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Cd l7 082

  1. 1. CEFET/GETIN/CTAI - Comunicação de Dados Lista de Exercícios 07 Porque Usar Sistemas Estruturados Uma infra-estrutura de com cabeamento estruturado comporta as mais variadas aplicações, pois, sendo Artigos de José Mauricio Santos Pinheiro disponíveis em uma rede física com capacidade de suportar sinais de http://www.projetoderedes.com.br/ voz, dados, imagem e sinais de controle, tem uma ampla gama de usos, independentemente do tipo de aplicação (comercial, industrial ou residencial), A operacionalização de uma rede de computadores propiciando desde controle de sistemas industriais, tem como objetivos básicos prover a comunicação interligação de sistemas de segurança, controle de confiável entre os vários sistemas de informação, acesso, sistemas multimídia, vídeo conferência etc. melhorar o fluxo e acesso às informações, bem como agilizar a tomada de decisões administrativas e facilitar A estruturação das redes de dados e de a comunicação dos usuários dentro das empresas e telecomunicações dentro das empresas é um passo entre as empresas, seus clientes, parceiros e importante para que estas possam responder de forma fornecedores. rápida e eficaz às solicitações cada vez maiores de recursos de comunicação e, dentro dessa realidade, os Dessa maneira, podemos definir que uma das sistemas estruturados destacam-se como uma solução finalidades mais simples de uma rede de computadores economicamente viável e tecnicamente eficaz. é o compartilhamento das informações entre dois ou mais usuários. Entretanto, podem ser necessários compartilhamentos mais complexos e com grande tráfego de informações e, conseqüentemente, redes com diversos níveis de complexidade. Interferência Eletromagnética em Redes Ainda é comum a prática de se improvisar sistemas de de Computadores cabeamento para a interligação dessas redes sem existir um planejamento e estudos prévios. O cabeamento é normalmente instalado ao acaso, sem a A interferência eletromagnética (EMI) é um dos observação de técnicas específicas. Nesses casos, um maiores causadores de falhas em redes de novo ponto de rede deve ser instalado cada vez que se computadores, principalmente quando são utilizadas deseja utilizar uma nova aplicação ou quando ocorrem tubulações e canaletas inadequadas para o transporte mudanças de layout dentro da edificação. da infra-estrutura de cabeamento. Para facilitar as mudanças e tornar a comunicação As interferências eletromagnéticas podem ser mais eficiente são utilizadas diversas técnicas, entre originadas internamente e/ou externamente ao sistema elas o conceito de sistemas estruturados. A utilização de comunicação, mas sua causa sempre se origina nas de sistemas estruturados no projeto de redes torna perturbações eletromagnéticas. Cabe aqui salientar a possível conectar, em um mesmo ponto de ligação, diferença entre os termos "perturbações computadores, sistemas de telefonia e de alarme, eletromagnéticas" e "interferências eletromagnéticas", distribuição de vídeo e TV a cabo, etc. Logo, um comumente utilizadas na literatura técnica. O primeiro sistema estruturado tem como característica básica ser designa a causa e o segundo o efeito que é observado um sistema multimídia capaz de proporcionar acesso nos sistemas de comunicação. aos vários sistemas de comunicação (voz, dados, Um exemplo bem prático está em uma instalação de imagens, sinais de controle) através de um único cabeamento estruturado utilizando cabos não sistema de cabeamento. O propósito dessa infra- blindados, onde os mesmos estão sujeitos a todo tipo estrutura de rede é prover uma base sólida para o bom de perturbações eletromagnéticas internas e/ou desempenho das redes de comunicação existentes, externas. As perturbações com origem interna são visando a longevidade do sistema. geradas dentro do ambiente por onde passam os Por definição, um sistema estruturado baseia-se na cabos de dados e de voz digital (cabeamento lógico) e disposição de uma rede de cabos que suporte qualquer outros tipos de cabos como, por exemplo, de energia equipamento de telecomunicações (todos os sistemas elétrica. Já as perturbações de origem externa são de sinais de baixa voltagem que conduzam campos eletromagnéticos vindos de fora da rede de informações dentro dos edifícios, tais como voz, dados, dutos ou canaletas e que causam perturbações imagem, segurança, etc.) e que possa ser facilmente diretamente sobre os cabos lógicos, como sinais de redirecionada, no sentido de prover um caminho de TV, ondas de rádio, motores elétricos, etc. Os cabos transmissão entre quaisquer pontos desta rede. lógicos instalados em uma canaleta ficam sujeitos a fontes geradoras de perturbações quando são Uma rede estruturada elimina a dispersão dos cabos instalados paralelamente com cabos de energia, destinados ao transporte dos sinais de dados na área compartilhando a mesma infra-estrutura, tendo como de instalação, não permitindo a mistura com os demais efeito interferências eletromagnéticas indesejáveis cabos de eletricidade e controle, por exemplo, como o crosstalk (diafonia). identificando os cabos e facilitando a manutenção. As perturbações quer sejam provenientes de ondas Um sistema estruturado dessa forma, garante a eletromagnéticas externas ou de outros cabos flexibilidade e facilidade de manutenção. Com esta próximos que transmitem outras formas de energia ou solução, é possível eliminar os cabos desnecessários, sinal dentro de uma mesma tubulação ou canaleta, já que é feito um remanejamento na estrutura da rede. devem ter um tratamento especial durante a etapa de 1
  2. 2. instalação do sistema de cabeamento, objetivando-se serviços que compartilham o mesmo duto ou canaleta adotar medidas para atenuar ou mesmo eliminar seus com a rede de dados, os mesmos deverão ser efeitos. Atualmente, o mercado de equipamentos e particionados, observando-se as seguintes situações: acessórios para instalação de redes de computadores dispõe basicamente de canaletas e dutos fabricados A tensão de alimentação deve ser inferior a com os seguintes materiais: 480V; Plástico – excelente isolante elétrico, mas As canaletas devem oferecer uma divisão não oferece proteção contra campos física para a rede lógica e elétrica; eletromagnéticos; A corrente nominal do cabeamento elétrico Alumínio – não oferece proteção elétrica (é não deve ser superior a 20A. um bom condutor de eletricidade), porém Ainda de acordo com a norma, para que sejam oferece boa blindagem eletromagnética; evitados os efeitos da interferência eletromagnética Aço (zincado ou pintado) – Não é bom devem ser mantidas distâncias mínimas entre os condutor de eletricidade, porém não oferece trechos por onde haverá a passagem dos cabos da proteção elétrica, mas proporciona boa rede lógica e de energia, conforme a tabela seguinte: blindagem eletromagnética. Fonte de interferência Distância mínima Dentre os tipos apresentados, os acessórios fabricados eletromagnética recomendada com alumínio são os que apresentam uma melhor blindagem eletromagnética interna e externa. Vários Motores ou 1,20m testes realizados em sistemas estruturados transformadores elétricos compartilhando a infra-estrutura com os cabos de energia demonstraram que a performance da rede Conduítes e cabos 0,30m lógica sofre uma redução sensível, principalmente elétricos quando utiliza canaletas e dutos de plástico. Lâmpadas fluorescentes 0,12m Segundo Faraday, um campo magnético variável pode criar uma corrente elétrica que por sua vez gera um Tabela 1 – Segundo a TIAEIA 569-A campo eletromagnético contrário ao que lhe deu origem. Esse efeito é o responsável pela atenuação DISTÂNCIA ENTRE FIAÇÃO LÓGICA E REDE das interferências quando são utilizados canaletas ou ELÉTRICA <= 480 v dutos de alumínio. Além desse fato, as canaletas de alumínio são praticamente imunes às correntes de Foucaut devido a sua condutibilidade elétrica. No caso < 2 2-5 > 5 COND. CONDIÇÕES das canaletas de plástico, estas não causam nenhuma kVA kVA kVA atenuação, pois o plástico não interfere nos campos eletromagnéticos. A - Cabeamento lógico não 12,7 30,5 A 61 cm tubulado próximo a rede Compatibilidade Eletromagnética (EMC) cm cm elétrica não tubulada. O ambiente eletromagnético é o resultado do funcionamento de diversos aparelhos, equipamentos B - Rede elétrica não tubulada ou sistemas, adicionados ao ruído ambiente no qual 6,4 15,2 30,5 ou equipamento elétrico B estão inseridos. A Compatibilidade Eletromagnética é a cm cm cm próximo a rede lógica com capacidade de um sistema, equipamento ou dispositivo tubulação aterrada. elétrico ou eletrônico funcionar no seu próprio ambiente eletromagnético com uma margem de segurança e C - Rede elétrica ou tubulação com os níveis ou desempenhos projetados, sem sofrer C - 7,6 15,2 aterrada próxima a rede lógica ou causar degradações inaceitáveis causando, como cm cm com tubulação aterrada. resultado, interferências eletromagnéticas (EMI) sobre outros dispositivos. Tabela 2 – Segundo a antiga TIAEIA 569 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 A norma ANSI/EIA/TIA-569-A, que tem como objetivo padronizar projetos e práticas de instalação de dutos e espaços para edifícios comerciais, bem como os Figura 1 - Exemplo de cabos de energia e lógicos em uma equipamentos que serão instalados, permite o mesma canaleta compartilhamento entre a rede lógica e a rede elétrica. Segundo essa norma, se a eletricidade é um dos 2
  3. 3. Conclusão Por esse motivo existem valores limites para cada uma dessas categorias, que devem ser atendidos quando os produtos que compõem uma determinada solução Redes de computadores são propensas a problemas são testados. Se os valores são atendidos, o produto é devido a sua susceptibilidade, ou seja, a falta de classificado conforme aquela categoria proteção para operar sem degradação na presença de correspondente. um distúrbio eletromagnético. Por esse motivo recomenda-se observar os critérios de compatibilidade Throughput eletromagnética para a alocação dos espaços de ambas as redes (lógica e elétrica), principalmente nos O Throughput pode ser definido como a capacidade percursos verticais, onde a faixa de valores de total de um canal em processar e transmitir dados freqüência de operação dos diversos sistemas de durante um determinado período de tempo. O termo comunicação é bastante diversificada. Dessa forma, "canal" é normalmente encontrado nas normas espera-se obter através de um projeto e instalação técnicas representando o meio de transmissão fim-a- adequados, uma rede com imunidade suficiente para fim entre dois pontos no qual existem conectados operar sem degradação na presença de distúrbios equipamentos de aplicações específicas. eletromagnéticos. Na prática, um canal é afetado por inúmeros fatores que diminuem sua capacidade de processar e É oportuno lembrar ainda que o custo dos materiais de transmitir. Para os sistemas de comunicação, e em infra-estrutura de cabeamento em uma rede de particular o cabeamento de redes locais, esses meios computadores pode representar de 2% a 5% do custo podem ser projetados de maneira a compensar tais de investimento da rede, mas também pode fatores. representar 75% dos problemas que surgirem durante sua vida útil, algo em torno dos 15 anos. Assim, a Um throughput adequado é essencial para transmitir escolha de material de qualidade e um projeto bem grandes quantidades de dados com poucos erros. Por feito são quesitos importantes na execução de um exemplo, a transmissão de streaming de vídeo sobre sistema de cabeamento. redes locais é uma aplicação em tempo real muito crítica quando se fala de taxa de erros. BER A BER – Bit Error Rate é a razão do número de bits incorretos recebidos pelo número de bits transmitidos. Desempenho em Sistemas A medida clássica do BER é feita transmitindo um bit Estruturados padrão conhecido e comparando este com um bit padrão recebido, ou então, comparando-se o bit Sistemas Estruturados transmitido com o bit recebido, numa medição direta. Podemos definir um Sistema de Cabeamento Em qualquer aplicação, altas taxas de BER Estruturado (Structured Cabling System – SCS) como representam performance insatisfatória. A necessidade um sistema baseado na padronização das interfaces e de minimizar os erros para maximizar o throughput é meios de transmissão, de modo a tornar a infra- crítica em aplicações de alta taxa de transmissão e, estrutura de cabos independente do tipo de aplicação e especificamente em transmissão de dados, altas taxas do layout. de BER simbolizam redes mais lentas em função das Um SCS é regido por padrões e normas internacionais, retransmissões de sinal. utilizando cabos e conectores padronizados, o que permite a conexão de qualquer equipamento em Fatores Interferentes qualquer ponto da rede. Para garantir a performance de uma rede local, as Esse sistema influencia fortemente o funcionamento e normas definem os parâmetros de desempenho que os a confiabilidade de toda a rede sendo, por esse motivo, sistemas de cabeamento devem atender para um dos métodos mais adequados para emprego em assegurar o bom funcionamento das aplicações como projetos de cabeamento de redes locais. a resistência ôhmica do cabeamento, impedância de conectores, os comprimentos máximos para os lances Especificações de desempenho em redes de cabo, etc. Entretanto, alguns fatores afetam metálicas negativamente o throughput da rede e, conseqüentemente a BER. Entre esses fatores O projeto de uma rede utilizando cabeamento destacam-se: estruturado não é elaborado apenas para atender aos padrões atuais, mas, também, para que esteja de Atenuação – representa a perda de potência conformidade com as tecnologias futuras, além de que o sinal sofre ao longo do percurso entre o proporcionar uma grande flexibilidade para alterações e transmissor e o receptor (expressa em dB). na expansões da infra-estrutura a qualquer momento. recepção. A atenuação aumenta diretamente com o comprimento do cabo. Ela é medida em No caso específico dos Sistemas de Cabeamento dB, e se tratando de perda de sinal, é Estruturado utilizando cabos metálicos, estes são expressa em valor negativo. Um decréscimo classificados pelas especificações de desempenho de potência de 3 dB entre a entrada e a saída existentes na forma de "categorias" (categoria 3, significa que a saída possui a metade da categoria 4, categoria 5e, etc). Quanto mais alta a potência do sinal de entrada; categoria, mais exigentes são os limites das especificações, pois maior será o volume de Crosstalk ou Diafonia – A palavra "crosstalk" informações que será transportado por estes sistemas. originou-se da telefonia, sendo este fenômeno compreendido através da comparação com o 3
  4. 4. efeito da diafonia, onde determinada pessoa empregado e do preparo técnico do pessoal falando ao telefone ouve conversações de executante. terceiros (também conhecido como "linha cruzada"). É a medida da interferência elétrica Quanto melhor for o resultado desses parâmetros de gerada em um par pelo sinal que está desempenho, maior será a margem ou a folga dos trafegando num par adjacente dentro do produtos em relação aos limites impostos pelas mesmo cabo (expressa em dB); especificações e maior a satisfação dos usuários. Delay Skew ou Atraso de Propagação – é a medida de quanto tempo o sinal leva para viajar de uma extremidade a outra do link (entre o transmissor e o receptor, expresso em Lista de Exercícios 06 ns); Perda de Retorno ou RL (Return Loss) - é a medida da taxa de potência refletida no 1. Qual a conseqüência de se improvisar um sistema sistema (expressa em dB), que simplesmente de cabeamento de rede? pode ser definida como a quantidade de sinal 2. Qual a vantagem de se usar um sistema que retorna devido ao descasamento de estruturado de cabeamento de rede? impedância da carga acoplada no final do cabo. Existem várias possibilidades de falhas 3. O que podemos entender pela diferença entre devido à Perda por Retorno, como a variação “perturbações eletromagnéticas" e "interferências na impedância do comprimento do cabo numa eletro-magnéticas”? conexão cruzada, práticas de instalação incorretas, cabos e conectores usados 4. Quais as perturbações eletromagnéticas indevidamente, entre outros. encontradas em sistemas de cabeamento de rede? Normalmente, a Perda de Retorno do canal é apontada como a principal responsável pelo aumento nos valores 5. Quais as considerações sobre os materiais de da taxa de BER. Embora a perda de retorno seja um canaletas e dutos utilizados nos sistemas de dos fatores que afeta a performance do canal, o cabeamento frente às interferências eletro- crosstalk torna-se muito mais crítico, pois, como o magnéticas? efeito da interferência de "linha cruzada" ocorre com 6. O que podemos entender por “Compatibilidade maior intensidade nas terminações dos cabos (onde é Eletromagnética”? feito o ponto de conexão), pode prejudicar o desempenho de todos os recursos da rede, com uma 7. O que a norma ANSI/EIA/TIA-569-A define sobre o alta taxa de BER. espaçamento entre cabeamentos de rede e energia? Conclusão 8. Qual a relação entre as categorias de um A avaliação do desempenho dos sistemas estruturados cabeamento e as especificações de desempenho? tem por objetivo suprir a necessidade do transporte de altas taxas de informação gerada pela convergência 9. O que podemos entender por “Throughput” de um dos diversos serviços de rede, bem como realizar o canal de comunicação? prognóstico para expansões futuras, preparando essa 10. O que podemos entender por “BER” de um canal estrutura para suportar um variado número de novos de comunicação? serviços. 11. Quais os fatores que interferem negativamente no A instalação de um sistema de cabeamento estruturado “Throughput” do sistema de cabeamento? com desempenho satisfatório tem como conseqüência direta a melhoria dos parâmetros da Qualidade dos 12. Qual o fator interferente mais crítico apontado pelo Serviços (QoS). Esse resultado é obtido a partir de um autor? Justifique. projeto bem elaborado, da qualidade do material 4

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