Redes de computadores I Aula 3 Meios fsicos

Redes de computadores I Aula 3 – Meios físicos Prof Esp. : Diovani Milhorim

Meios de transmissão Meio físico sobre o qual a informação é enviada e recebida pelos dispositivos de rede.

Meios de transmissão Tipos de mídias n n Cabo coaxial Cabo metálico par trançado Fibra óptica Ondas de rádio

Meios de transmissão n n n O s meios de maneira geral podem ser classificados em confinados ou meios físicos e não-confinados ou meios rádio. Os meios confinados se caracterizam pelo fato de que a propagação da energia do sinal se dá nos limites físicos do meio, ou seja, o sinal é guiado ao longo de um caminho determinado pelo meio: par trançado, cabo coaxial, fibra óptica etc. Num meio não-confinado, a energia do sinal transmitido não é guiado ao longo de uma linha, mas, pelo contrário, ela se propaga livremente pelo espaço livre.

Meios de transmissão Meios confinados: n n O sinal elétrico transportado por uma linha de transmissão fica sob o ataque constante de elementos internos e externos. Dentro da linha de tranmissão os sinais se degradam por causa de diversas características elétricas, inclusive a oposição ao fluxo de elétrons, resistência, e a oposição a mudança de tensão e corrente, reatância: capacitiva ou indutiva.

Meios de transmissão Meios confinados: n n Externamente, impulsos elétricos de diversas fontes, como relâmpagos, motores elétricos e sistemas de rádio (EMI/RFI - Interferência Eletromagnética / Interferência de Radio. Freqüência) , podem afetar a linha de tranmissão ou cabo. Para limitar esta degradação do sinal devido aos elementos internos, em geral, aumenta-se a condutibilidade dos condutores e melhora-se a qualidade do tipo de isolamento.

Meios de transmissão Meios confinados: n A proteção contra sinais externos indesejáveis é feita de duas maneiras: blindagem e cancelamento. A blindagem é uma técnica de força bruta. Em um cabo blindado, cada par de fios ou grupo de pares de fios é envolto por uma trança ou malha metálica, que funciona como uma barreira para os sinais de interferência. Obviamente a blindagem aumenta o diâmetro e o custo do cabo.

Meios de transmissão Meios confinados: n O método de cancelamento funciona da seguinte maneira: A passagem de corrente elétrica em um fio condutor cria um pequeno campo eletromagnético circular ao redor dele. A direção da corrente no fio determina a direção das linhas de força eletromagnética que o circulam. Se os dois fios estiverem no mesmo circuito elétrico, eles terão correntes elétricas em sentidos opostos, gerando campos eletromagnéticos opostos que se cancelam e anulam, em alguns casos, também os campos externos. Este efeito de cancelamento é melhor aproveitado quando se trançam os fios.

Meios de transmissão Meios confinados: n O método de cancelamento:

Meios de transmissão Cabo coaxial n Consiste em um condutor de cobre central, uma camada de isolamento flexível, uma blindagem com uma malha metálica e uma cobertura externa.

Meios de transmissão Cabo coaxial n A malha externa do cabo coaxial faz parte, metade, do circuito elétrico, além de funcionar como blindagem para o condutor interno. Portanto, ele deve estabelecer uma sólida conexão elétrica em ambas as extremidades do cabo. Uma conexão com blindagem de má qualidade é a principal fonte de problemas em uma instalação de cabo coaxial.

Cabo coaxial Tipo RG 58 U RG 58 A Velocidade max. 10 Mbps 10 Mbps Impedância 50 ohms Distância max. 500 m 185 m Custo Baixo Indução de ruido Baixa conector Tipo N Tip BNC

Cabo coaxial n Conector BNC

Cabo coaxial Placa com conector BNC

Cabo coaxial Conector BNC com T

Cabo coaxial Vantagens Desvantagens Baixo custo de manutenção Limitado em distância e tecnologia Fácil instalar e conectar Pouca segurança, sofre danos com facilidade. Maior resistência ao ruído e indução de outros sinais Maior dificuldade em efetuar mudanças no cabeamento. .

Cabo par trançado O cabo UTP (unshield twisted pair) é composto por pares de fios, sendo que cada par é isolado do outro e todos estão juntos dentro de uma proteção mecânica externa.

Cabo par trançado Não há uma blindagem física no cabo UTP; ele obtém sua proteção pelo efeito de cancelamento dos pares trançados, sendo que o número de tranças varia de acordo com a necessidade de proteção, principalmente, a diafonia (sinal de um fio induzido no outro devido aos campos eletromagnéticos e a proximidade dos mesmos dentro do cabo) e ao nível de EMI/RFI.

Cabo par trançado

Cabo par trançado blindado Os cabos STP (shield twisted pair) combinam as técnicas de cancelamento e blindagem.

Cabo par trançado n Conector rj 45

Cabo par trançado n n n n Cat 1 Cat 2 Cat 3 Cat 4 Cat 5 e Cat 6 Cat 7 Serviços telefônicos e dados de baixa velocidade RDSI e circuitos T 1/E 1 - 1, 536 Mbps/2, 048 Mbps Dados até 16 MHz, incluindo 10 Base-T e 100 Base-T Dados até 20 MHz, incluindo Token-Ring Dados até 100 MHz, incluindo 100 Base-T Dados até 100 MHz, 1000 Base-TX Dados até 200/250 MHz, incluindo 1000 Base-T e TX Dados até 500/600 MHz

Cabo par trançado n n A diferença entre cada nível é o número de tranças por polegada, além das camadas isolantes externa e internas. Impedância de 100 ohms Conectores RJ 45 Mínimo de 2 pares de fios.

Cabo par trançado Vantagens Desvantagens Tecnologia bem assimilada Suscetível a ruídos Facilidade de inserir novos dispositivos Limitação de largura de banda Baixo custo Limitação de distância Pode-se utilizar o mesmo cabo para a rede telefônica

Fibra óptica Os cabos de fibra óptica são usados para transmitir sinais digitais de dados em forma de pulsos modulados de luz.

Fibra óptica

Fibra óptica Devem existir pelo menos um par de fibra para que ocorra comunicação. Uma fibra para transmissão e outra para recepção.

Fibra óptica Elementos da fibra óptica n Core (núcleo) n Cladding n Resina (buffer) n Capa plástica n Gel (opcional) n Capa externa (opcional) n Elemento de tração (kevlar)

Fibra óptica A fibra óptica é reconhecida pelo tamanho do core em relação ao cladding Ex: Fibra 62. 5/125 tem core de 62. 5 mícron e cladding de 125 mícron. Obs: 1 mícron é a milionésima parte de um centímetro.

Fibra óptica Tipos de fibra n Monomodo n Multimodo step index n Multimodo grade index

Fibra óptica Monomodo n Permite a passagem de um único raio de luz pelo core. n Longa distância n Utiliza laser como fonte de luz Obs: 9/125 mícron

Fibra óptica Multimodo n Permite a passagem de vários raios de luz no core (problemas de perda de largura de banda) n Curtas distâncias (redes locais) n Utiliza led como fonte de luz.

Fibra óptica Monomodo step index. Apresenta uma mudança acentuada do índice de refração na passagem do core para o cladding.

Fibra óptica Monomodo grade index. Apresenta uma mudança gradativado índice de refração na passagem do core para o cladding.

Fibra óptica

Fibra óptica n Placa ethernet para fibra óptica

Fibra óptica Conectores de fibra n ST

Fibra óptica Conectores de fibra n Sc

Fibra óptica Conectores de fibra n FC

Fibra óptica Vantagens Desvantagens Altas velocidades (10 Mbps a 50 Gbps) Custo elevado da fibra e dos ativos de rede. Não é suscetível a ruídos Requer pessoal capacitado para instalação e manutenção Utilizado como backbone Largura de banda elevada

Fibra óptica n n n Fibra com gel protetor para ambientes externos Fibras LSZH (low smoke zero Halogen) Cabos com 2, 4, 6 e mais fibras.

Wireless A transmissão de dados se dá por meio de ondas de rádio. Neste caso o meio físico de transporte é o ar.

Wireless Arquitetura de redes wireless : n n Infraestrutura: existe um concentrador wireless ou ponto de acesso (AP) Ad Hoc : redes wireless sem um AP onde cada ponto se comunica com os demais diretamente.

wireless

Wireless

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wireless Modulação: n Forma de se adicionar a informação em um sinal de radio-freqüência (onda portadora) n Informação embutida nos parâmetros de amplitude, freqüência ou fase da onda

Wireless Padrões para redes wireless (IEEE): n 802. 11 a n 802. 11 b n 802. 11 g

Wireless 802. 11 b n n n Primeiro padrão para redes wireless Utiliza a freqüência da faixa de 2. 4 Ghz (faixa livre). Velocidade nominal de 11 Mbps

Wireless 802. 11 g. n n n Aperfeiçoamento do padrão 802. 11 a. Utiliza a freqüência da faixa de 2. 4 Ghz (faixa livre). Velocidade nominal de 54 Mbps.

Wireless 802. 11 a n n Utiliza a freqüência da faixa de 5. 8 Ghz (faixa livre). Velocidade nominal de até 128 Mbps.

Wireless n n n As redes wireless operam em faixas de freqüência livre de 2, 4 ou 5, 8 Ghz em caráter de transmissão secundário (sujeitos a interferência). O uso comercial é sujeito a a aprovação e licenciamento pela agência reguladora (Anatel). O uso privado sem exploração comercial não requer licenciamento. Os equipamentos devem ser homologados pela agência reguladora(Anatel)