Tipos de cabos de rede.

Tipos de cabos de rede.

Existem basicamente 3 tipos diferentes de cabos de rede: os cabos de par trançado (que são, de longe, os mais comuns), os cabos de fibra óptica (usados principalmente em links de longa distância) e os cabos coaxiais, ainda usados em algumas redes antigas.

Existem vários motivos para os cabos coaxiais não serem mais usados hoje em dia: eles são mais propensos a mal contato, os conectores são mais caros e os cabos são menos flexíveis que os de par trançado, o que torna mais difícil passá-los por dentro de tubulações.

No entanto, o principal motivo é o fato de que eles podem ser usados apenas em redes de 10 megabits: a partir do momento em que as redes 10/100 tornaram-se populares, eles entraram definitivamente em desuso, dando lugar aos cabos de par trançado.

Entre eles, os que realmente usamos no dia-a-dia são os cabos “cat 5” ou “cat 5e”, onde o “cat” é abreviação de “categoria” e o número indica a qualidade do cabo.

Fabricar cabos de rede é mais complicado do que parece. Diferente dos cabos de cobre comuns, usados em instalações elétricas, os cabos de rede precisam suportar freqüências muito altas, causando um mínimo de atenuação do sinal.

Para isso, é preciso minimizar ao máximo o aparecimento de bolhas e impurezas durante a fabricação dos cabos.

No caso dos cabos de par trançado, é preciso, ainda, cuidar do entrançamento dos pares de cabos, que também é um fator crítico.

Existem cabos de cat 1 até cat 7. Como os cabos cat 5 são suficientes tanto para redes de 100 quanto de 1000 megabits, eles são os mais comuns e mais baratos; geralmente custam em torno de 1 real o metro.

Os cabos cat5e (os mais comuns atualmente) seguem um padrão um pouco mais estrito, por isso dê preferência a eles na hora de comprar.

Em todas as categorias, a distância máxima permitida é de 100 metros.

O que muda é a freqüência (e, conseqüentemente, a taxa máxima de transferência de dados suportada pelo cabo) e o nível de imunidade a interferências externas. Esta é uma descrição de todas as categorias de cabos de par trançado existentes:

Categoria 1: Utilizado em instalações telefônicas, porém inadequado para transmissão de dados.

Categoria 2: Outro tipo de cabo obsoleto. Permite transmissão de dados a até 2.5 megabits e era usado nas antigas redes Arcnet.

Categoria 3: Era o cabo de par trançado sem blindagem mais usado em redes há uma década. Pode se estender por até 100 metros e permite transmissão de dados a até 10 Mbps. A principal diferença do cabo de categoria 3 para os obsoletos cabos de categoria 1 e 2 é o entrançamento dos pares de cabos.
Enquanto nos cabos 1 e 2 não existe um padrão definido, os cabos de categoria 3 (assim como os de categoria 4 e 5) possuem pelo menos 24 tranças por metro e, por isso, são muito mais resistentes a ruídos externos. Cada par de cabos tem um número diferente de tranças por metro, o que atenua as interferências entre os pares de cabos. Praticamente não existe a possibilidade de dois pares de cabos terem exatamente a mesma disposição de tranças.

Categoria 4: Cabos com uma qualidade um pouco melhor que os cabos de categoria 3. Este tipo de cabo foi muito usado em redes Token Ring de 16 megabits. Em teoria podem ser usados também em redes Ethernet de 100 megabits, mas na prática isso é incomum, simplesmente porque estes cabos não são mais fabricados.

Categoria 5: A grande vantagem desta categoria de cabo sobre as anteriores é a taxa de transferência: eles podem ser usados tanto em redes de 100 megabits, quanto em redes de 1 gigabit.

Categoria 5e: Os cabos de categoria 5e são os mais comuns atualmente, com uma qualidade um pouco superior aos cat 5. Eles oferecem uma taxa de atenuação de sinal mais baixa, o que ajuda em cabos mais longos, perto dos 100 metros permitidos. Estão disponíveis tanto cabos blindados, quantos cabos sem blindagem, os mais baratos e comuns.

Além destes, temos os cabos de categoria 6 e 7, que ainda estão em fase de popularização:

Categoria 6: Utiliza cabos de 4 pares, semelhantes aos cabos de categoria 5 e 5e. Este padrão não está completamente estabelecido, mas o objetivo é usá-lo (assim como os 5e) nas redes Gigabit Ethernet. Já é possível encontrar cabos deste padrão à venda em algumas lojas.

Categoria 7: Os cabos cat 7 também utilizam 4 pares de fios, porém usam conectores mais sofisticados e são muito mais caros. Tanto a freqüência máxima suportada, quanto a atenuação de sinal são melhores do que nos cabos categoria 6. Está em desenvolvimento um padrão de 10 Gigabit Ethernet que utilizará cabos de categoria 6 e 7.

Você pode comprar alguns metros de cabo e alguns conectores e crimpar os cabos você mesmo, ou pode comprá-los já prontos.

Em ambos os casos, os cabos devem ter no mínimo 30 centímetros e no máximo 100 metros, a distância máxima que o sinal elétrico percorre antes que comece a haver uma degradação que comprometa a comunicação.

Naturalmente, os 100 metros não são um número exato. A distância máxima que é possível atingir varia de acordo com a qualidade dos cabos e conectores e as interferências presentes no ambiente.

Já vi casos de cabos de 180 metros que funcionavam perfeitamente, e casos de cabos de 150 que não.

Ao trabalhar fora do padrão, os resultados variam muito de acordo com as placas de rede usadas e outros fatores.

Ao invés de jogar com a sorte, é mais recomendável seguir o padrão, usando um hub/switch ou um repetidor a cada 100 metros, de forma a reforçar o sinal.

Comprar os cabos já prontos é muito mais prático, mas tem alguns inconvenientes. Muita gente (a maioria, acredito não acha muito legal ver cabos espalhados pelo chão da sala).

Alguns desavisados chegam a tropeçar neles, derrubando micros, quebrando os conectores das placas de rede, entre outros acidentes desagradáveis.

Para dar um acabamento mais profissional, você precisa passar os cabos por dentro das tubulações das paredes ou pelo teto e é mais fácil passar o cabo primeiro e crimpar o conector depois do que tentar fazer o contrário.

Se preferir crimpar o cabo você mesmo, vai precisar comprar também um alicate de crimpagem. Ele “esmaga” os contatos do conector, fazendo com que eles entrem em contato com os fios do cabo de rede.

Os cabos de rede transmitem sinais elétricos a uma freqüência muito alta e a distâncias relativamente grandes, por isso são muito vulneráveis a interferências eletromagnéticas externas.

Nos cabos coaxiais (tanto os de rede quanto os usados em antenas de TV) é usada uma malha de metal que protege o cabo de dados contra interferências externas.

Os cabos de par trançado, por sua vez, usam um tipo de proteção mais sutil: o entrelaçamento dos cabos cria um campo eletromagnético que oferece uma razoável proteção contra interferências externas.

Cada um dos quatro pares segue um padrão diferente de entrançamento, o que faz com que as transmissões de um não interfiram com as dos vizinhos.

Além dos cabos sem blindagem, conhecidos como UTP (Unshielded Twisted Pair), existem os cabos blindados conhecidos como STP (Shielded Twisted Pair).

A única diferença entre eles é que os cabos blindados, além de contarem com a proteção do entrelaçamento dos fios, possuem uma blindagem externa (assim como os cabos coaxiais) e por isso são mais adequados a ambientes com fortes fontes de interferências, como grandes motores elétricos ou grandes antenas de transmissão muito próximas.

Quanto maior for o nível de interferência, menor será o desempenho da rede, menor será a distância que poderá ser usada entre os micros e mais vantajosa será a instalação de cabos blindados.

Em ambientes normais, porém, os cabos sem blindagem funcionam perfeitamente bem. Na ilustração temos um exemplo de cabo com blindagem, com proteção individual para cada par de cabos.

Existem também cabos mais “populares”, que utilizam apenas uma blindagem externa que envolve todos os cabos.

Outras fontes menores de interferências são as lâmpadas fluorescentes (principalmente lâmpadas cansadas, que ficam piscando), cabos elétricos, quando colocados lado a lado com os cabos de rede, e mesmo telefones celulares muito próximos dos cabos.

Este tipo de interferência não chega a interromper o funcionamento da rede, mas pode causar perda de pacotes.

No final de cada pacote TCP são incluídos 32 bits de CRC, que permitem verificar a integridade dos dados.

Ao receber cada pacote, a estação verifica se a soma dos bits “bate” com o valor do CRC. Sempre que a soma der errado, ela solicita a retransmissão do pacote, o que é repetido indefinidamente, até que ela receba uma cópia intacta.

Graças a esse sistema é possível transmitir dados de forma confiável mesmo através de links ruins (como, por exemplo, uma conexão via modem). Porém, quanto mais intensas forem as interferências, mais pacotes precisam ser retransmitidos e pior é o desempenho da rede.

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