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Carregado porMauro Pereira
Redes 5 cabeamento
O documento discute os tipos de cabos e cabeamento de redes de computadores. Apresenta cabos coaxiais, cabos de par trançado de diferentes categorias, patch panels e racks. Também explica os princípios básicos dos cabos de fibra óptica e sua estrutura.
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Redes 5 cabeamento
- 1. Redes de Computadores Professor:Mauro Jansen Redes de Computadores Cabeamento (Equipamentos passivos)
- 2. Objetivos Conhecer os tipos,características e componentes de cabeamento de redes Prof. Mauro Jansen Redes de Computadores Cabeamento 2
- 3. Cabeamento Prof. Mauro Jansen Redesde Computadores Cabeamento
- 4. Equipamentos passivos • Osequipamentos de redes locais (LAN) estão divididos em dois grupos: passivos e ativos • Equipamentos passivos são aqueles necessários para garantir que os equipamentos ativos consigam transportar bits: Prof. Mauro Jansen consigam transportar bits: – Cabos – Conectores – Patch panel • Não são energizados, por isso são chamados de passivos Redes de Computadores Protocolos
- 5. Tipos de cabosde rede • Cabos de cobre – Coaxiais: usados em antenas para redes wireless e algumas redes antigas – Par trançado: os mais comuns Prof. Mauro Jansen • Fibra óptica: usados principalmente em links de longa distância Redes de Computadores Cabeamento
- 6. Desafios na fabricaçãode cabos de rede de cobre • Transmitem sinais elétricos em frequências muito altas e a longas distâncias • São muito vulneráveis a interferências eletromagnéticas Prof. Mauro Jansen eletromagnéticas • É preciso minimizar ao máximo as impurezas durante a sua fabricação • O entrelaçamento dos pares de cabos nos cabos de par trançado é um fator crítico Redes de Computadores Cabeamento
- 7. Cabos coaxiais Prof. MauroJansen Redes de Computadores Cabeamento
- 8. Cabos coaxiais –estrutura • Cabos cilíndricos com um fio rígido como núcleo central, envolto por um isolante plástico, uma malha de blindagem externa e a capa externa Prof. Mauro Jansen • Quanto mais grosso o cabo e a camada de blindagem, maior é o isolamento e maior a distância a que permite transmitir os sinais Informática Básica – Internet8 Cabo coaxial Conbector BNC
- 9. Cabos coaxiais • Asestações eram ligadas ao cabo principal (barramento) com o uso de conectores em forma de “T” • Nas extremidades eram usados terminadores para fechar o circuito e evitar que o sinal retornasse na forma de interferência Prof. Mauro Jansen Redes de Computadores Cabeamento Placa de rede ligada ao barramento com um conector T Conector BNC Cabos, conector T e terminadores
- 10. Cabos coaxiais: usosatuais • Foram muito usados na década de 80 e início de 1990 nas redes Ethernet 10Base5 – Velocidade máxima: 10 Mbits – Comprimento máximo: 500m • Já faz bastante tempo que foram substituídos pelos cabos Prof. Mauro Jansen • Já faz bastante tempo que foram substituídos pelos cabos de par trançado, que são mais baratos, finos e flexíveis e permitem maiores velocidades (10, 100 ou 1000 megabits) • Usos atuais do cabo coaxial: – Sistemas de TV a cabo – Outros sistemas de telecomunicações – Ligação de antenas de TV e redes sem fio Redes de Computadores Cabeamento
- 11. Cabos coaxiais: vantagense desvantagens • Vantagens – Oferece boa proteção contra interferências – Bom alcance em redes locais: 500m (o maior até hoje em cabos de cobre) • Desvantagens (que levaram ao desuso) Prof. Mauro Jansen • Desvantagens (que levaram ao desuso) – Mais propensos a mal contato – Cabos e conectores mais caros – Cabos menos flexíveis – Podem ser usados apenas em redes de 10 megabits Redes de Computadores Cabeamento
- 12. Cabos par trançadosem blindadagem (UTP) Prof. Mauro Jansen Redes de Computadores Cabeamento blindadagem (UTP)
- 13. Cabos de partrançado • 4 pares de fios de cobre trançados entre si • Isso cria uma barreira eletromagnética, protegendo de interferências Prof. Mauro Jansen • Observe cada par têm um padrão de trança diferente, para evitar que interfiram com os vizinhos Redes de Computadores Cabeamento
- 14. Tranças e polarizaçãocomo blindagem eletromagnética • Para potencializar o efeito de blindagem eletromagnética, cada fio no par envia uma cópia invertida da transmissão do outro Prof. Mauro Jansen Redes de Computadores Cabeamento
- 15. Apresentação do cabode par trançado • Os cabos são vendidos originalmente em caixas de 300 metros ou 1.000 pés (que equivale a 304.8 m), mas podem ser comprados avulsos: Prof. Mauro Jansen Redes de Computadores Cabeamento Uma caixa de cabo 5e custa em média R$ 200,00 (2015)
- 16. Categorias de cabosde par trançado • Diante dos fatores críticos apresentados, os cabos de par trançado são classificados em categorias que indicam a qualidade e a frequência máxima suportada por ele – Categorias: Cat 1 até cat 7 Prof. Mauro Jansen – Categorias: Cat 1 até cat 7 • Os cabos cat 5 e cat 5e são mais comuns por serem suficientes tanto para redes 100 quanto 1000 mbps • Os cabos cat 6 e 6a estão se popularizando Redes de Computadores Cabeamento
- 17. Categorias de cabopar trançado Cate- goria Velocidade máxima Freq. Redes Dist. Obs 1 e 2 Não adequadas em redes atuais - - Não são mais reconhecidos pela TIA 3 100 Mbps 16 MHz 10BASE-T 100BASE-T4 100m 4 16 Mbps 20 MHz 10BASE-T 100m Não são mais Prof. Mauro Jansen 4 16 Mbps 20 MHz 10BASE-T Token ring 100m Não são mais reconhecidos pela TIA 5 / 5e 1000 Mbps 100 MHz 100BASE-TX 1000BASE-T 100m 5e substituiu cat 5 6 10 Gbps 200 MHz 10GBASE-T 55m 6A 10 Gbps 500 MHz 10GBASE-T 100m A=Augmented 7 100 Gbps ? Em desenvolvimento Redes de Computadores Cabeamento
- 18. Cabo UTP cat.6A • O cabo UTP cat 6A tem um espaçador para distanciar os pares e reduzir o crosstalk (interferência) entre os mesmos Prof. Mauro Jansen Redes de Computadores Cabeamento
- 19. Cabos par trançadocom blindagem Prof. Mauro Jansen Redes de Computadores Cabeamento Cabos par trançado com blindagem (FTP, STP, SSTP)
- 20. Cabos FTP (FoiledTwisted Pair) • Usam blindagem mais simples (folha de aço ou de liga de alumínio) envolvendo todos os pares do cabo Prof. Mauro Jansen • Não protege do crosstalk (interferência entre os pares) Redes de Computadores Cabeamento
- 21. Cabos STP (ShieldedTwisted Pair) • Usam uma blindagem individual para cada par de cabos Prof. Mauro Jansen • Reduz o crosstalk • Melhora tolerância em relação à distância Redes de Computadores Cabeamento
- 22. Cabos SSTP (ScreenedShielded Twisted Pair) • ... Ou SFTP (Screened Foiled Twisted Pair) • Têm blindagem individual para cada par e também blindagem externa Prof. Mauro Jansen • Especialmente resistentes a interferências externas • Pouco práticos para uso geral por serem mais caros e pouco flexíveis Redes de Computadores Cabeamento
- 23. Conectores para cabospar trançado RJ-45 Cat.5e RJ-45 Cat.6 blindado Prof. Mauro Jansen Redes de Computadores Cabeamento RJ-45 Cat.5e RJ-45 Cat.6 blindado Conector keystone jack (fêmea p/ tomada de parede)
- 24. Cabos x conectores •Os cabos, conectores (e demais componentes) devem ser da mesma categoria • Cabos blindados podem ser combinados Prof. Mauro Jansen • Cabos blindados podem ser combinados com conectores blindados Redes de Computadores Cabeamento
- 25. Cabos stranded xcabos sólidos • Nos cabos stranded (de várias fibras, também chamados de patch) os 8 fios internos são compostos por fios mais finos Prof. Mauro Jansen • São usados preferivelmente para interconexões curtas (do PC à parede ou do switch ao patch panel). Para uso geral os cabos sólidos são mais recomendados • Cabos stranded Não devem ultrapassar 10m Redes de Computadores Cabeamento Cabo sólido Cabo stranded
- 26. Patch panel • Opatch panel (painel de conexão) funciona como um pool de tomadas que permite manobras e atualizações rápidas e econômicas do cabeamento Prof. Mauro Jansen • Para cada porta tem um conector RJ-45 fêmea similar ao das tomadas de parede • Modelos: – 24, 48 portas (mais encontrados) – 12, 16, 64 portas Redes de Computadores Cabeamento
- 27. Patch panel: vantagens •Permite criar pontos de rede futuros (instalados mas ainda sem uso) visando expansão da rede – Basta conectar o patch cord para ativação • Poupar as portas dos switches, que são sensíveis, de constantes retiradas e inserções de Prof. Mauro Jansen de constantes retiradas e inserções de conectores • Flexibilidade e rapidez para ativar um ponto como ponto de dados ou de telefonia – O encaixe de conectores RJ11 (de telefones) é compatível com o dos RJ45 (de cabos de rede) Redes de Computadores Cabeamento
- 28. Patch panel Patch panel(visão frontal) Prof. Mauro Jansen Redes de Computadores Cabeamento Patch panel (visão traseira) Patch panel (detalhe de cabos instalados na parte transeira)
- 29. Patch cord • Éum cabo curto, somente para interligar o patch panel a um equipamento ativo (ex: switch) – Normalmente são feitos com cabo tipo stranded – Podem ser comprados prontos (+/- R$ 5,00 cabo 2m) Prof. Mauro Jansen Redes de Computadores Cabeamento Patch cord
- 30. Patch panel: esquemade ligação Cabos que vão até os hosts, via tubulação (...) Patch cords ligando cada porta do patch panel a um switch Prof. Mauro Jansen Redes de Computadores Cabeamento
- 31. Patch panel: esquemade ligação Prof. Mauro Jansen Redes de Computadores Cabeamento Patch panels interligados a equipamentos ativos (switches)
- 32. Racks • Os rackssão armários usados para organizar e proteger equipamentos ativos e passivos de rede (e também servidores), além de concentrar o cabeamento • Têm fechadura, tampas removíveis e Prof. Mauro Jansen • Têm fechadura, tampas removíveis e conjunto de tomadas • Existem dois tipos principais: – Rack de parede – Rack de piso Redes de Computadores Cabeamento
- 33. Racks: tipos Prof. MauroJansen Redes de Computadores Cabeamento Rack de parede Rack de piso
- 34. Racks • Patch panelsno rack, com cabeamento já instalado e organizado e interligados aos switchs com patch cords: Prof. Mauro Jansen Redes de Computadores Cabeamento Pvisão traseira Visão frontal
- 35. Cabos de fibraóptica Prof. Mauro Jansen Redes de Computadores Cabeamento
- 36. Cabos de fibraóptica: o fio de fibra • Fios de vidro muito finos (aprox 125 microns), feitos de sílica com alto grau de pureza e capazes de transmitir feixes de luz a longas distâncias • O cabo de fibra (sem as coberturas) é composto por: Prof. Mauro Jansen Redes de Computadores Cabeamento Núcleo Cadding ou casca: camada com índice de refração mais baixo Coating ou buffer: camada protetora mais espessa
- 37. Cabos de fibraóptica: estrutura • O cabo resultante é protegido por uma malha de fibras protetoras (de fibras de kevlar) e por uma outra cobertura plástica (jacket ou jaqueta): Prof. Mauro Jansen Redes de Computadores Cabeamento
- 38. Cabo de fibraóptica: fenômenos físicos da luz • Refração: é quando a luz passa de um meio transparente para outro. Quase sempre vem acompanhada de reflexão • Reflexão: é quando a luz que incide numa superfície é reenviada por essa superfície • Quase sempre a refração está acompanhada da reflexão, exceto quando há reflexão total Prof. Mauro Jansen quando há reflexão total Redes de Computadores Cabeamento Raio incidente Raio refratado Raio refletido i = ângulo de incidência L = ângulo de incidência limite
- 39. Cabo de fibraóptica: fenômenos físicos da luz • A fibra óptica funciona através da reflexão total da luz, que vai “ricocheteando” nas paredes da fibra até chegar ao lado oposto da mesma Refração Reflexão Reflexão... Prof. Mauro Jansen Redes de Computadores Cabeamento
- 40. Cabo de fibraóptica: fenômenos físicos da luz • Graças ao índice de refração da fibra, à reflexão total e ao revestimento externo da fibra, não há perda (dispersão) do feixe de luz de dentro da fibra óptica Prof. Mauro Jansen • OBS: Na fibra óptica, não ocorre o fenômeno da difração, que é quando a luz é deformada por obstáculos com dimensões comparáveis ao comprimento de onda Redes de Computadores Cabeamento Fonte: Mago da Física ( https://youtu.be/mFVfXsqpNh4 ) Fonte: infoescola.com
- 41. Cabos de fibraóptica: quantidade de fios no cabo • Um único fio • Redes locais (curta distância) • Vários fios • Usado em links de longa distância / telecom • Prevêem cabos adicionais (dark fiber: fibra escura) Prof. Mauro Jansen (dark fiber: fibra escura) Redes de Computadores Cabeamento
- 42. • Multimodo: Núcelomais espesso (+- 62,5 microns) – Mais reflexão interna gera mais perda e menor alcance • Monomodo: Núcleo mais fino (8 a 10 microns) – Pouca reflexão interna, maior alcance Espessura do cabo Fibra Optica Multimodo x Monomodo Prof. Mauro Jansen Espessura do cabo Redes de Computadores Cabeamento MONO MODO 100-140 microns 62,5-25 microns 50-125 microns 10-125 microns MULTI MODO
- 43. Fibra Optica Multimodo xMonomodo Multimodo ou MMF (multimode fiber) Monomodo ou SMF (Singlemode fiber) Núcleo mais espesso (62.5 microns) e casca de 125 microns Núcleo mais fino (8 a 10 microns) e casca de 125 microns Mais baratas Custo elevado Instalação mais simples devido à maior Manuseio difícil Prof. Mauro Jansen Instalação mais simples devido à maior espessura Manuseio difícil Permite usar lasers ou LEDs Uso apenas com lasers, devido à pouca espessura da fibra Voltadas apenas para curta distância (550m no gigabit Ethernet e 300m no 10 Gb), devido à maior atenuação do sinal luminoso Voltadas para longas distâncias (até 80 Km no padrão 10 Gb) Redes de Computadores Cabeamento
- 44. Vantagens e desvantagensda fibra óptica Vantagens Desvantagens Imunidade a interferências eletromagnéticas Fragillidade dos cabos sem encapsulamento Maior capacidade de transmissão, a grandes distâncias e com menor quantidade de repetidores Custo elevado, apesar da fartura de matéria-prima Prof. Mauro Jansen Redes de Computadores Cabeamento quantidade de repetidores Maior durabilidade comparada com os fios de cobre Como os cabos de par trançado suportam até 10 G bits, só é vantagem usar fibra óptica onde os 100m máximos do par trançado não são suficientes e o uso de switches ou repetidores para estender o sinal não é viável ou está em curso uma migração para fibra óptica a longo prazo
- 45. Conectores para fibraóptica • Tipos de conectores – ST – SC – LC: popularidade crescente, pode tornar-se padrão – MT-RJ: formato compacto; em ascensão, mas ainda Mais usados até pouco tempo Prof. Mauro Jansen – MT-RJ: formato compacto; em ascensão, mas ainda restrito • Cada conector oferece vantagens sobre os concorrentes • A escolha depende dos equipamentos que pretende-se usar Redes de Computadores Cabeamento
- 46. Conectores para fibraóptica: LC (Lucent Connector) • Miniaturizado • Desenvolvido pela Lucent • Popular sobretudo em fibra monomodo e transceivers 10 Gb Ethernet Prof. Mauro Jansen Redes de Computadores Cabeamento
- 47. Conectores para fibraóptica: ST (Straight Tip) • Mais antigo; popular na década de 1990, vem perdendo espaço para o LC e outros recentes • Estilo baioneta, lembra um conector BNC • Popular para uso com fibra monomodo Prof. Mauro Jansen Redes de Computadores Cabeamento
- 48. Conectores para fibraóptica: SC • Popular até início do ano 2000, em redes Gigabit com cabos multimodo ou monomodo • Simples e eficiente, porém perde espaço para o LC • Desvantagem: tamanho avantajado Prof. Mauro Jansen • Desvantagem: tamanho avantajado Redes de Computadores Cabeamento
- 49. Conectores para fibraóptica: MT-RJ • MT-RJ: Mechanical Transfer Registered Jack • Padrão novo: ferrolho quadrado c/ dois orifícios para combinar as duas fibras em um único conector, pouco maior que um RJ-11, de telefones • Crescendo em popularidade, substituindo SC e ST com Prof. Mauro Jansen • Crescendo em popularidade, substituindo SC e ST com cabo multimodo • Não é muito adequado para fibra monomodo Redes de Computadores Cabeamento
- 50. Detalhes sobre conectoresde fibra óptica • Todos têm um tubo central chamado de ferrolho, por onde passa o fio de fibra • A ponta do fio de fibra deve ser sempre limpa antes da conexão e ficar protegida Prof. Mauro Jansen limpa antes da conexão e ficar protegida com a capa plástica antes do uso Redes de Computadores Cabeamento
- 51. Preparação e polimentode cabos de fibra óptica • Exige equipamento especial e manuseio cuidadoso • Duas fases: – Preparo: desencape, limpeza e colagem Prof. Mauro Jansen – Preparo: desencape, limpeza e colagem – Polimento Redes de Computadores Cabeamento
- 52. Preparação e polimentode cabos de fibra óptica • Preparo – Retirar capa plástica – Retirar a malha de fibra de kevlar, ficando exposto um fio muito fino (cabo de fibra e seu revestimento) – Limpar o fio com álcool isopropilico – Colar o fio ao conector com cola de epoxy ou outro adesivo, de Prof. Mauro Jansen – Colar o fio ao conector com cola de epoxy ou outro adesivo, de acordo com o conector • Polimento – Polir a ponta usando um suporte especial e várias micro lixas progressivamente – Examinar a ponta em microscópio (uma ponta irregular obstrui a passagem do sinal luminoso) Redes de Computadores Cabeamento
- 53. Cabo de fibraóptica na prática • Usam um único par de fibras em vez de 4 pares como nos cabos de par trançado • Pequenas instalações: é mais simples e mais barato comprar cabos prontos, no tamanho desejado Prof. Mauro Jansen desejado Redes de Computadores Cabeamento Cabo de 10m c/ conectores LC: +- R$ 60,00
- 54. Splicing: emenda decabos de fibra óptica • Unir dois fios de fibra para extensão ou emenda • Dois métodos: – Fusão Prof. Mauro Jansen – Fusão – Mecânico Redes de Computadores Cabeamento
- 55. Splicing por fusão •Um pequeno arco elétrico solda as duas fibras criando uma junção permanente; • Aparelhos de fusão semi-automatizados são de auto custo: a partir de US$ 15.000 Prof. Mauro Jansen Redes de Computadores Cabeamento
- 56. Splicing mecânico • Usauma emenda de aplicação manual • Os fios são juntados com ajuda de um suporte e colados com uma resina especial Prof. Mauro Jansen Redes de Computadores Cabeamento
- 57. Transceivers • Equipamento quetransforma os sinais ópticos do cabo de fibra em sinais elétricos a serem enviados ao switch e vice-versa • Apesar de pequenos, são quase sempre a parte mais cara do link de fibra óptica Prof. Mauro Jansen Redes de Computadores Cabeamento Conversor externo fibra SC 10/100 x RJ-45 Transceiver para ligação em baia de switch
- 58. FIM Prof. Mauro Jansen Redesde Computadores Cabeamento 58 FIM