Cisco CCNAv7 - Cabeamento de fibra óptica
Introdução
Section titled “Introdução”Quando você contrata Internet de 500 Mb/s ou 1 Gb/s e ela chega por fibra, ou quando um provedor liga cidades inteiras, é a fibra óptica que está trabalhando. Neste post, você vai ver como ela funciona, quais são seus tipos, conectores e usos, e como ela se compara ao cobre.
O que é a fibra óptica?
Section titled “O que é a fibra óptica?”A fibra óptica é um fio muito fino de vidro (ou, em alguns casos, plástico) que transmite dados na forma de pulsos de luz. A luz é gerada por um LED ou por um laser em uma ponta e detectada por um sensor na outra.
Estrutura da fibra
Section titled “Estrutura da fibra”| Parte | Função |
|---|---|
| Núcleo (core) | O fio de vidro por onde a luz viaja |
| Casca (cladding) | Camada de vidro em volta do núcleo que reflete a luz de volta para dentro |
| Revestimento | Proteção plástica contra umidade e danos |
| Capa externa e reforços | Dão resistência mecânica ao cabo |
flowchart LR A["Emissor: LED ou laser"] -->|"Luz dentro do núcleo, refletida pela casca"| B["Receptor: sensor de luz"]
A luz fica “presa” no núcleo porque, ao encontrar a casca, é refletida de volta, como um espelho. Assim, ela segue o caminho do cabo, mesmo com curvas suaves.
Vantagens
Section titled “Vantagens”| Vantagem | Explicação |
|---|---|
| Alta velocidade | Suporta taxas muito altas |
| Longas distâncias | Alcança de centenas de metros a dezenas de quilômetros sem repetidores |
| Imune a EMI e RFI | Não é afetada por interferências elétricas e de rádio |
| Sem crosstalk | Não há interferência entre fibras vizinhas |
| Mais segura | Não emite sinal eletromagnético que possa ser captado de fora |
| Leve e fina | Ocupa menos espaço em dutos |
Desvantagens
Section titled “Desvantagens”| Desvantagem | Explicação |
|---|---|
| Custo | Cabos, conectores e equipamentos costumam ser mais caros |
| Fragilidade | O vidro é sensível a dobras muito fechadas e a esforços de tração |
| Instalação especializada | Exige técnicas e ferramentas específicas (fusão, polimento) |
| Sem energia | Não carrega energia elétrica, ao contrário do cobre com PoE |
Tipos de fibra
Section titled “Tipos de fibra”Existem dois tipos principais: monomodo e multimodo. A diferença está no diâmetro do núcleo e na forma como a luz percorre o cabo.
| Característica | Monomodo (single-mode, SMF) | Multimodo (multimode, MMF) |
|---|---|---|
| Diâmetro do núcleo | Muito pequeno (cerca de 9 µm) | Maior (50 ou 62,5 µm) |
| Caminho da luz | Um único caminho | Vários caminhos (modos) |
| Fonte de luz | Laser | LED ou laser de baixo custo (VCSEL) |
| Alcance | Dezenas de quilômetros | Até algumas centenas de metros (Cisco cita até cerca de 550 m) |
| Custo | Maior (equipamentos) | Menor |
| Uso típico | Longa distância, provedores, entre prédios | Dentro de prédios e de campus |
flowchart TB M1["Monomodo: núcleo fino, um caminho, laser, longa distância"] M2["Multimodo: núcleo grosso, vários caminhos, LED, curta distância"]
Como identificar visualmente
Section titled “Como identificar visualmente”| Item | Monomodo | Multimodo |
|---|---|---|
| Cor da capa (padrão comum) | Amarela | Laranja ou azul-água |
As cores ajudam na instalação, mas é sempre melhor confirmar a especificação impressa no cabo.
Conectores de fibra
Section titled “Conectores de fibra”Existem vários tipos de conectores. Os mais comuns:
| Conector | Características |
|---|---|
| ST (Straight Tip) | Redondo, encaixe do tipo baioneta. Mais antigo |
| SC (Subscriber Connector) | Quadrado, encaixe do tipo “push-pull”. Muito usado em provedores e em redes FTTH |
| LC (Lucent Connector) | Pequeno, quadrado, muito usado em switches, roteadores e módulos SFP |
| LC duplex | Dois conectores LC lado a lado, um para enviar e outro para receber |
Polimento dos conectores
Section titled “Polimento dos conectores”O polimento da ponta da fibra influencia a perda de sinal:
| Tipo | Característica |
|---|---|
| PC (Physical Contact) | Superfície ligeiramente arredondada, para um bom contato |
| UPC (Ultra Physical Contact) | Polimento mais refinado, menor perda |
| APC (Angled Physical Contact) | Ponta com ângulo de 8°, que reduz o retorno de luz. Verde, usado em redes FTTH e CATV |
Conectores APC e UPC não podem ser misturados, pois isso danifica as pontas.
Onde a fibra é usada
Section titled “Onde a fibra é usada”| Uso | Descrição |
|---|---|
| Redes empresariais e de campus | Ligações entre prédios e entre andares (backbone) |
| FTTx (Fiber To The x) | Fibra até a casa (FTTH), o prédio (FTTB) ou o gabinete na rua (FTTC). O FTTH é a conexão doméstica por fibra |
| Redes de longa distância | Interligação de cidades e de provedores |
| Cabos submarinos | Ligam continentes e carregam a maior parte do tráfego da Internet entre eles |
| Centros de dados | Ligação de servidores e switches em altíssima velocidade |
flowchart LR A["Provedor: rede de fibra"] --> B["Gabinete ou caixa de emenda"] B --> C["Residência: ONT"] C --> D["Roteador Wi-Fi"]
Testando fibras
Section titled “Testando fibras”| Teste | O que verifica |
|---|---|
| Inspeção visual | Limpeza e estado da ponta do conector (com microscópio de inspeção) |
| Medidor de potência óptica e fonte de luz | A perda de sinal (atenuação) do enlace |
| OTDR (Optical Time-Domain Reflectometer) | Mostra o enlace ao longo do cabo, localizando emendas, conectores e rompimentos |
Fibra × cobre
Section titled “Fibra × cobre”| Critério | Cobre (UTP) | Fibra óptica |
|---|---|---|
| Sinal | Elétrico | Luz |
| Alcance | Até 100 m | De centenas de metros a dezenas de quilômetros |
| Velocidade máxima | Menor | Muito maior |
| Interferências (EMI/RFI) | Sensível | Imune |
| Segurança contra escuta | Menor | Maior |
| Custo | Baixo | Mais alto |
| Instalação | Simples | Mais especializada |
| Energia pelo cabo (PoE) | Sim | Não |
Quando usar cada um?
Section titled “Quando usar cada um?”| Situação | Melhor escolha |
|---|---|
| Ligar computadores ao switch no mesmo andar | Cobre (UTP) |
| Ligar dois prédios distantes 300 m | Fibra |
| Ambiente com muito ruído elétrico (fábrica) | Fibra |
| Alimentar câmeras IP e telefones IP pelo cabo | Cobre (com PoE) |
| Backbone entre andares em um prédio grande | Fibra (ou cobre de alta categoria em curtas distâncias) |
| Link de longa distância entre cidades | Fibra monomodo |
Mini laboratório: escolhendo o meio e o conector
Section titled “Mini laboratório: escolhendo o meio e o conector”Objetivo: aplicar o que foi visto a situações reais.
Parte 1: escolha o meio
Para cada cenário, indique cobre ou fibra (e qual tipo), justificando:
| Cenário | Cobre ou fibra? |
|---|---|
| A. Ligação entre dois prédios de uma escola, a 80 m um do outro, em uma região sujeita a raios | ? |
| B. Ligar 20 computadores a um switch, todos a menos de 30 m | ? |
| C. Interligar duas filiais, a 25 km de distância | ? |
| D. Alimentar câmeras IP, sem tomada elétrica perto | ? |
Ver resposta
- A: Fibra (multimodo). Ela é isolante, imune a interferências e não conduz descargas elétricas entre os prédios.
- B: Cobre (UTP Cat 5e ou 6): barato, simples e adequado à distância.
- C: Fibra monomodo, pela distância de 25 km.
- D: Cobre com PoE, que leva dados e energia pelo mesmo cabo.
Parte 2: identificando equipamentos
- Observe um switch ou roteador que tenha portas SFP (se houver acesso na escola ou no laboratório).
- Identifique o módulo SFP, o conector LC e o par TX / RX.
- Se for uma conexão de provedor FTTH, localize a ONT e verifique o tipo de conector (geralmente SC/APC, na cor verde).
Perguntas para fixar:
- Por que a fibra é isolante e imune a raios e interferências?
- Qual é a diferença entre fibra monomodo e multimodo?
- Por que não se deve olhar para dentro de uma fibra ligada?
Resumo
Section titled “Resumo”- A fibra óptica transmite dados por pulsos de luz em um núcleo de vidro, refletidos pela casca.
- É imune a interferências, alcança longas distâncias e é mais segura, mas é mais cara e exige instalação especializada.
- Monomodo: núcleo fino, laser, longas distâncias. Multimodo: núcleo grosso, LED, curtas distâncias.
- Conectores comuns: ST, SC e LC (o LC duplex tem um conector para enviar e outro para receber).
- É usada em FTTH, backbones, redes de longa distância, cabos submarinos e centros de dados.
- Cobre é melhor para curtas distâncias e PoE, e fibra, para distância, velocidade e imunidade a ruído.