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  • 1. CEFET/GETIN/CTAI - Comunicação de Dados Lista de Exercícios 05 Estudo Dirigido de Noções de Cabeamento Estruturado de Redes que é feito um remanejamento na estrutura da rede. Uma Texto 01 infra-estrutura de com cabeamento estruturado comporta as mais variadas aplicações, pois, sendo uma rede física com capacidade de suportar sinais de voz, dados, imagem Porque Usar Sistemas Estruturados e sinais de controle, tem uma ampla gama de usos, Artigos de José Mauricio Santos Pinheiro disponíveis em independentemente do tipo de aplicação (comercial, http://www.projetoderedes.com.br/ industrial ou residencial), propiciando desde c ntrole de o sistemas industriais, interligação de sistemas de A operacionalização de uma rede de computadores tem segurança, controle de acesso, sistemas multimídia, vídeo como objetivos básicos prover a comunicação confiável conferência etc. entre os vários sistemas de informação, melhorar o fluxo e acesso às informações, bem como agilizar a tomada de A estruturação das redes de dados e de telecomunicações decisões administrativas e facilitar a comunicação dos dentro das empresas é um passo importante para que usuários dentro das empresas e entre as empresas, seus estas possam responder de forma rápida e eficaz às clientes, parceiros e fornecedores. solicitações cada vez maiores de recursos de comunicação e, dentro dessa realidade, os sistemas Dessa maneira, podemos definir que uma das finalidades estruturados destacam -se como uma solução mais simples de uma rede de computadores é o economicamente viável e tecnicamente eficaz. compartilhamento das informações entre dois ou mais usuários. Entretanto, podem ser necessários compartilhamentos mais complexos e com grande tráfego Texto 02 de informações e, conseqüentemente, redes com diversos níveis de complexidade. Interferência Eletromagnética em Redes de Ainda é comum a prática de se improvisar sistemas de Computadores cabeamento para a interligação dessas redes sem existir um planejamento e estudos prévios. O cabeamento é normalmente instalado ao acaso, sem a observação de A interferência eletromagnética (EMI) é um dos maiores técnicas específicas. Nesses casos, um novo ponto de causadores de falhas em redes de computadores, rede deve ser instalado cada vez que se deseja utilizar principalmente quando são utilizadas tubulações e uma nova aplicação ou quando ocorrem mudanças de canaletas inadequadas para o transporte da infra-estrutura layout dentro da edificação. de cabeamento. Para facilitar as mudanças e tornar a comunicação mais As interferências eletromagnéticas podem ser originadas eficiente são utilizadas diversas técnicas, entre elas o internamente e/ou externamente ao sistema de conceito de sistemas estruturados. A utilização de comunicação, mas sua causa sempre se origina nas sistemas estruturados no projeto de redes torna possível perturbações eletromagnéticas. Cabe aqui salientar a conectar, em um mesmo ponto de ligação, computadores, diferença entre os termos "perturbações eletromagnéticas" sistemas de telefonia e de alarme, distribuição de vídeo e e "interferências eletromagnéticas", comumente utilizadas TV a cabo, etc. Logo, um sistema estruturado tem como na literatura técnica. O primeiro designa a causa e o característica básica ser um sistema multimídia capaz de segundo o efeito que é observado nos sistemas de proporcionar acesso aos vários sistemas de comunicação comunicação. (voz, dados, imagens, sinais de controle) através de um Um exemplo bem prático está em uma instalação de único sistema de cabeamento. O propósito dessa infra- cabeamento estruturado utilizando cabos não blindados, estrutura de rede é prover uma base sólida para o bom onde os mesmos estão sujeitos a todo tipo de desempenho das redes de comunicação existentes, perturbações eletromagnéticas internas e/ou externas. As visando a longevidade do sistema. perturbações com origem interna são geradas dentro do Por definição, um sistema estruturado baseia-se na ambiente por onde passam os cabos de dados e de voz disposição de uma rede de cabos que suporte qualquer digital (cabeamento lógico) e outros tipos de cabos como, equipamento de telecomunicações (todos os sistemas de por exemplo, de energia elétrica. Já as perturbações de sinais de baixa voltagem que conduzam informações origem externa são campos eletromagnéticos vindos de dentro dos edifícios, tais como voz, dados, imagem, fora da rede de dutos ou canaletas e que causam segurança, etc.) e que possa ser facilmente redirecionada, perturbações diretamente sobre os cabos lógicos, como no sentido de prover um caminho de transmissão entre sinais de TV, ondas de rádio, motores elétricos, etc. Os quaisquer pontos desta rede. cabos lógicos instalados em uma canaleta ficam sujeitos a fontes geradoras de perturbações quando são instalados Uma rede estruturada elimina a dispersão dos cabos paralelamente com cabos de energia, compartilhando a destinados ao transporte dos sinais de dados na área de mesma infra-estrutura, tendo como efeito interferências instalação, não permitindo a mistura com os demais cabos eletromagnéticas indesejáveis como o crosstalk (diafonia). de eletricidade e controle, por exemplo, identificando os cabos e facilitando a manutenção. As perturbações quer sejam provenientes de ondas eletromagnéticas externas ou de outros cabos próximos Um sistema es truturado dessa forma, garante a que transmitem outras formas de energia ou sinal dentro flexibilidade e facilidade de manutenção. Com esta de uma mesma tubulação o canaleta, devem ter um u solução, é possível eliminar os cabos desnecessários, já tratamento especial durante a etapa de instalação do 1
  • 2. sistema de cabeamento, objetivando-se adotar medidas [ A tensão de alimentação deve ser inferior a 480V; para atenuar ou mesmo eliminar seus efeitos. Atualmente, [ As canaletas devem oferecer uma divisão física o mercado de equipamentos e acessórios para instalação para a rede lógica e elétrica; de redes de computadores dispõe basicamente de canaletas e dutos fabricados com os seguintes materiais: [ A corrente nominal do cabeamento elétrico não deve ser superior a 20A. Plástico – excelente isolante elétrico, mas não oferece proteção contra campos Ainda de acordo com a norma, para que sejam evitados os eletromagnéticos; efeitos da interferência eletromagnética devem ser mantidas distâncias mínimas entre os trechos por onde Alumínio – não oferece proteção elétrica (é um haverá a passagem dos cabos da rede lógica e de energia, bom condutor de eletricidade), porém oferece boa conforme a tabela seguinte: blindagem eletromagnética; Aço (zincado ou pintado) – Não é bom condutor Fonte de interferência Distância mínima de eletricidade, porém não oferece proteção eletromagnética recomendada elétrica, mas proporciona boa blindagem eletromagnética. Motores ou transformadores 1,20m Dentre os tipos apresentados, os acessórios fabricados elétricos com alumínio são os que apresentam uma melhor Conduítes e cabos elétricos 0,30m blindagem eletromagnética interna e externa. Vários testes realizados em sistemas estruturados compartilhando a Lâmpadas fluorescentes 0,12m infra-estrutura com os cabos de energia demonstraram que a performance da rede lógica sofre uma r dução e Tabela 1 – Segundo a TIAEIA 569-A sensível, principalmente quando utiliza canaletas e dutos de plástico. DISTÂNCIA ENTRE FIAÇÃO LÓGICA E REDE Segundo Faraday, um campo magnético variável pode ELÉTRICA <= 480 v criar uma corrente elétrica que por sua vez gera um campo eletromagnético contrário ao que lhe deu origem. Esse <2 2-5 >5 efeito é o responsável pela atenuação das interferências COND. CONDIÇÕES kVA kVA kVA quando são utilizados canaletas ou dutos de alumínio. Além desse fato, as canaletas de alumínio são praticamente imunes às correntes de Foucaut devido a sua A - Cabeamento lógico não 12,7 30,5 A 61 cm tubulado próximo a rede elétrica condutibilidade elétrica. No caso das canaletas de plástico, cm cm não tubulada. estas não causam nenhuma atenuação, pois o plástico não interfere nos campos eletromagnéticos. B - Rede elétrica não tubulada Compatibilidade Eletromagnética (EMC) 15,2 30,5 ou equipamento elétrico B 6,4 cm cm cm próximo a rede lógica com O ambiente eletromagnético é o resultado do tubulação aterrada. funcionamento de diversos aparelhos, equipamentos ou sistemas, adicionados a ruído ambiente no qual estão o inseridos. A Compatibilidade Eletromagnética é a C - Rede elétrica ou tubulação 15,2 C - 7,6 cm aterrada próxima a rede lógica capacidade de um sistema, equipamento ou dispositivo cm com tubulação aterrada. elétrico ou eletrônico funcionar no seu próprio ambiente eletromagnético com uma margem de segurança e com os níveis ou desempenhos projetados, sem sofrer ou causar Tabela 2 – Segundo a antiga TIAEIA 569 degradações inaceitáveis causando, como resultado, interferências eletromagnéticas (EMI) sobre outros dispositivos. Assim, a interferência eletromagnética é um processo pelo qual a energia eletromagnética é transmitida através de caminhos Irradiados e/ou conduzidos, devido ao efeito da incompatibilidade do meio. Essa falta de compatibilidade acontece, por exemplo, quando os dados transmitidos través de uma rede de computadores são afetados pelo ruído induzido por motores elétricos ou outros equipamentos pela proximidade destes ou entre o cabeamento elétrico e o lógico. Norma ANSI/EIA/TIA-569-A Figura 1 - Exemplo de cabos de energia e lógicos em uma A norma ANSI/EIA/TIA-569-A, que tem como objetivo mesma canaleta padronizar projetos e práticas de instalação de dutos e espaços para edifícios comerciais, bem como os equipamentos que serão instalados, permite o Conclusão compartilhamento entre a rede lógica e a rede elétrica. Segundo essa norma, se a eletricidade é um dos serviços Redes de computadores são propensas a problemas que compartilham o mesmo duto ou canaleta com a rede devido a sua susceptibilidade, ou seja, a falta de proteção de dados, os mesmos deverão ser particionados, para operar sem degradação na presença de um distúrbio observando-se as seguintes situações: 2
  • 3. eletromagnético. Por esse motivo recomenda-se observar O Throughput pode ser definido como a capacidade total os critérios de compatibilidade eletromagnética para a de um canal em processar e transmitir dados durante um alocação dos espaços de ambas as redes (lógica e determinado período de tempo. O termo "canal" é elétrica), principalmente nos percursos verticais, onde a normalmente encontrado nas normas técnicas faixa de valores de freqüência de operação dos diversos representando o meio de transmissão fim -a-fim entre dois sistemas de comunicação é bastante diversificada. Dessa pontos no qual existem conectados equipamentos de forma, espera-se obter através de um projeto e instalação aplicações específicas. adequados, uma rede com imunidade suficiente para Na prática, um canal é afetado por inúmeros fatores que operar sem degradação na presença de distúrbios diminuem sua capacidade de processar e transmitir. Para eletromagnéticos. os sistem as de comunicação, e em particular o cabeamento de redes locais, esses meios podem ser É oportuno lembrar ainda que o custo dos materiais de projetados de maneira a compensar tais fatores. infra-estrutura de cabeamento em uma rede de computadores pode representar de 2% a 5% do custo de Um throughput adequado é essencial para transmitir investimento da rede, mas também pode representar 75% grandes quantidades de dados com poucos erros. Por dos problemas que surgirem durante sua vida útil, algo em exemplo, a transmissão de streaming de vídeo sobre redes torno dos 15 anos. Assim, a escolha de material de locais é uma aplicação em tempo real muito crítica quando qualidade e um projeto bem feito são quesitos importantes se fala de taxa de erros. na execução de um sistema de cabeamento. BER A BER – Bit Error Rate é a razão do número de bits Texto 03 incorretos recebidos pelo número de bits transmitidos. A medida clássica do BER é feita transmitindo um bit padrão Desempenho em Sistemas conhecido e comparando este com um bit padrão recebido, ou então, comparando-se o bit transmitido com o Estruturados bit recebido, numa medição direta. Sistemas Estruturados Em qualquer aplicação, altas taxas de BER representam performance insatisfatória. A necessidade de minimizar os Podemos definir um Sistema de Cabeamento Estruturado erros para maximizar o throughput é crítica em aplicações (Structured Cabling System – SCS) como um sistema baseado na padronização das interfaces e meios de de alta taxa de transmissão e, especificamente em transmissão, de modo a tornar a infra-estrutura de cabos transmissão de dados, altas taxas de BER simbolizam redes mais lentas em função das retransmissões de sinal. independente do tipo de aplicação e do layout. Um SCS é regido por padrões e normas internacionais, Fatores Interferentes utilizando cabos e conectores padronizados, o que permite Para garantir a performance de uma rede local, as normas a conexão de qualquer equipamento em qualquer ponto da definem os parâmetros de desempenho que os sistemas rede. de cabeamento devem atender para assegurar o bom Esse sistema influencia fortemente o funcionamento e a funcionamento das aplicações como a resistência ôhmica confiabilidade de toda a rede sendo, por esse motivo, um do cabeamento, impedância de conectores, os dos métodos mais adequados para emprego em projetos comprimentos máximos para os lances de cabo, etc. de cabeamento de redes locais. Entretanto, alguns fatores afetam negativamente o throughput da rede e, conseqüentemente a BER. Entre Especificações de desempenho em redes esses fatores destacam -se: metálicas Atenuação – representa a perda de potência que O projeto de uma rede utilizando cabeamento estruturado o sinal sofre ao longo do percurso entre o não é elaborado apenas para atender aos padrões atuais, transmissor e o receptor (expressa em dB). na mas, também, para que esteja de conformidade com as recepção. A atenuação aumenta diretamente com tecnologias futuras, além de proporcionar uma grande o comprimento do cabo. Ela é medida em dB, e flexibilidade para alterações e expansões da infra-estrutura se tratando de perda de sinal, é expressa em a qualquer momento. valor negativo. Um decréscimo de potência de 3 dB entre a entrada e a saída significa que a saída No caso específico dos Sistemas de Cabeamento possui a metade da potência do sinal de entrada; Estruturado utilizando cabos metálicos, estes são classificados pelas especificações de desempenho Crosstalk ou Diafonia – A palavra "crosstalk" existentes na forma de "categorias" (categoria 3, categoria originou-se da telefonia, sendo este fenômeno 4, categoria 5e, etc). Quanto mais alta a categoria, mais compreendido através da comparação com o exigentes são os limites das especificações, pois maior efeito da diafonia, onde determinada pessoa será o volume de informações que será transportado por falando ao telefone ouve conversações de estes sistemas. terceiros (também conhecido como "linha cruzada"). É a medida da interferência elétrica Por esse motivo existem valores limites para cada uma gerada em um par pelo sinal que está trafegando dessas categorias, que devem ser atendidos quando os num par adjacente dentro do mesmo cabo produtos que compõem uma determinada solução são (expressa em dB); testados. Se os valores são atendidos, o produto é classificado conforme aquela categoria correspondente. Delay Skew ou Atraso de Propagação – é a medida de quanto tempo o sinal leva para viajar Throughput de uma extremidade a outra do link (entre o transmissor e o receptor, expresso em ns); 3
  • 4. Perda de Retorno ou RL (Return Loss) - é a Lista de Exercícios 05 medida da taxa de potência refletida no sistema (expressa em dB), que simplesmente pode ser 1. Qual a conseqüência de se improvisar um sistema de definida como a quantidade de sinal que retorna cabeamento de rede? devido ao descasamento de impedância da carga 2. Qual a vantagem de se usar um sistema estruturado acoplada no final do cabo. Existem várias de cabeamento de rede? possibilidades de falhas devido à Perda por Retorno, como a variação na impedância do 3. O que podemos entender pela diferença entre comprimento do cabo numa conexão cruzada, “perturbações eletromagnéticas" e "interferências práticas de instalação incorretas, cabos e eletro-magnéticas ”? conectores usados indevidamente, entre outros. 4. Quais as perturbações eletromagnéticas encontradas Normalmente, a Perda de Retorno do canal é apontada em sistemas de cabeamento de rede? como a principal responsável pelo aumento nos valores da 5. Quais as considerações sobre os materiais de taxa de BER. Embora a perda de retorno seja um dos canaletas e dutos utilizados nos sistemas de fatores que afeta a performance do canal, o crosstalk cabeamento frente as interferências eletro- torna-se muito mais crítico, pois, como o efeito da magnéticas ? interferência de "linha cruzada" ocorre com maior intensidade nas terminações dos cabos (onde é feito o 6. O que podemos entender por “Compatibilidade ponto de conexão), pode prejudicar o desempenho de Eletromagnética”? todos os recursos da rede, com uma alta taxa de BER. 7. O que a norma ANSI/EIA/TIA-569-A define sobre o Conclusão espaçamento entre cabeamentos de rede e energia? A avaliação do desempenho dos sistemas estruturados 8. Qual a relação entre as categorias de um cabeamento tem por objetivo suprir a necessidade do transporte de e as especificações de desempenho? altas taxas de informação gerada pela convergência dos diversos serviços de rede, bem como realizar o 9. O que podemos entender por “ hroughput” de um T canal de comunicação? prognóstico para expansões futuras, preparando essa estrutura para suportar um variado número de novos 10. O que podemos entender por “BER” de um canal de serviços. comunicação? A instalação de um sistema de cabeamento estruturado 11. Quais os fatores que interferem negativamente no com desempenho satisfatório tem como conseqüência “Throughput” do sistema de cabeamento? direta a melhoria dos parâmetros da Qualidade dos Serviços (QoS). Esse resultado é obtido a partir de um 12. Qual o fator interferente mais crítico apontado pelo projeto bem elaborado, da qualidade do material autor? Justifique. empregado e do preparo técnico do pessoal executante. 13. Qual o objetivo da Norma TIA/EIA 568-A? Quanto melhor for o resultado desses parâmetros de 14. Quais os subsistemas de um sistema de cabeamento desempenho, maior será a margem ou a folga dos estruturado? produtos em relação aos limites impostos pelas especificações e maior a satisfação dos usuários. 15. Quais as mídias reconhecidas para o cabeamento do backbone? Texto 04 16. Como a norma NBR 14565 define CM8v e PT? 17. Segundo a norma NBR 14565 quantos pontos e de Guia de referência sobre os principais tópicos da quais tipos devem ser previstos a cada 10m² de área Commercial Building Telecommunications Cabling de trabalho? Standard TIA/EIA-568-A 18. Em um projeto de cabeamento de rede o que significa “ 4xCSU4P” e “1xCPFoMM4F”? Texto 05 19. Qual a seqüência básica de elaboração de um projeto de cabeamento estruturado segundo a NBR 14565? Procedimento básico para elaboração de projetos de 20. Quais os desenhos recomendados em um projeto de cabeamento de telecomunicações para rede interna cabeamento estruturado segundo a NBR 14565? estruturada – NBR 14565 Disponíveis no sitio http://www.cefetrn.br/~walmy 4

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