Como escolher o cabeamento correto

Tecnicamente, ao iniciar a fase de planejamento de uma nova instalação de cabeamento, você não precisa se preocupar com os tipos de aplicações utilizadas. Ainda assim, é uma boa ideia entender a aplicação de rede para a qual você está cabeando e como isso pode afetar o uso do sistema de cabeamento. Como escolher o cabeamento correto? Este artigo pode lhe dar algumas sugestões.

Identificar topologias de rede importantes para edifícios comerciais

Topologia refere-se ao layout físico da fiação e dos principais pontos de conexão de uma rede, e também ao método de transmissão de dados da rede e ao layout lógico, ou virtual, de seus pontos de conexão. Antes do advento do cabeamento estruturado, as topologias física e lógica eram frequentemente a mesma coisa. Por exemplo, uma rede com topologia em anel, na verdade, tinha a fiação indo de ponto a ponto em um anel. Isso pode ser confuso hoje em dia. A implementação do cabeamento estruturado padronizou uma configuração hierárquica em estrela como topologia física para redes modernas, e a eletrônica de rede cuida das topologias lógicas.

Escolher a topologia correta é importante porque ela afeta o tipo de equipamento de rede, o cabeamento, o caminho de crescimento e o gerenciamento da rede. Existem três tipos de topologia: estrela hierárquica, barramento e anel. As topologias são complexas porque algumas arquiteturas de rede parecem ser de um tipo de tecnologia, mas na realidade são de outro. Token Ring é um bom exemplo disso, pois utiliza hubs. Todas as estações são conectadas a um hub central, portanto, fisicamente, é uma topologia hierárquica em estrela; logicamente, porém, é uma topologia em anel. Frequentemente, dois tipos de topologia são usados juntos para expandir uma rede.

Topologia em estrela hierárquica

A topologia hierárquica em estrela é agora quase universal. É também a mais fácil das três arquiteturas de rede para cabear. A topologia hierárquica em estrela pode ser implementada em residências, escritórios ou até mesmo em um edifício. Todos os computadores nas topologias em estrela são conectados a dispositivos centrais como hub, switch ou roteador. A funcionalidade de todos esses dispositivos é diferente. Os computadores em uma rede são geralmente conectados ao hub, switch ou roteador com cabos de par trançado não blindado (UTP) ou par trançado blindado. Normalmente, em edifícios comerciais, há uma conexão cruzada horizontal com um switch de grupo de trabalho localizado em uma sala de telecomunicações (TR) que permite que o cabeamento de backbone se interconecte com o cabeamento horizontal.

Um método de menor custo envolve a instalação de conexões cruzadas horizontais e switches de grupo de trabalho em gabinetes de telecomunicações. Isso é padronizado na norma ANSI/TIA-568-C e é comumente chamado de fibra para o gabinete de telecomunicações (FTTE). Esses mini-patch panels e switches são instalados em gabinetes, instalados no alto ou em paredes, muito próximos a conjuntos de tomadas de equipamentos. Há dois benefícios e uma desvantagem nessa implementação. Um benefício dessa implementação da estrela hierárquica é que a utilização das portas do switch é tipicamente de 90% ou mais. Outro benefício é que os TRs podem ser menores, reduzindo os requisitos de energia e HVAC, já que os TRs não abrigam os equipamentos e os patch panels. Uma desvantagem prática do FTTE, levantada por alguns usuários, é a necessidade de manutenção do equipamento no ambiente de trabalho (por exemplo, acima dos cubículos de escritório) em vez de em um TR.

Outra implementação alternativa de uma topologia hierárquica em estrela, de acordo com a norma ANSI/TIA-568-C, é chamada de cabeamento centralizado. O cabeamento centralizado é uma topologia hierárquica em estrela que se estende da conexão cruzada principal em uma sala de equipamentos diretamente até uma tomada de equipamento, permitindo que um cabo seja puxado por uma sala de telecomunicações (ou gabinete) sem passar por um switch. O cabo pode ser uma bainha contínua da sala de equipamentos, ou dois cabos separados podem ser emendados ou interconectados na TR. Em ambos os casos, não há necessidade de usar um switch de grupo de trabalho em uma TR para interconectar um cabo de backbone a um cabo horizontal, já que todos os componentes eletrônicos estão centralizados na sala de equipamentos principal. Este subconjunto da topologia hierárquica em estrela é comumente chamado de fibra até a mesa (FTTD), pois emprega fibra para suportar distâncias maiores que 100 metros da sala de equipamentos principal/conexão cruzada até o equipamento/tomada de telecomunicações.

Topologia de barramento

Isso é usado em LANs com cada dispositivo conectado a um único cabo (cabo de barramento) por meio de diferentes tipos de conectores. Quando um dispositivo envia um sinal, ele viaja em todas as direções e alcança todas as máquinas conectadas ao cabo de barramento até ser estabelecido ou descartado pelo dispositivo de destino. Isso cria um possível ambiente de loop, e terminadores são necessários nas extremidades do cabo de barramento para impedir que os sinais entrem em loop. A topologia de barramento é a mais barata de configurar, mas possui um único ponto de falha. Simplificando, se o cabo principal cair, todo o domínio cai junto. A topologia de barramento é subdividida em:

Cada nó se conecta a um único meio de transmissão com dois pontos finais. O meio é chamado de backbone ou tronco. O barramento linear está sujeito a transmissões, e terminadores são necessários para absorver sinais e evitar loops. A topologia de barramento linear tem um único ponto de falha.

Cada nó se conecta a um meio de transmissão comum, mas o meio possui dois ou mais pontos finais. Isso é alcançado adicionando ramificações à seção principal (tronco, backbone). Funciona como o barramento linear, mas oferece redundância. O barramento distribuído pode ser facilmente confundido com a topologia em árvore discutida posteriormente.

Topologia em anel

Uma topologia em anel requer que todos os computadores estejam conectados em um círculo contíguo, como mostrado na figura abaixo. O anel não possui extremidades ou hubs. Cada computador no anel recebe sinais (dados) de seu vizinho, repete o sinal e o repassa para o próximo nó do anel. Como o sinal passa por cada computador no anel, uma única falha no nó ou no cabo pode afetar todo o anel.

Uma topologia em anel real é um verdadeiro incômodo para instalar cabos, pois a natureza cíclica do anel dificulta sua expansão por uma grande área física. Token Ring é uma topologia em anel. Mesmo que as estações Token Ring possam ser conectadas a uma MAU central (e, portanto, haja uma topologia em estrela), os dados no Token Ring trafegam de um nó para outro. Eles passam pela MAU todas as vezes.

Entenda as diferenças básicas entre cabeamento UTP e fibra óptica e seu lugar nas redes de proteção do futuro

As tecnologias de rede comuns hoje em dia (Ethernet, Token Ring, FDDI e ATM) podem usar cabeamento UTP ou de fibra óptica , e os profissionais de TI se deparam com a escolha. No início da década de 1990, os gerentes de rede acreditavam que estavam preparando seu sistema de cabeamento para o futuro ao instalar cabeamento de Categoria 4 em vez de Categoria 3. Hoje, os tomadores de decisão que precisam escolher entre componentes de cabeamento de Categoria 6 e 6A estão pensando em se preparar para o futuro. Cada categoria representa uma melhoria no potencial de transferência de dados e, portanto, uma medida de preparação para o futuro. Decidir se usar fibra óptica contribui para a decisão.

Ao considerar o cabo de fibra óptica, lembre-se de que você está tentando garantir que o sistema de cabeamento não precise ser substituído por um longo período, independentemente das futuras tecnologias de rede. Algumas perguntas que você deve se fazer ao decidir se a fibra óptica é a opção certa para você incluem:

À medida que as aplicações de rede evoluem, são necessários melhores meios de cabeamento UTP e de fibra óptica para atender à demanda por largura de banda. Como você verá pelos padrões, o usuário final tem muitas opções em uma categoria de meio. Existem muitos tipos de cabeamento UTP e de fibra óptica. Os padrões continuarão a evoluir, mas é sempre uma boa ideia instalar o melhor tipo de cabeamento, já que o custo dos sistemas de cabeamento estruturado (excluindo o custo de instalação) geralmente representa apenas 5 a 10% do custo total do projeto. Portanto, tomar as decisões certas hoje pode tornar a rede muito mais segura para o futuro.

Identificar as principais aplicações de rede e o meio de cabeamento preferido para cada uma

As aplicações de rede incluem Ethernet, Token Ring, Interface de Dados Distribuídos por Fibra (FDDI) e  Modo de Transferência Assíncrona (ATM). É importante entender os diferentes tipos de cabos utilizados por essas arquiteturas.

Ethernet

Ethernet é a aplicação de rede mais madura e comum. De acordo com a IDC (International Data Corporation, 2007), a Ethernet é usada em mais de 80% de todas as instalações de rede. Por que a Ethernet é tão popular? A razão é que, em uma rede adequadamente projetada e cabeada, a Ethernet é rápida, fácil de instalar, confiável e barata. A Ethernet pode ser instalada em praticamente qualquer tipo de sistema de cabeamento estruturado, incluindo cabos de par trançado não blindados e fibra óptica.

Anel de ficha

Desenvolvido pela IBM, o Token Ring utiliza uma arquitetura em anel para transmitir dados de um computador para outro. O Token Ring opera a 4 Mbps ou 16 Mbps; no entanto, um anel opera apenas a uma única velocidade. (Isso é diferente da Ethernet, onde nós de 10 Mbps e 100 Mbps podem coexistir na mesma rede.) Em hardware Token Ring mais antigo, é preciso ter cuidado para que um adaptador de rede operando na velocidade errada não seja inserido em um anel, pois isso pode desligar toda a rede.

Interface de dados distribuídos por fibra (FDDI)

A Interface de Dados Distribuída por Fibra (FDDI) é uma especificação de rede produzida pelo comitê ANSI X3T9.5 em 1986. Ela define uma rede de alta velocidade (100 Mbps) com passagem de tokens utilizando cabo de fibra óptica. Em 1994, a especificação foi atualizada para incluir cabo de cobre. A implementação do cabo de cobre foi designada TP-PMD, que significa Par Trançado - Dependente de Mídia Física. A FDDI demorou a ser amplamente adotada, mas por um tempo encontrou um nicho como uma tecnologia confiável e de alta velocidade para backbones e aplicações que exigiam conectividade confiável.

A FDDI pode operar como uma topologia em anel verdadeira ou pode ser fisicamente conectada como uma topologia em estrela. A imagem a seguir mostra um anel FDDI composto por estações de conexão dupla (DASs). Esta é uma topologia em anel verdadeira. Redes FDDI também podem ser conectadas como uma topologia em estrela hierárquica, embora ainda se comportem como uma topologia em anel.

Modo de Transferência Assíncrona (ATM)

O ATM ( modo de transferência assíncrona , não confundir com caixas eletrônicos) surgiu no início da década de 1990. O ATM foi projetado para ser um protocolo de comunicação de alta velocidade que não depende de nenhuma topologia de LAN específica. Ele utiliza uma tecnologia de comutação de células de alta velocidade que pode processar dados, bem como voz e vídeo em tempo real. O protocolo ATM divide os dados transmitidos em células de 48 bytes, que são combinadas com um cabeçalho de 5 bytes. O ATM suporta velocidades muito altas porque foi projetado para ser implementado por hardware em vez de software e é usado em velocidades de até 10 Gbps.

Conclusão

Para evitar falhas de rede dispendiosas, é necessário adequar os requisitos da sua aplicação às características adequadas do cabo. Escolher o cabo certo pode fazer a diferença entre o sucesso e o fracasso do sistema. Lembre-se das dicas mencionadas acima ao escolher o cabeamento para o seu sistema de rede, pois isso pode ajudá-lo a tomar as decisões certas.

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