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Monografia Tcc Redes

Jan 05, 2016

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Monografia Tcc Redes

  • LUCIANO EDUARDO TRANQUEIRA

    CABEAMENTO ESTRUTURADO:UM MODELO DE CABEAMENTO ESTRUTURADO PARA O CAMPUS

    MAGNUS - UNIPAC

    Trabalho de concluso de curso apresentado ao Curso de Cincia da Computao.

    UNIVERSIDADE PRESIDENTE ANTNIO CARLOS

    Orientador: Prof. Emerson Rodrigo Alves Tavares

  • BARBACENA

    2003

    2

  • LUCIANO EDUARDO TRANQUEIRA

    CABEAMENTO ESTRUTURADO:UM MODELO DE CABEAMENTO ESTRUTURADO PARA O CAMPUS

    MAGNUS - UNIPAC

    Este trabalho de concluso de curso foi julgado adequado obteno do grau de

    Bacharelado em Cincia da Computao e aprovado em sua forma final pelo Curso de

    Cincia da Computao da Universidade Presidente Antnio Carlos.

    Barbacena MG, 04 de dezembro de 2003.

    ______________________________________________________

    Prof. Emerson Rodrigo Alves Tavares - Orientador do Trabalho

    ______________________________________________________

    Prof. Lus Augusto Mattos Mendes - Membro da Banca Examinadora

    ______________________________________________________

    Prof. Marcelo de Miranda Coelho - Membro da Banca Examinadora

    3

  • DEDICATRIA

    Dedico este trabalho aos meus professores da

    Universidade Presidente Antnio Carlos UNIPAC e aos

    meus colegas daquela instituio.

    4

  • AGRADECIMENTOS

    Agradeo a Deus, meus pais, meus amigos e a todos

    aqueles que durante este ano de 2003, contriburam para

    a concluso desde trabalho.

    5

  • RESUMO

    Este trabalho mostra uma viso sobre cabeamento estruturado das redes de

    computadores. A rede atual foi analisada e, posteriormente, uma rede de cabeamento

    estruturado foi proposta para as dependncias do campus Magnus da Unipac, com o intuito de

    melhorar a estrutura da rede instalada, permitindo maior organizao, flexibilidade e

    integrao. Sero feitas anlises de desempenho da rede atual e, posteriormente, da rede

    estruturada, comparando-se os resultados.

    Palavras-chave: cabeamento estruturado, desempenho, telecomunicao

    6

  • SUMRIO

    LISTA DE FIGURAS ............................................................................................................................................ 8

    LISTA DE TABELAS .......................................................................................................................................... 10

    LISTA DE SIGLAS .............................................................................................................................................. 12

    1 INTRODUO .................................................................................................................................................. 13

    2 REVISO BIBLIOGRFICA .......................................................................................................................... 16

    3 INFRA-ESTRUTURA DE REDE ATUAL ...................................................................................................... 57

    4 PROJETO DE UM MODELO DE REDE ESTRUTURADA ....................................................................... 69

    5 CONCLUSO ................................................................................................................................................... 78

    ANEXO A PLANTAS ESTRUTURAIS ......................................................................................................... 80

    REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ............................................................................................................... 86

    7

  • LISTA DE FIGURAS

    FIGURA 1 - PRDIO COM INDICAO DA LOCALIZAO DOS SUBSISTEMAS DO CABEAMENTO ESTRUTURADO [6]..............................................................................................................19

    FIGURA 2 - SISTEMA DE CABEAMENTO ESTRUTURADO: 1-ENTRADA DO EDIFCIO; 2-SALA DE EQUIPAMENTOS; 3-CABEAMENTO BACKBONE; 4-ARMRIO DE TELECOMUNICAES; 5-CABEAMENTO HORIZONTAL; 6- REA DE TRABALHO [6]..............................................................20

    FIGURA 3 - ENTRADA DO PRDIO [3]..........................................................................................................21

    FIGURA 4 - SALA DE EQUIPAMENTOS [3]..................................................................................................23

    FIGURA 5 - ARMRIO E RACK DE TELECOMUNICAES [3].............................................................26

    FIGURA 6 - CROSS CONNECT [3]...................................................................................................................26

    FIGURA 7 - SUBSISTEMA DE CABEAMENTO BACKBONE [6]...............................................................27

    FIGURA 8 - ESTRUTURA GERAL [6].............................................................................................................29

    FIGURA 9 - CONFIGURAES LIMITES [6]...............................................................................................29

    FIGURA 10 - ESTRUTURA DE MALHA HORIZONTAL [3].......................................................................30

    FIGURA 11 - CABEAMENTO HORIZONTAL [6].........................................................................................30

    8

  • FIGURA 12 - DISTNCIAS LIMITES [6]........................................................................................................31

    FIGURA 13 - TOMADA DE TELECOMUNICAO [6]...............................................................................31

    FIGURA 14 - REA DE TRABALHO [3].........................................................................................................34

    FIGURA 15 - AMBIENTE DE CONSTRUO DE UM PROJETO [3].......................................................38

    FIGURA 16 - LIGAO VIA REPETIDOR [3]...............................................................................................43

    FIGURA 17 - LIGAO VIA PONTES [3].......................................................................................................45

    FIGURA 18 - LIGAO VIA ROTEADOR [3]................................................................................................46

    FIGURA 19 - CIRCUITOS VIRTUAIS CONCATENADOS X INTERCONEXO POR PACOTES [3]..47

    FIGURA 20 - LIGAO ENTRE HUB'S [3]....................................................................................................48

    FIGURA 21 - LIGAO DE UM SWITCH [3]................................................................................................50

    FIGURA 22 CABO CAT 5E UTP - PAR TRANADO NO BLINDADO [7]...........................................51

    FIGURA 23 CABO CAT 5 FTP - PAR TRANADO PROTEGIDO [7].....................................................52

    FIGURA 24 CABO CAT6 UTP - PAR TRANADO NO BLINDADO, COM GUIA DE SEPARAO ENTRE PARES [7]...............................................................................................................................................52

    FIGURA 25 CABO STP - PAR TRANADO BLINDADO PAR A PAR [7]..............................................52

    FIGURA 26 - TIPOS DE CABOS PTICOS [7]...............................................................................................54

    FIGURA 27 - CABO DE FO TIPO LOOSE (GELEADO) [7].........................................................................54

    FIGURA 28 - SERVIDOR DE REDE [9]...........................................................................................................58

    FIGURA 29 - DESEMPENHO GLOBAL..........................................................................................................67

    FIGURA 30 - COMPARAO DE DESEMPENHO ENTRE AS REDES ATUAL E ESTRUTURADA..78

    9

  • 10

  • LISTA DE TABELAS

    TABELA 1 - COMPARAO ENTRE OS SISTEMAS BCS E IBCS [3]......................................................36

    TABELA 2 - DISTRIBUIO DOS PONTOS DE DADOS - PRDIO 1......................................................60

    TABELA 3 - DISTRIBUIO DOS PONTOS DE DADOS - PRDIO 2......................................................60

    TABELA 4 - DISTRIBUIO DOS ELEMENTOS ATIVOS - PRDIO 1...................................................61

    TABELA 5 - DISTRIBUIO DOS ELEMENTOS ATIVOS - PRDIO 2...................................................61

    TABELA 6 - VALORES OBTIDOS, REFERENTES AO TAMANHO MDIO DO QUADRO.................63

    TABELA 7 - EFICINCIA DE CADA SEGMENTO.......................................................................................64

    TABELA 8 - RESULTADOS OBTIDOS............................................................................................................65

    TABELA 9 - RESULTADOS FINAIS DE DESEMPENHO OBTIDOS PARA A REDE ATUAL..............65

    TABELA 10 - DESEMPENHO REAL DA REDE ATUAL..............................................................................67

    TABELA 11 - DISTRIBUIO DOS PONTOS DE DADOS DA REDE ESTRUTURADA - PRDIO 1..69

    TABELA 12 - DISTRIBUIO DOS PONTOS DE DADOS DA REDE ESTRUTURADA - PRDIO 2..70

    TABELA 13 - DISTRIBUIO DOS ELEMENTOS ATIVOS - PRDIO 1.................................................71

    TABELA 14 - DISTRIBUIO DOS ELEMENTOS ATIVOS - PRDIO 2.................................................71

    TABELA 15 - VALORES OBTIDOS, REFERENTES AO TAMANHO MDIO DO QUADRO..............73

    TABELA 16 - EFICINCIA DE CADA SEGMENTO.....................................................................................74

    TABELA 17 - RESULTADOS OBTIDOS..........................................................................................................75

    TABELA 18 - RESULTADOS FINAIS DE DESEMPENHO OBTIDOS PARA A REDE ESTRUTURADA..................................................................................................................................................76

    11

  • LISTA DE SIGLAS

    ANSI American National Standards Institute

    ATM Asynchronous Transfer Mode

    BCS Building Cabling System

    DP Distribuio Principal

    EIA Eletronic Industries Association

    ERB Estao de Rdio Base

    FTP Foil Twisted Pair

    IBCS Integrated Building Cabling System

    ISO International Standards Organization

    SCTP Screened Twisted Pair

    STP Shielded Twisted Pair

    TIA Telecommunications Industry Association

    UTP Unshielded Twisted Pair

    12

  • 1 INTRODUO

    A indstria da informtica nova quando comparada a outros setores, mas o seu

    progresso espetacular. Nos primeiros vinte anos de sua existncia os computadores eram

    enormes, ocupando, at mesmo, andares de um edifcio e com custo beirando aos milhes de

    dlares [1]. Por isso, no era vivel a aquisio de vrios computadores e o mximo que

    algum poderia aspirar era o acesso a um terminal. Posteriormente, com a popularizao do

    PC e o desenvolvimento de mquinas mais rpidas e baratas, surgem escritrios com mais de

    um computador, sendo os disquetes o principal meio de transportar as informaes.

    Entretanto, algumas vezes poderia-se deparar com arquivos maiores, o que iria consumir

    tempo e uma montanha de disquetes. Inmeras solues apareceram, entre elas o software

    LapLink. Com ele era feita uma ligao direta entre os computadores utilizando um cabo

    especial.

    Desde os tempos do XT existia hardware especializado para redes, entretanto

    eram caros e sua funcionalidade, no mnimo, duvidosa. Ao mesmo tempo, Bob Metcalfe

    buscava uma forma de viabilizar uma rede de computadores a um custo menor. O resultado de

    seu trabalho o que hoje se conhece como Ethernet, que nada mais do que uma estrutura de

    13

  • rede de baixo custo por estao e que chega casa de centenas de megabits/segundo na sua

    velocidade de transmisso.

    Um dos componentes essenciais de uma rede o cabo, pois um cabeamento mal

    feito pode causar grandes prejuzos. O cabeamento de uma rede o meio fsico por onde

    circulam os sinais entre o servidor, as estaes de trabalho e os perifricos [2].

    medida que a tecnologia se encontra no caminho da evoluo, faz-se necessrio

    o desenvolvimento de uma rede local que suporte um alto trfego de informaes, proveniente

    da disponibilizao dos servios da rea de informtica e reas afins, como telefonia,

    multimdia, entre outras, dentro de uma mesma estrutura de rede.

    O rpido crescimento da capacidade de processamento, o aumento do porte das

    redes e a introduo de acessos de maior velocidade esto criando uma necessidade de

    sistemas de cabeamento mais confiveis, gerenciveis e at mesmo extremamente flexveis

    [3].

    Um sistema de cabeamento estruturado tem uma infra-estrutura amplamente

    flexvel, ao mesmo tempo em que permite o trfego de qualquer tipo de sinal eltrico de

    udio, vdeo, controles ambientais e de segurana, dados e telefonia, convencional ou no, de

    baixa intensidade. Tal sistema consiste de um conjunto de produtos de conectividade

    empregados de acordo com regras especficas de engenharia cujas caractersticas principais

    so: arquitetura aberta, meio de transmisso e disposio fsica padronizados, aderncia a

    padres internacionais, projeto e instalao sistematizados [4].

    Alm de padronizar o cabeamento de forma a atender aos diversos padres de

    redes locais, telefonia e outras aplicaes o conceito de sistema de cabeamento estruturado

    agrega outros benefcios importantes que solucionam problemas, tais como, crescimento

    populacional (o dimensionamento dos pontos de um sistema de cabeamento estruturado

    baseado na rea em m do local a ser cabeado ao invs do nmero de usurios), alterao de

    layout dos usurios (em mdia 25% dos funcionrios sofrem mudanas dentro da empresa no

    prazo de um ano), evoluo da tecnologia rumo a aplicaes com taxas de transmisso

    maiores, falhas nos cabos ou nas conexes, entre outros [5].

    14

  • O cenrio deste trabalho consiste nas dependncias fsicas do campus Magnus da

    Universidade Presidente Antnio Carlos - UNIPAC, onde se situam as instalaes de rede

    local.

    A instituio UNIPAC possui uma estrutura de redes fixa, situada em

    determinadas localidades do seu estabelecimento. Havendo uma necessidade futura de se

    mudar o layout desta rede ou de se expandir a mesma, por exemplo, pode haver problemas

    quanto sua flexibilidade, devido ao fato de que possa ser necessrio modificar toda a

    estrutura da rede j existente para se fazer tal mudana. E a cada nova mudana teria de ser

    refeita a estruturao. Alm do mais, o cabeamento estruturado atende aos mais variados

    layouts de instalao, por um longo perodo de tempo, sem exigir modificaes fsicas da

    infra-estrutura. Ao mesmo tempo, um s cabeamento atende a diferentes tipos de redes de

    sinal em baixa tenso, como por exemplo, telefonia, redes locais de computao, sistema de

    alarme, transmisso de sinal de vdeo, sistemas de inteligncia predial, automao predial e

    industrial, o que possibilitaria a integrao das mesmas com um sistema de cabeamento

    estruturado.

    O objetivo deste trabalho montar um projeto de cabeamento estruturado para o

    Campus Magnus da instituio UNIPAC, tratando apenas sinais de dados, a fim de integrar,

    organizar e flexibilizar a rede da faculdade. Ser feita uma anlise de desempenho

    comparando-se a rede atual com a rede ps cabeamento estruturado.

    A maior motivao deste trabalho deve-se ao fato de que a tecnologia de

    Cabeamento Estruturado, envolvendo os aspectos bsicos de telecomunicaes, est ocupando

    atualmente, em todo o mundo, um espao muito significativo, e no Brasil no poderia ser

    diferente. Ao mesmo tempo, o avano da tecnologia digital proporciona o crescimento dos

    dispositivos de acesso dos usurios e servios de voz, dados e imagem, bem como dos

    servios de telemetria e telesuperviso. O conceito de Sistema de Cabeamento Estruturado

    surgiu como resposta a este avano das telecomunicaes.

    15

  • 2 REVISO BIBLIOGRFICA

    2.1CABEAMENTO ESTRUTURADO

    Com o crescimento do uso das redes locais de computadores e a agregao de

    novos servios e mdias como: voz, dados, teleconferncias, telefonia, Internet, multimdia,

    dentre outros, surgiu a necessidade de se estabelecer critrios para ordenar e estruturar o

    cabeamento dentro das empresas.

    No final dos anos 80, as companhias dos setores de telecomunicaes e

    informtica estavam preocupadas com a falta de padronizao para os sistemas de fiao de

    telecomunicaes em edifcios e campus [6].

    16

  • Em 1991, a associao EIA/TIA (Eletronic Industries Association /

    Telecommunications Industry Association) props a EIA/TIA-568 que corresponde primeira

    verso de uma norma de padronizao de fios e cabos para telecomunicaes em prdios

    comerciais. O Objetivo bsico dessa norma consistia em [6]:

    A) Implementar um padro genrico de cabeamento de telecomunicaes a ser

    seguido por fornecedores diferentes;

    B) Estruturar um sistema de cabeamento intra e inter predial, com produtos de

    fornecedores distintos;

    C) Estabelecer critrios tcnicos de desempenho para sistemas distintos de

    cabeamento tradicional, baseado em aplicaes.

    O Cabeamento Estruturado fornece uma plataforma universal sobre a qual

    construda a estratgia de um sistema corporativo e de informaes globais [3].

    Um sistema de Cabeamento Estruturado se organiza numa topologia em estrela,

    na qual temos um ponto central, que facilita a interconexo e administrao do sistema, onde

    todas as estaes de trabalho so conectadas. Esta estrutura pode suportar mltiplos sistemas,

    tais como: voz, dados, vdeo e multimdia, independente dos seus fabricantes [3].

    2.2TENDNCIAS FUTURAS

    O desenvolvimento industrial tem proporcionado, durante vrios anos, o

    estabelecimento de padres que possibilitasse a utilizao por diferentes fabricantes [3].

    Trabalharam nesse processo as entidades: ANSI (American National Standards

    Institute), TIA (Telecommunications Industry Association), EIA (Eletronic Industries

    Association), ISO (International Standards Organization), dentre outras, buscando atingir

    padres abertos que pudessem ser utilizados por qualquer aplicao garantindo qualidade do

    sistema.

    17

  • Os padres so criados a partir dos produtos existentes no mercado, buscando-se

    estabelecer um critrio mnimo que possa satisfazer as necessidades de comunicao.

    Alm dos produtos referentes ao cabeamento estruturado, empresas buscam

    desenvolver novas arquiteturas no intuito de solucionar as necessidades cada vez mais

    sofisticadas dos clientes de redes locais.

    Vrios so os resultados da experincia e da motivao para a melhoria da

    qualidade e da performance das redes locais utilizando cabeamento estruturado [3].

    2.3BLOCOS DE MONTAGEM

    Para um bom entendimento de um sistema de Cabeamento Estruturado devem ser

    conhecidos os vrios blocos de montagem que o constituem.

    2.3.1 CABEAMENTO BACKBONE

    Origina-se no Ponto de Distribuio Principal (DP) e interconecta-se com todos

    os gabinetes ou painis de telecomunicaes do edifcio [3].

    2.3.2 PRODUTO DE CONEXO TRANSVERSAL

    Conhecido tambm como cross connect, fornece um meio para terminao do

    cabo e estabelece um meio favorvel para mudanas, expanses e alteraes [3].

    2.3.3 CABEAMENTO HORIZONTAL

    Meio atravs do qual se transmitem estao de trabalho os servios de

    comunicao. Tomadas de sada constituem o ponto de terminao do cabeamento na estao

    ou prximo dela [3].

    18

  • 2.3.4 INSTALAES DE PATCH CORD

    Cabos conectorizados que ligam os equipamentos das estaes de trabalho s

    sadas de informao - essas so as instalaes que agilizam as mudanas, acrscimos e

    alteraes de layout [3].

    2.4OS SEIS SUBSISTEMAS DO CABEAMENTO ESTRUTURADO

    O conceito de Sistema de Cabeamento Estruturado baseia-se na disposio de

    uma rede de cabos, com integrao de servios de dados e voz, que facilmente pode ser

    redirecionada por caminhos diferentes, no mesmo complexo de cabeamento, para prover um

    caminho de transmisso entre pontos da rede distintos. Um Sistema de Cabeamento

    Estruturado EIA/TIA 568A formado por seis subsistemas [6]. Como pode ser visto nas

    Figuras 1 e 2.

    Figura 1 - Prdio com indicao da localizao dos subsistemas do cabeamento estruturado [6].

    19

  • Figura 2 - Sistema de cabeamento estruturado: 1-Entrada do Edifcio; 2-Sala de Equipamentos; 3-Cabeamento Backbone; 4-Armrio de Telecomunicaes; 5-

    Cabeamento Horizontal; 6- rea de Trabalho [6].

    2.4.1 ENTRADA DO EDIFCIO

    o primeiro subsistema de um total de seis. Tambm conhecido como Entrance

    Facilities (Entrada de Facilidades). Determina as condies de facilidade oriundas das

    companhias responsveis pela operao de sistemas de telecomunicaes, ou seja, fornece o

    ponto no qual feita a interface entre a cabeamento externo e o cabeamento intra-edifcio [5,

    6]. A entrada do prdio a rea da edificao que recebe os links externos, que podem estar

    vindo da empresa responsvel pelos servios de telecomunicao local, de outro prdio ou de

    empresas particulares que prestam algum tipo de servio na rea de telecomunicao [3]. Este

    subsistema consiste de cabos de entrada, equipamentos de conexo, dispositivos de proteo,

    equipamentos de transio e outros equipamentos necessrios para conectar as instalaes

    externas ao sistema interno estruturado [5, 6].

    O ponto de entrada definido pela empresa de Telecomunicaes local, que deve

    ser consultada. Portanto o projeto dever passar pela aprovao da mesma, sendo esta a nica

    responsvel pela disponibilizao e suporte aos meios de entrada. Um bom projeto deste tipo,

    que respeite as normas tcnicas de instalao pode determinar o sucesso de uma rede: o tempo

    mdio para falhas maior e o tempo mdio para reparos menor [3].

    20

  • A norma associada EIA/TIA 569 a que define a interface entre o cabeamento

    externo e o cabeamento interno do prdio [6].

    A Figura 3 mostra a Entrada do Edifcio, onde pode-se visualizar o ponto no qual

    feito a juno entre o cabeamento externo do prdio e o cabeamento interno, alm dos

    equipamentos instalados no local.

    Figura 3 - Entrada do Prdio [3].

    2.4.2 SALA DE EQUIPAMENTOS

    O segundo subsistema a Sala de Equipamentos. neste ambiente que so

    confinados os equipamentos de telecomunicaes (PABX, Centrais, Sistemas de Controle de

    Estaes de Rdio Base (ERBs), Conversores de sinal, etc.), conexo e instalaes de

    aterramento e de proteo. Ela contm a conexo cruzada principal ou a conexo secundria,

    usada conforme a hierarquia do sistema de Cabeamento Backbone [5, 6].

    A Sala de Equipamentos considerada distinta da Sala de Telecomunicaes,

    conforme veremos a seguir, devido natureza ou complexidade dos equipamentos que ela

    contm. Qualquer uma ou todas as funes de uma Sala de Telecomunicaes (seo 2.4.3)

    podem ser atendidas por uma Sala de Equipamentos.

    21

  • Para se preservar a tecnologia instalada e proporcionar um bom ambiente de

    trabalho, o condicionamento da sala de equipamentos deve obedecer a alguns parmetros que

    so definidos pela norma EIA/TIA-569 [3].

    Ao se projetar um ambiente como a Sala de Equipamentos devem ser tomados

    alguns cuidados [3]:

    Evitar locais restritos a expanses futuras, que comprometam o

    crescimento futuro da rede, engessando a instalao;

    Controlar umidade e temperatura 24 horas por dia, devido aos

    equipamentos que residem nesta rea;

    Considerar a proteo contra infiltraes, pois esse tipo de problema gera

    grandes transtornos;

    Considerar a proteo contra descargas eltricas;

    Determinar distncias limites das fontes de EMI (Interferncia

    Eletromagntica);

    Especificar o local apropriado para se fazer a instalao dos No-breaks.

    Equipamentos desse tipo, maiores que 80 KVA, no devem compartilhar a

    sala com os demais equipamentos.

    Especificar um acabamento que minimize poeira e facilite a limpeza e a

    manuteno;

    Utilizar cores claras que melhoram a iluminao e aumentam o ambiente,

    criando um local mais arejado;

    Utilizar pisos com propriedades antiestticas;

    Utilizar uma rede eltrica independente com painel de controle prprio;

    22

  • Determinar que o acesso a sala deve ser restrito ao pessoal tcnico,

    devendo ficar trancada, evitando, dessa forma, problemas relativos

    sabotagem e uso indevido por pessoas no habilitadas a permanecerem no

    recinto;

    Especificar preveno aos acionamentos acidentais, se for determinado o

    uso de Sprinklers (equipamentos de proteo contra incndio);

    O duto backbone deve chegar at a sala de equipamentos, possibilitando a

    sua ligao com os outros ambientes, como a sala de telecomunicaes. E

    caso haja ligao com outros edifcios deve possuir infra-estrutura de

    ligao com estes.

    A Figura 4 ilustra uma Sala de Equipamentos com indicao dos dutos e

    equipamentos dentro desde ambiente.

    Figura 4 - Sala de Equipamentos [3].

    2.4.3 SALA DE TELECOMUNICAES

    Este ambiente dedicado exclusivamente instalao dos painis de distribuio

    e aos elementos ativos de rede, que porventura iro ativar a rede. Engloba como equipamentos

    23

  • bsicos o distribuidor geral, localizado na entrada do prdio para receber as linhas que vm da

    operadora de sistemas de telecomunicaes e a central telefnica (PABX).

    A estrutura desta sala dimensionada proporcionalmente ao nmero de pontos de

    telecomunicao existentes na rea a ser servida. Portanto, em instalaes de pequeno ou

    mdio porte, muito utilizada a montagem em armrios de telecomunicaes, ou mesmo em

    racks de concentrao de pontos ao invs de salas distintas para este fim [3].

    Este ambiente propicia a ligao do cabeamento horizontal com o Backbone,

    criando o Cross-Connect ou conexo cruzada e pode conviver no mesmo local que a Sala

    de Equipamentos. Como fator preponderante para esta escolha, os seguintes pontos [3]:

    Estrutura fsica do local;

    Organizao do Backbone;

    Nmero de reas de trabalho;

    Espao livre; etc.

    Para se instalar um ambiente ou Armrio de Telecomunicaes, existem vrios

    requisitos mnimos [3]:

    Os armrios ou racks devem ser colocados prximos ao centro da rea de

    atendimento;

    Nunca devem ser compartilhados com ar condicionado, instalao eltrica,

    ou qualquer outra instalao que no seja rigidamente definida para

    atender rea de telecomunicaes;

    Dever existir, no mnimo, um armrio por andar;

    Um armrio de telecomunicaes deve atender, no mximo, a uma rea de

    1000 m;

    24

  • Armrios instalados no mesmo andar devem ser ligados por Conduits

    (canaletas);

    Em ambientes de telecomunicaes desejvel controle de temperatura,

    porque futuramente os elementos ativos (seo 2.8) estaro l;

    Considerar a harmonia arquitetnica, no criando um grande impacto na

    aparncia geral do ambiente;

    Deve haver controle de rudo e isolamento acstico;

    Exigir utilizao de materiais antiestticos;

    Deve prever espao para uma expanso daquele centro de distribuio

    onde o Armrio esteja instalado;

    Deve-se considerar a instalao de uma iluminao adequada

    possibilitando facilidades em uma futura manuteno e manobras de cabo;

    A sala e os armrios devem conter portas com ampla abertura;

    Todo o sistema eltrico deve estar devidamente aterrado;

    Devem existir pontos de energia para ligao de equipamentos de teste e

    monitorao, alm dos pontos existentes para os equipamentos de uso;

    Em situaes nas quais o rack de distribuio estiver instalado em salas ou

    reas que permitem o trnsito de pessoas, deve-se optar pela instalao do

    rack fechado para obtermos maior segurana;

    Maiores detalhes sobre os requisitos fsicos para o projeto deste ambiente e a

    infra-estrutura esto contidos na norma EIA/TIA-569.

    25

  • A Figura 5 mostra um Armrio de Telecomunicaes que, no caso de redes de

    pequeno ou mdio porte, funciona como uma Sala de Telecomunicaes.

    Figura 5 - Armrio e Rack de Telecomunicaes [3].

    A Figura 6 mostra a conexo cruzada (cross connect), formado pela ligao do

    cabeamento vertical com o cabeamento horizontal.

    Figura 6 - Cross Connect [3].

    26

  • 2.4.4 CABEAMENTO BACKBONE

    A Figura 7, mostra o subsistema Backbone.

    Figura 7 - Subsistema de Cabeamento Backbone [6].

    Para que uma rede estruturada possa se desenvolver durante longos anos, o

    Cabeamento Backbone fundamental.

    O subsistema Backbone tem a funo de interligar os vrios armrios de

    telecomunicao sala de equipamentos e a entrada do prdio. Deve ser estruturado

    preferencialmente em fibra tica, no caso de redes com grande quantidade de estaes de

    trabalho.

    O Backbone a Espinha Dorsal da edificao, pois nesse meio que se

    concentra toda a comunicao que existir entre andares ou entre painis de telecomunicao.

    O Backbone o meio que carregar o grande trfego de informaes entre os

    vrios painis de distribuio, muitas vezes exigindo uma mdia com maior banda de

    passagem. justamente o uso de um meio fsico que possibilita maior performance no

    Backbone, que conferir ao projeto a segurana e vitalidade para possibilitar o crescimento da

    rede sem maiores alteraes em sua estrutura.

    O cabeamento se organiza dentro de uma topologia em forma de estrela

    hierrquica. Com isso, nota-se que o cabo backbone a ligao do primeiro nvel dessa estrela

    com o nvel secundrio. O cabeamento Backbone exige um meio fsico que possua uma banda

    27

  • de passagem considervel, possibilitando a transferncia de informaes a uma velocidade

    maior, dando uma vida til mais longa ao nosso cabeamento [3].

    Um ponto importante a ser destacado se refere a como disponibilizar o backbone

    para servir ao seu cabeamento. Se forem interligados, por exemplo, as aplicaes de voz e

    dados, devero ser especificados individualmente os meios para cada aplicao. Pode-se

    indicar um Backbone contendo [3]:

    Cabos 25 pares UTP (Unshielded Twisted Pair) para trafegar sinais de

    voz;

    Cabos de fibra tica para trafegar sinais de dados.

    Maiores informaes sobre cabos ver seo 2.9.

    Todo detalhamento de infra-estrutura para o Backbone deve considerar uma

    expanso de no mnimo 100%. Ao se passarem cabos de fibra, devem ser considerados pares

    de reserva.

    A implementao do Backbone deve ser feita, sempre que possvel com fibras

    ticas. Assim, garante-se que o projeto apresentado resistir s atualizaes tecnolgicas por

    um tempo muito mais longo, preservando assim o investimento realizado [3].

    As Figuras 8 e 9 ilustram a estrutura geral e as configuraes limites para o

    subsistema de Cabeamento Backbone. Na Figura 8 pode-se ver que o cabeamento se organiza

    dentro de uma topologia em forma de uma estrela hierrquica.

    28

  • Figura 8 - Estrutura Geral [6].

    Na Figura 9 tem-se as distncias limites permitidas entre duas conexes cruzadas,

    onde os cabos que ligam o cross-connect no podem ultrapassar 20 metros.

    Figura 9 - Configuraes Limites [6].

    2.4.5 CABEAMENTO HORIZONTAL

    O cabeamento Horizontal a designao dada a toda malha de cabos que atende

    s reas de trabalho distribudas num mesmo nvel ou pavimento atendido pelo cabeamento.

    Este subsistema se estende dos conectores/tomadas fmeas at o painel de

    distribuio, localizado em um rack, armrio de distribuio ou sala de telecomunicaes [3].

    29

  • A Figura 10 ilustra a malha de cabos horizontal distribuda entre as estaes de

    trabalho.

    Figura 10 - Estrutura de Malha horizontal [3].

    2.4.5.1 Cabeamento Horizontal

    A Figura 11 mostra a estrutura horizontal do cabeamento, onde pode-se ver pela

    indicao na figura toda a malha horizontal que conecta as estaes da rede.

    Figura 11 - Cabeamento Horizontal [6].

    A Figura 12 mostra a distncia limite entre os equipamentos.

    30

  • Figura 12 - Distncias Limites [6].

    A Figura 13 mostra uma tomada de telecomunicaes, usada para conectar cada

    estao de trabalho ao cabeamento.

    Figura 13 - Tomada de Telecomunicao [6].

    O cabeamento horizontal pode ser implementado pelas seguintes mdias de

    comunicao [3]:

    31

  • Cabo UTP (Unshielded Twisted Pair) de 4 pares (24 AWG com

    condutores slidos);

    Cabo STP (Shielded Twisted Pair) de 2/4 pares;

    Cabo FTP (Foil Twisted Pair) de 4 pares;

    Cabo de fibra tica Multimodo de 2 fibras (62.5 / 125m).

    Maiores informaes sobre os tipos de cabos, citados acima, podem ser

    visualizadas na seo 2.9.

    Na implantao da malha horizontal de uma rede, existem vrios fatores

    relevantes [3]:

    Todo cabeamento horizontal constitudo de um ponto de

    telecomunicao, da terminao mecnica e dos patch ou jumper cables

    (cabos de ligao);

    Permite a conexo cruzada;

    Por exigncia de norma, deve estar ligado ao painel de distribuio

    existente no pavimento servido;

    O cabo UTP deve ser instalado com uma folga de 3 metros no

    armrio/painel e 30 cm nas caixas de tomadas (outlets), e 7 metros e 1

    metro, respectivamente, quando se usar fibra;

    No devero existir emendas ou extenses;

    O comprimento do cabo jamais poder exceder 90 metros;

    O patch cord e o patch cable no devem somar mais de 10 metros;

    Deve prover um mnimo de duas tomadas no ponto de telecomunicao;

    32

  • Os cabos devem ser terminados em painis dentro da mesma categoria dos

    cabos ou maior;

    A posio das caixas de terminao deve facilitar a manuteno, expanso

    e remanejamento de equipamentos;

    Os cabos devem passar por dutos ou reas que no sofram com elementos

    gerados de EMI;

    exigida a disponibilizao de duas tomadas por ponto de

    telecomunicao e no mnimo uma das tomadas deve ser conectada a um

    cabo UTP 4 pares.

    Todos esses pontos compem uma lista de cuidados e detalhes que devem ser

    levados em conta ao se fazer um projeto ou instalao de cabeamento. Outras consideraes

    devem ser avaliadas, como a infra-estrutura para passar os cabos [3].

    2.4.6 REA DE TRABALHO

    Nesse subsistema se encontram todos os equipamentos que realmente so os

    elementos de trabalho dos usurios. So considerados equipamentos desta rea [3]:

    Estaes de trabalho (computadores);

    Terminais de dados;

    Telefones ou terminais de PABX;

    Cmeras de vdeo;

    Sensores; etc.

    A rea de trabalho (Work Area) engloba tambm os cabos de ligao, mais

    conhecidos como Patch Cords. Fazem parte desse conjunto todos os cordes modulares,

    cabos de adaptao (baluns), cordes de fibra e adaptadores.

    33

  • Os outros subsistemas do cabeamento ficam praticamente restrito aos tcnicos,

    sendo esta a nica rea do cabeamento na qual o usurio interage.

    Quanto organizao da rea de Trabalho, importante considerar para questo

    de projeto um mnimo de 1 ponto de telecomunicaes a cada 10 m. Um ponto de

    telecomunicao representa um mnimo de duas tomadas.

    Vale ressaltar que nem sempre se pode seguir com tanta rigidez o que informado

    por uma norma de padronizao. A grande verdade que o bom senso deve prevalecer [3].

    Na Figura 14 pode-se observar uma rea de Trabalho, com integrao de sinais

    de dados e voz ligados a uma mesma tomada.

    Figura 14 - rea de trabalho [3].

    2.5SISTEMAS BCS X IBCS

    Com o conhecimento prvio dos subsistemas que compem um ambiente com

    cabeamento estruturado, maiores detalhes sobre as tecnologias e solues que esto no

    mercado podem ser entendidos [3].

    34

  • Os fabricantes so inmeros, as solues e facilidades maiores ainda. O preo o

    fator de peso na tomada das decises, mas inmeras outras questes devem ser consideradas

    pelos profissionais da rea [3]:

    Recursos;

    Flexibilidade;

    Organizao;

    Facilidade de expanso;

    Versatilidade;

    Acabamento;

    Suporte tcnico;

    Facilidade de instalao.

    Maiores informaes sobre as caractersticas vistas acima consultar a Tabela 1.

    dentro deste arcabouo de opes e solues que devemos nos nortear para

    termos certeza de que estamos trabalhando com um produto de qualidade que satisfaa nossas

    exigncias e particularidades [3].

    Dentro de tudo que foi falado, percebe-se duas linhas de tecnologia que permeiam

    no mundo do cabeamento e direcionam todas as linhas de tecnologia que existem no mercado:

    os Sistemas BCS e IBCS.

    A sigla BCS significa Building Cabling System ou Sistema de Construo de

    Cabeamento. um sistema de padro americano. Traz como caracterstica bsica o uso de

    Patch Panels ou Painis de Distribuio fixos, montados em racks ou armrios de 19

    polegadas.

    35

  • A sigla IBCS significa Integrated Building Cabling System ou Sistema de

    Construo de Cabeamento Integrado. um sistema de padro europeu e tem como

    caracterstica bsica a utilizao de blocos de conexo para criar o painel de distribuio,

    deixando de lado o uso de Patch Panels.

    Basicamente, a diferena entre as duas solues est na possibilidade de Sistemas

    em Blocos (IBCS) individualizar os pares do cabo possibilitando injetar o sinal par a par, em

    um mesmo cabo UTP (Unshielded Twisted Pair) de 4 pares, como sinais de dados e voz, por

    exemplo.

    Um sinal de voz utiliza apenas um par de fios e um sinal de dados, em muitos

    casos, s utilizar 2 pares. Isso explica a possibilidade de individualizar os pares. Caso isso

    seja feito, ser necessrio utilizar um duplicador na tomada de sada da rea de trabalho, para

    permitir a separao e uso de cada sinal separadamente.

    J a soluo BCS (Building Cabling System) no individualiza os pares,

    possibilitando em cada tomada apenas um sinal de telecomunicao [3].

    A Tabela 1 faz um comparativo entre as duas solues apresentadas.

    Tabela 1 - Comparao entre os Sistemas BCS e IBCS [3].

    Descrio BCS IBCS

    Instalao Fcil dependendo do fabricante

    necessita-se ou no de ferramenta

    especfica para montagem.

    Fcil em todas as solues estudadas

    necessita-se do uso da ferramenta, para

    insero dos pares.

    Organizao Aps sua execuo, apresenta uma tima

    organizao tanto visual quanto fsica,

    mas ocupa muito espao.

    Aps sua execuo, apresenta uma boa

    organizao, ficando a responsabilidade

    maior nas mos do instalador, que deve

    conhecer a tecnologia para fazer um

    acabamento bem feito. Ocupa pouco

    espao, sendo muito interessante para ser

    usado nos antigos quadros DG

    (Distribuidor Geral) ou mesmo em

    armrios.

    36

  • Identificao A identificao fica clara e com bom

    espao para a sua visualizao.

    A identificao geralmente feita

    lateralmente, no havendo maiores

    problemas para sua visualizao.

    Flexibilidade Flexvel em relao possibilidade de

    manobras dos pontos, mas extremamente

    engessado na possibilidade de utilizao

    de um cabo com mltiplas funes.

    Bastante flexvel tanto para manobra de

    pontos quanto na utilizao de um ponto

    com mltiplas funes. Melhor

    aproveitamento dos recursos instalados, e

    do investimento aplicado.

    Versatilidade Bastante verstil, mas muitas vezes fica

    impedido de maiores expanses do painel

    de distribuio num mesmo nvel, por

    questo de espao.

    Grande versatilidade, devido

    especialmente ao seu porte compacto no

    que se refere ao painel de distribuio.

    Facilita muitas vezes a expanso da rede.

    Performance A performance desta soluo atende

    atualmente a todos os requisitos exigidos

    pelas normas nacionais e mundiais.

    A performance desta soluo tambm

    atende atualmente a todos os requisitos

    exigidos pelas normas nacionais e

    internacionais.

    2.6LEVANTAMENTO DOS DADOS

    O levantamento dos dados serve de base para a elaborao do sistema que ser

    suportado pelo cabeamento estruturado.

    importante frisar que os enlaces que interligam os ns da rede podem ser via

    radioenlace, fibra ptica ou at mesmo por cabos de pares, dependendo da distncia entre os

    ns, das facilidades de propagao e da disponibilidade dos meios alugados [3].

    Agora importante se levantar a demanda de pontos, determinando a sua

    localizao e quantidade.

    37

  • 2.7PROJETO DE REDES

    O projeto a alma do cabeamento. Trata-se de um roteiro detalhado,

    especificando cada subsistema de uma rede estruturada, buscando-se incorporar obra toda a

    segurana exigida num investimento como este [3].

    A Figura 15 mostra todos os pontos de um projeto, ou seja, os seis subsistemas

    formados na estruturada de um prdio.

    Figura 15 - Ambiente de Construo de um Projeto [3].

    Agora sero traadas as etapas de suma importncia para se construir um projeto.

    2.7.1 LEVANTAMENTO DE DEMANDA

    Esta a primeira etapa e uma das mais importantes. Aqui so definidos, junto ao

    cliente, os sinais que sero integrados, as reas envolvidas no processo e os recursos

    necessrios.

    Um cuidado inicial passa pelo levantamento bem feito dos pontos necessrios,

    para atender as necessidades atuais e futuras da empresa. necessrio dar vida til mnima ao

    projeto de cinco a dez anos, sem que haja a necessidade de grandes alteraes [3].

    38

  • 2.7.2 ESCOLHA DA SOLUO

    Nessa etapa feita a escolha da melhor soluo que atenda as expectativas da

    empresa, ou seja, neste momento que ser escolhido um tipo de soluo: BCS (Building

    Cabling System) ou IBCS (Integrated Building Cabling System).

    Um acontecimento que deve ser evitado o de se procurar um fabricante que no

    tenha um distribuidor autorizado no pas [3].

    2.7.3 ESPECIFICAO DO PROJETO

    Nesta etapa, aps conhecidos todos os desejos da empresa referentes ao

    cabeamento que ser instalado, deve ser definida a organizao de toda a estrutura.

    Alguns pontos devem ser considerados, tais como [3]:

    Movimentao de pessoas pelos ambientes;

    Remodelao de layouts;

    Reorganizao das reas de trabalho;

    Organizao dos Subsistemas;

    Viso do horizonte para as mudanas tecnolgicas.

    2.7.4 QUANTIFICAO DE MATERIAL

    Nessa quarta fase ser preparada a lista de material necessria implantao do

    cabeamento. Para compor essa lista de material, existem vrios produtos utilizados para criar

    a infra-estrutura [3]:

    Tomada fmea RJ45: tomada que est localizada na rea de trabalho.

    Possibilita a ligao dos equipamentos rede;

    39

  • Espelhos de acabamento: acabamento da caixa de terminao, onde se

    encontram as tomadas na rea de trabalho;

    Cabo de malha horizontal: dimensionado de acordo com o nmero de

    pontos de telecomunicao e as distncias entre esses pontos e o armrio

    de telecomunicao. Cada tomada num ponto de telecomunicao possui

    um cabo ligado a ela;

    Painel de distribuio: usado para terminar o cabo que chega das tomadas.

    Fica localizado no armrio de telecomunicaes e ser determinado de

    acordo com o padro usado na soluo. No caso da escolha pelo sistema

    IBCS (Integrated Building Cabling System), ele ser formado por blocos.

    Organizadores de cabo: o seu uso no obrigatrio, mas valoriza uma

    instalao pelo efeito visual causado;

    Rack: Caso seja usado o rack, deve-se especificar o seu modelo (aberto ou

    fechado). Com relao ao tamanho, todos eles suportam a fixao de

    painis de 19 polegadas, e a altura calculada pelo nmero de painis e

    organizadores que forem estimados;

    Cordes de ligao: so estimados de acordo com o nmero de pontos de

    telecomunicao existente na instalao. Para cada tomada deve existir o

    seu Path Cord (cordo de 3,0m que liga o equipamento tomada no ponto

    de telecomunicao). Com base no nmero de portas de conexo do

    armrio de telecomunicaes, definido o nmero de patch cables e

    jumper cables. Os Patch Cables ligam os elementos ativos ao painel de

    distribuio e os jumpers cables fazem a ligao de um painel de

    distribuio ao outro, proporcionando o Cross-Connect (Conexo

    Cruzada). Esses cordes devem ser construdos com cabo UTP

    (Unshielded Twisted Pair) flexvel, visando maior durabilidade;

    40

  • Cabo backbone: esse elemento deve ser definido de acordo com as

    aplicaes que sero integradas no cabeamento;

    Etiquetas de identificao: so utilizadas na demarcao dos pontos;

    Abraadeiras: so utilizadas para organizar os cabos que chegam ao

    armrio ou rack;

    Duplicadores e adaptadores: so utilizados na rea de trabalho. Esses

    elementos s so especificados aps o conhecimento dos equipamentos

    que estaro ligados s pontas;

    Elementos protetores: exigido o uso de protetores de corte para cada

    linha de entrada do meio externo (companhia telefnica), para garantir a

    segurana dos equipamentos que recebem as linhas de tronco;

    Outros: Caixa de terminao de fibra ptica, cordes de fibra ptica e

    etiquetas de marcao para cabos.

    Todos esses elementos devem ser especificados de acordo com a tecnologia

    escolhida. O que deve ser considerado de extrema importncia conhecer bem a soluo

    antes de especificar todo o material para uma implantao [3].

    2.8ELEMENTOS ATIVOS

    No mundo da conectividade, vrios so os aspectos atualmente estudados e

    pesquisados com o simples objetivo de atingir a melhor lgica de interconexo, valorizando a

    performance, o gerenciamento, a forma de interligao, o custo x benefcio e os meios fsicos

    utilizados para o trfego da informao.

    Desta forma, os elementos ativos, que so formados por todos os equipamentos

    que proporcionam o funcionamento adequado da rede, se interagem produzindo um sistema

    de comunicao balanceado e estruturalmente equilibrado.

    41

  • O cabeamento estruturado no deve depender dos elementos ativos para ser

    projetado e nem organizado, mas devemos nos conscientizar que todos eles podero ser

    usados em nossa estrutura fsica sem o menor problema [3].

    Os elementos ativos so classificados conforme algumas caractersticas, tais como

    [3]:

    Velocidade e performance na transmisso de dados;

    Aprimoramento ou modelagem dos dados;

    Gerenciamento dos dados e processos (qualitativos e quantitativos);

    Abrangncia do espectro da comunicao (maior nmero de usurios);

    Facilidade na interoperabilidade dos equipamentos projetados,

    especificamente para trabalharem em conjunto.

    Podemos relacionar os equipamentos de acordo com sua funo ou com os

    objetivos a serem cumpridos, que passam por [3]:

    Segurana na destinao e de contedo;

    Velocidade na transmisso;

    Abrangncia de distncias limites;

    Distribuio de dados inteligentemente direcionados;

    Flexibilizao nas converses entre plataformas diferenciadas.

    2.8.1 REPETIDOR

    Os repetidores, geralmente, so utilizados para interligar duas ou mais redes de

    mesma topologia. Eles recebem os pacotes das sub-redes que interligam e repetem para as

    42

  • demais sub-redes. Sua funo regenerar o sinal recebido e ento, retransmiti-lo, permitindo

    que computadores muito distantes possam se comunicar. Pode-se dizer que um repetidor

    funciona como um amplificador.

    Quando um sinal viaja uma longa distncia, ele degrada e torna-se distorcido num

    processo conhecido como atenuao. Se a distncia a ser percorrida muito grande, a

    atenuao pode tornar o sinal irreconhecvel. Um repetidor pega o sinal que chega em sua

    entrada, regenera o sinal e o passa para o prximo segmento ligado a sua sada.

    Os repetidores no realizam nenhuma funo de filtragem ou de codificao.

    Geralmente possuem vrias entradas e vrias sadas. Alguns repetidores possuem entradas

    para um tipo de cabeamento e sadas para diferentes tipos de cabeamento e podem portanto,

    ser utilizados para mover dados de um tipo de meio para outro [3].

    A Figura 16 mostra um repetidor conectando duas sub-redes.

    Figura 16 - Ligao via repetidor [3].

    2.8.2 PONTE

    Agora que conhecido o funcionamento bsico de um repetidor, possvel

    entender o funcionamento das Pontes. Elas so dispositivos utilizados na expanso de redes

    da mesma maneira que os repetidores, porm filtram as informaes que por elas trafegam.

    So utilizadas para isolar o trfego de uma LAN quando vrias LANs esto interligadas, ou

    dividir uma rede em redes menores de menor trfego.

    43

  • Enquanto os repetidores sempre conectam elementos de uma rede de rea local, as

    pontes podem conectar segmentos locais a outros segmentos de topologias diferentes. Seus

    dois principais objetivos so: extenso de uma rede e segmentao do trfego.

    Entende-se por extenso da rede a possibilidade da rede atender a uma rea alm

    do limite do meio fsico, e segmentao do trfego como sendo a possibilidade de limitar o

    trfego de uma sub-rede dentro dela mesma.

    As pontes s encaminham o trfego de um sistema de cabos se ele estiver

    endereado aos dispositivos do outro sistema.

    Uma ponte "ouve" todo o trfego da rede checando o endereo fonte e destino

    (endereos MAC, da placa de rede) de cada pacote e monta uma tabela de roteamento com

    base nestes endereos.

    Inicialmente a tabela de roteamento, armazenada na memria RAM da ponte, est

    completamente vazia. Conforme os pacotes vo chegando ponte, o endereo fonte e o

    identificador do segmento por onde o pacote chegou so anotados na tabela de roteamento.

    Desta maneira, a ponte "aprende" em qual segmento cada host est conectado.

    Uma ponte retransmite pacotes utilizando o seguinte algoritmo: se o endereo

    destino no est na tabela de roteamento a ponte transmite o pacote em todos o segmentos

    nela conectados. Se o endereo destino est na tabela de roteamento, a ponte transmite o

    pacote no seguimento associado a esse endereo na tabela de roteamento. Se o endereo

    destino e o endereo fonte estiverem associados ao mesmo segmento a ponte simplesmente

    ignora o pacote.

    A grande vantagem de se usar uma ponte vem do crescimento de desempenho que

    se pode obter de uma rede. Pois, com o uso desta, se consegue segmentar uma grande rede em

    vrios seguimentos menores. Essa vantagem apenas persistir se o trfego inter-redes no for

    muito significativo [3].

    Na Figura 17 pode-se observar uma ponte ligando sub-redes de topologias

    diferentes.

    44

  • Figura 17 - Ligao via Pontes [3].

    2.8.3 ROTEADOR

    Assim como as pontes aperfeioam a funcionalidade dos repetidores, os

    roteadores aperfeioam o uso das pontes.

    Sua funo determinar qual a melhor rota para que um pacote viaje do

    computador que o enviou ao computador destino.

    Os roteadores, da mesma maneira que as pontes, mantm em suas memrias uma

    tabela de roteamento contendo as seguintes informaes: todos os endereos de rede

    conhecidos, como a conexo com outras redes deve ser realizada (protocolo), os caminhos

    possveis entre os roteadores a eles conectados, o custo para enviar dados sobre cada caminho.

    Os roteadores escolhem um caminho com base na sua disponibilidade e custo.

    Quando uma rede formada por vrios segmentos, cada um com diferentes

    protocolos e arquiteturas, uma ponte pode no ser adequada para garantir uma comunicao

    rpida entre todos os segmentos. Uma rede com esta complexidade necessita de um

    dispositivo que saiba no somente os endereos fonte e destino de cada pacote, mas que possa

    tambm determinar o melhor caminho para o envio de dados e que tenha a capacidade de

    filtrar pacotes broadcast. Este dispositivo conhecido como roteador.

    45

  • Os roteadores podem compartilhar informaes de status e roteamento com outros

    roteadores e usar estas informaes para evitar conexes lentas ou defeituosas.

    Os roteadores tm acesso a mais informaes que as pontes, por isso, podem

    realizar uma melhor entrega de pacotes. Em contrapartida, roteadores so, geralmente, mais

    lentos que as pontes [3].

    Na Figura 18 tem-se LANs conectadas via roteador.

    Figura 18 - Ligao via Roteador [3].

    2.8.4 GATEWAY

    Em contraste com as pontes, os gateways operam proporcionando maior

    flexibilidade. A funo de um gateway tornar possvel a comunicao entre ambientes

    computacionais completamente diferentes. Eles reempacotam e convertem dados entres os

    vrios ambiente de computao utilizados. Os gateways so utilizados para interligar sistemas

    que utilizam protocolos de comunicao, formatos de dados, linguagens ou arquiteturas

    diferentes.

    Um gateway recebe os dados de um ambiente computacional atravs da pilha de

    protocolo deste ambiente, desempacota os dados e ento, empacota novamente os dados

    utilizando a pilha de protocolos do ambiente computacional destino. Geralmente, um gateway

    um servidor dedicado na rede [3].

    A Figura 19 mostra vrias redes que utilizam protocolos diferentes, mas que se

    comunicam atrvs de gateways.

    46

  • Figura 19 - Circuitos Virtuais Concatenados x Interconexo por Pacotes [3].

    2.8.5 HUB

    Os hubs so simplesmente dispositivos eletrnicos que implementam dentro de si

    uma determinada topologia de rede. Atuam na camada fsica.

    Os cabos que saem dos hosts da rede so conectados um em cada porta do hub. A

    utilizao de hubs traz como vantagens: a expanso da rede, que pode ser conseguida

    simplesmente conectando o hub em outro host ou hub; pode-se utilizar diferentes portas para

    tipos de cabos diferentes; o monitoramento do trfego e das atividades da rede torna-se

    centralizada no hub, muitos hubs podem diagnosticar o perfeito ou no funcionamento de uma

    conexo; nas topologias em barramento, a quebra de um cabo no implicaria no

    particionamento completo da rede, somente na interrupo da conexo entre um host e o hub;

    e para a rede ser completamente particionada o hub deveria falhar.

    Na interligao de um hub a outros do mesmo gnero existem duas tcnicas:

    47

  • Uma a tcnica do cascateamento (cascate). No cascateamento, o sinal de uma

    porta hub ligado porta de outro hub, ligando assim os barramentos distintos desses hubs. O

    problema deste tipo de ligao est relacionado com a perda de performance em cada nvel de

    cascata, onde o nmero mximo de nveis de cascateamento permitidos no deve ultrapassar a

    trs. A extrapolao desses nveis pode comprometer o funcionamento geral da rede. Cada

    nvel de cascata existente compromete a performance em 20%, acrescido nvel a nvel.

    Outra tcnica de interligao de hubs o empilhamento. Nessa tcnica se permite

    que os hubs sejam interligados por uma porta especial de expanso. Assim, ocorre uma

    expanso do barramento, que leva a uma perda de performance menor, se comparada com a

    tcnica do cascateamento.

    Um detalhe que pode ser levantado refere-se ao limite da distncia dos cabos

    usados para cascatear ou empilhar um hub. No cascateamento essa distncia de 100 metros

    (limite estabelecido pela caracterstica do cabo) e no empilhamento essa distncia dever ser

    no mximo 7 metros, utilizando cabos metlicos paralelos [3].

    Na Figura 20 tem-se um hub ligado a trs estaes de trabalho. Cada estao

    ligada uma porta do hub.

    Figura 20 - Ligao entre HUB's [3].

    48

  • 2.8.6 SWITCH

    Este equipamento foi a evoluo natural do HUB, com a vantagem de permitir o

    mximo de performance da banda de passagem determinada para um padro especfico em

    cada porta de conexo.

    Imagine que, numa rede de 100Mbps, voc tenha 4 pequenas redes ligadas ora

    numa ponte e ora num comutador. Quando uma mquina de rede 1 quiser conversar com

    outra mquina de rede 2 e uma mquina de rede 3 quiser comunicar com uma mquina da

    rede 4, os pares comunicantes estaro compartilhando os 100Mbps disponveis se estiverem

    conectados atravs de um hub, entretanto se a interligao for feita atravs de um switch cada

    par comunicante ter 100Mbps disponveis para se comunicarem pois estaro utilizando

    circuitos independentes.

    Suponha agora que uma mquina da rede 1 e uma mquina de rede 2 desejem se

    comunicar com uma mquina de rede 3. Neste caso, mesmo utilizando um comutador as

    mquinas da rede 1 e 2 devero compartilhar os 100Mbps disponveis pois no ser possvel o

    estabelecimento de circuitos independentes.

    O funcionamento dos switches idntico ao funcionamento dos hubs, a nica

    diferena que os switches estabelecem, quando possvel, circuitos independentes para cada

    par comunicante [3].

    A Figura 21 ilustra duas sub-redes conectadas hubs e posteriormente ligadas por

    um switch.

    49

  • Figura 21 - Ligao de um Switch [3].

    2.9CABOS UTILIZADOS

    Os cabos de uma rede podem ser vistos como o esqueleto de sustentao. A opo

    pelo cabo ideal depende de alguns aspectos [3].

    2.9.1 CABOS TRANADOS

    O par tranado tornou-se muito usado devido a falta de flexibilidade de outros

    cabos e por causa da necessidade de se ter um meio fsico que conseguisse uma taxa de

    transmisso alta e mais rpida. Eles possuem dois ou mais fios entrelaados em forma de

    espiral e, por isso, reduzem o rudo e mantm constante as propriedades eltricas do meio, em

    todo o seu comprimento.

    O par tranado, que pode ter transmisso tanto analgica quanto digital, tem como

    desvantagem a sua susceptibilidade s interferncias a rudos (eletromagnticos e rdio

    freqncia). Esses efeitos podem, entretanto, ser minimizados com blindagem adequada.

    O cabo de par tranado o meio de transmisso mais barato no mercado. Esse

    cabo se adapta muito bem s redes com topologia em estrela, onde as taxas de dados mais

    50

  • elevadas permitidas por ele e pela fibra ptica ultrapassam, e muito, a capacidade dos

    equipamentos disponveis com a tecnologia atual para esse tipo de rede [7].

    Surgiram novos tipos de cabos de pares tranados que incorporaram uma nova

    tecnologia para atender novas exigncias [3]:

    UTP (Unshielded Twisted Pair) Cabo de par tranado no blindado;

    STP (Shielded Twisted Pair) Cabo de par tranado blindado;

    SCTP (Screened Twisted Pair) Cabo de par tranado com blindagem

    externa;

    FTP (Foil Twisted Pair) Cabo de par tranado folheado.

    Cada tipo de cabo, conforme especificado acima, vem atender a necessidades

    especficas [3].

    A Figura 22 mostra um cabo de par tranado UTP, categoria 5E.

    Figura 22 Cabo CAT 5E UTP - Par Tranado no blindado [7].

    A Figura 23 mostra um cabo de par tranado FTP, categoria 5.

    51

  • Figura 23 Cabo CAT 5 FTP - Par Tranado Protegido [7].

    A Figura 24 mostra um cabo de par tranado UTP, categoria 6.

    Figura 24 Cabo CAT6 UTP - Par Tranado no blindado, com guia de separao entre pares [7].

    A Figura 25 mostra um cabo de par tranado STP, onde podemos perceber a

    blindagem separando os pares.

    Figura 25 Cabo STP - Par Tranado blindado par a par [7].

    Hoje em dia, o par tranado tambm est sendo usado com sucesso em conjunto

    com sistemas ATM (Asynchronous Transfer Mode) para viabilizar o trfego de dados a uma

    velocidade extremamente alta: 155 megabits/seg [7].

    52

  • Com base na norma americana EIA/TIA 568-A, o par tranado obedece ao

    seguinte padro de desempenho [3]:

    Categoria 3: 16 MHz;

    Categoria 4: 20 MHz;

    Categoria 5: 100 MHz;

    Categoria 5e: 100 MHz (com melhora na resposta do cabo para

    freqncias maiores);

    Categoria 6: 250 MHz;

    Categoria 7: 600 MHz.

    Os cabos de 250 a 600 MHz ainda esto sendo considerados na prxima verso da

    norma (EIA/TIA 568-A) [3].

    2.9.2 CABOS PTICOS

    Fibras pticas so elementos de transmisso que utilizam sinais de luz codificados

    para transmitir os dados [8].

    Na Figura 26, v-se trs tipos de cabos de fibras pticas.

    53

    "Tight" Anti Roedor Geleado

  • Figura 26 - Tipos de cabos pticos [7].

    A Figura 27 mostra um esquema de um cabo de fibra ptica do tipo Loose

    (Geleado).

    Figura 27 - Cabo de FO Tipo Loose (Geleado) [7].

    A fibra ptica oferece algumas vantagens sobre o cabo metlico, pois atende a

    longas distncias, preservando o sinal original por uma distncia muito maior. Pode ser feita

    de plstico ou de vidro, revestida por um material com baixo ndice de refrao. Alm destes

    54

  • dois materiais, a fibra possui tambm um revestimento plstico que lhe garante um proteo

    mecnica contra o ambiente externo [5, 8].

    Para a transmisso dos sinais, alm do cabo ptico, precisa-se de um conversor de

    sinais eltricos em sinais pticos, um transmissor e um receptor dos sinais pticos, e um

    conversor dos sinais pticos em sinais eltricos.

    As linhas de fibras pticas possuem uma taxa de transmisso muito mais alta do

    que nos sistemas fsicos convencionais como o cabo coaxial e o par tranado.

    A fibra ptica completamente imune a interferncias eletromagnticas, podendo

    ser instalada em lugares onde os fios e cabos no podem passar. Tambm no precisa de

    aterramento e mantm os pontos que liga eletricamente isolados um do outro [8].

    Quanto capacidade de transmisso das fibras, a tecnologia atual caracteriza-se

    por trs tipos distintos [5, 8]:

    Multimodo com ndice degrau: Possuem ncleo composto por um material

    homogneo, de ndice de refrao constante e sempre superior ao da casca.

    A luz que incide no cabo pode percorrer vrios caminhos, ocasionando o

    alargamento do impulso luminoso ao trmino do percurso (utilizada em

    redes LAN);

    Multimodo com ndice gradual: Possuem o ncleo composto por um

    ndice de refrao varivel, crescente da periferia para o centro. Essa

    variao do ndice permite a reduo do alargamento do impulso luminoso

    (utilizada em redes LAN);

    Monomodo: Possuem um ncleo de dimenses reduzidas. Esta

    caracterstica reduz drasticamente o alargamento do impulso. Esta reduo

    permite uma excepcional condio para transmisso de grande nmero de

    informaes simultneas (utilizada geralmente em redes WAN).

    55

  • O alto custo da instalao e manuteno das fibras pticas constitui atualmente o

    maior obstculo para utilizao desta modalidade de transmisso de dados [8].

    56

  • 3 INFRA-ESTRUTURA DE REDE ATUAL

    3.1LEVANTAMENTO DOS PROBLEMAS NA ESTRUTURA DE REDE

    ATUAL

    Dentre os padres estabelecidos por norma, no Cabeamento Estruturado, a rede do

    campus Magnus possui alguns problemas, que podem ser corrigidos com a estruturao da

    mesma.

    Um projeto estruturado requer diversos cuidados, que vo desde a tomada de

    decises com relao a segurana e desempenho, at decises quanto a aparncia fsica da

    rede.

    Dentre os problemas mais comuns encontrados no campus Magnus, podem ser

    citados:

    3.1.1 M ORGANIZAO DE EQUIPAMENTOS E CABOS

    Geram um efeito visual desagradvel, dificulta operaes de manuteno e ainda

    expe o equipamento a danos desnecessrios.

    57

  • 3.1.2 EXPOSIO DE CABOS EM LOCAIS COM LIVRE MOVIMENTAO DE

    PESSOAL

    Pode gerar danos aos materiais utilizados por tropeos ou pisadas mais fortes aos

    cabos gerando comprometimento ou at mesmo paralisao da rede.

    3.1.3 ESCASSEZ DE SERVIDORES NA REDE

    Na Figura 28 se v um servidor de impresso, gerenciando uma impressora e trs

    estaes de trabalho.

    Figura 28 - Servidor de Rede [9].

    Numa organizao normal com vrios computadores, estes encontram-se ligados

    em rede. Para gerir esta rede existem habitualmente computadores dedicados a fazer a gesto

    da rede que so chamados servidores.

    Os servidores utilizam sistemas operacionais especiais os quais so normalmente

    verses dos outros sistemas operacionais, mas com mais componentes para gerir usurios,

    segurana de determinados arquivos, compartilhamento de recursos como impressoras, etc.

    Os sistemas mais utilizados em servidores o Windows NT/2000, o Linux e

    vrias variantes de UNIX. Um servidor pode ter clientes que utilizam diversos tipos de

    sistemas operacionais [9].

    Portanto, a ausncia de servidores em uma rede pode causar transtornos por

    dificuldades de gerenciamento.

    58

  • 3.1.4 INDISPONIBILIDADE DE PONTOS DE REDE DENTRO DAS SALAS DE

    AULA

    Indisponibiliza que as salas de aula usufruam a rede instalada no campus.

    3.1.5 ESPAO MUITO PEQUENO PARA ALOCAO DE EQUIPAMENTOS

    Dificulta futuras expanses e operaes de manuteno, devido ao restrito espao

    disponvel para se trabalhar no local.

    3.1.6 AUSNCIA DE EQUIPAMENTOS DE PROTEO, INCLUSIVE DE

    VENTILAO ADEQUADA NAS REAS EQUIPADAS

    Podem gerar danos aos equipamentos, ocasionando em maiores custos devido aos

    gastos com manuteno.

    3.1.7 NO H CONTROLE DE UMIDADE E TEMPERATURA SOBRE OS

    EQUIPAMENTOS

    Tambm podem causar danos aos equipamentos, aumentando custos com

    manuteno.

    3.1.8 NO H ESPECIFICAO, DE ACORDO COM AS NORMAS, DOS LOCAIS

    EXATOS ONDE OS EQUIPAMENTOS DEVEM SER INSTALADOS

    A falta de tais especificaes gera desorganizao e falta de padronizao.

    59

  • 3.2DESCRIO DA INFRA-ESTRUTURA DE REDE ATUAL

    A rede instalada nos dois primeiros prdios do campus Magnus da UNIPAC

    composta por cabeamento de par tranado, 11 hubs de 16 portas e um 1 switch de 16 portas.

    Nos laboratrios (Prdio 2) a ligao entre as estaes feita nica e

    exclusivamente com par tranado. Posteriormente as estaes so ligadas a hubs. Existem

    dois hubs de 16 portas em cada laboratrio, exceto no de Fsica, onde existe apenas 1 hub,

    tambm de 16 portas.

    As Tabelas 2 e 3 mostram a distribuio dos pontos de dados da rede do Campus

    Magnus nos prdios 1 e 2.

    Tabela 2 - Distribuio dos pontos de dados - Prdio 1.

    Prdio 1Salas Pontos de Dados

    Secretaria 3Financeiro 1

    Administrao 3Diretoria da FASAB 1

    Coordenao dos cursos da FASAB 5

    Tabela 3 - Distribuio dos pontos de dados - Prdio 2.

    Prdio 2Salas Pontos de Dados

    Laboratrio de Informtica 30Laboratrio de Programao I 30Laboratrio de Programao II 30Laboratrio de Programao III 30

    Laboratrio de Fsica 15Direo da FACICS 1

    Administrao 3

    60

  • No 1 prdio, existem elementos ativos apenas no 1 andar, todos localizados no

    CPD. Neste ponto se encontram: 1 switch de 16 portas e um hub, tambm de 16 portas.

    No 2 prdio, 3andar, h 2 hubs de 16 portas, empilhados, no Laboratrio de

    Computao I e 2 hubs de 16 portas, tambm empilhados, no Laboratrio de Informtica. No

    2 andar h 2 hubs de 16 portas, empilhados, no Laboratrio de Computao II, 2 hubs de 16

    portas, empilhados, no Laboratrio de Computao III, 1 hub de 16 portas no Laboratrio de

    Fsica e 1 hub de 16 portas na Sala de Administrao.

    As Tabelas 4 e 5 mostram a distribuio dos elementos ativos da rede do Campus

    Magnus nos prdios 1 e 2.

    Tabela 4 - Distribuio dos Elementos Ativos - Prdio 1.

    Distribuio dos Elementos Ativos Prdio 1CPD 1 Hub de 16 portas, 1 Switch de 16 portas

    Tabela 5 - Distribuio dos Elementos Ativos - Prdio 2.

    Distribuio dos Elementos Ativos Prdio 2Laboratrio de Informtica 2 Hubs de 16 portas

    Laboratrio de Computao I 2 Hubs de 16 portasLaboratrio de Computao II 2 Hubs de 16 portasLaboratrio de Computao III 2 Hubs de 16 portas

    Laboratrio de Fsica 1 Hub de 16 portasSala de Administrao 1 Hub de 16 portas

    61

  • 3.3ANLISE DE DESEMPENHO DA REDE ATUAL

    Para o clculo de desempenho da rede atual deve-se, inicialmente, dividir a rede

    em segmentos.

    3.3.1 CLCULO DO DESEMPENHO DOS SEGMENTOS DE REDE:

    Deve-se calcular o desempenho de cada segmento da rede e, posteriormente,

    calcular o desempenho global.

    3.3.1.1 Os segmentos da rede:

    Os segmentos so divididos de acordo com as necessidades de se isolar o trfego

    de informaes que no so, ou que no podem ser, utilizadas por todos eles.

    1. Secretaria / Financeiro (Prdio 1);

    2. Administrao (Prdio 1);

    3. Diretoria / Coordenao (Prdio 1);

    4. Laboratrio de Informtica (Prdio 2);

    5. Laboratrio de Computao I (Prdio 2);

    6. Laboratrio de Computao II (Prdio 2);

    7. Laboratrio de Computao III (Prdio 2);

    8. Laboratrio de Fsica (Prdio 2);

    9. Administrao / Direo (Prdio 2).

    Para se calcular o tamanho mdio do quadro, que ser chamado de (F), que

    trafega por um segmento de rede, supondo o tamanho do quadro que trafega apenas

    62

  • internamente ao segmento de rede, que ser chamado (Fi), e o tamanho do que trafega para

    fora do segmento (Fe). Supondo tambm, o percentual de requisies internas (Peso i) e

    externas (Peso e) feitas por um host pertencente ao segmento.

    O tamanho mdio do quadro obtido atravs da mdia ponderada de (Fe) e (Fi)

    com os pesos (Peso e) e (Peso i), respectivamente.

    A Tabela 6 mostra os valores obtidos para (F) em cada segmento.

    Tabela 6 - Valores obtidos, referentes ao tamanho mdio do quadro.

    Segmento Fi Fe Peso i (%) Peso e (%) F1 1,5 x 103 5,81 x 103 80 20 2,36 x 103

    2 1,5 x 103 5,81 x 103 70 30 2,79 x 103

    3 1,5 x 103 5,81 x 103 80 20 2,36 x 103

    4 1,5 x 103 5,81 x 103 10 90 5,38 x 103

    5 1,5 x 103 5,81 x 103 10 90 5,38 x 103

    6 1,5 x 103 5,81 x 103 10 90 5,38 x 103

    7 1,5 x 103 5,81 x 103 10 90 5,38 x 103

    8 1,5 x 103 5,81 x 103 10 90 5,38 x 103

    9 1,5 x 103 5,81 x 103 80 20 2,36 x 103

    O tamanho mdio dos quadros que trafegam dentro do segmento de rede de uma

    rede ethernet so iguais para todos os segmentos de rede. Logo (Fi) = 1500 bits [1].

    Os quadros que trafegam fora do segmento de rede, saem de todos os segmentos

    para acessar, em geral, os mesmos servios (e-mail, ftp, pginas da web, etc) logo, pode-se

    considerar que o tamanho mdio desses quadros seja o mesmo para todos os segmentos de

    rede. Foi adotado como tamanho, (Fe) = 5808 bits [1].

    Para o clculo da eficincia do segmento, foram utilizados os seguintes dados e

    frmulas [1]:

    63

  • Velocidade de transmisso (B) = 100 Mbps;

    Durao do Slot de conteno 2 = 0,00000512;

    Probabilidade de qualquer host conseguir obter o controle do meio durante

    um slot de conteno (A) = ((k-1)/k)^(k-1);

    Eficincia Real (E) = 1/(1+((2B)/(AF)));

    Banda Passante Real (Br) = E.B;

    Nmero de hosts no segmento de rede (k).

    A Tabela 7 mostra os resultados de eficincia para cada segmento da rede.

    Tabela 7 - Eficincia de cada segmento.

    Segmento K F A Eficincia Real B real1 4 2,36 x 103 4,22 x 10-1 6,60 x 10-1 6,60 x 107

    2 3 2,79 x 103 4,44 x 10-1 7,08 x 10-1 7,08 x 107

    3 6 2,36 x 103 4,02 x 10-1 6,50 x 10-1 6,50 x 107

    4 30 5,38 x 103 3,74 x 10-1 7,97 x 10-1 7,97 x 107

    5 30 5,38 x 103 3,74 x 10-1 7,97 x 10-1 7,97 x 107

    6 30 5,38 x 103 3,74 x 10-1 7,97 x 10-1 7,97 x 107

    7 30 5,38 x 103 3,74 x 10-1 7,97 x 10-1 7,97 x 107

    8 15 5,38 x 103 3,81 x 10-1 8,00 x 10-1 8,00 x 107

    9 4 2,36 x 103 4,22 x 10-1 6,60 x 10-1 6,60 x 107

    Para calcular o tempo mximo de transmisso de um quadro entre dois hosts num

    segmento de rede, foram utilizados os seguintes dados e frmulas [1]:

    Tamanho mximo aproximado do barramento por segmento (L);

    Taxa de quadros transmitidos por segundo () = Br/F;

    64

  • Tempo de Propagao (Tp) = L / (2/3(3x108));

    Tempo Mximo de Transmisso de um Quadro, em segundos, (Tm ) = 1/

    + Tempo de Propagao.

    A Tabela 8 mostra os resultados obtidos do Tempo Mximo de Transmisso de

    um Quadro para cada segmento.

    Tabela 8 - Resultados obtidos.

    Segmento L Tp Br F Tm1 22 1,10 x 10-7 6,60 x 107 2,36 x 103 2,80 x 104 3,59 x 10-5

    2 19 9,50 x 10-8 7,08 x 107 2,79 x 103 2,53 x 104 3,95 x 10-5

    3 40 2,00 x 10-7 6,50 x 107 2,36 x 103 2,75 x 104 3,66 x 10-5

    4 61 3,05 x 10-7 7,97 x 107 5,38 x 103 1,48 x 104 6,78 x 10-5

    5 54 2,70 x 10-7 7,97 x 107 5,38 x 103 1,48 x 104 6,77 x 10-5

    6 58 2,90 x 10-7 7,97 x 107 5,38 x 103 1,48 x 104 6,77 x 10-5

    7 44 2,20 x 10-7 7,97 x 107 5,38 x 103 1,48 x 104 6,77 x 10-5

    8 46 2,30 x 10-7 8,00 x 107 5,38 x 103 1,48 x 104 6,74 x 10-5

    9 20 1,00 x 10-7 6,60 x 107 2,36 x 103 2,80 x 104 3,58 x 10-5

    3.3.2 DESEMPENHO GLOBAL ESTIMADO DA REDE

    Para o clculo da eficincia global estimada da rede, foi feita uma mdia

    ponderada das eficincias reais calculadas, de cada segmento, usando como peso o nmero de

    hosts de cada segmento.

    Na Tabela 9 visualiza-se o resultado final de desempenho da rede atual.

    Tabela 9 - Resultados finais de desempenho obtidos para a rede atual.

    65

  • Segmento Hosts F A Eficincia B real B real * Hosts1 4 2,36 x 103 4,22 x 10-1 6,60 x 10-1 6,60 x 107 2,64 x 108

    2 3 2,79 x 103 4,44 x 10-1 7,08 x 10-1 7,08 x 107 2,12 x 108

    3 6 2,36 x 103 4,02 x 10-1 6,50 x 10-1 6,50 x 107 3,90 x 108

    4 30 5,38 x 103 3,74 x 10-1 7,97 x 10-1 7,97 x 107 2,39 x 109

    5 30 5,38 x 103 3,74 x 10-1 7,97 x 10-1 7,97 x 107 2,39 x 109

    6 30 5,38 x 103 3,74 x 10-1 7,97 x 10-1 7,97 x 107 2,39 x 109

    7 30 5,38 x 103 3,74 x 10-1 7,97 x 10-1 7,97 x 107 2,39 x 109

    8 15 5,38 x 103 3,81 x 10-1 8,00 x 10-1 8,00 x 107 1,20 x 109

    9 4 2,36 x 103 4,22 x 10-1 6,60 x 10-1 6,60 x 107 2,64 x 108

    Soma 152 1,19 x 1010

    Eficincia 7,826 x 107 ou 78,26%

    3.4ANLISE DOS RESULTADOS

    A anlise da rede foi feita apenas sobre o cabeamento da mesma, no incluindo

    elementos ativos que atuam diretamente no desempenho. Na rede atual, os elementos ativos

    usados, principalmente nas reas onde se encontram o maior nmero de estaes de trabalho,

    so os hubs, que geram perdas.

    Os hubs esto empilhados dentro de cada um dos laboratrios (Prdio 2), ou seja,

    os 2 hubs do Laboratrio de Computao I esto empilhados entre si, assim como tambm

    esto os dos Laboratrios de Computao II, III e de Informtica. Desprezando as perdas de

    empilhamento, ser considerado que os hubs empilhados tornam-se um nico repetidor [10].

    A distncia entre os Laboratrios de Computao I e o de Informtica de 7

    metros, o que corresponde distncia limite de empilhamento, tornando-o ainda possvel. O

    mesmo ocorre entre os Laboratrios de Computao II e o de Fsica e entre o de Fsica com o

    Laboratrio de Computao III.

    A partir da deve-se fazer um cascateamento, ligando os hubs do 3 andar aos hubs

    do 2 andar e os hubs do 2 andar com os do 1. Por fim, deve ser feita a ligao com o prdio

    1, tambm por cascateamento.

    66

  • As perdas da rede atual so refletidas. Trs cascateamentos subseqentes devem

    ser descontados ao desempenho obtido at aqui, gerando o desempenho real, como mostra a

    Tabela 10.

    Tabela 10 - Desempenho real da rede atual.

    Desempenho 78,26%

    Aps 1 cascateamento 62,61%

    Aps 2 cascateamento 50,01%

    Aps 3 cascateamento 40,07%

    A Figura 29 ilustra a queda de desempenho da rede atual aps os sucessivos

    cascateamentos.

    0,00%

    10,00%

    20,00%

    30,00%

    40,00%

    50,00%

    60,00%

    70,00%

    80,00%

    Desempenho Global

    Desempenho Original

    Aps 1 Cascateamento

    Aps 2 Cascateamento

    Aps 3 Cascateamento

    Figura 29 - Desempenho Global

    67

  • Portanto, a rede atual funciona com o desempenho real de apenas 40.07%, fruto

    de uma ausncia de estruturao, que no apenas tende a melhorar o desempenho da mesma,

    como tambm organizar e preparar a rede a estar apta a futuras expanses.

    68

  • 4 PROJETO DE UM MODELO DE REDE ESTRUTURADA

    4.1PROJETO DA REDE ESTRUTURADA

    Na elaborao deste projeto no se far a escolha de um padro de sistema de

    implantao do cabeamento (BCS ou IBSC), nem tampouco a quantificao de material, em

    virtude de que apenas se dar um esboo de um projeto para a estruturao da rede do campus

    Magnus. Equipamentos de proteo, como No-breaks, podem e devem ser usados no projeto,

    entretanto, esta no a nfase dada a este trabalho, ficando estas etapas a encargo de trabalhos

    futuros.

    Dentre o modelo projetado para os dois primeiros prdios do campus Magnus da

    UNIPAC, a rede ser composta por par tranado em seu cabeamento horizontal e por fibra

    ptica em seu backbone.

    Nos laboratrios a ligao entre as estaes feita da mesma forma que na rede

    atual, nica e exclusivamente com par tranado. Entretanto as estaes no sero mais ligadas

    a hubs e sim switches.

    As Tabelas 11 e 12 mostram a distribuio dos pontos de dados da rede

    estruturada do Campus Magnus nos prdios 1 e 2.

    Tabela 11 - Distribuio dos pontos de dados da rede estruturada - Prdio 1.

    Prdio 1Salas Pontos de Dados

    Secretaria 5Financeiro 3

    Administrao 4

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  • Diretoria da FASAB 1Coordenao dos cursos da FASAB 5

    Sala de Professores 3Laboratrio de Anatomia 5

    Laboratrio de Nutrio Experimental 5Fisiologia do Esforo 3

    Salas de Aula 1

    Tabela 12 - Distribuio dos pontos de dados da rede estruturada - Prdio 2.

    Prdio 2Salas Pontos de Dados

    Laboratrio de Informtica 30Laboratrio de Computao I 30Laboratrio de Computao II 30Laboratrio de Computao III 30

    Laboratrio de Fsica 15Direo da FACICS 3

    Administrao 7Laboratrio de Fotografia 3

    Pesquisa 4Atelier 2

    Laboratrio de Tecnologia de Alimentos 5Salas de Aula 1

    No 1 prdio, todos os elementos ativos esto concentrados no CPD. So

    utilizados 2 switches, um de 48 portas e outro de 16 portas, empilhados para garantir maior

    desempenho. Ambos esto montados junto a Patch Panels fixados no Rack. Em cada andar do

    prdio tem-se um Armrio de Distribuio que far a conexo cruzada entre o BackBone e o

    Cabeamento Horizontal. Todos os Armrios de Distribuio so ligados ao Rack. No CPD

    ficam todos os servidores da rede, no total de 4:

    Servidor Controlador de Rede;

    Servidor de Correio Eletrnico;

    Servidor de Banco de Dados e Impresso;

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  • Servidor de Internet.

    No 2 prdio, os elementos ativos esto concentrados na Administrao. So

    usados 4 switches de 48 portas. Da mesma forma como foi feito no 1 prdio, para garantir

    uma melhor performance no 2 prdio, onde o trfego de informaes maior, os switches

    sero empilhados fazendo com que os 4 switches empilhados trabalhem como se fossem

    apenas 1, gerando uma menor perda de performance.

    As Tabelas 13 e 14 mostram a distribuio dos elementos ativos da rede do

    Campus Magnus nos prdios 1 e 2.

    Tabela 13 - Distribuio dos Elementos Ativos - Prdio 1.

    Distribuio dos Elementos Ativos Prdio 1CPD 1 Switch de 16 portas, 1 Switch de 48 portas

    Tabela 14 - Distribuio dos Elementos Ativos - Prdio 2.

    Distribuio dos Elementos Ativos Prdio 2Sala de Administrao 4 Switches de 48 portas

    4.2ANLISE DE DESEMPENHO DA REDE ESTRUTURADA

    Para o clculo de desempenho da rede estruturada deve-se, inicialmente, dividir a

    rede em segmentos como foi feito para a rede atual.

    4.2.1 CLCULO DO DESEMPENHO DOS SEGMENTOS DE REDE:

    Nesta etapa deve-se calcular o desempenho de cada segmento da rede e,

    posteriormente, calcular o desempenho global.

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  • 4.2.1.1 Os segmentos da rede:

    Os segmentos da rede estruturada sero divididos utilizando-se o mesmo critrio

    adotado na diviso destes para a rede atual, buscando-se isolar o acesso ou utilizao de

    informaes desnecessrias ou que no possam ser vistas pelos mesmos.

    1. Secretaria / Financeiro (Prdio 1);

    2. Administrao (Prdio 1);

    3. Diretoria / Coordenao (Prdio 1);

    4. Sala dos Professores (Prdio 1);

    5. Laboratrio de Nutrio Experimental / Fisiologia do Esforo (Prdio 1);

    6. Laboratrio de Anatomia (Prdio 1);

    7. Salas de Aula (Prdio 1) 1 andar;

    8. Salas de Aula (Prdio 1) 2 andar;

    9. Salas de Aula (Prdio 1) 3 andar;

    10. Laboratrio de Informtica (Prdio 2);

    11. Laboratrio de Computao I (Prdio 2);

    12. Laboratrio de Computao II (Prdio 2);

    13. Laboratrio de Computao III (Prdio 2);

    14. Laboratrio de Fsica (Prdio 2);

    15. Administrao / Direo (Prdio 2);

    16. Laboratrio de Tecnologia de Alimentos (Prdio 2);

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  • 17. Atelier;

    18. Laboratrio de Fotografia (Prdio 2);

    19. Pesquisa (Prdio 2);

    20. Salas de Aula (Prdio 2) 1 andar;

    21. Salas de Aula (Prdio 2) 2 andar;

    22. Salas de Aula (Prdio 2) 3 andar.

    Para se calcular o tamanho mdio do quadro, sero usadas as mesmas frmulas

    utilizadas na anlise de desempenho da infra-estrutura de rede atual.

    Tabela 15 - Valores obtidos, referentes ao tamanho mdio do quadro.

    Segmento Fi Fe Peso i (%) Peso e (%) F1 1,5 x 103 5,81 x 103 80 20 2,36 x 103

    2 1,5 x 103 5,81 x 103 70 30 2,79 x 103

    3 1,5 x 103 5,81 x 103 80 20 2,36 x 103

    4 1,5 x 103 5,81 x 103 90 10 1,93 x 103

    5 1,5 x 103 5,81 x 103 20 80 4,95 x 103

    6 1,5 x 103 5,81 x 103 40 60 4,08 x 103

    7 1,5 x 103 5,81 x 103 10 90 5,38 x 103

    8 1,5 x 103 5,81 x 103 10 90 5,38 x 103

    9 1,5 x 103 5,81 x 103 10 90 5,38 x 103

    10 1,5 x 103 5,81 x 103 10 90 5,38 x 103

    11 1,5 x 103 5,81 x 103 10 90 5,38 x 103

    12 1,5 x 103 5,81 x 103 10 90 5,38 x 103

    13 1,5 x 103 5,81 x 103 10 90 5,38 x 103

    14 1,5 x 103 5,81 x 103 10 90 5,38 x 103

    15 1,5 x 103 5,81 x 103 80 20 2,36 x 103

    16 1,5 x 103 5,81 x 103 10 90 5,38 x 103

    17 1,5 x 103 5,81 x 103 90 10 1,93 x 103

    18 1,5 x 103 5,81 x 103 90 10 1,93 x 103

    19 1,5 x 103 5,81 x 103 0 100 5,81 x 103

    20 1,5 x 103 5,81 x 103 10 90 5,38 x 103

    21 1,5 x 103 5,81 x 103 10 90 5,38 x 103

    22 1,5 x 103 5,81 x 103 10 90 5,38 x 103

    73

  • Para o clculo da eficincia do segmento, sero utilizadas as mesmas frmulas

    usadas para o clculo de desempenho da rede atual [1]:

    Velocidade de transmisso (B) = 100 Mbps;

    Durao do Slot de conteno 2 = 0,00000512;

    Probabilidade de qualquer host conseguir obter o controle do meio durante

    um slot de conteno (A) = ((k-1)/k)^(k-1);

    Eficincia Real (E) = 1/(1+((2B)/(AF)));

    Banda Passante Real (Br) = E.B;

    Nmero de hosts no segmento de rede (k).

    A eficincia de cada segmento pode ser observado na Tabela 16.

    Tabela 16 - Eficincia de cada segmento.

    Segmento K F A Eficincia Real B real1 8 2,36 x 103 3,93 x 10-1 6,44 x 10-1 6,44 x 107

    2 4 2,79 x 103 4,22 x 10-1 6,97 x 10-1 6,97 x 107

    3 6 2,36 x 103 4,02 x 10-1 6,50 x 10-1 6,50 x 107

    4 3 1,93 x 103 4,44 x 10-1 6,26 x 10-1 6,26 x 107

    5 8 4,95 x 103 3,93 x 10-1 7,91 x 10-1 7,91 x 107

    6 5 4,08 x 103 4,10 x 10-1 7,66 x 10-1 7,66 x 107

    7 2 5,38 x 103 5,00 x 10-1 8,40 x 10-1 8,40 x 107

    8 6 5,38 x 103 4,02 x 10-1 8,08 x 10-1 8,08 x 107

    9 8 5,38 x 103 3,93 x 10-1 8,05 x 10-1 8,05 x 107

    10 30 5,38 x 103 3,74 x 10-1 7,97 x 10-1 7,97 x 107

    11 30 5,38 x 103 3,74 x 10-1 7,97 x 10-1 7,97 x 107

    12 30 5,38 x 103 3,74 x 10-1 7,97 x 10-1 7,97 x 107

    13 30 5,38 x 103 3,74 x 10-1 7,97 x 10-1 7,97 x 107

    14 15 5,38 x 103 3,81 x 10-1 8,00 x 10-1 8,00 x 107

    15 10 2,36 x 103 3,87 x 10-1 6,41 x 10-1 6,41 x 107

    16 5 5,38 x 103 4,10 x 10-1 8,11 x 10-1 8,11 x 107

    17 2 1,93 x 103 5,00 x 10-1 6,53 x 10-1 6,53 x 107

    18 3 1,93

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