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Fundamentos de Rede e Cabeamento Estruturado
Cabeamento Estruturado A importância do cabeamento Cabeamento para redes pequenas x cabeamento para grandes redes dificuldades complexidade
Cabeamento Estruturado Um cabeamento estruturado é baseado em segmentos de cabos entre dois pontos que são instalados de acordo com as especificações publicadas nas normas de cabeamento estruturado
Cabeamento Estruturado Vantagens de construir um cabeamento de acordo com as normas: confiabilidade gerenciamento flexibilidade
Cabeamento Estruturado Um sistema de cabeamento baseado nos padrões e normas e utilizando componentes de alta qualidade permite que a rede trabalhe sempre em seu limite, alem de tornar os serviços estáveis para os usuários finais
Cabeamento Estruturado Cabeamento é a infra-estrutura básica de uma rede cabeamento = fundação de um edifício A qualidade da rede está diretamente relacionada à qualidade de seu cabeamento
Cabeamento Estruturado A Engenharia de Cabling é a área responsável pelo projeto e implementação do cabeamento estruturado, tendo como compromissos básicos: Garantia de disponibilidade dos recursos da rede; Garantia de desempenho da rede, ou seja, que cada aplicação tenha um tempo de resposta satisfatório.
Cabeamento Estruturado garantia de disponibilidade seria utilizar recursos de infra-estrutura que tenham alto MTBF – Mean Time Between Failure – e baixo MTTR – Mean Time To Repair.
Cabeamento Estruturado garantia de desempenho seria permitir um tempo de resposta aceitável das transações, utilizando para isso recursos de infra-estrutura compatíveis com a velocidade de rede necessária para as aplicações. Outro fator determinante e a segmentação da rede, que pode ser feita utilizando-se como base o mapeamento do perfil de tráfego
Cabeamento estruturado x não-estruturado
Cabeamento estruturado x não-estruturado
Cabeamento estruturado x não-estruturado
Cabeamento não-estruturado
Cabeamento estruturado
Normas e Recomendações
Normas e Recomendações não encontraremos nenhuma indicação de como construir o cabeamento nos padrões do protocolo Ethernet, pois os padrões de cabeamento são diferentes e estão fora do escopo do protocolo Ethernet As normas para cabeamento estruturado são basicamente geradas pela ANSI/EIA/TIA e pela ISO
Normas e Recomendações A ISO – International Organisation for Standardization – e uma entidade mundialmente reconhecida na geração de padrões e normas voltadas para diversas áreas e órgãos. A ISO, estão ligados diversos outros órgãos, como a IEEE e o ITU-T. A norma da ISO que trata de cabling e a ISO-11801 (http://www.iso.org).
Normas e Recomendações O American National Standard Institute (ANSI), Eletronic Industries Association (EIA) e a Telecommunication Industries Association (TIA) são organizações que geram padrões para diversas áreas, assim como a ISO, porem mais voltadas para o mercado Americano
Normas e Recomendações As normas da ANSI/EIA/TIA são amplamente utilizadas no mundo, por serem independentes de fabricante, e também são as mais utilizadas no Brasil A mais recente versão das especificações de cabeamento estruturado é chamada de ANSI/EIA/TIA-568-A Commercial Building Telecommunications Cabling Standard
Normas e Recomendações O objetivo da norma ANSI/EIA/TIA é fornecer um sistema de cabeamento de uso geral e independente de fornecedor, que pode ser utilizado para dados, voz e vídeo Antes da criação das normas ANSI/EIA/TIA, não havia um guia ou padrão independente de fabricante que poderia ser utilizado
Normas e Recomendações Nos anos 80, os sistemas de cabeamento eram projetados principalmente para suportar telefones e incluíam somente cabos de par trancado para transporte de voz analógica Se desejássemos transportar dados, deveríamos instalar um sistema de cabeamento proprietário de algum fabricante de computador, como, por exemplo, a rede Token Ring da IBM.
Normas e Recomendações Necessitava passar vários cabos proprietários para suportar os diversos equipamentos utilizados na rede. Cada fabricante utilizava cabos e conectores incompatíveis com os demais. cada vendedor tinha uma visão diferente de como deveria ser o sistema de cabeamento
Normas e Recomendações As normas da ANSI/EIA/TIA criram uma única origem de especificações e recomendações para sistemas de cabeamento estruturados, Atualmente os fabricantes seguem essa mesma origem
Normas e Recomendações A norma ANSI/EIA/TIA-568-A define, por exemplo, os requisitos de componentes, distancias de segmentos de cabos e configurações físicas, funcionais e mecânicas das tomadas e conectores Podemos projetar sistemas de cabeamento estruturado utilizando componentes de diversos fabricantes e suportando alem de dados, voz e vídeo.
ANSI/EIA/TIA-568-A
ANSI/EIA/TIA-568-A Primeira versão em 1995, atualizada em 1998 e 1999 Define um padrão para sistemas de cabeamento para edifícios comerciais que suportam redes de dados, voz e vídeo Define os critérios técnicos e de desempenho para o cabeamento
o cabeamento para edifícios comerciais deve fornecer o seguinte: ANSI/EIA/TIA-568-A A principal atualização feita em 1999 diz respeito aos requisitos de desempenho do padrão de cabeamento categoria 5E o cabeamento para edifícios comerciais deve fornecer o seguinte: Sistema global de telecomunicações para ambientes empresarias; Meio de comunicação, definição de topologia física, pontos de conexão e meio de administração; Liberdade de escolha e independência de fornecedores; Produtos de telecomunicações para uso em ambientes empresarias;
o cabeamento para edifícios comerciais deve fornecer o seguinte: ANSI/EIA/TIA-568-A o cabeamento para edifícios comerciais deve fornecer o seguinte: Meio de comunicação, definição de topologia física, pontos de conexão e meio de administração; Liberdade de escolha e independência de fornecedores; Produtos de telecomunicações para uso em ambientes empresarias;
ANSI/EIA/TIA-568-A Categorias UTP definidas:
ANSI/EIA/TIA-568-A
ANSI/EIA/TIA-568-A
Topologia Hierárquica
Topologia hierárquica Sala de Equipamentos Armário de Telecomuni- cacoes Armario de Telecomuni- Area de Trabalho Área de Trabalho Cabeamento Horizontal Cabeamento Vertical (Backbone)
Componentes do sistema de Cabeamento estruturado Instalações de Entrada
Instalações de Entrada fronteira entre a rede externa e a rede interna de uma empresa instalados os componentes de rede necessários para que as operadoras de telecomunicações fornecem os serviços de dados e voz se definir o ponto de demarcação (Demarcation Point)
Área de Trabalho
Área de Trabalho Local no qual são instalados as tomadas, espelhos, cabos e conectores necessários para fornecer serviços de dados, voz e imagem para o usuário final São usados patch cords para a conexão de equipamentos comprimento máximo do patch cord e de 3 metros e tal cabo tem os mesmos conectores e pinagens em ambas as extremidades
Área de Trabalho Patch cords não devem ser manualmente “fabricados” Para cada work área, devemos lançar pelo menos dois pontos de serviço de telecomunicações Mínimo 10 metros quadrados de área útil
Cabeamento Horizontal
Cabeamento horizontal Porção do sistema de cabeamento que se estende do outlet/conector de telecomunicações da área de trabalho ate a conexão cruzada horizontal (cross connect horizontal) Link básico Comprimento máximo: 90 metros
Cabeamento horizontal Esse cabeamento deve ser manobrado o mínimo possível após a instalação Deve suportar múltiplos serviços Se o cabeamento utilizado é de cobre, deve-se evitar passá-lo em locais sujeitos à interferências eletromagnéticas
Cabeamento horizontal Cabos permitidos: cabos UTP – Unshield Twisted Pair – de quatro pares (100 Ohm), ScTP – Screened Twisted Pair – de quatro pares (100 Ohm), ScTP de dois pares (150 Ohm), um par de fibra ótica multimodo (62.5/125 microns) cabo coaxial de 50 Ohm (porém este não é mais recomendado pela norma para utilização em novas instalações).
Cabeamento horizontal Cabos permitidos: cabos UTP – Unshield Twisted Pair – de quatro pares (100 Ohm), ScTP – Screened Twisted Pair – de quatro pares (100 Ohm), ScTP de dois pares (150 Ohm), um par de fibra ótica multimodo (62.5/125 microns) cabo coaxial de 50 Ohm (porém este não é mais recomendado pela norma para utilização em novas instalações).
Cabeamento horizontal O comprimento total do cabeamento horizontal, incluindo o link básico e os patch cords, não pode ser superior a 100 metros Chamamos de canal o link básico e os patch cords utilizados no armário de telecomunicações e na área de trabalho
Cabeamento horizontal . As especificações da norma IEEE 802.3 para segmentos Ethernet são baseadas no canal e não somente no link básico
Sala de Equipamentos
Sala de Equipamentos Locais planejados para acomodar todos os equipamentos ativos e passivos de telecomunicações que deverão atender a todo o prédio ou campus Também chamado de armário principal Os Armários de Telecomunicações são interligados a Sala de Equipamentos através do cabeamento vertical
Sala de Equipamentos Aos Armários de Telecomunicações são conectadas todas as áreas de trabalho através do cabeamento horizontal Assim, de forma indireta, todas as áreas de trabalho estão interconectadas a Sala de Equipamentos
Sala de Equipamentos As salas devem ter espaço para que os técnicos possam trabalhar nos equipamentos; Nestas salas podem coexistir uma porção das Instalações de Entrada, bem como do Armário de Telecomunicações para o andar;
Sala de Equipamentos Essa sala deve ser flexível para acomodar aplicações atuais e futuras, permitindo o aumento da quantidade de equipamentos, sem grande impacto nos serviços
Armários de Telecomunicações
Armários de Telecomunicações locais destinados a proverem serviços a um pavimento e não a todo um edifício, como as salas de equipamentos interconecta o cabeamento vertical ao cabeamento horizontal do pavimento, utilizando-se de equipamentos de conexão adequados, como patch panels e blocos.
Armários de Telecomunicações Local para realização da manobra horizontal (os tipos de manobras serão explicados mais adiante), permitindo uma rápida mudança de pontos de telecomunicações no pavimento; Pode ser utilizado para ponto de interligação intermediária entre diversas partes do sistema de cabeamento estruturado;
Armários de Telecomunicações Devem ter acesso restrito e controlado, pois abrigam equipamentos de telecomunicações, hardwares de conexão e cabos.
Manobras e Conexões
Manobras e conexões conexão é a forma pela qual são interligados os diversos componentes de um sistema de cabeamento. Ha dois tipos de conexões: manobra (cross connection) e interconexão (interconnection).
Manobras e conexões Interconexões ocorrem quando conexões simples são feitas ao cabeamento vertical ou horizontal, por exemplo, quando conectamos um par de fibra ótica Manobras são mudanças nas conexões entre cabos e hardwares de conexão com o objetivo de se alterar um ou mais pontos de telecomunicações, sem ter que agir sobre o cabeamento horizontal ou a área de trabalho do usuário
Manobras e conexões Há três tipos de manobras: manobra principal (Main Cross connect), manobra intermediária (Intermediate cross connect) e manobra horizontal (Horizontal Cross connect).
Manobras e conexões A manobra principal é aquela realizada na sala de equipamentos que lida com cabos de entrada e de cabeamento vertical. Este tipo de manobra afeta todo o sistema de cabeamento estruturado.
Manobras e conexões A manobra intermediária é aquela realizada entre a manobra principal e a manobra horizontal sobre o cabeamento vertical.
Manobras e conexões A manobra horizontal é aquela realizada sobre o cabeamento horizontal e afeta somente uma parte (geralmente um pavimento) do cabeamento estruturado. Esta manobra e geralmente feita nos armários de telecomunicações.
Cabeamento Vertical
Cabeamento vertical Por onde passa o maior tráfego da rede e por onde esse tráfego e distribuído Cabeamento vertical tem como função fornecer interconexão entre os Armários de Telecomunicações, Sala de equipamentos e Instalações de Entrada Backbone da rede
Cabeamento vertical Utilizar cabos atuais que permitam alta velocidade de transmissão, pois por esse cabeamento passara um grande quantidade de tráfego; Definição do local de passagem desses cabos, geralmente utiliza-se shafts existentes para tal fim nos edifícios;
Cabeamento vertical Hardwares de conexão de boa qualidade para finalizar todo o cabeamento; Planejado para ter uma vida útil de 3 a 10 anos
Cabos reconhecidos pela norma: Cabeamento vertical Cabos reconhecidos pela norma: par trancado não-blindado (UTP – Unshielded Twisted Pair), Par trancado Laminado (ScTP – Screened Twisted Pair), Par trancado blindado (STP – Shielded Twisted Pair), Fibra ótica multimodo 62.5/125 microns, Fibra ótica monomodo 8-9/125 microns.
Topologia hierárquica Sala de Equipamentos Armário de Telecomuni- cacoes Armario de Telecomuni- Area de Trabalho Área de Trabalho Cabeamento Horizontal Cabeamento Vertical (Backbone)
Interconexão de vários edifícios
Interconexão de edifícios
Equipamentos de Conexão
Equipamentos de conexão Todo componente do sistema de cabeamento responsável por conectar cabos ou fibras pode ser considerado equipamento de conexão Equipamentos ativos Equipamentos passivos
Hub Ponto central em uma rede com topologia estrela Barramento centralizado, tendo portanto uma topologia física em estrela e uma topologia lógica em barramento Quando um sinal chega em uma porta do hub, esse equipamento regenera e amplifica o sinal e o retransmite para todas as outras portas
Hub meio físico compartilhado barramento lógico internamente e funciona da mesma forma que um barramento físico
Hub Hub Barramento físico = meio compartilhado Barramento Lógico = meio compartilhado Barramento físico = meio compartilhado
Switch Equipamento fisicamente similar ao Hub, mas funcionalmente diferente Centro de uma rede local com topologia física estrela Switch segmenta a rede em vários domínios de colisão diferentes Não retransmite o sinal recebido em uma porta para todas as outras
Switch
Conectores e Tomadas
Conectores e Tomadas Para cada meio de transmissão é padronizada sua conectorização, especificando características: físicas, mecânicas, funcionais, MTBF e MTTR
Conectores cabos coaxiais Tipo N
Conectores cabos coaxiais Tipo BNC
Conectores cabos coaxiais Tipo F
Conectores cabos TP RJ-45
Conectores cabos TP Tomada modular
Conectores óticos Conector ST
Conectores óticos Conector SC
Blocos de Conexão
Blocos de conexão A utilização de blocos nasceu com a telefonia Blocos utilizados em cabeamento estruturado diferem totalmente dos blocos de telefonia Blocos são instalados em placas de madeira compensada fixados na parede ou em suportes diretamente no rack de telecomunicações
Blocos de conexão Bloco BLI
Blocos de conexão Bloco 110
Blocos de conexão Bloco Krone LSA
Patch Panel
Patch Panel Equipamento passivo Ponto central em uma topologia estrela Os cabos que vem das áreas de trabalho (cabeamento horizontal) são conectorizados no patch panel e, utilizando patch cords, conectamos as áreas de trabalho aos equipamentos ativos
Patch Panel
Transceiver
Transceiver Pequenos equipamentos que têm a função de transformar um tipo de interface em outro, por exemplo, de AUI para RJ-45