26 de fevereiro de 2011

Instalações especiais com cabos de rede

Mesmo com a evolução das redes sem fio e da Internet Móvel, os cabos de rede mais do que provaram que vieram para ficar, principalmente em ambientes corporativos com sistemas de cabeamento estruturado, onde a eficiência, o custo a manutenção e a segurança desse tipo de implementação estão mais do que comprovados.
Cursos de especialização, normas técnicas e a busca constante por uma mão de obra cada vez mais escassa também são ótimos indicadores de como o mercado de cabos de rede anda de vento em popa.

Aproveitando a deixa, vou dar algumas dicas bem interessantes e práticas para instaladores de rede iniciantes (e mesmo para os avançados que desconhecem as técnicas). Essas dicas visam economizar, simplificar as instalações e aproveitar melhor a capacidade dos cabos de rede de pares torcidos ou UTP - Unshielded Twisted Pair - usados atualmente.

A maioria das dicas é baseada em uma interessante característica desses cabos usados nas redes Ethernet de 10 Mbps e Fast Ethenet de 100 Mbps: apenas dois dos quatro pares são necessários para a troca de dados. Os outros dois não têm função alguma para a maioria dos equipamentos comuns.
Em redes Gigabit Ethernet, todos os pares são usados para troca de dados e essas dicas ficam inválidas.
No caso, os pares 1-2 e 3-6 (laranja e verde) são responsáveis pela transferência de dados entre os dispositivos interligados. Já os pares 4-5 (azul) e 7-8 (marrom) não têm função alguma em redes locais, e são esses pares que podem ser usados para aplicações especiais.


Pinagem e seqüência de cores do conector RJ-45.

O material usado pode ser facilmente comprado em lojas especializadas e até mesmo adaptado de equipamentos fora de uso. Note que, para a maioria das dicas, é importante ter alguma noção sobre crimpar cabos e manusear ferros de solda e outras ferramentas. A criatividade de cada um também é importante para dar as melhores e mais seguras soluções, necessárias para cada caso.

Dicas importantíssimas são: jamais "destrançar" mais do que 1,3 cm do cabo, principalmente em redes de 100 Mbps, para minimizar as perdas de velocidade; e usar cabos de boa qualidade CAT-5e ou superior de marcas conhecidas.

Vamos às dicas...

Dois micros no mesmo cabo

Sim, é possível usar apenas um cabo de 4 pares para interligar dois micros na rede. Esse recurso, é muito interessante para pequenas redes. Usaremos os pares que sobram para transferir os dados do segundo micro. Veja abaixo a aplicação:


Esquema de construção do cabo.


Instalação dos adaptadores.

Os adaptadores em cada ponta do cabo são idênticos e são construídos com 3 tomadas RJ-45 fêmea cada um. Deve haver um adaptador no switch ou hub e outro próximo aos micros.

Observe que usamos apenas um cabo de rede, mas duas portas do hub/switch são necessárias, já que temos dois micros. Não se deve usar apenas um adaptador no conjunto, além de não funcionar, há o risco de danos aos equipamentos.

Existem algumas lojas especializadas em redes que já vendem estes adaptadores prontos, mas devemos observar se eles estão dentro "das normas" (?), principalmente quanto ao "destrançamento" dos pares do cabo que deve ser de no máximo 1,3 cm. A qualidade das tomadas e do cabo também é muito importante para garantir as taxas de transferência.

Dados + voz

Uma alternativa à ligação de dois micros, principalmente em escritórios, é ligar uma linha telefônica ou ramal de PABX, usando o mesmo cabo usado para o micro. Neste caso, apenas um dos pares que sobram, o 4-5 (azul) no cabo será usado para a linha telefônica. Veja como fazer:


Esquema de montagem.


Instalação dos adaptadores.

A montagem é parecida com a usada no caso dos dois micros no mesmo cabo, com a diferença de que uma das tomadas de cada adaptador será uma RJ-11 e não RJ-45. O telefone usa apenas os dois contatos centrais do RJ-11, apesar de haverem 4 terminais disponíveis. Nada impede que se usem tomadas RJ-45 para o telefone também. Basta usar os contatos correspondentes ao par 4-5, pois, o RJ-11 encaixa-se nestas também. Deve haver apenas uma boa identificação para que não hajam confusões.

O uso de filtros, do tipo usado com linhas ADSL, um próximo à linha e outro próximo ao telefone é importante, mesmo em linhas comuns. Também deve-se evitar o uso de telefones antigos, com campainha de sineta, o famoso "trimmmm" que geram muitos ruídos que podem atrapalhar os dados que trafegam nos outros pares.

Alimentação remota

Vamos a um exemplo bem prático: precisamos fixar um Access Point, que provê acesso à rede sem fio, no teto de um galpão, escola ou biblioteca, onde não há uma tomada de rede elétrica disponível. Além disso, no final do expediente será necessário desligar a alimentação desse equipamento, sem, necessariamente desligar toda a energia do ambiente. Normalmente, seria necessário instalar, além do cabo de rede, um cabo de energia até as proximidades do equipamento, correndo o risco de gerar interferências, encarecendo o serviço e afetando o design do ambiente.

Uma possibilidade interessante é alimentar dispositivos pelo cabo de rede, recurso já disponível em alguns equipamentos deste tipo que adotam o padrão PoE - Power Over Ethernet.

Mas, mesmo para equipamentos de baixo consumo que não suportam PoE, podemos usar no mesmo cabo de rede os pares que sobram, para enviar energia para o equipamento, montando um circuito adaptador, conforme visto abaixo:


Esquema de montagem.


Instalação dos adaptadores.

Neste caso, o par 7-8 (marrom) será usado para transferir a alimentação fornecida pela fonte do próprio aparelho que ficará instalada próxima ao switch ou servidor.

Os adaptadores em cada ponta do cabo são idênticos e são construídos com 3 tomadas RJ-45 fêmea cada um. Tome muito cuidado para não inverter as posições dos fios, o que pode causar a queima do equipamento remoto. O conector da fonte varia de acordo com esta e a polaridade deve ser observada.

Essa é uma adaptação mais crítica, por isso, algumas observações são necessárias:
  • Use um adaptador em cada ponta. Nunca ligue um adaptador diretamente no equipamento;
  • Somente corrente contínua e bem filtrada deve trafegar pelo cabo de rede para não interferir nos dados que trafegam junto;
  • Nunca use o cabo UTP para energia da tomada elétrica de 110 ou 220 Volts A.C.;
  • Sempre use filtros passivos com capacitores e choques de RF para eliminar ruídos que por ventura surjam na fonte de alimentação. Essas peças são encontradas facilmente em lojas de componentes eletrônicos;
  • Tome todos os cuidados na instalação do cabo. Cuidado com partes cortantes, curvas acentuadas "emprensamento" e nunca faça emendas;
  • Apesar do padrão suportar cabos e até 90 metros, os cabos com alimentação devem ter no máximo 20 metros.
Além dessas, outra dica importante é não alimentar equipamentos com um consumo muito alto, pois vai aquecer o cabo causando perda de dados e perigo de danificar a interface de rede, além de poder causar um incêndio.

A corrente deve ser de no máximo 1 ampère, com uma tensão de até 12 volts ou 2 ampères para tensões de até 6 volts.

Devemos também considerar as perdas de energia do cabo. Por exemplo: usando uma fonte de 5 volts com um cabo de 20 metros, pode ocorrer uma queda de tensão de 1 volt ou mais, fazendo com que chegue ao aparelho remoto apenas 4 volts, tornando seu funcionamento instável. Neste caso, uma fonte de maior tensão pode ser usada, tomando o cuidado para não sobrecarregar o equipamento remoto.

Dica bônus: cabo loopback

Para fechar essa longa sequencia sobre cabos de rede, aqui vai uma dica importantíssima para profissionais de T.I., não importa a área. Trata-se de um conector de loopback RJ-45.

Sua função é testar a interface de rede do micro, mesmo que não haja uma conexão disponível com um switch ou mesmo um cabo por perto. Outra aplicação seria confirmar se um problema de conexão está no cabo de rede ou na interface. Segue o esquena:

Ligações entre contatos:
1 - 3
2 - 6
4 - 8
5 - 7
Dica: use pedaços de fio curtos na forma de "U".
Depois, aperte bem as dobras, enfie em um pedaço
da capa azul do cabo e identifique com uma etiqueta.


Sugestão de loopback pronto.

O funcionamento é simples. Basta conectar o "testador loopback" na porta Ethernet, verificar se os indicadores de conexão acendem e aparece a notificação "Cabo/mídia conectada" na interface do sistema operacional.
O que fazemos é "enganar" a interface de rede, fazendo com que ela "converse" consigo mesma, daí o termo "loopback"...
Ótima ferramenta para guardar na maletinha, não é?

Conclusão

Com um pouco de habilidade manual essas dicas podem ser facilmente aplicadas, mas servem apenas em pequenas redes, pois redes estruturadas de médio e grande porte seguem normas rígidas de certificação que impedem o uso desses recursos. Essas dicas também não se aplicam a redes Gigabit Ethernet e outras plataformas que necessitam dos 4 pares do cabo.

Por enquanto é só. Quem tiver mais idéias ou dúvidas, não deixe de comentar.

Esta é uma edição revisada, ampliada e atualizada. A versão anterior não está mais disponível na Internet.

9 comentários neste post

Um simples HUB em cada ponta não seria uma solução mais elegante? Mesmo que reduza a taxa de transferência para a metade, ainda deixaria a opção de usar interfaces gigabit e sem mexer na infraestrutura? Quando digo HUBs, falo daqueles passivos, que pode ser feitos inclusive manualmente... &;-D

Solução mais elegante? Ummm... Essa vossa crítica nem merece uma resposta! :-P

Comentário de
Paulo Henrique Em 4 de março de 2011 08:52.

Essa Materia já faz parte da minha documentação.

Muito boa..

Parabéns..

Comentário de
Ricardo Em 29 de julho de 2011 18:40.

Cara essa materia é simplesmente fantastica, ja sabia sobre loopback etc porem tinha duvidas a respeito do poe e voz, cara uma excelente materia, meus parabens..
abraço

Comentário de
Anônimo Em 4 de setembro de 2011 16:13.

Boa Tarde,
Se dispor a explicar, a ensinar pessoas é mérito dos abnegados. Infelizmente "Explicar para um homem aquilo que ele acha que já sabe... é terrível!...
Parabens! siga em frente nos ensinando coisas...
Abraços.
antonio-rn@hotmail.com

Comentário de
Gabriel Em 6 de fevereiro de 2012 10:15.

PARABÉNS PELA MATÉRIA!
Gostaria de deixar uma dica para usar ramal e rede no mesmo cabo sem adaptadores no rack:
Distribuir o cabo UTP em portas diferentes do pach panel.
Ex: Para uma rede e um ramal:
-distribua na porta 1 do pach os pares laranja, verde e azul.
-distribua na porta 2 o par marrom.
-na mesa do usuário conecte os respectivos pontos em tomadas diferentes.
Assim evitamos o uso de adaptadores.
A mesma dica vale para uma rede e dois ramais ou duas redes, distribuindo o cabo em portas separadas do pach panel.

Pergunta !!!
Se num cabo conectado a um pc (10m.) conectar um loopback na outra ponta através de uma emenda (conector RJ45) serve pra testar o cabo?

Gostaria de sugerir o POE injetor, para 6 e eté 12 saídas simultâneas, fonte externa única:
http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-440230589-adaptador-passivo-para-fonte-poe-ate-12-radios-_JM

http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-442205245-adaptador-passivo-para-fonte-poe-ate-6-radios-_JM

Comentário de
Anônimo Em 11 de julho de 2014 10:26.

Muito bom cara! Sempre utilizei essas técnicas, sou profissional de rede e formado em eletrônica. Comercializo meus próprios adaptadores fabricados em série e digo uma coisa, quando um "recurso" é realizado por profissional, o recurso se torna profissional.

Uma dica para quem está é recente na área: Muitos "profissionais" (que se acham pro) pensam que o melhor é gigabit, ou usar os equipamentos mais caros com os recursos "internacionais" de acordo com normas XXXXX. Isso é burrice! O correto é fazer análise do quadro para escolher equipamentos e recursos que se encaixam perfeitamente no caso e custe o mínimo possível para o cliente. Não há necessidade de uma conexão gigabit para o desktop da secretária e nem mesmo para a mesa do chefe. Então um único cabo de rede ligando a sala do chefe / secretária pode perfeitamente ser utilizado para conectar ao servidor ou switch. E melhor ainda, levar telefonia e dados. Uma vez ganhei a licitação para fazer rede e telefonia de um anexo do forum de uma cidade. A rede era bem maior do que a existente no prédio principal. Consegui utilizar 15% "menos" cabos e exibir bem menos das tubulações do que no prédio principal. Sem falar que já estava incluso o cabeamento das câmeras do CFTV que eu já havia fechado. Nada de usar tomadas pelo caminho. Tudo via UTP. Economizei muito em conexões e adaptações utilizando meus próprios produtos.

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