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quinta-feira, 20 de setembro de 2012

Fibra Ótica, Par Trançado e Cabo Coaxial

  • Fibra Ótica:
A fibra ótica é um filamento extremamente fino e flexível, feito de vidro ultrapuro, plástico ou outro isolante elétrico (material com alta resistência ao fluxo de corrente elétrica). Possui uma estrutura simples, composta por capa protetora, interface e núcleo. A tecnologia tem conquistado o mundo, sendo muito utilizada nas telecomunicações e exames médicos, como endoscopias e cirurgias corretivas de problemas visuais, entre outras aplicações possíveis.

Como funciona?

Para entender o funcionamento da fibra ótica, é necessário retomar o conceito básico de refração da luz, uma daquelas matérias mais conhecidas das aulas de Física do Ensino Médio. Para não entrar em explicações muito técnicas, vamos usar o seguinte exemplo:

Suponha que você mergulhe em uma piscina, segurando uma lanterna acesa e apontada para a superfície (não esqueça de que é preciso incliná-la um pouco para que não fique totalmente reta). Dessa forma, observa-se que a luz vai seguir um sentido dentro da água, mas vai sofrer um desvio ao entrar em contato com o outro ambiente (no caso, o ar). Isso ocorre porque os dois ambientes possuem índices de refração diferentes, fazendo com que haja uma mudança na direção e na velocidade da luz.

Entretanto, existe um ângulo limite para que a refração aconteça. Quando o feixe de luz é lançado em uma direção além desse ângulo, a luz não consegue ultrapassar a superfície da água e volta a se refletir para dentro da piscina. Esse fenômeno é chamado de reflexão total.

É exatamente isto que ocorre no interior de um filamento de fibra ótica. A luz percorre de uma extremidade à outra da fibra, refletindo-se várias vezes nas paredes da interface — que mandam o feixe de volta para o núcleo — fazendo uma espécie de ziguezague ao longo do caminho.
Aparência das fibras


  • Par Trançado:
 O cabo de par trançado é composto por pares de fios. Os fios de um par são enrolados em espiral a fim de, através do efeito de cancelamento, reduzir o ruído e manter constante as propriedades elétricas do meio por toda a sua extensão. O efeito de cancelamento reduz a diafonia entre os pares de fios e diminui o nível de interferência eletromagnética/radiofrequência [SOA96] [TAN94]. O número de tranças nos fios pode ser variado a fim de reduzir o acoplamento elétrico [DER94]. Podemos dividir os pares trançados entre aqueles que possuem uma blindagem especial (STP - Shielded Twisted Pair) e aqueles que não a possuem (UTP - Unshielded Twisted Pair).









  • Cabo Coaxial:
Cabo coaxial, também chamado coaxial, é utilizado para a transmissão de rádio frequência (RF) sinais. Possui baixa emissão perdas e fornece protecção contra interferências electromagnéticas, permitindo que sinais de baixa potência a ser transmitida em longas distâncias. Cabo coaxial é composto por um núcleo interno, isolador, escudo, exterior e cobertura. É chamado coaxial porque esses troços todos partilham o mesmo eixo. Existem muitos tipos diferentes de cabos coaxiais, cada um com diferentes propriedades físicas e electrónicas concebidas para tarefas específicas. É comumente utilizada para o transporte de sinais de televisão por cabo, ao longo suburbanos em ruas e casas.

Ordem dos Cabos

  • Ordem dos Cabos (T568A e T568B):

Cabo Crossover

  • Cabo Crossover:
Um cabo crossover, também conhecido como cabo cruzado, é um cabo de rede par trançado que permite a ligação de 2 (dois) computadores pelas respectivas placas de rede sem a necessidade de um concentrador (Hub ou Switch) ou a ligação de modems.
A alteração dos padrões das pinagens dos conectores RJ45 dos cabos torna possível a configuração de cabo crossover.
A ligação é feita com um cabo de par trançado onde tem-se: em uma ponta o padrão T568A, e, em outra, o padrão T568B (utilizado também com modems ADSL).
  1.    Ligação dos fios

Pino Par 568A Par 568B Fio Cor 568A Color Cor 568B
1 3 2 tip Pair 3 Tip branco/verde Pair 2 Tip branco/laranja
2 3 2 ring Pair 3 Ring verde Pair 2 Ring laranja
3 2 3 tip Pair 2 Tip branco/laranja Pair 3 Tip branco/verde
4 1 1 ring Pair 1 Ring azul Pair 1 Ring azul
5 1 1 tip Pair 1 Tip branco/azul Pair 1 Tip branco/azul
6 2 3 ring Pair 2 Ring laranja Pair 3 Ring verde
7 4 4 tip Pair 4 Tip branco/marrom Pair 4 Tip branco/marrom
8 4 4 ring Pair 4 Ring marrom Pair 4 Ring marrom
Note-se que a única diferença entre as normas TIA-568A e TIA-568B é a da troca dos pares 2 e 3 (laranja e verde).
Então; para aqueles que procuram o significado do CROSSOVER é "cabo cruzado apenas porque invertem os fios da cor verde pelos laranja".
Originalmente a configuração do cabo crossover é uma ponta ( RJ45 ) 568B e a outa é: pino 01> br/ verde 02> verde 03> br/ laranja 04> br/ marron 05> marron 05> laranja 07> azul 08> br/ azul. Conhecido por poucos, caiu no esquecimento, pois é mais fácil aplicar e guardar as normas TIAs usadas pelas empresas.
 

CAT5e vs CAT6

  • CAT5e:
O Cat5e  suporta até 1gbps de transmissão de dados, cada um de seus pares trançados podem trabalhar no máximo em transmissão e recepção de até 250mbps, caso trabalhem na condição de Tx/Rx e seus receptores suportem a mesma condição. O Cat5e trabalha geralmente na taxa de 100mbps. Uma de suas melhores características é a maleabilidade que este cabo possui, facilitando a instalação, é um bom cabo em relação custo x benefício devido ao seu custo ser relativamente baixo.




  •  CAT6:

O Cat6 trabalha com a taxa de 1gbps onde dois de seus pares trabalham como receptores (Rx) e outros dois pares trabalham com transmissores (Tx), cada par trançado do Cat6 tem capacidade de taxa de 500mbps, ou seja, 500mbps x 2 para recepção e 500mbps x 2 para transmissão. O Cat6 requer eletrônica simples para cada receptor em cada extremidade, ele possui um conduíte interno (como você pode ver na imagem ao lado) o que tira um pouco sua maleabilidade, é um cabo com maior diâmetro assim dificultando instalações quando muitos cabos são utilizados.
 

Padrões de Cabeamento (T568A, T568B)

  • T568A, T568B:
A codificação T568A é um padrão de cabeamento, também conhecido como patchcable, que tem a seguinte sequência de cores:
Fiação com RJ-45 (T568A)
Pino Par Fio Cor
1 3 1 Par 3 Fio 1 branco/verde
2 3 2 Par 3 Fio 2 verde
3 2 1 Par 2 Fio 1 branco/laranja
4 1 2 Par 1 Fio 2 azul
5 1 1 Par 1 Fio 1 branco/azul
6 2 2 Par 2 Fio 2 laranja
7 4 1 Par 4 Fio 1 branco/marrom
8 4 2 Par 4 Fio 2 marrom
Se este cabo for fabricado com ambas as pontas em T568A, ou mesmo, ambas as pontas em T568B, ele será um cabo direto. Se for fabricado com uma ponta em T568A e outra ponta em T568B, será chamado de cabo crossover.

UTP, STP e ScTP

  • UTP:
O cabo UTP é um dos mais usados para a criação de redes de computadores baseadas em fios. Seu desenvolvimento foi fruto dos trabalhos da Electrical Industrial American (EIA) e da Telecomunications Industrial American (TIA), que pesquisaram o desenvolvimento de um meio de comunicação eficiente para redes. Após essa definição, a Bell Laboratories trabalhou no desenvolvimento do cabo UTP (Unshilded Twisted Par).
Os cabos UTP foram padronizados pelas normas da EIA/TIA com a norma 568 e são divididos em 5 categorias, levando em conta o nível de segurança e a bitola do fio, onde os números maiores indicam fios com diâmetros menores, veja abaixo um resumo simplificado dos cabos UTP.
Nas redes padrão Ethernet praticamente são só usados cabos UTP CAT 5. Isso quer dizer que esse tipo de cabo é composto por quatro pares de fios e opera à freqüência de 100 MHz.

Tipo Uso
Categoria 1 Voz (Cabo Telefônico) São utilizados por equipamentos de telecomunicação e não devem ser usados para uma rede local
Categoria 2 Dados a 4 Mbps (LocalTalk)
Categoria 3 Transmissão de até 16 MHz. Dados a 10 Mbps (Ethernet)
Categoria 4 Transmissão de até 20 MHz. Dados a 20 Mbps (16 Mbps Token Ring)
Categoria 5 Transmissão de até 100 MHz. Dados a 100 Mbps (Fast Ethernet)

  • STP:
Spanning Tree Protocol (referido com o acrónimo STP) é um protocolo para equipamentos de rede que permite resolver problemas de loop em redes comutadas cuja topologia introduza anéis nas ligações.
O protocolo STP possibilita a inclusão de ligações redundantes entre os comutadores, provendo caminhos alternativos no caso de falha de uma dessas ligações. Nesse contexto, ele serve para evitar a formação de loops entre os comutadores e permitir a ativação e desativação automática dos caminhos alternativos.
Para isso, o algoritmo de Spanning Tree determina qual é o caminho mais eficiente (de menor custo) entre cada segmento separado por bridges ou switches. Caso ocorra um problema nesse caminho, o algoritmo irá recalcular, entre os existentes, o novo caminho mais eficiente, habilitando-o automaticamente. O nome deriva do algoritmo spanning tree em teoria dos grafos.

  • ScTP:
O protocolo ScTP é um protocolo de transporte confiável que opera sobre um serviço de pacotes não confiável e sem conexão, como é o caso do IP. O ScTP oferece a transferência de datagramas (mensagens) livre de erros e de duplicações através do reconhecimento de transmissões (ACKs). A detecção de corrupção, perda e duplicação de dados é obtida através de mecanismos de checksum e números sequenciais. Um mecanismo de retransmissão seletiva é usado para corrigir a perda ou a corrupção de dados. 

Taxas de Transferência

  • Taxa de Transferência de Dados:
Em telecomunicações, taxa de transferência de dados ou apenas taxa de transferência é o número médio de bits, caracteres ou blocos por unidade de tempo que passam entre equipamentos num sistema de transmissão de dados.
Taxas de transferência servem a várias funções. O tempo de resposta pode ajudar um administrador de rede a localizar com precisão onde estão os gargalos potenciais duma rede. Ao analisar as taxas de transferência de dados e ajustá-las de acordo como medida preventiva, um sistema pode tornar-se mais eficiente e mais preparado para lidar com restrições extras de largura de banda em momentos de uso intenso.
Mecanismos de teste tais como loopbacks de fibra óptica podem ajudar a medir e conduzir testes de transferência de dados.
 As taxas de transferência são: 10 Mbps (Ethernet)
                                                    100 Mbps (Fast Ethernet)
                                                    1000 Mbps (Gigabit Ethernet)
                                                    10000 Mbps ou 10 Gbps (10 Gigabit Ethernet)