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O nível físico trata da transmissão dos 0s e 1s. Os principais pontos abordados neste nível são a quantidade de volts necessários a representar cada um dos dois níveis lógicos, quantos bits por segundo podem ser transmitidos, e se a transmissão pode ser feita nos dois sentidos simultaneamente. Além disso, são tratados neste nível o tamanho e o formato do conector de rede (plug) bem como o número de pinos do conector e o significado de cada um deles. O protocolo do nível físico trata da padronização das interfaces elétrica, mecânica e de sinalização, fazendo com que , quando uma máquina enviar um bit 0, as outras máquinas eventualmente envolvidas na comunicação recebam efetivamente um bit 0, e não um bit 1. Foram desenvolvidos vários padrões para o nível físico, envolvendo diversos meios de comunicação diferentes, como, por exemplo, o padrão RS-232-C para linhas de comunicação seriais. O nível físico define as características mecânicas, funcionais e procedurais para ativar, manter e desativar conexões físicas que se destinam a transmitir bits entre entidades do nível de enlace. Entidades do nível são interligadas por um circuito de transmissão de dados que define um caminho para comunicação em um meio físico. Uma conexão do nível físico pode ser formada pela interligação de circuitos de transmissão de dados. Uma conexão no nível físico pode ter duas ( ligação ponto a ponto ) ou mais ( ligação multiponto ) extremidades. O nível físico pode opcionalmente utilizar um único circuito de transmissão para transmitir dados de duas ou mais conexões físicas multiplexando o acesso a esse circuito. Os principais serviços prestados pelo nível físico são:
Não existe um padrão único para o nível físico. Os sistemas OSI utilizam diversos padrões elaborados para prestar serviço de transmissão de bits. Vejamos agora alguns exemplos de padrões de nível físico:
Esse padrão define uma interface utilizada para ligar um computador a um modem que por sua vez pode ser usado para permitir o acesso a redes públicas de transmissão de dados. Dentre as características mecânicas definidas nesse padrão está a especificação das dimensões de um conector com 25 pinos. As características elétricas, definem que o 0 lógico corresponde a uma voltagem entre 5 e 15v, e o 1 lógico é representado por voltagens na faixa de -5 a -15. Definem também que a transmissão é não-balanceada, ou seja, os circuitos compartilham um terra comum. As características funcionais definem as funções que são executadas pela interface, atribuindo significado aos sinais transmitidos e recebidos através dos seus pinos. As características procedurais definem a sequência de eventos que deve ocorrer para que os dados sejam transmitidos corretamente no meio físico.
O padrão para cabeamento de telecomunicação de Edifícios Comerciais EIA (TIA - 568) define um sistema de cabeamento de telecominicações genérico que possibilita a utilização de diferentes produtos de vários fabricantes em um mesmo ambiente. O princípio básico desse padrão é permitir o planejamento da instalação do cabeamento em edifícios sem que seja necessário deinir com exatidão os produtos que serão instalados a posterior.
Os sistemas estruturados devem proporcionar os seguintes recursos: - Interface de conexão padronizada; - Suporte a diferentes equipamentos e aplicações; - Projetos consistentes e uniformes; - Segurança na operação da rede; - Gerenciamento físico centralizado; - Sistemas de fácil implantação manutenção e expansão. A estrutura básica de um sistema de cabeamento estruturado é composta por vários subsistemas: - Estação de trabalho: é composto pela saída de telecomunicação e pelo cordão de linha que conecta a placa de rede da estação à saída; - Caminho secundário: é formado pelos eletrodutos, eletrocalhas, bandejas e canaletas que encaminham o cabeamento secundário; - Distribuidor de telecomunicações: é a área no pavimento que abriga o gabinete de conexão. O gabinete por sua vez, abriga painéis de conexão, guias de cabo, hubs, switches, ventiladores, etc; - Caminho Primário: formado por eletrodutos e eletrocalhas que encaminham o cabeamento primário. Também é chamado de caminho vertical. Tem como função ligar os distribuidores de telecomunicações dos pavimentos entre si e a sala de equipamentos; - Sala de equipamentos: área no prédio que abriga equipamentos comuns à rede, como servidores, roteadores, PABX, switch principal, etc; - Sala de telecomunicações: área no prédio que abriga os equipamentos de entrada da rede telefônica; -Campus: área no prédio que abriga os equipamentos de entrada das conexões externas da rede lógica como conservadores de mídia, caixas de bloqueio, etc.
O cabeamento horizontal é a parte do sistema de cabeamento que vai das tomadas de telecomunicação nas áreas de trabalho até os armários de telecomunicação. Área de trabalho é o termo usado para identificar o espaço que vai das tomadas de telecomunicação nas extremidades do cabeamento horizontal até as estações. O cabeamento horizontal utiliza a topologia estrela. As tomadas nas áreas de trabalho devem ser ligadas a um armário de telecomunicação que faz o papel de centro de fiação na configuração em estrela. O armário de telecomunicação é um espaço dentro dos edifícios usado exclusivamente para guardar equipamentos associados ao sistema de cabeamento de telecomunicação. O comprimento máximo do cabeamento horizontal é de 90 metros independente do tipo do meio de transmissão utilizado. Essa especificação assume que um cabo com as mesmas características do cabeamento horizontal é utilizado para ligar as estações às tomadas de telecomunicação nas áreas de trabalho. O padrão reconhece quatro tipos de cabo para uso do cabeamento horizontal:
Reconhecendo a importância de fornecer tanta comunicação de voz quanto de dados nos edifícios comerciais, o EIA/TIA-568 define que cada área de trabalho deve ser provida com no mínimo duas tomadas de comunicação. Uma tomada deve ser necessariamente ligada a quatro pares de cabo UTP 100 ohm. A outra pode ser ligada a outro conjunto com quatro pares de cabo UTP 100 ohm, a dois pares de cabo STP 150 ohm, ou a um cabo coaxial de 50 ohm. Quando for necessário, além dessas duas tomadas, pode ser instalada uma tomada adicional ligada a um cabo de fibra ótica.
O cabeamento de backbone consiste no meio de transmissão, nos conectores de cruzamento, intermediários e principal, e nas terminações mecânicas, todos usados para interligar os armários de telecomunicação, as salas de equipamentos e as instalações de entrada dentro do edifício. O cabeamento do backbone inclui também o meio de transmissão usado para interligar edifícios. O cabeamento do backbone também adota a topologia em estrela, admitindo que até dois níveis de hierarquia. Seguindo essa topologia, cada armário de telecomunicação é ligado diretamente ao conector de cruzamento intermediário que, por sua vez, é ligado ao conector de cruzamento principal. O padrão define também como adaptar sistemas cuja configuração é em anel ou em barra para a topologia de cabeamento em estrela. A estratégia nesses casos é utilizar as topologias mistas anel-estrela e barra-estrela. O EIA/TIA-568 especifica quatro tipos de cabos que podem ser usados individualmente ou combinados no cabeamento do backbone. Os quatros tipos são:
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