Transmissão de dados: a fiação

Setembro 2017

Os diferentes tipos de fiação

Para conectar diversos dispositivos de uma rede, existem vários suportes físicos de transmissão de dados. Uma dessas possibilidades é a utilização de cabos. Existem numerosos tipos de cabos, mas os mais comuns são o cabo de tipo coaxial, o duplo par trançado e a fibra óptica.

O cabo coaxial

O cabo coaxial foi, durante muito tempo, o cabo preferido, pelo simples fato de que é barato e fácil de usar (devido ao seu peso, flexibilidade, etc.). Um cabo coaxial é constituído por um fio de cobre (chamado núcleo), envolvido em um material isolante, e por uma proteção de metal trançada:

Cabo coaxial

A bainha protege o cabo do ambiente externo. É normalmente de borracha (às vezes de Cloreto polivinil (PVC) ou de teflon);

A blindagem (envelope metálico) que envolve os cabos e protege os dados transmitidos no suporte para que não haja interferência (ou ruído) que possa distorcer os dados;

O isolador envolve a parte central e é constituído por um material dielétrico que permite evitar qualquer contato com a blindagem, provocando interações elétricas (curto-circuito);

A alma realiza a tarefa de transporte dos dados, ela é geralmente composta por um só fio de cobre ou vários fios trançados.

Graças a sua blindagem, o cabo coaxial pode ser utilizado em longas distâncias e a elevado débito (ao contrário de um cabo do tipo par trançado). Porém, vamos reserva-lo para instalações básicas.

Saiba que existem cabos coaxiais que possuem uma blindagem dupla (uma camada isolante, uma camada de blindagem) assim como cabos coaxiais com quádrupla blindagem (duas camadas isolantes, duas camadas de blindagem).

Normalmente, podemos distinguir dois tipos de cabos coaxiais:

O 10Base2 - cabo coaxial fino (chamado Thinnet - rede fina, ou CheaperNet - rede mais barata) é um cabo de diâmetro fino (6 mm), de cor branca (ou acinzentada) por convenção. Ele é muito flexível e pode ser utilizado na maioria das redes, conectando-o diretamente à placa de rede. Ele permite transportar um sinal numa distância de cerca de 185 metros sem enfraquecimento. Ele faz parte da família dos RG-58 cuja resistência é de 50 ohms. Podemos distinguir os diversos tipos de cabos coaxiais finos de acordo com a parte central do cabo (alma).


CaboDescrição
RG-58 / UFio central constituído por um único fio de cobre
RG-58 A/UTrançado
RG-58 C/UVersão militar do RG-58 A/U
RG-59Transmissão de banda larga (Televisão a cabo)
RG-6Diâmetro mais largo, aconselhado para frequências mais elevadas do que RG- RG-59
RG-62Rede Arcnet

O 10Base5 - cabo coaxial espesso (Thicknet ou Thick Ethernet, também chamado de Yellow Cable, devido a sua cor amarela habitual) é um cabo blindado de mais de 12 mm de diâmetro e 50 ohms de impedância. Durante muito tempo foi utilizado nas redes Ethernet, o que lhe valeu a denominação de Cabo Ethernet Padrão. Já que a sua alma tem um diâmetro maior, a distância susceptível de ser percorrida pelos sinais é grande, isto permite-lhe transmitir sem enfraquecimento sinais em uma distância que atinge 500 metros (sem amplificação do sinal). A sua largura de banda é de 10 Mbps, por isso é muito empregado como cabo principal (backbone) para ligar pequenas redes cujos computadores são conectados com o Thinnet. Contudo, dado o seu diâmetro, ele é menos flexível que o Thinnet.

Transceiver: a conexão entre Thinnet e Thicknet

A conexão entre Thinnet e Thicknet é feita graças a um transceiver. Ele tem uma tomada chamada vampire que efetua a conexão física real na parte central do Thinnet atravessando o envelope isolante. O cabo do transceiver (drop cable) está ligado a um conector AUI (Attachment Unit Interface), também chamado de conector DIX (Digital Intel Xerox) ou conetor DB 15 (SUBD 15):

Transceiver

Os conectores para cabo coaxial

O Thinnet e o Thicknet utilizam, ambos, conectores BNC (Bayonet-Neill-Concelman ou British Naval Connector) que servem para ligar os cabos aos computadores. Na família BNC, encontramos:

O Conector de cabo BNC: soldado ou cravado na extremidade do cabo;

O Conector BNC em T: que liga a placa de rede dos computadores ao cabo da rede;

O Prolongador BNC: que liga dois segmentos de cabo coaxial a fim de obter um cabo mais longo;

O Terminador BNC : que é colocado em cada extremidade do cabo de uma rede de barramento para absorver os sinais de transferência. Ele é ligado à terra. Uma rede de barramento não pode funcionar sem ele, ficaria fora de serviço:

Conectores BNC

Fiação de par trançado

Na sua forma mais simples, o cabo de par trançado (Twisted-pair cable) é constituído por dois fios de cobre entrelaçados e cobertos de isoladores. Existem dois tipos de pares trançados: os pares blindados (STP - Shielded Twisted-Pair) e os pares não blindados (UTP - Unshielded Twisted-Pair).


Um cabo é geralmente fabricado a partir de vários pares trançados reunidos e colocados dentro da bainha protetora. O entrelaçamento permite remover os barulhos (interferências elétricas) causados pelos pares adjacentes ou outras fontes (motores, retransmissões, transformador, etc.).

Então, o par trançado é adaptado para a instalação da rede local de um pequeno parque com um orçamento limitado e uma conectividade simples. No entanto, em longas distâncias com débitos elevados, ele não permite garantir a integridade dos dados, ou seja, a transmissão sem perda de dados.

O par trançado não blindado (UTP)

O cabo UTP obedece à especificação 10BaseT. É o tipo de par trançado mais utilizado nas redes locais. Dentre suas caraterísticas, estão:


Comprimento máximo de um segmento: 100 metros;

Composição: 2 fios de cobre envoltos num isolador;

Normas UTP: condicionam o número de torções por pé (33 cm) de cabo em função da utilização prevista,

UTP: posicionado na norma Comercial Building Wiring Standard 568 do EIA/TIA (Electronic Industries Association/Telecommunication Industries Association). O padrão EIA/TIA 568 utilizou o UTP para criar normas aplicáveis a todas as espécies de locais e contextos de fiação que garantem ao público a homogeneidade dos produtos. Estas normas incluem cinco categorias de cabos UTP: a categoria 1, com cabo telefônico tradicional (transferência de vozes, mas não de dados); a categoria 2, onde a transmissão máxima de dados é de 4 Mbit/s (ISDN). Este tipo de cabo é composto por 4 pares trançados; a categoria 3 com 10 Mbit/s, no máximo. Este tipo de cabo é composto por 4 pares trançados e 3 torções por pé; a categoria 4 com 16 Mbit/s, no máximo. Este tipo de cabo tem 4 pares trançados de cobre, a categoria 5 com 100 Mbit/s, no máximo. Este tipo de cabo é composto por 4 pares trançados de cobre; a categoria 5e com, no máximo, 1000 Mbit/s . Ele tem 4 pares trançados de cobre.

A maioria das instalações telefônicas utiliza um cabo UTP. Muitos locais são preparadas para este tipo de instalação (muitas vezes, em número suficiente para satisfazer as futuras necessidades). Se o par trançado pré-instalado for de boa qualidade, é possível transferir dados e, consequentemente, utilizá-lo em rede informática. Contudo, é preciso verificar o número de tranças e outras características elétricas requeridas para uma transmissão de dados de qualidade.

O problema essencial provém do fato do cabo UTP ser particularmente sujeito à interferências (sinais de uma linha que se misturam com os de outra linha). A única solução é a blindagem.

O par trançado blindado (STP)

O cabo STP (Shielded Twisted Pair) utiliza uma bainha de cobre de melhor qualidade e é protege mais do que a bainha utilizada pelo cabo UTP. Ela contém um envelope de proteção entre os pares e em volta dos mesmos. No cabo STP, os fios de cobre de um par são, eles mesmos, trançados, o que fornece ao cabo STP uma excelente blindagem, ou seja, uma melhor proteção contra as interferências. Por outro lado, ele permite uma transmissão mais rápida, numa distância maior.

Os conectores para par trançado

O par trançado se conecta com a ajuda de um conector RJ-45. Este conector é parecido com o RJ- RJ-11 utilizado em telefonia, mas diferente em certos pontos, ou seja, o RJ- RJ-45 é ligeiramente maior e não pode ser inserido numa tomada de telefone RJ-11. Além disso, o RJ-45 tem oito pinos enquanto que o RJ-11 possui apenas seis, ou até, quatro.

Fibra óptica

A fibra óptica é um cabo com várias vantagens, como sua leveza, sua imunidade ao barulho, sua baixa atenuação, sua tolerância a débitos de aproximadamente 100 Mbps e sua largura de banda, que vai de algumas dezenas de megahertz a vários gigahertz (fibra monomodo)

A fiação da fibra óptica é particularmente adaptada à conexão entre distribuidores (conexão central entre várias construções, chamada ‘backbone’ - espinha dorsal) porque permite conexões através de longas distâncias (até 60 Km, no caso de fibra monomodo) sem necessitar de conexão à terra. Além disso, este tipo de cabo é muito seguro porque é extremamente difícil perfura-lo.

Contudo, apesar da sua flexibilidade mecânica, este tipo de cabo não convém para conexões de redes locais porque sua instalação é problemática e o seu custo elevado. Por isso, é preferível usar o par trançado ou o cabo coaxial para conexões curtas.

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Última modificação: 3 de julho de 2017 às 14:53 por Pedro.CCM.
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