Tecnologia
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Tecnologia
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Fundamentos de Rede e Cabeamento Estruturado
Cabeamento Estruturado
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Cabeamento Estruturado
• A importância do cabeamento
• Cabeamento para redes pequenas x cabeamento para grandes redes– dificuldades– complexidade
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Cabeamento Estruturado
• Um cabeamento estruturado é baseado em segmentos de cabos entre dois pontos que são instalados de acordo com as especificações publicadas nas normas de cabeamento estruturado
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Cabeamento Estruturado
• Vantagens de construir um cabeamento de acordo com as normas:– confiabilidade– gerenciamento– flexibilidade
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Cabeamento Estruturado
• Um sistema de cabeamento baseado nos padrões e normas e utilizando componentes de alta qualidade permite que a rede trabalhe sempre em seu limite, alem de tornar os serviços estáveis para os usuários finais
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Cabeamento Estruturado
• Cabeamento é a infra-estrutura básica de uma rede– cabeamento = fundação de um edifício
• A qualidade da rede está diretamente relacionada à qualidade de seu cabeamento
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• A Engenharia de Cabling é a área responsável pelo projeto e implementação do cabeamento estruturado, tendo como compromissos básicos:
• Garantia de disponibilidade dos recursos da rede;
• Garantia de desempenho da rede, ou seja, que cada aplicação tenha um tempo de resposta satisfatório.
Cabeamento Estruturado
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• garantia de disponibilidade seria utilizar recursos de infra-estrutura que tenham alto MTBF – Mean Time Between Failure – e baixo MTTR – Mean Time To Repair.
Cabeamento Estruturado
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• garantia de desempenho seria permitir um tempo de resposta aceitável das transações, utilizando para isso recursos de infra-estrutura compatíveis com a velocidade de rede necessária para as aplicações.
• Outro fator determinante e a segmentação da rede, que pode ser feita utilizando-se como base o mapeamento do perfil de tráfego
Cabeamento Estruturado
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Cabeamento estruturado x não-estruturado
Estruturado Não Estruturado
Passagem de cabos por dutospróprios
Passagem de cabos utilizando ainfra-estrutura telefônica
Definição de padrão paradistribuição de áreas de trabalho noespaço disponível na planta daempresa e lançamento de cabos paratodos os pontos mapeados
Passagem de cabos apenas para asworkstations existentes
Previsão de crescimento Sem previsão de crescimento
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Cabeamento estruturado x não-estruturado
Estruturado Não Estruturado
Utiliza equipamentos de manobra,como patch panels e blocos
P Não utiliza equipamentos demanobra, como patch panels oublocos
Defin Provável utilização de obrascivis
Raramente utiliza obras civis
A utilização dos dutos de passagemficam dentro do definido pelasnormas
A utilização dos dutos de passageme total e, geralmente, tais dutos setornam insuficientes
Alto custo inicial Baixo custo inicial
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Cabeamento estruturado x não-estruturado
Estruturado Não Estruturado
Baixo custo de operação P Alto custo de operação
Alta flexibilidade Baixa flexibilidade
Documentação adequada econfiável, com utilização de umpadrão de identificação único econsistente em todos os elementosde cabling
Pouca ou nenhuma documentação
Fácil de administrar Difícil administração
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Cabeamento não-estruturado
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Cabeamento estruturado
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Normas e Recomendações
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Normas e Recomendações
• não encontraremos nenhuma indicação de como construir o cabeamento nos padrões do protocolo Ethernet, pois os padrões de cabeamento são diferentes e estão fora do escopo do protocolo Ethernet
• As normas para cabeamento estruturado são basicamente geradas pela ANSI/EIA/TIA e pela ISO
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Normas e Recomendações
• A ISO – International Organisation for Standardization – e uma entidade mundialmente reconhecida na geração de padrões e normas voltadas para diversas áreas e órgãos. A ISO, estão ligados diversos outros órgãos, como a IEEE e o ITU-T. A norma da ISO que trata de cabling e a ISO-11801 (http://www.iso.org).
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Normas e Recomendações
• O American National Standard Institute (ANSI), Eletronic Industries Association (EIA) e a Telecommunication Industries Association (TIA) são organizações que geram padrões para diversas áreas, assim como a ISO, porem mais voltadas para o mercado Americano
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• As normas da ANSI/EIA/TIA são amplamente utilizadas no mundo, por serem independentes de fabricante, e também são as mais utilizadas no Brasil
• A mais recente versão das especificações de cabeamento estruturado é chamada de ANSI/EIA/TIA-568-A Commercial Building Telecommunications Cabling Standard
Normas e Recomendações
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• O objetivo da norma ANSI/EIA/TIA é fornecer um sistema de cabeamento de uso geral e independente de fornecedor, que pode ser utilizado para dados, voz e vídeo
• Antes da criação das normas ANSI/EIA/TIA, não havia um guia ou padrão independente de fabricante que poderia ser utilizado
Normas e Recomendações
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Normas e Recomendações
• Nos anos 80, os sistemas de cabeamento eram projetados principalmente para suportar telefones e incluíam somente cabos de par trancado para transporte de voz analógica
• Se desejássemos transportar dados, deveríamos instalar um sistema de cabeamento proprietário de algum fabricante de computador, como, por exemplo, a rede Token Ring da IBM.
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Normas e Recomendações
• Necessitava passar vários cabos proprietários para suportar os diversos equipamentos utilizados na rede.
• Cada fabricante utilizava cabos e conectores incompatíveis com os demais.
• cada vendedor tinha uma visão diferente de como deveria ser o sistema de cabeamento
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Normas e Recomendações
• As normas da ANSI/EIA/TIA criram uma única origem de especificações e recomendações para sistemas de cabeamento estruturados,
• Atualmente os fabricantes seguem essa mesma origem
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Normas e Recomendações
• A norma ANSI/EIA/TIA-568-A define, por exemplo, os requisitos de componentes, distancias de segmentos de cabos e configurações físicas, funcionais e mecânicas das tomadas e conectores
• Podemos projetar sistemas de cabeamento estruturado utilizando componentes de diversos fabricantes e suportando alem de dados, voz e vídeo.
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ANSI/EIA/TIA-568-A
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ANSI/EIA/TIA-568-A
• Primeira versão em 1995, atualizada em 1998 e 1999
• Define um padrão para sistemas de cabeamento para edifícios comerciais que suportam redes de dados, voz e vídeo
• Define os critérios técnicos e de desempenho para o cabeamento
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ANSI/EIA/TIA-568-A
• A principal atualização feita em 1999 diz respeito aos requisitos de desempenho do padrão de cabeamento categoria 5E
• o cabeamento para edifícios comerciais deve fornecer o seguinte:– Sistema global de telecomunicações para ambientes
empresarias;
– Meio de comunicação, definição de topologia física, pontos de conexão e meio de administração;
– Liberdade de escolha e independência de fornecedores;
– Produtos de telecomunicações para uso em ambientes empresarias;
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ANSI/EIA/TIA-568-A
• o cabeamento para edifícios comerciais deve fornecer o seguinte:– Meio de comunicação, definição de topologia
física, pontos de conexão e meio de administração;
– Liberdade de escolha e independência de fornecedores;
– Produtos de telecomunicações para uso em ambientes empresarias;
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ANSI/EIA/TIA-568-A
• Categorias UTP definidas:
Categoria Máxima taxade
transmissão
Freqüência Aplicação
1 Ate 1 Mbps 1MHz Voz analogize, ISDNBasic Rate
2 4 Mbps 16 MHz Token-Ring (4Mbps)
3 16Mbps 20MHz Token-Ring (4 e16Mbps) e Ethernet(10Mbps)
4 10Mbps 20MHz Token-Ring (16Mbps)e Ethernet (10 Mbps),porem não foi muitoutilizado
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ANSI/EIA/TIA-568-A
Categoria Máxima taxade
transmissão
Freqüência Aplicação
5 100Mbps
1000Mbps (4pares)
100MHz FastEthernet (100Mbps).Atualmente não e maissuportado pois foisubstituído pelo Cat5E
5E 1000Mbps 250MHz FastEthernet 100Mbps
155Mbps ATM
Gigabit Ethernet
6 1000Mbps 400MHz Gigabit Ethernet. Alta Bandade rede para as aplicações eé o cabeamento de redemais utilizado em novasinstalações.
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ANSI/EIA/TIA-568-A
Categoria Máxima taxade
transmissão
Freqüência Aplicação
6E 10000Mbps Ate 625 MHz 10Gigabit Ethernet(10Gbase-T)
7 (ISOClasse F,ainda nãooficial)
10000Mbps De 600 a 700MHz
Vídeo sob demanda
Teleradiologia
Sistemas blindados
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Topologia Hierárquica
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Topologia hierárquica
Sala de Equipamentos
Sala de Equipamentos
Armário de Telecomuni-
cacoes
Armario de Telecomuni-
cacoes
Armario de Telecomuni-
cacoes
Armario de Telecomuni-
cacoes
Armario de Telecomuni-
cacoes
Area de Trabalho
Área de Trabalho
Área de Trabalho
Area de Trabalho
Area de Trabalho
Área de Trabalho
Area de Trabalho
Area de Trabalho
Cabeamento Horizontal
Cabeamento Vertical (Backbone)
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Componentes do sistema de Cabeamento estruturado
Instalações de Entrada
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Instalações de Entrada
• fronteira entre a rede externa e a rede interna de uma empresa
• instalados os componentes de rede necessários para que as operadoras de telecomunicações fornecem os serviços de dados e voz
• se definir o ponto de demarcação (Demarcation Point)
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Área de Trabalho
![Page 38: Tecnologia](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062517/5681365e550346895d9dec10/html5/thumbnails/38.jpg)
Área de Trabalho
• Local no qual são instalados as tomadas, espelhos, cabos e conectores necessários para fornecer serviços de dados, voz e imagem para o usuário final
• São usados patch cords para a conexão de equipamentos
• comprimento máximo do patch cord e de 3 metros e tal cabo tem os mesmos conectores e pinagens em ambas as extremidades
![Page 39: Tecnologia](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062517/5681365e550346895d9dec10/html5/thumbnails/39.jpg)
Área de Trabalho
• Patch cords não devem ser manualmente “fabricados”
• Para cada work área, devemos lançar pelo menos dois pontos de serviço de telecomunicações
• Mínimo 10 metros quadrados de área útil
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Cabeamento Horizontal
![Page 41: Tecnologia](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062517/5681365e550346895d9dec10/html5/thumbnails/41.jpg)
Cabeamento horizontal
• Porção do sistema de cabeamento que se estende do outlet/conector de telecomunicações da área de trabalho ate a conexão cruzada horizontal (cross connect horizontal)
• Link básico
• Comprimento máximo: 90 metros
![Page 42: Tecnologia](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062517/5681365e550346895d9dec10/html5/thumbnails/42.jpg)
Cabeamento horizontal
• Esse cabeamento deve ser manobrado o mínimo possível após a instalação
• Deve suportar múltiplos serviços
• Se o cabeamento utilizado é de cobre, deve-se evitar passá-lo em locais sujeitos à interferências eletromagnéticas
![Page 43: Tecnologia](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062517/5681365e550346895d9dec10/html5/thumbnails/43.jpg)
Cabeamento horizontal
• Cabos permitidos:• cabos UTP – Unshield Twisted Pair – de quatro pares
(100 Ohm), • ScTP – Screened Twisted Pair – de quatro pares (100
Ohm), • ScTP de dois pares (150 Ohm), • um par de fibra ótica multimodo (62.5/125 microns)• cabo coaxial de 50 Ohm (porém este não é mais
recomendado pela norma para utilização em novas instalações).
![Page 44: Tecnologia](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062517/5681365e550346895d9dec10/html5/thumbnails/44.jpg)
Cabeamento horizontal
• Cabos permitidos:• cabos UTP – Unshield Twisted Pair – de quatro pares
(100 Ohm), • ScTP – Screened Twisted Pair – de quatro pares (100
Ohm), • ScTP de dois pares (150 Ohm), • um par de fibra ótica multimodo (62.5/125 microns)• cabo coaxial de 50 Ohm (porém este não é mais
recomendado pela norma para utilização em novas instalações).
![Page 45: Tecnologia](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062517/5681365e550346895d9dec10/html5/thumbnails/45.jpg)
Cabeamento horizontal
• O comprimento total do cabeamento horizontal, incluindo o link básico e os patch cords, não pode ser superior a 100 metros
• Chamamos de canal o link básico e os patch cords utilizados no armário de telecomunicações e na área de trabalho
![Page 46: Tecnologia](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062517/5681365e550346895d9dec10/html5/thumbnails/46.jpg)
Cabeamento horizontal
• . As especificações da norma IEEE 802.3 para segmentos Ethernet são baseadas no canal e não somente no link básico
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Sala de Equipamentos
![Page 48: Tecnologia](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062517/5681365e550346895d9dec10/html5/thumbnails/48.jpg)
Sala de Equipamentos
• Locais planejados para acomodar todos os equipamentos ativos e passivos de telecomunicações que deverão atender a todo o prédio ou campus
• Também chamado de armário principal
• Os Armários de Telecomunicações são interligados a Sala de Equipamentos através do cabeamento vertical
![Page 49: Tecnologia](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062517/5681365e550346895d9dec10/html5/thumbnails/49.jpg)
Sala de Equipamentos
• Aos Armários de Telecomunicações são conectadas todas as áreas de trabalho através do cabeamento horizontal
• Assim, de forma indireta, todas as áreas de trabalho estão interconectadas a Sala de Equipamentos
![Page 50: Tecnologia](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062517/5681365e550346895d9dec10/html5/thumbnails/50.jpg)
Sala de Equipamentos
As salas devem ter espaço para que os técnicos possam trabalhar nos equipamentos;
Nestas salas podem coexistir uma porção das Instalações de Entrada, bem como do Armário de Telecomunicações para o andar;
![Page 51: Tecnologia](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062517/5681365e550346895d9dec10/html5/thumbnails/51.jpg)
Sala de Equipamentos
• Essa sala deve ser flexível para acomodar aplicações atuais e futuras, permitindo o aumento da quantidade de equipamentos, sem grande impacto nos serviços
![Page 52: Tecnologia](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062517/5681365e550346895d9dec10/html5/thumbnails/52.jpg)
Armários de Telecomunicações
![Page 53: Tecnologia](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062517/5681365e550346895d9dec10/html5/thumbnails/53.jpg)
Armários de Telecomunicações
• locais destinados a proverem serviços a um pavimento e não a todo um edifício, como as salas de equipamentos
• interconecta o cabeamento vertical ao cabeamento horizontal do pavimento, utilizando-se de equipamentos de conexão adequados, como patch panels e blocos.
![Page 54: Tecnologia](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062517/5681365e550346895d9dec10/html5/thumbnails/54.jpg)
Armários de Telecomunicações
• Local para realização da manobra horizontal (os tipos de manobras serão explicados mais adiante), permitindo uma rápida mudança de pontos de telecomunicações no pavimento;
• Pode ser utilizado para ponto de interligação intermediária entre diversas partes do sistema de cabeamento estruturado;
![Page 55: Tecnologia](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062517/5681365e550346895d9dec10/html5/thumbnails/55.jpg)
Armários de Telecomunicações
• Devem ter acesso restrito e controlado, pois abrigam equipamentos de telecomunicações, hardwares de conexão e cabos.
![Page 56: Tecnologia](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062517/5681365e550346895d9dec10/html5/thumbnails/56.jpg)
Manobras e Conexões
![Page 57: Tecnologia](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062517/5681365e550346895d9dec10/html5/thumbnails/57.jpg)
Manobras e conexões
• conexão é a forma pela qual são interligados os diversos componentes de um sistema de cabeamento.
• Ha dois tipos de conexões:
– manobra (cross connection) e
– interconexão (interconnection).
![Page 58: Tecnologia](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062517/5681365e550346895d9dec10/html5/thumbnails/58.jpg)
Manobras e conexões
• Interconexões ocorrem quando conexões simples são feitas ao cabeamento vertical ou horizontal, por exemplo, quando conectamos um par de fibra ótica
• Manobras são mudanças nas conexões entre cabos e hardwares de conexão com o objetivo de se alterar um ou mais pontos de telecomunicações, sem ter que agir sobre o cabeamento horizontal ou a área de trabalho do usuário
![Page 59: Tecnologia](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062517/5681365e550346895d9dec10/html5/thumbnails/59.jpg)
• Há três tipos de manobras: – manobra principal (Main Cross connect), – manobra intermediária (Intermediate cross
connect) e– manobra horizontal (Horizontal Cross
connect).
Manobras e conexões
![Page 60: Tecnologia](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062517/5681365e550346895d9dec10/html5/thumbnails/60.jpg)
• A manobra principal é aquela realizada na sala de equipamentos que lida com cabos de entrada e de cabeamento vertical. Este tipo de manobra afeta todo o sistema de cabeamento estruturado.
Manobras e conexões
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• A manobra intermediária é aquela realizada entre a manobra principal e a manobra horizontal sobre o cabeamento vertical.
Manobras e conexões
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• A manobra horizontal é aquela realizada sobre o cabeamento horizontal e afeta somente uma parte (geralmente um pavimento) do cabeamento estruturado. Esta manobra e geralmente feita nos armários de telecomunicações.
Manobras e conexões
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Cabeamento Vertical
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Cabeamento vertical
• Por onde passa o maior tráfego da rede e por onde esse tráfego e distribuído
• Cabeamento vertical tem como função fornecer interconexão entre os Armários de Telecomunicações, Sala de equipamentos e Instalações de Entrada
• Backbone da rede
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Cabeamento vertical
• Utilizar cabos atuais que permitam alta velocidade de transmissão, pois por esse cabeamento passara um grande quantidade de tráfego;
• Definição do local de passagem desses cabos, geralmente utiliza-se shafts existentes para tal fim nos edifícios;
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Cabeamento vertical
• Hardwares de conexão de boa qualidade para finalizar todo o cabeamento;
• Planejado para ter uma vida útil de 3 a 10 anos
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Cabeamento vertical
• Cabos reconhecidos pela norma:– par trancado não-blindado (UTP – Unshielded
Twisted Pair), – Par trancado Laminado (ScTP – Screened
Twisted Pair), – Par trancado blindado (STP – Shielded
Twisted Pair), – Fibra ótica multimodo 62.5/125 microns, – Fibra ótica monomodo 8-9/125 microns.
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Topologia hierárquica
Sala de Equipamentos
Sala de Equipamentos
Armário de Telecomuni-
cacoes
Armario de Telecomuni-
cacoes
Armario de Telecomuni-
cacoes
Armario de Telecomuni-
cacoes
Armario de Telecomuni-
cacoes
Area de Trabalho
Área de Trabalho
Área de Trabalho
Area de Trabalho
Area de Trabalho
Área de Trabalho
Area de Trabalho
Area de Trabalho
Cabeamento Horizontal
Cabeamento Vertical (Backbone)
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Interconexão de vários edifícios
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Interconexão de edifícios
ER e EF ER
ER
Operadoras
Principal
Cabeamento de Backboneinter-edifícios
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Equipamentos de Conexão
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Equipamentos de conexão
• Todo componente do sistema de cabeamento responsável por conectar cabos ou fibras pode ser considerado equipamento de conexão
• Equipamentos ativos
• Equipamentos passivos
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Hub
• Ponto central em uma rede com topologia estrela
• Barramento centralizado, tendo portanto uma topologia física em estrela e uma topologia lógica em barramento
• Quando um sinal chega em uma porta do hub, esse equipamento regenera e amplifica o sinal e o retransmite para todas as outras portas
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Hub
• meio físico compartilhado
• barramento lógico internamente e funciona da mesma forma que um barramento físico
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Hub
Barramento físico = meio compartilhado HubBarramento Lógico = meio compartilhado
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Switch
• Equipamento fisicamente similar ao Hub, mas funcionalmente diferente
• Centro de uma rede local com topologia física estrela
• Switch segmenta a rede em vários domínios de colisão diferentes
• Não retransmite o sinal recebido em uma porta para todas as outras
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Switch
Hub
Único domínio de colisão
Switch
Cada porta é um domínio decolisão
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Conectores e Tomadas
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Conectores e Tomadas
• Para cada meio de transmissão é padronizada sua conectorização, especificando características:– físicas, – mecânicas, – funcionais, – MTBF e– MTTR
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Conectores cabos coaxiais
• Tipo N
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Conectores cabos coaxiais
• Tipo BNC
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Conectores cabos coaxiais
• Tipo F
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Conectores cabos TP
• RJ-45
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Conectores cabos TP
• Tomada modular
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Conectores óticos
• Conector ST
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Conectores óticos
• Conector SC
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Blocos de Conexão
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Blocos de conexão
• A utilização de blocos nasceu com a telefonia
• Blocos utilizados em cabeamento estruturado diferem totalmente dos blocos de telefonia
• Blocos são instalados em placas de madeira compensada fixados na parede ou em suportes diretamente no rack de telecomunicações
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• Bloco BLI
Blocos de conexão
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• Bloco 110
Blocos de conexão
![Page 91: Tecnologia](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062517/5681365e550346895d9dec10/html5/thumbnails/91.jpg)
• Bloco Krone LSA
Blocos de conexão
![Page 92: Tecnologia](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062517/5681365e550346895d9dec10/html5/thumbnails/92.jpg)
Patch Panel
![Page 93: Tecnologia](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062517/5681365e550346895d9dec10/html5/thumbnails/93.jpg)
Patch Panel
• Equipamento passivo
• Ponto central em uma topologia estrela
• Os cabos que vem das áreas de trabalho (cabeamento horizontal) são conectorizados no patch panel e, utilizando patch cords, conectamos as áreas de trabalho aos equipamentos ativos
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Patch Panel
![Page 95: Tecnologia](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062517/5681365e550346895d9dec10/html5/thumbnails/95.jpg)
Transceiver
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Transceiver
• Pequenos equipamentos que têm a função de transformar um tipo de interface em outro, por exemplo, de AUI para RJ-45