs e computadoresVelocidade de LANs e computadores
- Hardware de interface de redeHardware de interface de rede
- A conexão entre uma NIC e uma redeA conexão entre uma NIC e uma rede
- Cabeamento original espesso de EthernetCabeamento original espesso de Ethernet
- Multiplexação de conexãoMultiplexação de conexão
- Cabeamento fino de EthernetCabeamento fino de Ethernet
- Ethernet de par trançadoEthernet de par trançado
- Vantagens de desvantagens de esquema de cabeamentoVantagens de desvantagens de esquema de cabeamento
- O paradoxo da topologiaO paradoxo da topologia
- Placas de interface de rede e esquemas de cabeamentoPlacas de interface de rede e esquemas de cabeamento

3. IntroduçãoIntrodução
Este trabalho consiste na discussão sobre Redes Locais examinando os
esquemas de cabeamento de hardware em maiores detalhes, faz
considerações sobre placas de interface de rede e trata dos detalhes de
transmissão e recepção de pacotes. Descreve também o cabeamento de
LAN, identifica os componentes de hardware importantes usados em
esquemas de cabeamento e finalmente discute a diferença entre topologia
lógica e topologia física.

4. Velocidade de LANs e computadoresVelocidade de LANs e computadores
Cada tecnologia de rede especifica uma taxa em que os dados devem ser
enviados. Muitas Redes Locais operam em uma taxa tão rápida que a CPU
de um computador não consegue processar os bits na velocidade da rede.
A diferença entre a velocidade de uma CPU e a velocidade de uma rede é
um problema fundamental. Não faz sentido operar uma rede adequada à
CPU mais lenta, porque desta forma diminui a transferência de dados de
um par de computadores de alta velocidade. Não é válido também
especificar que todos os computadores de uma rede operem na mesma
velocidade, pois não fará sentido substituir um máquina lenta por uma
mais rápida sendo que a velocidade de transferência será a mesma.
Apesar da diferença entre as velocidades do processador e da rede, as
redes são projetadas para operar na taxa mais alta que o hardware pode
suportar. Além disso, a velocidade em que uma rede opera é normalmente
fixa durante um projeto.

5. Hardware de interface de redeHardware de interface de rede
A CPU não trata da transmissão ou da recepção de bits individuais. Para
isso existe um componente de hardware de propósito específico que
conecta um computador a uma rede e trata de todos os detalhes de
transmissão e recepção de pacotes.
Fisicamente, esse hardware consiste em uma placa de circuitos impressos
conhecida como Placa Adaptadora de Rede ou Placa de Interface de Rede
(network interface card, NIC). A placa se conecta ao barramento do
computador e uma cabo a conecta ao meio da rede.
Como os sockets
usados nas placas
de interface
poderiam ser
posicionados em
um computador.

6. Hardware de interface de redeHardware de interface de rede
Uma NIC entende os sinais elétricos usados em uma rede, a taxa em que
os dados devem ser enviados ou recebidos.
A NIC projetada para ser usada com Ethernet não pode ser usada em uma
rede Token Ring, e uma NIC usada em Token Ring não pode ser usada
com um anel de FDDI.
Uma NIC pode permitir a operação dos bits transmitidos na rede
independentemente da CPU, ou seja, pode transmitir ou receber bits sem
usar a CPU do computador para o processamento.
Para receber um pacote, a CPU aloca espaço de buffer em memória e então
instrui a NIC para ler o próximo pacote recebido no buffer. A NIC espera
até que um quadro cruze a rede, faz uma cópia do quadro, verifica o
checksum do quadro e verifica o endereço de destino. Se o endereço bate
com o endereço do computador ou o de broadcast, a NIC armazena uma
cópia em memória e interrompe a CPU. Caso contrário, o quadro é
descartado e espera-se por um outro, assim a NIC somente interrompe a
CPU quando o quadro for destinado ao computador.

7. A conexão entre uma NIC e uma redeA conexão entre uma NIC e uma rede
O tipo de conexão usada entre uma NIC e uma rede depende da tecnologia
da rede.
Existem duas formas de conexão:
- Em algumas tecnologias, A NIC contém a maioria do hardware
necessário e se liga diretamente a rede usando um cabo único ou uma fibra
óptica.
- Em outras a NIC não contém todos os circuitos necessários para a ligação
direta com a rede, assim o cabo da NIC se liga a um componente adicional
que então se liga à rede.

8. Cabeamento original espesso de EthernetCabeamento original espesso de Ethernet
O esquema de cabeamento original da Ethernet é informalmente chamado
de Ethernet de fio espesso ou Thicknet.
No esquema original de cabeamento da Ethernet, o meio compartilhado
consiste em um cabo coaxial espesso. Cada computador conectado à rede
exige um dispositivo de hardware conhecido como transceiver, que é
acoplado ao cabo compartilhado e se conecta à interface de rede no
computador através de um cabo de AUI.
Três computadores
conectados a uma
Ethernet espessa.
Um cabo de AUI
conecta a NIC em
cada computador a
seu transceiver
correspondente.

9. Multiplexação de conexãoMultiplexação de conexão
O cabeamento espesso de Ethernet pode ser inconveniente. Para resolver o
problema de múltiplos computadores, foram desenvolvidos dispositivos
conhecidos como multiplexadores de concexão. Esses dispositivos
permitem que vários computadores se liguem a um transceiver único.
Um multiplexador de conexão é projetado para fornecer exatamente os
mesmos sinais de um transceiver convencional. Como o multiplexador
entrega os mesmos sinais elétricos que um transceiver, um computador não
sabe se está acoplado a um transceiver ou a um multiplexador.

10. Cabeamento fino de EthernetCabeamento fino de Ethernet
É usado com Ethernet um cabo coaxial mais fino e mais flexível que o
cabeamento espesso original. Conhecido formalmente como 10Base2 e
informalmente como Ethernet de fio fino ou Thinnet.
O esquema de cabeamento difere do cabeamento de Thicknet de três
formas importantes:
- Custa menos para instalar e operar
- Desde que o hardware que executa a função do transceiver seja
construído na NIC, nenhum transceiver externo é necessário
- É ligado diretamente à parte de trás de cada computador usando um
conector BNC, não usando o cabo AUI para ligar a NIC.

11. Ethernet de par trançadoEthernet de par trançado
Um terceiro estilo de cabeamento que difere totalmente da Ethernet fina e
espessa. Formalmente chamado de 10Base-T e informalmente chamado de
Ethernet de par trançado ou Ethernet TP.
Esquema padrão para Ethernet, não usa cabo coaxial onde um dispositivo
eletrônico chamado hub serve como centro da rede. Um hub pequeno é
suficiente para conectar todos os computadores em grupos pequenos. Hubs
maiores podem acomodar centenas de conexões.
Como os outros esquemas de cabeamento, o 10Base-T exige que cada
computador tenha uma placa de interface de rede e uma conexão direta da
NIC até a rede. A conexão entre um computador e um hub emprega
cabeamento de par trançado com conectores RJ-45.

12. Ethernet de par trançadoEthernet de par trançado
Três computadores conectados a um hub de Ethernet usando cabeamento 10Base-T.
Cada computador tem uma conexão dedicada.

13. Vantagens de desvantagens de esquema de cabeamentoVantagens de desvantagens de esquema de cabeamento
Vantagem: o cabeamento que usa transceiver separado, permite que um
computador seja mudado sem interromper a rede.
O cabeamento de hub torna a rede mais imune à desconexão acidental
porque cada par trançado afeta somente uma máquina. Deste modo se um fio
único for acidentalmente cortado, somente uma máquina será desconectada.
Desvantagem: transceiveres separados podem trazer problemas pois
normalmente estão em uma localização remota que é difícil de alcançar. Se
um transceiver falha, encontrar, testar ou substituir o mesmo pode ser
trabalhoso.
Apesar das vantagens e desvantagens, o fator que predomina na escolha do
cabeamento é o preço. A Ethernet fina se tornou mais popular pois seu custo
por conexão é mais baixo que a espessa original. O cabeamento 10Base-T é
agora o mais popular porque custa menos que a Ethernet fina.
O mais importante é que todos os esquemas de cabeamento usam o mesmo
padrão para formato de quadro e acesso à rede, é possível misturar
tecnologias de cabeamento em uma única rede.

14. Vantagens de desvantagens de esquema de cabeamentoVantagens de desvantagens de esquema de cabeamento
EspessoEspesso FinoFino
10Base-T (par trançado)10Base-T (par trançado)

15. O paradoxo da topologiaO paradoxo da topologia
Uma dada tecnologia de rede pode usar uma variedade de esquemas de
cabeamento. A tecnologia determina a topologia lógica, e o esquema de
cabeamento determina a topologia física. É possível deferir a topologia
física da topologia lógica.

16. Placas de interface de rede e esquemas de cabeamentoPlacas de interface de rede e esquemas de cabeamento
Como contém circuitos para tratar dos detalhes elétricos da comunicação,
uma interface de rede deve suportar um esquema de cabeamento assim
como uma tecnologia de rede.
Para possibilitar a mudança de esquemas de cabeamento sem mudar o
hardware de interface, muitas interfaces de rede suportam múltiplos
esquemas de cabeamento. Embora múltiplos conectores permaneçam
permanentemente conectados, uma determinada interface pode usar apenas
um esquema de cabeamento de cada vez. O software no computador deve
ativar um dos conectores; os demais não são usados.
A vantagem de se ter múltiplos esquemas de cabeamento suportados por
uma única NIC é a flexibilidade.
Como o endereço físico de um computador é atribuído à NIC, o endereço
físico do computador permanece constante quando estiver passando a um
novo esquema de cabeamento.

17. Placas de interface de rede e esquemas de cabeamentoPlacas de interface de rede e esquemas de cabeamento
Parte exposta da placa de interface
de Ethernet.
A Interface pode ser usada com um
dos três esquemas de cabeamento
básicos.
Cada esquema de cabeamento usa
um conector diferente.

18. QuestõesQuestões
1- Uma NIC pode permitir a operação dos bits transmitidos na rede
independentemente da CPU ?
2- Quais os tipos de cabeamento da Ethernet?
3- Qual dispositivo eletrônico é usado para conectar os computadores no
esquema Ethernet de par trançado?

19. RespostasRespostas
1- Sim, uma NIC pode transmitir ou receber bits sem usar a CPU do
computador para o processamento.
2- Thicknet, Thinnet e 10Base-T.
3- Dispositivo eletrônico chamado hub.