A2. Cables de coure
torna M7 - Planificació i administració de xarxes
Contingut
Mitjans de coure
Nocions d’electricitat
La matèria està formada per àtoms, aquests es componen de tres tipus de partícules :
- Protons : Càrrega positiva
- Neutrons : Sense càrrega.
- Electrons : Càrrega negativa
Els protons i els neutrons es combinen al nucli dels àtoms, on es concentra la major part de la seva massa, mentre els electrons orbiten al seu voltant.
Aquest sistema és estable gràcies a la força electromagnètica que diu que les càrregues iguals es repel·leixen i les càrregues oposades s’atreuen (Llei de Coulomb, manté els electrons en òrbita), i a les forces nuclears que mantenen units els protons i els neutrons.
En certes circumstàncies, els electrons s’alliberen de la seva òrbita (Aplicant una diferència de potencial o subministrant energia per exemple), i aleshores es produeix un corrent d’electrons que s’anomena corrent elèctric.
Voltatge
El voltatge o força electromotriu, es el treball necessari per separar els electrons de l’àtom (Treball per unitat de càrrega).
El voltatge el genera una pila o bateria (corrent continua), o una presa de corrent (Corrent alterna).
Es representa amb la lletra V i es mesura en Volts.
Resistència
La resistència és la mesura de la oposició dels materials a la circulació d’electrons. En funció d’aquesta oposició (o resistència) podem agrupar els materials en tres tipus diferents
- Aïllants : Els electrons circulen amb dificultat.
- Semiconductors : El flux d’electrons es pot controlar amb precisió.
- Conductors : Els electrons circulen amb facilitat.
| Exemples de materials | ||
| Aïllants | Semiconductors | Conductors |
| Plàstic | Silici | Coure |
| Fusta | Carboni | Plata |
| Aire | Germani | Metalls en general |
| Vidre | Arseni de Gali | |
| Paper | |
|
Es representa amb la lletra R i es mesura en Ohms (Ω)
Les resistències que s’utilitzen en els circuits, segueixen un codi de colors (http://www.unicrom.com/TuT_codigocolores.asp)
Exemple :
Banda 1 : - Vermell
Banda 2 : - Negre
Banda 3 : - Violeta
Banda 4 : - Daurat
Valor teòric : 20 x 107 = 200 MΩ amb una tolerància de ± 5 %
La tolerància indica el rang màxim de la mesura real de la resistència al voltant del valor teòric calculat.
En l’exemple anterior, el 5 % de 200 MΩ és 10 MΩ, per tant la mesura de la resistència estarà entre (200 ± 10) MΩ [190 MΩ i 210 MΩ]
Intensitat
La intensitat és la mesura del flux d’electrons. Cal tenir en compte que els electrons es desplacen del pol negatiu al pol positiu, però en canvi el corrent elèctric s’indica en sentit contrari. Del pol positiu al negatiu.
Es representa amb la lletra I i es mesura en Ampers (A)
Potència
La potència indica la quantitat d’energia que un dispositiu consumeix, es representa amb la lletra W i es mesura en Watts.
La potència es pot calcular en funció de la intensitat i el voltatge, W = V · I
Corrent contínua i corrent alterna
Els dispositius elèctrics en general poden funcionar amb aquests dos tipus de corrent.
En els circuits elèctrics de corrent continua, el corrent sempre va en el mateix sentit (del pol positiu al pol negatiu), són circuits petits i s’alimenten amb piles o bateries, o mitjançant transformadors que situats a l’entrada del circuit transformen la corrent alterna que alimenta el dispositiu en corrent contínua.
En els circuits elèctrics de corrent alterna, el corrent canvia constantment de sentit (de polaritat), i s’utilitza per alimentar grans instal·lacions elèctriques ja que pot ser conduïda a llargues distàncies (Per exemple cases, fàbriques, etc...).
Circuits elèctrics senzills
Elements actius: Generen energia (p.e. piles, bateries, generadors)
Elements passius: Consumeixen energia (p.e. resistències, bombetes)
Simbologia
Els diferents elements d’un circuit és connecten mitjançant conductors, i es considera (idealment) que connecten dos punts que es troben al mateix potencial.
La llei d’Ohm relaciona el voltatge amb la intensitat i la resistència, V = I · R en cada element. El voltatge es mesura a la entrada i a la sortida de l’element, i representa la diferència de potencial entre aquests dos punts.
Cables de coure
Coaxial
Un fil de coure dur central rodejat d’un aïllament de plàstic, aquest cobert per una malla conductora que fa de massa i tot protegit amb un revestiment exterior.
- Coaxial fi: (Thinnet)
- Coaxial ample: (Thicknet)
Connector : BNC, DB-15
Parell sense trenat
Dos fils de coure paral·lels recoberts de plàstic. Típicament s’utilitza per la transmissió de veu analògica (Telèfon).
Connector : RJ11
Parell trenat
Dos fils de coure aïllats i enllaçats per parelles per reduir interferències elèctriques. S’utilitzen per la transmissió digital. Un dels cables de cada parella es fa servir de massa (0 potencial).
Per les instal·lacions de xarxes s’utilitzen els cables de 4 parells trenats.
Per exemple 10 BASE T, 100 BASE TX, 1000 BASE T
Connectors : RJ45 i RJ45 apantallat (a vegades anomenat RJ49). RJ45 significa Registered Jack 45, el connector és 8P8C
- Parell trenat no apantallat (UTP, unshilded twisted pair):
- Un recobriment de plàstic, sense recobriment conductor.
- És el més simple i el més econòmic.
- Impedància 100 Ohms.
El cable rígid s'utilitza per instal·lacions (dins de les canals, a les safates, sota el terra tècnic ...)
El cable rígid s'utilitza per muntar "latiguillos", tot i que normalment es compren muntats
- Parell trenat apantallat (FTP, foil (recobert) twisted pair o ScTP, screened twisted pair):
- Tenen una pantalla conductora global i un recobriment de plàstic.
- Millora la protecció elèctrica i és menys econòmic.
- Només s'instal·len a llocs amb problemes d'interferències elèctriques.
- El muntatge és més complicat, cal connectar l'apantallament a terra i evitar discontinuïtats
- Les eines i el material també són més cares
- Parell trenat apantallat individualment (S/STP Screened shielded twisted pair, S/FTP Screened Foiled Twisted Pair):
- Cada parella té un recobriment conductor individual, i a més tenen un recobriment global metàl·lic.
- Són els que tenen millor protecció però són més cars i més rígids.
- Es fan servir per cables de Cat7 per l'especificació de coure de parell trenat a 10Gbps
- Parell trenat apantallat individualment (Shielded twisted pairSTP shilded twisted pair):
- Cada parella té un recobriment conductor individual, i a més tenen un recobriment global metàl·lic.
- Són els que tenen millor protecció però són més cars i més rígids.
- Només s'instal·len a llocs amb problemes greus d'interferències elèctriques.
- No Ethernet, xarxes Token Ring, FDDI
Cable DAC
- twinaxial. Direct attach o DAC
- Semblant al coaxial però amb 2 conductors metàl·lics
- A Ethernet normalment el cable inclou les dues terminacions i és curt (DAC, Direct attach cable)
- Per a especificacions 10Gbps o superiors (10/40/100Gbps)
Especificacions del cablatge
L'estàndard ANSI/EIA/TIA – 568 especifica la normativa tècnica que ha de complir el cablejat.
Categoria del cables
Determinen la velocitat màxima de transmissió i la longitud màxima entre connexions. Depèn de la quantitat de trenat per metro i de la existència o no d’apantallament.
| Categoria
USA |
Classe
Europa |
Aplicacions |
| 1 i 2 | |
Telefonia (4 Mbps) |
| 3 | C | Ethernet 10 Mbps |
| 4 | |
Ethernet 10 Mbps (20 MHz) |
| 5 | D | Ethernet 10 – 100 Mbps (100m, 100 MHz) |
| 5e (enhanced) | D | Ethernet 10 – 100 – 1000 Mbps (100m, 100 MHz) |
| 6 | E | Ethernet 10Gbps (55m, 250 MHz) |
| 6a (augmented) | Ea | Ethernet 10Gbps (100m, 500 MHz) |
| 7, 7a, 8... | F, Fa, I ... | En desenvolupament, no hi ha estàndard EIA/TIA |
Altres paràmetres AWG: Diàmetre, voltes per cm, resistència
https://en.wikipedia.org/wiki/American_wire_gauge
Connexions
Els estàndards ANSI/EIA/TIA – 568A i ANSI/EIA/TIA – 568B especifiquen la normativa tècnica de les connexions.
http://www.cisco.com/en/US/docs/video/cds/cde/installation/guide/Connectors.pdf
| ANSI/EIA/TIA – 568A | |||
| Pin | Par | Color | Ús |
| 1 | 3 | Blanc verd | Transmissió |
| 2 | 3 | Verd | Massa |
| 3 | 2 | Blanc taronja | Recepció |
| 4 | 1 | Blau | Massa |
| 5 | 1 | Blanc blau | Transmissió |
| 6 | 2 | Taronja | Massa |
| 7 | 4 | Blanc marró | Recepció |
| 8 | 4 | Marró | Massa |
La norma 568B Intercanvia les parelles 2 i 3.
| ANSI/EIA/TIA – 568B | |||
| Pin | Par | Color | Ús |
| 1 | 2 | Blanc taronja | Recepció |
| 2 | 2 | Taronja | Massa |
| 3 | 3 | Blanc verd | Transmissió |
| 4 | 1 | Blau | Massa |
| 5 | 1 | Blanc blau | Transmissió |
| 6 | 3 | Verd | Massa |
| 7 | 4 | Blanc marró | Recepció |
| 8 | 4 | Marró | Massa |
Cada tecnologia utilitza els pins de diferent manera, així,
Ethernet 10 BASE T, 100 BASE TX Utilitzen la parella 3 per transmissió i la parella 2 per recepció, i no fan servir les altres.
Ethernet 1000 BASE T, 100 Base T4 (Obsolet) fa servir les quatre parelles indistintament per recepció i transmissió.
Ús del cablejat
Utilitzant les especificacions anteriors poden obtenir dos tipus de cablejat diferent.
Cable connexió directa (straight-through): Les dues terminacions utilitzen el mateix estàndard (568 B o 568A).
Cable connexió creuada (crossover): Una terminació utilitza el 568A i l’altre el 568B.
Connexió dispositius
Per connectar dispositius que treballin en el mateix nivell d’arquitectura utilitzarem el cable de connexió creuada, i per connectar dispositius que treballin en diferents nivells utilitzarem el cable de connexió directe.
Podem dividir els dispositius en dos grups:
Dispositius de les capes 1 i 2
- Hub (o Repetidor)
- Switch (o Pont)
Dispositius de les capes superiors
- Router
- Estació de treball (Host)
- Servidor
Què passa amb 3 commutador intermedis?
Suport MDIX
Una altra manera de determinar quin tipus de cable cal fer servir és identificar la marca en els ports que es volen connectar. (No serveix per a totes les marques)
Els ports dels dispositius estan numerats, i en alguns casos al costat de la numeració es marca una "x" o està diferenciat dels altres. Així,
- Usarem el cable directe quan tenen marques diferents (Un port no té marca i l’altre està marcat amb una “x”). Hi ha commutadors que tenen un dels ports marcat amb una “x” per poder connectar-hi un altre commutador i ampliar la xarxa.
- Usarem el cable creuat quan tenen la mateixa marca (Els dos ports marcats amb una “x” o els dos ports sense cap marca)
Els dispositius més moderns detecten el tipus de cable i es pot fer servir indistintament un o l'altre, però es recomanable utilitzar els cables correctament.
[[1]]
[[2]]
