CABEAMENTO ESTRUTURADO E PROJETO PARA REDES LOCAIS - Copright by COMUNICAÇÃO DIGITAL LTDA Todos os direitos reservados. - PDF
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João Victor Cortês Canedo
1 Cesar S. Machado
2 CABEAMENTO ESTRUTURADO E PROJETO PARA REDES LOCAIS - Copright by COMUNICAÇÃO DIGITAL LTDA Todos os direitos reservados. A reprodução parcial ou integral desta apostila por quaisquer meios é expressamente proibida salvo com autorização por escrito emitida pela COMUNICAÇÃO DIGITAL. Os infratores estão sujeitos as penalidades previstas em lei. Elaboração: Cesar de Souza Machado Atualização desta Edição: Versão 8 Revisada em COMUNICAÇÃO DIGITAL LTDA: SETOR COMERCIAL NORTE, CENTRO EMPRESARIAL ENCOL - LIBERTY MALL - TORRE B, 11 o ANDAR SL 1110 BRASÍLIA DF CEP TEL: 55 (061) FAX: 55 (061) Cabling 96 Cesar S. Machado 2
3 Índice Apresentação 02 Breve Histórico 03 Elementos Básicos de Uma Rede Local 04 Normatização 06 Meios de Trasmissão 07 O que é Cabeamento Estruturado 11 Elementos de Cabeamento Estruturado 15 Topologias de Rede 19 Cabos Para Redes Locais 20 Padronizações Internacionais 32 Projeto e Instalação do Sistema 36 Instrumentação de Teste 46 Apêndice A 48 Bibliografia 48 Cabling 96 Cesar S. Machado 3
4 Apresentação Este curso tem por objetivo capacitá-lo a implantar e proceder com a manutenção de sistemas de cabeamento estruturado para redes locais. Com um abordagem totalmente prática, são apresentados os componentes equipamentos e procedimentos empregados na confecção de sistemas de cabeamento. Este curso destina-se a administradores de rede, programadores, técnicos, engenheiros, analistas e demais profissionais ligados a área de informática que desejem trabalhar com cabeamento estruturado para redes locais. Desejamos portanto um bom proveito de sua parte e colocamo-nos a disposição para dirimir dúvidas e receber críticas a este trabalho. Cesar Machado Janeiro de 1996 Cabling 96 Cesar S. Machado 4
5 1. Breve Histórico Podemos dividir a histporia dos sistemas de cabeamento em três fases distintas: FASE DAS REDES EXPERIMENTAIS Teve início em 1969 com as primeiras redes de computadores nos EUA. Em 1973 a Xerox lança o Ethernet, primeiro protocolo criado para permitir a interligação de computadores em redes locais através de cabos coaxiais. As primeiras placas Ethernet para micros contudo só seriam comercializadas em Neste mesmo ano a IBM lança o Token-ring um protocolo proprietário com o mesmo objetivo do Ethernet, empregando porém cabos trançados blindados. FASE DO CABO COAXIAL Tem início com a comercialização das primeiras placas Ethernet e modelos similares em O cabo coaxial permitia a transmissão de dados a incrível taxa de 10 Mbps. A partir de 1984, grandes empresas como AT&T lançam amplas linhas de produtos para sistemas de cabeamento estruturado. Em 1986 surgem as primeiras padronizações para sistemas de cabeamento de caráter internacional. FASE DO CABEAMENTO ESTRUTURADO Em 1989 começam a ser comercializadas as primeiras placas de rede para operarem com cabos trançados não blindados. No mesmo ano surgem as primeiras redes de tecnologia FDDI capazes de operar a alta velocidade (100 Mbps). É criada a classificação de cabos por meio de Categorias. Em 1993 a implantação de novas rede passam a ser 100% com cabos trançados. As grandes redes cabos coaxiais são susbstituídas até Em 1996 começam a surgir redes de 100 MBps no Brasil. Cabling 96 Cesar S. Machado 5
6 2. Elementos Básicos de Redes O QUE É REDE LOCAL? Rede Local de Computadores, ou simplesmente, Rede Local, pode ser definido como um conjunto de dois ou mais computadores interligados por meio de um canal de comunicação sustentado por hardware e software específicos. Seu objetivo é permitir a comunicação, transferência de arquivos, compartilhamento de arquivos, programas e periféricos entre as máquinas que compõem a rede, de forma fácil, prática, rápida e eficiente. Em Inglês emprega-se o termo LAN (Local Área Network) Como mostra a figura acima, atualmente (1997) as redes locais são compostas por doze elementos básicos: 01 - ESTAÇÃO: Qualquer micro conectado a rede. Também recebem as seguintes denominações: Cliente, Nó, Nodo, Ponto, Workstation SERVIDOR: Qualquer micro onde roda um SOR e que centralize operações de rede PLACA DE REDE: Periférico que permite aos micros (estações e servidores) acessar o meio de transmissão (canal de comunicação) da rede MEIO DE TRANSMISSÃO: Qualquer meio por onde circulem os dados através da rede. Normalmente é um cabo CONECTOR: Interface física entre o cabo e a placa de rede TOMADA: Local onde a estação se conecta ao cabo da rede. Cabling 96 Cesar S. Machado 6
7 07 - HUB ou SWITCH: Concentrador de Cabos de Rede. Indispensável para a constituição de uma rede estruturada com cabos trançados SINAL DE REDE: Sinal de dados do computador especialmente codificado pela placa de forma a permitir sua transmissão a uma distância maior TRÁFEGO: Os dados que trafegam pela rede sob a forma de pacotes de dados SOR: Sistema Operacional de Rede. Software que roda em um ou mais micros, denominado Servidor e que sustenta a rede. Exemplos: Novell Netware e Windows NT SO: Sistema Operacional cliente. Software básico que roda nas estações. Exemplos: Windows For Workgroups, Windows 95, etc. Cabling 96 Cesar S. Machado 7
8 3. Normatização Diversos órgãos, a maioria nos EUA, trabalham em conjunto para estabelecer padrões técnicos para cabos, equipamentos e protocolos de rede. Estes órgãos estabelecem comites que trabalham durante anos para criar normas que serão adotadas pelos fabricantes. Grandes empresas tais como IBM e AT&T estabelecem seus próprios padrões e tentam impo-los ao mercado. As vezes, devido a força destas empresas, seus padrões são normatizados. Outras vezes, porém, caso ainda não existam normas estabelecidas, o padrão de uma dada empresa que é bem aceito pelo mercado, acaba sendo padronizado. Dentre os principais órgãos normatizadores, podemos destacar: ANSI: American National Standarts Institute: Padroniza especificações já existentes. EIA: Electronic Industries Assossiation: Cria padrões para produtos eletrônicos. IEEE: Institute of Electrical and Electronic Engineers: Cria padrões ISO: International Standarts Organization: Cria padrões NEMA: National Electrical Manufacturer's Association: Cria padrões TIA: Telecommunications Insdustries Assossiation: Cria padrões para produtos de Telecomunicações. UL: Underwriters Laboratóries: Cria e confere padrões Cabling 96 Cesar S. Machado 8
9 4. Meios de Transmissão SSÃO TIPOS DE MEIO Existem diversos tipos de meio de transmissão, cada qual com suas características próprias, tais como estas: -Custo -Capacidade -Facilidade de Instalação -Atenuação -Imunidade à Ruídos Custo: Geralmente é o fator decisivo para a aquisição ou expansão de um sistema. Quanto maior o custo de instalação e manutenção, mais difícil se torna a utilização do meio. Capacidade: A sua forma física e técnica de fabricação determinam as características dos meios de transmissão e estas por sua vez determinam a faixa de passagem, ou seja, o espectro de frequências que podem circular pelo cabo sem grande atenuação. É a banda de frequência que o meio apresenta. Para nossos objetivos, a velocidade, em bps (bits por segundo) determina a capacidade do meio. Por exemplo, o cabo coaxial Ethernet tem uma capacidade de 10 Mbps e o cabo trançado categoria 5 tem uma capacidade de 100 Mbps. Quanto maior é a taxa de transmissão, mais crítica ela se torna, sendo mais sucetível a interferência por ruídos. CABO COAXIAL 10 MBps CABO TRANÇADO CATEGORIA MBps Facilidade de Instalação: Quanto mais fácil for a instalação do meio, menor será o custo de implantação, expansão e manutenção. Atenuação: São as perdas do sinal que trafega pelo meio e que são impostas por suas características elétricas nos cabos metálicos e óticas nos não metálicos. Cabling 96 Cesar S. Machado 9
10 Imunidade à Ruídos: A excessão dos cabos óticos, todos os meios estão sujeitos a ruídos, ou seja, a interferência eletromagnética (EMI - Electromagnetic Interference), e a interferência por rádiofrequência (RFI - Radio Frequency Interference) que surgem quando ondas eletromagnéticas cruzam o meio e tem intensidade suficiente para causar algum tipo de distorção no sinal. Os ruídos podem ainda ser classificados em quatro tipos. Ruído térmico, provocado pela agitação dos eletrons do condutor, presente em todos os canais de comunicação. Ruído de intermodulação, presente em sistemas multiplexados, Ruído de Diafonia onde o sinal de um condutor interfere no de outro. Ruído Impulsivo, aquele gerado de forma aleatória por sistemas de energia, iluminação, máquinas, etc. TIPOS DE MEIO Dentre os diversos meios de transmissão temos: -Condutores metálicos -Condutores óticos -Canais de rádio -Canais de luz Condutores Metálicos: Qualquer condutor que utilize um elemento metálico que conduza eletricidade. O condutor mais utilizado é o cobre. A forma como o condutor é disposto determina o tipo do cabo. Assim podemos ter os cabos coaxiais e os cabos trançados. Condutores Óticos: Qualquer condutor que utilize uma fibra ótica para conduzir sinais luminosos. A expessura e técnica de fabricação determinam as características óticas do cabo. Canais de Rádio: Qualquer faixa de frequência por onde tranfeguem os sinais de dados. Canais de Luz: Canal formado por feixes de luz infravermelha ou Laser irradiados de forma unidirecional ou multidirecional (broadcasting), através da própria atmosfera. A tabela a seguir apresenta uma comparação entre os meios de transmissão empregados atualmente no Brasil. Cabling 96 Cesar S. Machado 10
11 MEIO CUSTO CAPACID. INSTAL. ATENUAÇÃO IMUNIDADE UTP BAIXO 100 Mbps FÁCIL ALTA BAIXA COAXIAL BAIXO 10 Mbps FÁCIL BAIXA BAIXA ÓTICO ALTO 256 Mbps COMPLEXA BAIXA ALTA NOTA: Consideramos aqui a realidade existente em 1997 no mercado brasileiro CODIFICAÇÃO DOS SINAIS DE REDE Nos condutores metálicos são utilizados sinais cujas características se adequam a este tipo de meio. Os dados existentes nos dispositivos de rede são convertidos pelas placas de rede em sinais banda-base e estes são transmitidos pelo meio. Sinal banda-base é um sinal digital que não sofre nenhuma mudança de frequência (modulação) mas sim de forma, ou seja, ela é alterada obedecendo-se a uma codificação, de forma que o sinal possa passar pelo cabo com a menor atenuação possível. CARACTERÍSTICAS ELÉTRICAS DOS CABOS METÁLICOS Impedância: É a resistência elétrica a passagem dos sinais elétricos de característica alternada, tais como os sinais de rede. A impedância é medida em Ohms. A impedância é sempre maior do que a resistência elétrica para sinais de característica contínua, tais como os que um medidor do tipo ohmímetro emite para medir a resistência elétrica. Na prática, o fato de um cabo ter uma dada impedância determina que todos os componentes que forem ligados a ele, tais como outros cabos e conectores, devem ter a mesma impedância, de forma a evitar perdas por reflexão dos sinais elétricos. Retardo de Propagação: As componentes elétricas existentes no cabo fazem com que um sinal elétrico demore um tempo maior do que a velocidade da luz para percorrerem um cabo. Na prática, isto implica em que se houverem dispositivos separados por um cabo muito longo, eles podem não conseguir sincronizar suas operações. T1 T2 Atenuação: É a redução da intensidade do sinal determinado pelo comprimento do cabo. Assim, quanto mais longo for o cabo, maior será a atenuação do sinal e, consequentemente, menos intenso ele chegará em seu destino. Se o cabo for muito longo nenhum sinal chega ao destino. Nos cabos metálicos, a atenuação é elétrica e nos cabos óticos é ótica. Em todo caso a unidade para medida de atenuação é o db (decibell). Cabling 96 Cesar S. Machado 11
12 Ecos: São reflexões que ocorrem sempre que um sinal trafega por um meio que tem uma dada impedância e encontra um outro meio de impedância diferente, mesmo que esta diferença seja mínima. Esta impedância diferente pode surgir devido a utilização de um outro tipo de cabo, devido a um mal contato ou a uma má conectorização do cabo. CARACTERÍSTICAS DOS CABOS ÓTICOS Os Cabos óticos apresentam apenas a atenuação da intensidade do sinal luminoso que é medida em db. Cabling 96 Cesar S. Machado 12
13 5. O que é Cabeamento Estruturado DEFINIÇÃO A rede estruturada é a que se baseia num sistema de produtos (cabos, adaptadores, conectores, paineis) padronizados, necessários a formação de uma rede que possa integrar comunicação de voz, dados e vídeo e que pode ser facilmente redirecionada para prover um meio de transmissão entre quaisquer pontos da rede. A base da rede estruturada é o cabo trançado. PORQUE USAR CABEAMENTO ESTRUTURADO? As primeiras redes locais, surgidas no início dos anos 80 empregavam a tecnologia de cabos coaxiais que devido a seu baixo custo permaneceu em uso intenso por 15 anos. Nos últimos anos porém, a crescente necessidade por multi meios de comunicação nas empresas (dados, telefonia, fax, vídeo, video-conferência, etc) incrementou dramaticamente a necessidade de se criar e manter uma infra-estrutura física de comunicações organizada e eficiente. Por outro lado com o aumento do fluxo de informações de todos os tipos, surgiu o inevitável aumento de banda (maior velocidade) o que acarretou novas preocupações que não existiam no passado. Além do mais se o sistema de cabeamento for instalado de forma errada, sem a observância de normas e procedimentos técnicos adequados isto poderá resultar em perda de tempo, desempenho e recursos na medida que surgirem problemas operacionais quanto ao funcionamento, ampliação e manutenção da rede, criando uma situação incompatível com a atual realidade econômica que determina a redução de todo tipo de custo desnecessário nas empresas. Estatísticas apontam para o fato de que o sistema de cabeamento chega a responder por até 47% do total de falhas de uma rede. CABEAMENTO... 47% Isto é compreensível na medida que, historicamente, a infra-estrutura de cabos geralmente é relegada a segundo plano. Segundo estimativas realizadas nos EUA, as perdas acarretadas pelos problemas no sistema de cabeamento podem chegar a U$ por ano para cada 100 usuários da rede. O sistema de cabos estruturado baseia-se na utilização de cabos trançados, abandonando a tecnologia anterior de cabos coaxiais. Com isto é possível reduzir o número de falhas, o Cabling 96 Cesar S. Machado 13
14 tempo de manutenção, os custos de mudanças de localização das estações de rede e da ampliação do sistema. Grandes empresas com amplas instalações físicas não podem mais abrir mão de estabelecer uma estratégia para o sistema de comunicação em todos os níveis. Empresas menores podem não vislumbrar tão claramente esta necessidade, porém elas obterão as mesmas vantagens ao adotarem um mínimo de planejamento e procedimentos técnicos. Os sistemas de cabeamento estruturado devem ser altamente flexíveis podendo ser adaptados para operar com quaisquer tipos de sinais transmitidos pela rede, independentemente dos computadores ligados em rede e do lay-out das instalações prediais. O custo do sistema de cabeamento geralmente situa-se em torno de 5% a 10% do custo total da rede, incluindo nesta projeção o custo dos computadores e programas. FUNÇÕES DE UMA REDE ESTRUTURADA -Garantir um nível de performance satisfatório do sistema de cabeamento -Garantir a homogeneidade das características elétricas dos equipamentos interligados. -Garantir a compatibilidade dos componentes de forma a facilitar a manutenção e ampliação. -Permitir a rápida mudança de uma tomada para voz, dados, fax ou vídeo -Permitir a operação de redes com velocidades de 100 Mbps ou mais -Permitir a transmissão de dados com protocolos mais antigos ou proprietários com a adição de conversores, tais como baluns. -Permitir a elaboração de projetos consistentes e organizados -Permitir a fácil implantação e manutenção. -Prover um sistema de interfaces padronizadas -Prover suporte a diferentes equipamentos e aplicações Com a utilização de hubs, bridges, routers, switches e outros dispositivos ativos, pode-se interconectar redes com topologias e sistemas de cabeamento distintos num mesmo sistema de cabeamento estruturado. Em inglês o termo cabling equivale a cabeamento estruturado. ÁREAS COMPREENDIDAS PELA REDE ESTRUTURA A rede estruturada pode ser dividida em três níveis ou áreas: primária, secundária e terciária. Rede Primária: Interliga instalações prediais através de uma área ampla, geralmente pública, através de cabos óticos ou outros meios. Rede Secundária: Interliga os distribuidores numa instalação predial através de condutores metálicos ou óticos. Engloba o Backbone e a rede vertical. Rede Terciária: Interliga os distribuidores as estações de rede. Engloba o backbone e a rede horizontal. Cabling 96 Cesar S. Machado 14
15 CABEAMENTO EXTERNO DISTRIBUIDOR EXTERNO 1500 METROS REDE PRIMÁRIA DISTRIBUIDOR INTERNO DISTRIBUIDOR INTERNO CABEAMENTO VERTICAL 500 METROS 500 METROS REDE SECUNDÁRIA DISTRIBUIDOR DO ANDAR DISTRIBUIDOR DO ANDAR DISTRIBUIDOR DO ANDAR DISTRIBUIDOR DO ANDAR CABEAMENTO HORIZONTAL 90 METROS TOMADAS A rede terciária pode ser dividida em três sub-sistemas: REDE TERCIÁRIA Subsistema Estação de Trabalho: Cabos, conectores e tomadas que possibilitam a conexão da estação a rede. Subsistema Horizontal: Sistema de cabos que se espalham no sentido horizontal, no chão ou no teto e que interligam o Subsistema Estação de Trabalho aos armários de telecomuncações. Em redes maiores podemos ter um backbone horizontal.... DISTRIBUIDOR TOMADAS Subsistema Vertical: Sistema de cabos que interliga os armários de telecomunicações dos andares da instalação predial. Cabling 96 Cesar S. Machado 15
16 BACKBONE VERTICAL Cabling 96 Cesar S. Machado 16
17 6. Elementos de Cabeamento Estruturado A seguir são descritos elementos para cabeamento definidos pelas normas internacionais para cabeamento estruturado, EIA/TIA 568, 569, TSB36/40 e ISO 11801, bem como outros empregados normalmente pelo mercado mas que não são mencionados por estas normas. Cabos: São a base do sistema de cabeamento. Numa rede estruturada podemos ter todo tipo de cabos de rede para atender as especificações dos protocolos Ethernet, Token-Ring, Fast-Ethernet, FDDI, ATM, etc, além de cabos de voz, vídeo, etc. Na prática encontramos frequentemente os cabos trançados, óticos e coaxiais, nesta ordem. Conectores: Os conectores são o ponto mais crítico de uma rede local. Conectores de baixa qualidade podem apresentar problemas tais como mal contato, rachaduras e rompimentos. Mal instalados podem acarretar em ruídos e mal contato intermitente provocando problemas na rede. Cada cabo exige o emprego de um conector específico. A montagem deste conector no cabo chama-se conectorização. PRINCIPAIS CONECTORES PARA REDES LOCAIS CABO COAXIAL FINO: Conector BNC CABO COAXIAL GROSSO: Conector Vampiro CABO PAR TRANÇADO UTP: Conector RJ45 CABO PAR TRANÇADO BLINDADO: Conector IBM Tipo1 CABO ÓTICO FORIL: Conector ST CABO ÓTICO FDDI: Conector FDDI Segmento de Cabo: Uma rede é constituída de vários pedaços de cabos, denominados segmentos. Os segmentos são preparados e interligados conforme as necessidades da rede. Identificadores: As normas estabelecem o uso de etiquetas de papel para identificação dos cabos. Por serem pouco duráveis, na prática emprega-se anilhas de plástico e capas coloridas para uma identificação permanente. A Cabling 96 Cesar S. Machado 17
18 Backbone: Literalmente significa espinha dorsal. É o cabo principal de uma rede local. O backbone pode ser vertical ou horizontal, conforme se extenda num ou noutro sentido. O backbone pode ser constituído por um cabo de rede comum. Patch Panel: Os patch panels são o coração de uma rede estruturada pois, através deles o sistema de cabos pode ser reconfigurado. São utilizados junto aos blocos de distribuição e em áreas de distribuição a nível horizontal para interligar as estações da rede. Os patch panels devem ser capazes de estabeler ligações rápidas, confiáveis e seguras garantindo uma performance satisfatória com taxas de operação de 100 Mbps. Existem inúmeros fabricantes de patch panels. Eles são adquiridos conforme o número de portas desejadas. Os valores mais comuns são 12, 16, 24 e 48 portas. Patch Cord: Pequeno segmento de cabo que interliga uma patch panel a outro ou um hub ao patch panel. O mesmo que Cord Panel. Área de Trabalho: Espaço entre uma tomada e uma estação de rede. Bloco de Distribuição: O mesmo que distribuidores. São dispositivos empregados para concentrar grande quantidade de cabos. Destes paineis partem os cabos de rede, outros cabos (voz, vídeo, etc), e os meios de transmissão para interligação com redes distantes. Dos blocos os cabos seguem para os patch panels IDENTIFICADORES FUROS PARA PARAFUSOS TOMADAS Gabinete: (O mesmo que Rack ou Sub-bastidor) Armário de aço com dimensões padronizadas (geralmente 19 polegadas de largura) e com encaixes apropriados para hubs, patch-panels, cabos, etc. Cabling 96 Cesar S. Machado 18
19 VENTOINHAS UNIDADE DE VENTILAÇÃO TAMPA CEGA PORTA DE ACRÍLICO BARRA COM FURAÇÃO CALHA COM TOMADAS ELÉTRICAS FUNDO VAZADO PARA PASSAGEM DE CABOS Tomada: Ponto de conexão entre o segmento de cabo que vem do painel de distribuição com o que vai dai até a estação. Normalmente utiliza-se tomadas de parede e opcionalmente tomadas de chão. Existem diversos tipos, das mais simples até as mais sofisticadas, com um único ou múltiplos conectores fêmea. Em inglês, o mesmo que Telecommunication Outlet (tomada de telecomunicações). TOMADA DE EMBUTIR TOMADA DE SOBREPOR Rede Vertical: É o backbone que interliga os diversos andares de uma instalação predial. Rede Horizontal: É o sistema de cabeamento instalado num andar ou piso da instalação predial que interliga as tomadas de rede aos paineis ou blocos de distribuição ali existentes. Cabeamento Pleno: É o cabo constituído por materiais resistentes ao fogo e que liberam pouca fumaça ao queimar. Nos EUA o NEC (National Electric Code) determina as normas e codificações para estes cabos. Canaletas: Dutos de plástico ou PVC empregados para agrupar e proteger os cabos da rede dentro da instalação predial em locais visíveis. Eletrodutos: Dutos geralmente de ferro galvanizado empregados para agrupar e proteger os cabos de rede em ambientes externos (ao ar livre) ou em áreas internas críticas tais como corredores, depósitos, fábricas,etc,. Etiquetas e Marcadores: São empregados para identificar cabos e paineis. Usa-se marcadores para identificar cabos e etiquetas para identificar paineis. Cabling 96 Cesar S. Machado 19
20 7. Topologias de Rede Topologia é a forma pela qual uma rede se distribui quanto ao traçado do sistema de cabeamento ou outros canais de comunicação. Existem inúmeros modelos teóricos ou experimentais de topologia. Na prática, pode-se encontrar as topologias barra, estrela e anel no mercado. BARRA ANEL ESTRELA Ao definirmos qual será a topologia física a ser implementada praticamente estará definido qual será o tipo de cabeamento a ser utilizado e vice versa. Topologia Barra: É a topologia mais comum, empregada pelo Ethernet. Também é denominada barramento ou bus. As estações são dispostas ao longo do cabo, todas ligadas em paralelo. Antes do envio de uma mensagem, a estação emissora verifica se o cabo está desocupado e só então envia a mensagem. Como todas as estações recebem todas as mensagens, elas comparam os endereços dos pacotes com o seu próprio endereço para verificar se a mensagem lhe pertence. Sua principal desvantagem é que qualquer falha no cabo prejudica toda a rede. O cabo empregado é o coaxial. Topologia Estrela: Nesta topologia existe um nó central que se conecta, através de um hub (concentrador de rede), às estações por ligações ponto a ponto. O nó central está envolvido em toda a comunicação da rede pois a comunicação entre as estações se faz através dele. Emprega o cabo trançado. Topologia Anel: Nesta topologia, as estações são todas ligadas em série e as extremidades do barramento se unem formando um anel com todos os nodos operando ponto a ponto. Quando uma estação envia uma mensagem, as estações intermediárias a recebem, e a retransmitem até que a receptora a aceite. Esta topologia é empregada nas redes Token-Ring e FDDI. Hoje (1997) devido a larga utilização de cabos trançados e hubs, a topologia estrela é a mais empregada (95%). Em redes pequenas de até 5 micros, a topologia barra com cabos coaxiais ainda é empregada devido ao seu baixo custo. A Topologia Anel por fim praticamente inexiste no Brasil, sendo rara também no exterior, restrita as redes token-ring e FDDI. Cabling 96 Cesar S. Machado 20
21 8. Cabos para Redes Locais Existem basicamente três tipos de cabos para uso em redes locais, cada qual com características bem específicas: COAXIAL CABOS TRANÇADO ÓTICO CABO COAXIAL Primeiro tipo de cabo empregado em redes locais por já existir, sendo então usado noutras aplicações. O cabo coaxial é formado por um condutor elétrico central sólido ou de fios torcidos que atua como vivo e por uma malha composta por fios de aço que serve como "terra" do sinal, ou seja, é o retorno para o sinal elétrico. A malha, que se interliga a carcaça dos conectores deve ser aterrada para eliminar eventuais diferenças de potencial elétrico entre os micros e para proporcionar um isolamento elétrico contra interferências eletromagnéticas sobre o condutor. Entre o condutor central e a malha existe uma ou mais camadas de plástico isolante e, externamente ao conjunto, uma camada de isolamento plástico flexível na cor preta, amarela ou vermelha. REVESTIMENTO ISOLANTE MALHA CONDUTOR CENTRAL Para que o circuito se feche, dois conectores especiais denominados terminadores devem ser inseridos cada qual numa das duasextermidades do cabo. Estes terminadores são resistores cujo valor é igual a impedância do cabo. Cabling 96 Cesar S. Machado 21
22 Existem diversos tipos de cabos coaxiais. As redes Arcnet operam com cabos RG62 de 93 Ohms de impedância e as redes Ethernet com cabos RG58 de 50 Ohms de impedância. Sistemas de TV utilizam cabos RG59 de 75 Ohms. IMPORTANTE: Nunca utilize um cabo diferente do exigido pelo padrão da rede pois a mesma não funcionará corretamente. Das redes que empregam cabos coaxiais, a mais comum (99%) é a Ethernet. Este tipo de rede emprega dois tipos de cabos coaxiais, denominados pelo IEEE de 10Base2 e 10Base5. 10Base2: Usado para interligar as estações e o servidor entre si. Tem uma expessura externa de 4,3 mm. Esta designação tem relação com a velocidade de 10 MBps. Também é conhecido por: BNC; RG58A/U ou simplesmente RG58; Thin Ethernet; Cheapernet ou Cabo Coaxial Fino. Este excesso de nomes as vezes confunde os leigos. 10Base5: Usado para interligar segmentos de rede através de transceivers. Tem uma expessura maior. Também é conhecido por Thick Ethernet; Yellow Cable ou Cabo Coaxial Grosso. Conectores: Existem diversos modelos de conectores que visam facilitar a interligação dos segmentos de cabos entre si, tais como o BNC-Macho, o BNC-T, o BNC-L, etc. Os dispositivos de rede (bridges, routers, etc), normalmente possuem conectores BNC- Fêmea onde são conectados os cabos através de conectores BNC-T. TERMINADOR IMPORTANTE: Use preferencialmente cabos Ethernet 10Base2 com condutor central solido e não os de fios torcidos. Os cabos coaxiais 10Base2 e 10Base5, tem uma impedância de 50 ohms. Desta forma os conectores empregados neste cabeamento devem ser obrigatoriamente do mesmo valor. Caso haja diferenças significativas nestes valores, por exemplo, da ordem de 20%, as Cabling 96 Cesar S. Machado 22
23 estações não conseguem se comunicar devido a degradação dos sinais elétricos transmitidos. Distância Máxima: O comprimento máximo do cabo é por norma do IEEE 185 metros para o cabo coaxial 10base2 fino e 500 metros para o cabo coaxial grosso 10Base5. Distancia Mínima: Com relação a distância mínima entre estações, recomenda-se que a mesma tenha pelo menos 0,5 metros para cabos 10Base2 e 2,5 metros para cabos 10Base5. Número Máximo de Estações: Com relação ao número máximo de estações o IEEE recomenda para cabos 10Base2 um máximo de 30 estações para cada segmento de 185 metros de cabo. Para cabos 10Base5, recomenda-se um máximo de 100 estações para cada segmento de 500 metros de cabo. Se excedido este limite, os sinais elétricos podem ser distorcidos e retardados, tornando sua recuperação impossível. A tabela abaixo relaciona a resistência medida no cabos coaxial montado. 25 Ohms = Valor Correto 30 Ohms = Mal Contato ou Terminador Alterado 50 Ohms = Parte do Circuito Aberto 0 Ohms = Curto - Ohms = Circuito Aberto nas duas Extremidades As tabelas apresentadas a seguir resumem as principais características dos cabos coaxiais operando com o protocolo Ethernet. Principais Características do Cabo Coaxial 10Base2 Impedância: 50 ± 2 ohms Diâmetro: 0,2 polegadas Alcance: 185 metros Distância mínima entre as estações: 0,5 metro Número máximo de estações por segmento: 30 Número máximo de estações em múltiplos segmentos: 256 Comprimento máximo com múltiplos segmentos: 925 metros Principais Características do Cabo Coaxial 10Base5: Impedância: 50 ohms Diâmetro: 0,4 polegadas Alcance: 500 metros Distância mínima entre as estações: 2,5 metros Número máximo de estações por segmento: 100 Número máximo de estações em múltiplos segmentos: 1024 Comprimento máximo com múltiplos segmentos: 2500 metros Conectorização de Cabos 10Base2: Os conectores para cabos 10Base2 podem ter três tipos de fixação: Por meio de crimp, solda ou mixto. No primeiro caso, um alicate especial é usado para prender firmemente um anel de aço que comprime o cabo externamente e o prende ao conector. Preferido por muitos devido a rapidez de sua conectorização, tem como desvantagem o fato de ser suscetível a mal contato intermitente Cabling 96 Cesar S. Machado 23
24 de difícil constatação. No segundo caso, o condutor central é soldado no pino do conector BNC e a malha é presa ao corpo do conector por meio de uma porca. Tem a vantagem de permitir uma constatação mais fácil de possível mal contato e permite o reparo do mesmo. Por fim, recentemente surgiram conectores que agregam as duas tecnologias: O pino central é soldado e o conjunto é por fim crimpado assegurando assim uma confiabilidade muito maior da conectorização. Conectorização de Cabos 10Base5: Os cabos 10Base5 usam um conector especial denominado TAP ou Vampiro. O conector vampiro tem este nome devido ao seu método de conexão. O cabo é envolvido por um casulo metálico onde é fixado uma peça com um condutor central que uma vez prensado no cabo, literalmente morde o condutor central do cabo estabelecendo o contato. Apesar de parecer rústico, tal sistema proporciona ligações bastante confiáveis. CABO AUI O AUI (Attachement Unit Interface) é um cabo multivias que possui quatro circuitos de sinalização diferencial, força e aterramento. Dois circuitos portam dados, dois portam informações de controle e quatro proporcionam tensão de alimentação. Nas extremidades são colocados dois conectores do tipo DB-15 (15 pinos), também denominado conector DIX. A codificação e a velocidade do sinal são as mesmas das do cabo coaxial 10Base5. É empregado na interligação de dispositivos de rede a curta distância. Geralmente se faz presente em transceivers (aparelhos que convertem um tipo de cabo noutro). O alcance máximo do cabo AUI é 50 metros. A sinalização do AUI é distribuída de forma diferente pelos padrões Ethernet V2.0 e IEEE A regra para se descobrir qual pinagem usar é: Se o dispositivo utiliza o pino 1, o padrão é o Ethernet V2.0 e se utiliza o pino 4 é IEEE Um * indica os pinos indispensáveis par operação no padrão Ethernet V2.0. PINO ETHERNET V2.0 IEEE * Shield Control In Shield 2* Collision Presence Control In A 3* Transmit + Data Out A 4 Reserved Data In Shield 5* Receive + Data In A 6* Power Return Voltage Common 7 Reserved Control Out A 8 Collision Presence - Control Out Shield 9* T Transmit - Control In B 10* Transmit - Data Out B 11 Reserved Data Out Shield 12* Receive Data In B 13* Power Voltage 14 Reserved Voltage Shield 15 Reserved Control Out B Carcaça N.U. Protective Ground CABOS TRANÇADOS São cabos formados por 2 ou 4 pares de fios telefônicos entrelaçados dois a dois. Uma ou duas camadas de isolante plástico envolvem os condutores. Existem duas variações deste cabo, denominadas UTP (Unshielded Twisted Pair - par trançado não blindado) e STP Cabling 96 Cesar S. Machado 24