sexta-feira, 5 de abril de 2013

Categorias de Cabos de Par-Trançado

Olá Pessoal.

É comum no cotidiano dos profissoinais de infraestrutura que atuam com cabeamento estruturado a utilização dos tradicionais cabos metálicos de cobre de par-trançado, sendo atualmente os dois mais populares: (i) Cat5e e (ii) Cat6


O nome par-trançado vem de um processo natural de blidagem eletromagnética que é empregado nesses cabos - o trançamento entre os pares de fios. Essa blindagem natural consiste na transmissão repetida da mesma informação nos dois fios de um par com polaridades invertidas. Ao fazê-lo, cada sinal (corrente elétrica) irá geral a sua volta seu respectivo campo magnético e ambos serão idênticos, no entanto com as polaridades invertidas - ou seja, os campos se ANULAM! A figura abaixo ilustra esse processo.


O tradicional cabo UTP Cat5e opera em frequências de 100MHz e são comumente empregados com a tecnologia Fast-Ethernet para trafegar dados com taxas de transmissão de 100Mbps, respeitando o limite nominal de 100m no comprimento dos cabos. Embora o cabo de par-trançado Cat5e seja recomendado para taxas de 100Mbps (100BASE-TX) onde o limite nominal do comprimento é 100m, muitos devem saber que somente os pares 1-2 (TX) e 3-6 (RX) são efetivamente utilizados na comunicação (vide figura abaixo).


 
É possível utilizar esse mesmo sistema de cabeamento para conseguir taxas de transmissão de 1 Gbps (1000BASE-T), desde que todos os quatro pares de fios sejam utilizados na transmissão/recepção (half-duplex), no entanto essa prática não é recomendada porque a proximidade entre os pares aumenta a incidência de diafonia e limita bastante o comprimento nominal do cabo que pode decair para cerca de 20m apenas.

Para esse fim o cabo de par-trançado Cat6 é recomendado nas redes que operam a 1Gbps, já que agora sua frequência de operação é da ordem de 250MHz. Isso ocorre porque esse cabo é construído com tranças não uniformes entre seus pares e também existe um "balizador" interno que separa os quatro pares, mecanismos que evitam a interferência entre os pares (diafonia ou crosstalk), funcionando como blindagem adicional à clássica blindagem natural das tranças.  Ou seja, na prática, através da adoção do cabo Cat6 é possível operar com taxas de 1 Gbps (1000BASE-TX) em full-duplex e com limite nominal do comprimento do cabo em 100m! 

Outro detalhe importante que as pessoas têm que ficar atentas diz respeito aos conectores utilizados na terminação dos cabos. Embora os terminais sejam padronizados para fins de compatibilidade entre as diferentes categorias de cabos, o terminal RJ45 do Cat6 é diferente do terminal RJ45 do Cat5e. Reparem na figura abaixo (à esquerda) que no terminal do cabo Cat6 os fios não ficam posicionados de maneira paralela, outro mecanismo para diminuir a incidência de interferência já que todos os fios estão sendo utilizados para transmitir informação. Terminar um cabo Cat6 com o conector errado pode ser suficiente para diminuí-lo operacionalmente ao Cat5e! Fiquem realmente atentos em relação a isso...


 

O último padrão de cabo metálico de par-trançado foi oficialmente publicado em fevereiro de 2008 na Norma ANSI/TIA-568-C e é denominado Cat6A (figura abaixo) - "A" de Augmented ou Aumentado. Esse tipo de cabo é mais grosso do que o Cat6 e possui maior espaçamento interno entre os pares de fios, o que permite sua operação em frequências da ordem de 500MHz por haver menos interferência. Com essa frequência esse cabo pode ser empregado em backbones prediais para suportar taxas de transmissão de 10Gbps (10GBASE-T) com comprimentos nominais que variam entre 37m e 55m, podendo inclusive chegar aos 100m.


Além da alta taxa de transmissão, outra grande vantagem do cabo de par-trançado Cat6A é que ele possui menor incidência à interferência de Alien Crosstalk, ou seja, a diafonia entre pares de cabos distintos - fenômeno da interferência que um cabo gera em outro cabo, conforme pode ser observado na figura abaixo. Isso é uma vantagem em conduítes que possuem vários cabos próximos uns dos outros, o que é comum. No entanto sua desvantagem, além do preço mais caro, é que esses cabos são mais grossos.




Os próximos esforços de paronização caminham para aquilo que serão os cabos de par-trançado Cat7 (taxas de 40Gbps em cabos de até 50m) e Cat7A (taxas de 100Gbps em cabos de até 15m). No entanto, nenhuma dessas categorias ainda é formalmente definida em norma pela ANSI/TIA, embora haja fabricantes no mercado vendendo essas soluções.


Para finalizar esse artigo, trago um breve resumo com as principais categorias:


Abraço.

Samuel.

13 comentários:

  1. Olá, observando a importância de um cabeamento bem elaborado, podemos evitar muitos problemas comuns de rede, por exemplo: lentidão. Eu penso que alem de usar os cabos certos para cada cenário de rede, ainda precisamos rever a questão da configuração das interfaces de rede, (sei que não é o foco da discussão no momento, porem somente para co-relacionar o assunto que particularmente achei muito importante, uma vez que trabalho na área), é comum hoje em dia termos clientes com equipamentos novos em estruturas antigas, ou pior ainda, estruturas novas, equipamentos novos, porem usando cabos CAT5e, em uma rede com mais 50 hosts, nesses casos, observamos que os Switches e placas de redes são de capacidade de 1Gbps, e os cabos, não suportam essa taxa de transferência, trabalham em modo half-duplex e as placas de rede estão configuradas por padrão do SO em Full-Duplex. Seria esse mais um problema?
    Abraços, sou aluno do Curso de Redes da Unimep.

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    1. Olá Deuzenildo.

      Somente hoje vi seu comentário, desculpe... A resposta é que atualmente praticamente todos os adaptadores ethernet do mercado têm suporte à uma função chamada auto-negociação. Por causa desse recurso, independente de configuração, os dispositivos ethernet diretamente conectados entre si passam por um processo prévio de negociação da taxa de transmissão e do modo de operação suportado. O resultado desse processo é que há um "nivelamento por baixo" para garantir compatibilidade, ou seja, ambas as interfaces passam a operar com a velocidade mais baixa.

      O que pode ser um problema real em ambientes de produção é o administrador fazer configurações manuais, o que implica no desligamento da auto-negociação. Caso isso venha a acontecer, é importante estar bastante atento para que ambos os dispositivos diretamente conectados estejam com as mesmas configurações.

      Abraço.

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  2. Muito bom seu artigo! Dirimiu muitas dúvidas e mostrou algumas curiosidades que tinha como por exemplo os fios que transmitem e que recebem! parabens. Continue postando
    mardemes@gmail.com

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    1. Olá Martony.

      Mais uma vez, grato pelo feedback positivo.
      Continue acompanhando o blog.

      Abraço.

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  3. Gostaria de ter esses conhecimentos! Existe algum treinamento:Obrigado.
    DAVIS JOSE LANG

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  4. Excelente artigo Samuel, a abordagem e a riqueza nos detalhes. Sinceramente, nunca havia reparado a diferença entre um conector RJ45 cat5e e cat6.

    Valeu a pena!

    Jefeson Alves

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    1. Jefeson,
      É gratificante receber esse tipo de feedback.
      Continue acompanhando o blog.
      Abraço.

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  5. Olá Prof Samuel. Tenho uma apostila que define o pino 1 ( branco do verde) do RJ45 (T568A) como sendo RX + e o pino 2 ( verde - par 2) como RX - , e o pino 3 ( branco do laranja ) = TX + e o pino 6 ( laranja - par 2) como sendo TX - . Encontrei também essa definição acima em alumas literaturas na internet. Estou confuso. Quem está correto ?

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    1. Olá Francisco,

      Você deve buscar sempre pelos documentos oficiais para sanar suas dúvidas em casos ambíguos, por exemplo quando documentos diferentes são contraditórios. No caso específico dos padrões Ethernet, a fonte mais confiável de consulta é o IEEE. De acordo com o padrão 802.3, o correto é que os pinos 1 e 2 são utilizados para TX (transmissão) e os pinos 3 e 6 são utilizados para RX (recepção). Tenha em mente que essa pinagem não vale para o 802.3ab (Gigabit-Ethernet c/ UTP). Sua apostila está errada... A maioria dos padrões do IEEE são pagos, no entanto os documentos do padrão 802.3 são disponibilizados publicamente através do link abaixo. Recomendo que você faça sua leitura...

      http://standards.ieee.org/about/get/802/802.3.html

      Sua resposta está na página 352 do documento:
      IEEE 802.3-2012 – Section One

      Abraço.

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  6. Ola bom dia, placas antigas mesmo com velocidades menores, funcionam em uma rede cat6? Isso porque vou restruturar a rede e tenho 1/3 dos equipamentos antigos, essa é a dudida.

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  7. Boa noite eu tenho duvidas quando entro em algum sites para medir a velocidade de minha internet, não consigo ver qual é a velocidade correta, já testei vários sites todos medem diferente um do outro,gostaria de saber qual site vocês conhece um medidor de internet que mais usado que mede mais correto, e gostaria de saber onde vejo a velocidade dos megas da minha internet em qual dessas opções no PING ou DOWNLOAD ou UPLOAD ?

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