Neste artigo, abordaremos os principais Tipos e Categorias de Cabos de Rede Ethernet, destacando suas características construtivas e especificações em relação à taxa de transferência e distância de transmissão de dados.
Confira!
História do Cabeamento de Rede
A história do Cabeamento de Rede é marcada por importantes avanços tecnológicos que impulsionaram a evolução dos sistemas de telecomunicações.
A criação da Ethernet estabeleceu os princípios fundamentais para a comunicação em redes locais (LANs), permitindo a troca de informações e o compartilhamento de recursos – desempenhando um papel crucial no desenvolvimento da internet e das redes de computadores como conhecemos hoje.
Reconhecendo o potencial revolucionário da tecnologia Ethernet, a Xerox firmou uma parceria estratégica com a Digital Equipment Corporation (DEC) e a Intel Corporation. Juntas, essas empresas se dedicaram a criar uma versão padronizada dessa tecnologia.
Em 1980, o trio lançou as especificações para o padrão Ethernet, que era inicialmente suportado por cabos grossos do tipo coaxial. Essa primeira categoria de cabos ficou conhecida como 10Base5 e foi utilizada predominantemente em redes baseadas em mainframes.
Tipos de Cabos de Rede
O avanço das tecnologias de comunicação e a crescente demanda por desempenho e confiabilidade impulsionaram o desenvolvimento de diversos tipos de cabos ethernet.
Os principais tipos de cabos de rede são:
- Cabos Coaxiais;
- Cabos de Par Trançado;
- Cabos de Fibra Óptica;
Vamos ver sobre cada um deles:
Cabos Coaxiais
O cabo coaxial é um meio de transmissão constituído por um condutor central de cobre, envolto por um material dielétrico e uma blindagem condutiva (geralmente uma malha metálica ou folha metalizada).
O termo “coaxial” refere-se à disposição concêntrica do condutor central e da blindagem externa, que estabelece um campo eletromagnético confinado entre eles, minimizando interferências externas e perdas de sinal, tornando o cabo eficiente para a transmissão de sinais de alta frequência em longas distâncias.
Cabo Coaxial 10Base5
O cabo 10Base5, também conhecido como ThickNet (ou cabo coaxial grosso), foi o primeiro padrão de cabeamento Ethernet estabelecido para redes locais (LANs). Esse tipo de cabo foi projetado para transmitir dados a uma taxa de transferência máxima teórica de 10 Mb/s em segmentos de até 500 metros de comprimento.
O cabo 10Base5 era robusto, com cerca de 1 cm de diâmetro, portanto, ele era caro e difícil de instalar, além de apresentar baixa flexibilidade, o que limitava suas possibilidades de uso em algumas aplicações.
Uma das principais características das redes cabeadas com 10Base5 é a topologia em barramento, na qual os dispositivos eram conectados em série ao longo de um único segmento de cabo, que servia como um canal de comunicação compartilhado.
Cada computador era conectado por meio de um transceptor, que atuava como a interface entre o cabo e a placa de rede.
A conexão do transceptor ao 10Base5 era realizada através de um conector “vampiro”, que perfurava o revestimento do cabo para fazer contato com o condutor central.
Após a conexão com o cabo, o transceptor era interligado ao computador através de um cabo conhecido como “drop cable“, equipado com conectores AUI (Attachment Unit Interface) em ambas as extremidades.
Para garantir a integridade do sinal, as extremidades do segmento de cabo precisava ser equipada com terminadores “N” de 50 ohms. Esses terminadores evitavam que os sinais transmitidos fossem refletidos de volta ao longo do cabo, o que poderia causar interferências e erros de transmissão.
Apesar de ter sido amplamente utilizado no passado, o padrão 10Base5 tornou-se obsoleto com o desenvolvimento de tecnologias mais eficientes.
Cabo Coaxial 10Base2
O cabo 10Base2, conhecido como ThinNet (ou cabo coaxial fino), foi desenvolvido como uma alternativa ao 10Base5, visando reduzir custos e facilitar a instalação. Esse tipo de cabo foi projetado para transmitir dados a uma taxa de transferência máxima teórica de 10 Mb/s em segmentos de até 185 metros de comprimento.
Uma das principais vantagens dos cabos 10Base2 era o diâmetro reduzido, de aproximadamente 4,7 mm, que os tornava mais flexíveis e fáceis de manusear em comparação ao 10Base5.
Assim como no 10Base5, as redes cabeadas com 10Base2 utilizavam topologia em barramento, porém, a conexão dos dispositivos no 10Base2 era realizada por meio de conectores BNC.
Esses conectores facilitaram a interconexão dos dispositivos sem a necessidade de perfurar o cabo. A instalação do 10Base2 também exigia o uso de terminadores de 50 ohms (agora BNC) em ambas as extremidades do cabo.
Apesar das melhorias em relação ao 10Base5, o 10Base2 também foi superado por tecnologias mais avançadas, como os cabos de par trançado e a fibra óptica, que oferecem melhor desempenho, confiabilidade e facilidade de expansão.
Cabos de Par Trançado
O cabo de par trançado é um meio de transmissão composto por pares de condutores de cobre trançados entre si ao longo de seu comprimento. Os condutores são isolados individualmente e revestidos por uma capa externa, feita de materiais como PVC ou polietileno, que oferecem proteção contra danos físicos e condições ambientais adversas.
O trançamento dos pares faz com que os campos eletromagnéticos induzidos por fontes externas afetem igualmente ambos os condutores. Como os sinais são transmitidos em modo diferencial, essas interferências são canceladas no receptor, resultando em uma transmissão mais limpa e confiável.
Categorias de Cabos de Par Trançado
Os cabos de par trançado são classificados em categorias de acordo com seu desempenho em termos de frequência máxima e taxa de transmissão de dados.
As principais categorias de cabos de par trançado são:
- Categoria 3 (Cat3);
- Categoria 5 (Cat5);
- Categoria 5e (Cat5e);
- Categoria 6 (Cat6);
- Categoria 6A (Cat6A);
- Categoria 8 (Cat8);
Categoria 3
A Categoria 3 (Cat3) foi a primeira especificação de cabos de par trançado utilizada para substituir o cabo coaxial. Embora tenha sido desenvolvida inicialmente para sistemas de telefonia analógica, suas características construtivas permitiram que fosse adaptada para transmissões de dados.
Diferentemente das categorias anteriores (Cat1 e Cat2), que não são reconhecidas pela TIA (Telecommunications Industry Association), a categoria 3 foi desenvolvida com uma exigência mínima de pelo menos 24 tranças por metro, visando reduzir as interferências eletromagnéticas para suportar o padrão 10BASE-T.
Certificada para operar em frequências de até 16 MHz, essa categoria permitiu a transmissão de dados a uma taxa máxima teórica de 10 Mb/s em distancias de até 100 metros.
Durante a década de 90, os cabos Cat3 foram amplamente utilizados em redes corporativas e comerciais, desempenhando um papel fundamental na evolução das redes locais.
Atualmente, a categoria 3 é considerada obsoleta para aplicações de dados, mas ainda pode ser utilizada em sistemas de telefonia analógica.
Categoria 5
A Categoria 5 (Cat5) foi introduzida como uma evolução significativa em relação à Categoria 3 (Cat3), respondendo à necessidade crescente de redes de comunicação que exigiam maior capacidade de transmissão de dados.
Projetada para operar em frequências de até 100 MHz, essa categoria possibilita uma taxa de transferência máxima teórica de 100 Mb/s, utilizada no padrão 100BASE-T (também conhecido como Fast Ethernet).
Um cabo Cat5 é constituído por quatro pares de condutores, dos quais apenas dois são efetivamente utilizados para a transmissão e recepção de dados. Isso se deve à incapacidade dos cabos dessa categoria de manter a integridade do sinal quando mais de dois pares são utilizados para essa aplicação.
No entanto, os pares não utilizados podem ser destinados a outras funções, como a alimentação de dispositivos por meio da tecnologia PoE (Power over Ethernet). A Categoria 5 foi a primeira especificação de cabeamento a oferecer suporte para PoE, permitindo a alimentação de dispositivos como câmeras IP e telefones VoIP sem a necessidade de cabos dedicados.
Com a crescente demanda por maiores velocidades de transmissão, especialmente com a introdução do Gigabit Ethernet (1000BASE-T), que requer o uso simultâneo de todos os quatro pares para transmitir dados, a Categoria 5 tornou-se obsoleta, sendo gradualmente substituída por categorias superiores.
Categoria 5e
A Categoria 5e (CAT5e) é uma evolução direta do cabo CAT5, projetada para suportar transmissões de dados com o uso simultâneo dos quatro pares de fios.
Embora mantenha a mesma largura de banda de 100 MHz que o CAT5, melhorias na modulação e no design do cabo possibilitaram o suporte ao padrão 1000BASE-T (Gigabit Ethernet), permitindo uma taxa de transferência máxima teórica de até 1 Gb/s.
Uma das principais modificações que permitiram o uso eficiente dos quatro pares foi o trançamento dos pares feito de forma mais justa, aumentando o número de torções por polegada e resultando em um cabo menos suscetível a interferências.
A norma ANSI/TIA-568 define a Categoria 5e como a mínima aceitável para aplicações atuais de transmissão de dados. Sua capacidade de manter a integridade do sinal o torna adequado para aplicações de baixa densidade de pontos, onde as demandas por largura de banda e controle de interferências são moderadas.
Categoria 6
A Categoria 6 (CAT6) foi projetada para operar em frequências de até 250 MHz, oferecendo um desempenho superior para redes Gigabit. Este tipo de cabo foi desenvolvido especificamente para suportar aplicações 1000BASE-T, mas pode permitir uma taxa de transferência máxima teórica de até 10 Gb/s em distâncias reduzidas de até 55 metros.
O design do CAT6 inclui melhorias no isolamento e no espaçamento entre os pares de condutores trançados, que reduz significativamente a diafonia (crosstalk) e a interferência eletromagnética (EMI).
O cabo CAT6 é amplamente utilizado em instalações de rede que requerem maior largura de banda e desempenho, especialmente em ambientes empresariais onde a demanda por transferência de dados é alta. Ele é ideal para suportar aplicações que envolvem transferência de arquivos grandes, streaming de vídeo em alta definição, videoconferências e outras atividades que exigem uma rede rápida e confiável.
Categoria 6A
A Categoria 6A (CAT6A) é uma evolução do cabo CAT6, projetada para atender às demandas crescentes por maior largura de banda e velocidades de transmissão mais altas em redes de alta performance. Essa categoria de cabo oferece suporte a taxas de transmissão de dados de até 10 Gb/s (Gigabits por segundo) em distâncias de até 100 metros, tornando-o ideal para redes locais de alta velocidade e data centers.
Taxa de transferência: Suporta transmissão de dados em velocidades de até 10 Gb/s em distâncias de até 100 metros, garantindo alta velocidade e baixa latência para aplicações que exigem largura de banda elevada.
Blindagem: O cabo CAT6A é geralmente projetado com blindagem, o que o torna mais resistente a interferências eletromagnéticas (EMI) e reduz a degradação do sinal em ambientes com alto ruído elétrico.
Desempenho de cancelamento de ruído: O CAT6A apresenta um melhor desempenho de cancelamento de ruído em comparação com o CAT6, garantindo uma transmissão de dados mais confiável, especialmente em redes com alta densidade de dispositivos.
Compatibilidade: O cabo CAT6A é totalmente compatível com as tecnologias Ethernet anteriores, como 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T, e também com o CAT6, permitindo a integração com redes existentes e futuras atualizações de infraestrutura.
O cabo CAT6A é amplamente utilizado em ambientes corporativos, data centers, instalações de educação e outras redes que exigem altas taxas de transferência de dados e desempenho consistente. Ele é especialmente adequado para aplicações que envolvem transferência de grandes volumes de dados, virtualização, streaming de vídeo em ultra-alta definição e outras atividades de alta largura de banda.
Categoria 7
O cabo CAT7 é projetado para suportar taxas de transferência de dados de até 10 Gb/s a uma frequência de até 600 MHz. Ele apresenta uma construção robusta com quatro pares de cabos entrançados individualmente, além de uma camada de blindagem geral (S/FTP – Foiled and Screened Twisted Pair). Essa blindagem dupla torna o CAT7 altamente imune a interferências eletromagnéticas, garantindo uma transmissão de dados mais estável e confiável.
Categoria 7A
O cabo CAT7A é uma evolução do CAT7, projetado para suportar taxas de transferência de dados de até 10 Gb/s a uma frequência de até 1000 MHz. Ele também apresenta quatro pares de cabos entrançados individualmente, com blindagem dupla. A principal diferença é o suporte a frequências mais altas, o que permite maiores larguras de banda e taxas de transferência mais rápidas em comparação com o CAT7. O CAT7A é mais adequado para ambientes com alta densidade de dispositivos e altas demandas de largura de banda.
Categoria 8
O cabo CAT8 é o mais avançado das três categorias, projetado para suportar taxas de transferência de dados de até 25 Gb/s ou 40 Gb/s (dependendo da especificação) a uma frequência de até 2000 MHz. Ele apresenta quatro pares de cabos entrançados individualmente com blindagem individual para cada par (S/FTP). Essa configuração de blindagem oferece maior proteção contra interferências eletromagnéticas e permite uma transmissão mais rápida e confiável de dados em altas velocidades.
No Brasil, a maioria das redes ainda opera em velocidades de até 1 Gb/s (Gigabit Ethernet), o que é atendido de maneira adequada pelos cabos CAT6. Por esse motivo, as categorias de cabos superiores, como CAT7, CAT7A e CAT8, ainda não são amplamente adotadas no país.
Classificações quanto à blindagem
A fim de aumentar a proteção contra interferências eletromagnéticas (EMI), os cabos de par trançado podem ser blindados.
Cabos UTP (Unshielded Twisted Pair)
Os cabos UTP, ou par trançado não blindado, são compostos por pares de fios de cobre trançados entre si, sem qualquer tipo de proteção adicional contra EMI. A própria estrutura trançada dos fios ajuda a reduzir interferências, mas não oferece a mesma resistência a ruídos externos que as versões blindadas.
Cabos STP (Shielded Twisted Pair)
Os cabos STP, ou par trançado blindado, são dotados de uma camada adicional de blindagem que envolve os pares de fios, proporcionando uma proteção mais eficaz contra interferências eletromagnéticas. A blindagem pode ser aplicada de forma individual em cada par ou ao redor de todos os pares, aumentando a imunidade a ruídos externos e melhorando o desempenho em ambientes com altos níveis de EMI.
Cabos de Fibra Óptica
O cabo de fibra óptica é um tipo de fiação que faz uso de uma tecnologia de transmissão de dados que utiliza fios de vidro ou plástico para transmitir informações na forma de luz.
A construção do cabo de fibra óptica consiste em uma série de camadas que protegem os fios de vidro ou plástico. A camada externa é geralmente feita de polímero ou PVC para proteger o cabo contra danos causados por impactos, umidade e temperaturas extremas. Logo abaixo da camada externa está uma camada de força que ajuda a suportar a tensão do cabo durante a instalação.
Dentro do cabo, há uma ou mais fibras ópticas que são usadas para transmitir os sinais. Cada fibra é feita de um núcleo de vidro ultrafino que é revestido por uma camada de cladding, que ajuda a refletir a luz de volta para o núcleo para evitar perdas de sinal.
Existem dois tipos principais de fibra óptica utilizados em cabeamento estruturado:
Monomodo
Os cabos de fibra óptica monomodo possuem um núcleo de fibra muito fino, geralmente com diâmetro de 9 µm, que permite a transmissão de um único raio de luz em uma única direção. Esse tipo de cabo é utilizado em redes de longa distância, onde é necessário transmitir sinais de alta velocidade em grandes distâncias.
Os cabos de fibra óptica monomodo são capazes de suportar taxas de transferência de dados de até 100 Gbps e podem transmitir sinais a uma distância de até 40 km sem a necessidade de amplificação.
Multimodo
Os cabos de fibra óptica multimodo, por sua vez, possuem um núcleo de fibra mais espesso, geralmente com diâmetro de 50 µm ou 62,5 µm, que permite a transmissão de vários raios de luz em diferentes direções. Esse tipo de cabo é utilizado em redes de curta distância, como em edifícios ou campus universitários, onde é necessário transmitir sinais de alta velocidade em distâncias mais curtas.
Os cabos de fibra óptica multimodo são capazes de suportar taxas de transferência de dados de até 10 Gbps e podem transmitir sinais a uma distância de até 550 metros sem a necessidade de amplificação.
As principais vantagens da fibra óptica estão diretamente relacionadas à sua excelente performance, com maior alcance, velocidade e imunidade a interferências. Além disso, a fibra óptica é mais segura em ambientes onde existe perigo de incêndio ou explosões, já que não solta faíscas.
No entanto, existem dois aspectos negativos que devem ser considerados: o preço mais elevado em comparação com os cabos de par trançado e a resistência física da fibra óptica, que é mais frágil e pode ser danificada com maior facilidade.
Qual Tipo de Cabo Utilizar?
A escolha do tipo de cabo para uma rede deve levar em consideração o ambiente de aplicação e os requisitos específicos de desempenho e proteção contra interferências. A seguir, abordaremos as melhores opções para diferentes cenários:
Redes Residenciais
Em redes residenciais, a demanda por taxa de transferência costuma ser menor, e o ambiente geralmente apresenta menos interferências eletromagnéticas. Nesses casos, cabos UTP (Unshielded Twisted Pair) de categorias como Cat5e ou Cat6 são amplamente suficientes. Eles oferecem um bom equilíbrio entre custo e desempenho, suportando velocidades de até 1 Gb/s para a maioria das aplicações domésticas, como streaming, videoconferências e navegação na internet.
Redes Empresariais
Para redes empresariais, onde a demanda por desempenho e confiabilidade é maior, a escolha de cabos Cat6 ou superiores, como Cat6a, é recomendada. Esses cabos são projetados para suportar velocidades mais altas, como 10 Gb/s, especialmente em ambientes com maior concentração de dispositivos. Além disso, se o ambiente apresentar maior exposição a interferências eletromagnéticas, como em data centers ou escritórios próximos a equipamentos industriais, o uso de cabos STP (Shielded Twisted Pair) pode ser necessário para garantir a integridade do sinal.
Redes Industriais
Em redes industriais, a exposição a interferências eletromagnéticas e condições ambientais adversas, como vibrações e temperaturas extremas, é comum. Nesse contexto, é fundamental optar por cabos STP ou até mesmo FTP (Foiled Twisted Pair), que oferecem uma proteção robusta contra EMI e condições severas. Além disso, cabos de categorias superiores, como Cat6a ou Cat7, podem ser necessários para garantir alta taxa de transferência e resistência mecânica adequada para o ambiente industrial.
A Importância de um Projeto de Cabeamento de Rede
Um projeto de cabeamento de rede bem elaborado é essencial para garantir a eficiência e a confiabilidade das comunicações em qualquer tipo de ambiente, seja residencial, empresarial ou industrial. Ele estabelece as bases para o desempenho da infraestrutura de TI, permitindo que a rede suporte as demandas atuais e futuras de tráfego de dados, comunicação e conectividade.
O cabeamento estruturado é responsável por conectar todos os dispositivos da rede, desde computadores e servidores até dispositivos de IoT, câmeras de segurança e telefones IP. Um projeto adequado considera o dimensionamento correto da rede, levando em conta fatores como o número de pontos de conexão, os requisitos de largura de banda e a necessidade de escalabilidade.
Além disso, um projeto bem planejado contribui para a organização física da rede, facilitando a manutenção, diagnósticos de problemas e eventuais expansões. Ao definir rotas claras para o cabeamento, identificar os melhores tipos de cabos a serem usados e prever as possíveis interferências eletromagnéticas, o projeto garante que a infraestrutura funcione de maneira otimizada e sem interrupções.
Outro aspecto crucial é a conformidade com normas e padrões de instalação. Um projeto de cabeamento de rede precisa seguir diretrizes técnicas para assegurar a segurança, evitar problemas de desempenho e permitir a certificação da rede, validando que ela está apta a operar dentro dos parâmetros esperados.
Tendências para o Cabeamento de Rede
As tendências em cabeamento de rede estão diretamente ligadas à evolução da tecnologia e às crescentes demandas por conectividade, velocidade e eficiência em ambientes cada vez mais integrados.
Essas tendências indicam que o futuro do cabeamento de rede será moldado por inovações tecnológicas e demandas por maior conectividade, exigindo que os projetos de rede sejam cada vez mais flexíveis, escaláveis e sustentáveis.
Considerações Finais
Apesar das diversas opções disponíveis, a escolha do cabo Ethernet mais adequado para cada aplicação dependerá das necessidades específicas de cada rede. É essencial considerar a largura de banda requerida, a distância de transmissão, a densidade de dispositivos e outras variáveis relevantes.
À medida que a tecnologia continua a avançar, novas categorias de cabos Ethernet podem surgir, impulsionando ainda mais a conectividade e a comunicação em rede. É essencial que os profissionais de redes estejam atualizados com as últimas tecnologias para projetar e implementar redes eficientes e resilientes.
Conheça nosso Trabalho
Com mais de 25 anos de experiência, a A3A Engenharia de Sistemas é referência no desenvolvimento e implementação de Sistemas de Cabeamento Estruturado. Trabalhamos em estreita colaboração com nossos clientes, oferecendo consultoria especializada para identificar as necessidades específicas de cada projeto e desenvolver soluções personalizadas que asseguram o melhor desempenho e retorno sobre o investimento.
Além dos nossos serviços, disponibilizamos em nossa Loja Virtual uma ampla variedade de produtos e materiais de alta qualidade, como cabos de rede, patch panels, DIOs e outros materiais essenciais para sua infraestrutura de rede. Todos os nossos produtos são selecionados para garantir a eficiência e segurança de suas instalações.
Seja para consultoria técnica, elaboração de projetos personalizados ou fornecimento de materiais, nossas soluções são projetadas para atender às suas necessidades de forma eficiente e precisa, garantindo desempenho e conformidade com as normas técnicas.
Conclusão
Esperamos que este artigo tenha esclarecido a diferença entre os tipos de cabos de rede.
Para mais informações ou suporte técnico especializado, nossa equipe está à disposição para auxiliá-lo.
