Cabeamento estruturado
Um sistema de cabeamento estruturado consiste em um conjunto de produtos de conectividade, como cabos, tomadas, plugues e componentes de conexão, instalados dentro de normas locais, nacionais, internacionais e de fabricantes, tendo como características básicas (REGINATO, 2006):
- Arquitetura aberta;
- Meio de transmissão e disposição física padronizado;
- Aderência a padrões internacionais;
- Projeto e instalação sistematizados.
A ideia básica do cabeamento estruturado é fornecer ao ambiente de trabalho um sistema que facilite a instalação e remoção de equipamentos, sem muita perda de tempo. Dessa forma, pode haver vários pontos de rede já preparados para receber novas máquinas. Assim, ao trocar um micro de lugar ou na instalação de um novo micro, não haverá a necessidade de fazer o cabeamento até o concentrador.
A ideia central do cabeamento estruturado é cabear todo o ambiente de forma a colocar pontos de rede em todos os lugares onde eles possam ser necessários. Todos os cabos vão para um ponto central, onde ficam os concentradores e outros equipamentos de rede. Os pontos não precisam ficar necessariamente ativados, mas a instalação fica pronta para quando precisar ser usada. A ideia é que a longo prazo é mais barato instalar todo o cabeamento de uma vez, de preferência antes de o local ser ocupado, do que ficar fazendo modificações cada vez que for preciso adicionar um novo ponto de rede.
A norma ANSI/EIA/TIA 568 dividiu o sistema de cabeamento estruturado em seis subsistemas, sobre os quais, para um melhor entendimento, mostraremos a seguir uma breve abordagem:
- Cabeamento horizontal (horizontal cabling): compreendido pelas conexões da sala de telecomunicações (TR) até a área de trabalho (WA).
- Cabeamento backbone (backbone distribution): esse nível realiza a interligação entre os TRs, salas de equipamentos e pontos de entrada (EFs). Ele é principalmente constituído dos cabos de backbone e cross-connections intermediário e principal, cabos de conexão, conexão entre pavimentos e cabos entre prédios (campus backbone).
- Área de trabalho (work area): local físico onde o usuário trabalha com os equipamentos de comunicação. O nível é construído pelos PCs, telefones, etc., cabos de ligação e eventuais adaptadores.
- Sala de telecomunicações (telecommunications room – TR): é o espaço destinado para a acomodação de equipamentos, terminação e manobras de cabos. É o ponto de conexão entre o backbone e o cabeamento horizontal. Os cross-connects são alojados nos TRs, podendo ou não possuir elementos ativos.
- Sala de equipamentos (equipment room): local onde são abrigados os principais equipamentos ativos da rede, como PABX, servidores, switches,hubs, roteadores, etc. Nesse local, costuma-se instalar o principal painel de manobras ou main cross-connect, composto de patch panels, blocos 110 ou distribuidores ópticos.
- Entrada do edifício (entrance facility): é o ponto onde é realizada a interligação entre o cabeamento externo e o intraedifício dos serviços disponibilizados (entrada da LP e PABX, por exemplo).
De acordo com Reginato (2006), o cabeamento estruturado pode começar pelo primeiro nível hierárquico, que é a sala de equipamento (equipment room), conhecido também como área central da rede, onde ficam os servidores, os concentradores e a ligação com a internet. Depois temos o segundo nível hierárquico, representado pelos armários de telecomunicações (telecommunications closed). O armário de telecomunicações é um ponto de distribuição de onde saem os cabos que vão até os pontos individuais. Normalmente é usado um rack contendo todos os equipamentos, que é também instalado em uma sala ou em um armário de acesso restrito. Além dos concentradores, outro equipamento muito usado no armário de telecomunicações é o patch panel, ou painel de conexão. Ele é um intermediário entre as tomadas de parede e os pontos de conexão no armário.
Depois do armário, temos o terceiro nível hierárquico, a rede secundária (que na norma internacional é chamada de “horizontal cabling”, ou cabeamento horizontal), composta pelos cabos que ligam o armário de telecomunicações às tomadas onde são conectados os PCs da rede. Esses cabos são permanentes. O sistema de cabeamento horizontal prevê o uso de três segmentos de cabo:
- O patch cord, ligando o concentrador ao patch panel.
- O cabo da rede secundária, ligando o patch panel à tomada na área de trabalho.
- O cabo entre a tomada e o PC.
Principais ferramentas para cabeamento estruturado utilizando fios de cobre entrelaçados
Alicate de crimpagem
Ferramenta essencial para a conectorização do RJ45 ao cabo par trançado.
Testador de cabos
É necessário usar um testador de cabos. Este testador é composto de dois aparelhos. Conectamos um em cada extremidade do cabo. Um deles irá gerar uma sequência de sinais que deverá se propagar pelo cabo e acender os LEDs, em sequência. Caso não aconteça, verifique qual lado do cabeamento está com a sequência alterada e refaça a crimpagem da extremidade defeituosa. O conector não poderá ser reaproveitado.
Ferramenta de inserção
Para fixar o RJ-45 fêmea ao cabo do tipo par trançado, devemos usar uma ferramenta de inserção. Esta ferramenta prende cada fio ao conector. Também corta o excesso de fio.
Conectores
Um conector é um dispositivo que efetua a ligação entre um ou mais pontos em que se necessita de comunicação de sinais. São utilizados dois modelos de conectores para cabos do tipo par trançado: conectores RJ45 macho e conetores RJ45 fêmea ou Jack.
Conectores RJ45 macho
Conectores que são fixados nas extremidades dos cabos de cobre entrelaçados (par trançado), com auxilio do alicate de crimpagem, e posteriormente conectados a um switch, placa de rede ou um RJ45 fêmea com uma porta de conexão correspondente.
Conetores RJ45 fêmea ou Jack
Esses conectores devem ser instalados nas tomadas de rede que ficarão fixas nas paredes. Possuem oito encaixes com garras que fixam as pontas dos cabos com o auxilio do alicate de inserção, citado anteriormente. Também seguem as normas 568 A e 568B.
Padrões EIA/TIA 568 A e 568 B
Os padrões EIA/TIA-568A e EIA/TIA-568B especificam a ordem das ligações dos fios do par trançado nos conectores RJ-45. A crimpagem do conector RJ 45 é feita com o dispositivo de travamento voltado para baixo; o fio marrom sempre vai estar à sua direita. Veja no Quadro abaixo.
Qual normatização utilizar? 568A ou 568B?
Os dois padrões funcionam da mesma forma. Os cabos funcionarão desde que em ambas as extremidades seja usado o mesmo padrão. Por questões de padronização, geralmente utilizamos o padrão 586A, que é o usado na maioria dos cabeamentos estruturados.
Cabo crossover*
Utilizado para conectar dois computadores diretamente, sem o uso de switches, devemos usar as extremidades em padrões diferentes, ou seja, uma delas em 586A e a outra em 568B. Também pode ser utilizado para ligar uma placa de rede a um modem de banda larga, um “access point” de uma rede sem fio e dois switches quando há necessidade de cascateamento (ligar dois switches para ampliação de uma rede).
- *Estamos falando de cabo crossover aqui por motivos didáticos, esses cabos são completamente desnecessários atualmente, pois todos os dispositivos de redes modernos que se conectam com portas Rj45 são capazes de perceber uma estrutura 568A ou 568B e se ajustar automaticamente.
Fibras ópticas
Estudamos os tipos de fibras ópticas e suas características. Nesta seção mostraremos quais os conectores e as ferramentas utilizadas para construção do cabeamento estruturado.
O cabeamento estruturado utilizando fibra ótica é normatizado pelo padrão TIA/EIA-568-B.3 (Optical Fiber Cabling Components Standard).
Conectores para fibra óptica
São vários os conectores utilizados para os cabos de fibra, cada um deles com a sua especificidade e aplicabilidade. Como citado anteriormente, a utilização de fibras ópticas é apropriada para backbones e para o cabeamento vertical.
Máquina de fusão (emendas) para fibra óptica
Dispositivo que substitui a ferramenta de inserção e os alicates de crimpagem utilizados para os cabos com os pares trançados. Este equipamento possui um custo elevado, na casa dos milhares de reais, e necessita de um treinamento específico (também com um custo elevado) para a sua utilização. Devido ao alto custo e pouca demanda, poucos profissionais se aventuram no ramo do cabeamento óptico. A demanda no Brasil ainda é atendida pelas redes locais que utilizam fios de cobre entrelaçados. A Figura Detalhes da máquina de fusão para fibra óptica mostra os detalhes da maquina de fusão, e a Figura Máquina de fusão para fibra óptica mostra o inicio do processo de fusão da fibra óptica.
Dois tipos de emendas são permitidos: a emenda mecânica ou por fusão, sendo a emenda por fusão a mais recomendada.
As emendas são realizadas geralmente para dar continuidade a um cabo óptico rompido ou estendido, ou para união do pigtail (cordão com um só conector) ao cabo óptico.
O processo de fusão é realizado através da máquina de fusão de fibra e segue um cronograma:
- Decapagem do cabo óptico;
- Limpeza do cabo;
- Decapagem do acrilato;
- Limpeza da fibra com álcool isopropílico;
- Clivagem;
- Inserção do protetor de emenda;
- Fusão da fibra;
- Testes de atenuação.
O processo de fusão inicia com os testes de inspeção, alinhamento e aquecimento dos eletrodos; depois as fibras são aproximadas em velocidade controlada e a fusão acorre a aproximadamente 2.000o C.
Finalizado o processo de emenda, a máquina de fusão faz a inspeção da emenda através dos testes de atenuação e tração mecânica (estiramento).
Testes e certificação devem ser realizados após o término das conectorizações, fusões e organização do cabeamento. Os testes demonstram a confiabilidade do meio transmissão e as tecnologias dependem dessa confiabilidade.
Fim da Aula 05