A cablagem Ethernet é um componente essencial da sua rede local (LAN) e desempenha um papel significativo na garantia de uma transmissão de dados sem falhas. Como utilizador, poderá já estar familiarizado com o seu principal objetivo, que é ligar dispositivos como computadores, routers e comutadores para permitir a comunicação e a troca de dados. Neste artigo, abordaremos os diferentes tipos de cabos Ethernet e as respectivas normas, para que possa estar mais bem informado sobre a escolha certa para as suas necessidades de ligação em rede.

Tudo o que deve saber sobre o cabo Ethernet

Diferentes tipos de cabos

Existem vários tipos de cabos Ethernet disponíveis, cada um com o seu próprio conjunto de características e especificações de desempenho. Aqui está uma visão geral rápida:

• Par trançado: O tipo mais comum de cabos Ethernet, os cabos de par entrançado, existem em duas variedades: blindados (STP) e não blindados (UTP). Os cabos de par entrançado consistem em vários pares de fios de cobre entrançados entre si para reduzir a diafonia e aumentar a fiabilidade.
• Cobre: O cobre é o material mais utilizado na cablagem Ethernet, oferecendo um equilíbrio entre acessibilidade, desempenho e facilidade de utilização. Os cabos de cobre suportam várias normas Ethernet, como as amplamente populares Cat 5e, Cat 6 e Cat 6a.

Condições dos cabos Ethernet

• Largura de banda: Medida em MHz, a largura de banda determina a gama de frequências que o cabo pode suportar.
• Taxa de transferência de dados: Medida em Gbps, refere-se à velocidade a que os dados podem ser transmitidos através do cabo.
• Blindagem e isolamento: Os cabos de qualidade superior têm normalmente uma melhor blindagem para proteção contra interferências e degradação do sinal.
• Compatibilidade com versões anteriores: A maioria dos cabos Ethernet é compatível com versões anteriores, permitindo que dispositivos mais antigos sejam ligados a infra-estruturas mais recentes.

Interferência e diafonia

A interferência de outros dispositivos electrónicos pode causar um fraco desempenho da rede e a degradação do sinal. Os tipos de interferência incluem a diafonia externa (AXT), a interferência electromagnética (EMI) e a interferência de radiofrequência (RFI). Os cabos Ethernet de alta qualidade geralmente têm melhor blindagem para reduzir o impacto da interferência.

Normas Ethernet do IEEE e da TIA

A série de normas IEEE 802.3 define vários aspectos da rede Ethernet, incluindo taxas de dados, formatos de fotogramas e especificações da camada física. A Telecommunications Industry Association (TIA) também possui normas, como a ANSI/TIA-568, que abrange sistemas de cablagem estruturada para edifícios comerciais.

Normas de cablagem Ethernet

Os padrões de cabeamento Ethernet são essenciais para garantir que os dispositivos de rede possam se comunicar de forma eficaz e eficiente. A International Organization for Standardization (ISO) e a International Electrotechnical Commission (IEC) mantêm em conjunto a norma ISO/IEC 11801, que define as especificações para várias categorias de cabos Ethernet. 

Os cabos Ethernet são categorizados em categorias numeradas ("cat") com base em várias especificações técnicas. Por vezes, estas categorias são actualizadas com normas de teste adicionais, como 5e ou 6a. Estas categorias ajudam-nos a determinar rapidamente o tipo de cabo adequado para uma determinada aplicação.

Eis algumas das normas mais comuns

Estas normas garantem a compatibilidade e o funcionamento correto dos vários componentes de rede. Assim, ao escolher cabos Ethernet para as suas instalações, certifique-se de que tem em conta estas normas para encontrar a melhor solução para as suas necessidades.

Repartição das diferentes categorias de cabos

Cat1 é um cabo telefónico de par entrançado não blindado (UTP) que é normalmente utilizado para sistemas telefónicos de voz, mas que não é adequado para redes modernas.

Cat2 foi utilizado para comunicações de voz e dados nas redes Token Ring da IBM durante a década de 1980, com uma taxa de transmissão de dados de 4 Mbps.

Cat 3 suportou redes Ethernet 10BaseT e comunicações de voz digitais com quatro pares entrançados no início da década de 1990. Tem um débito de dados de 10 Mbps, considerado demasiado lento para as redes modernas. 

Cat4 era utilizado nas redes Token Ring da IBM e tinha um débito de dados de 16 Mbps.

Cabo Cat 5 tem um débito de dados até 100 Mbps e é utilizado para redes 10BaseT e 100BaseT (Fast Ethernet) normais. Atualmente, é o cabo mínimo reconhecido para rede de dados e pode distribuir sinais de dados, vídeo e telefone até 100 metros (328 pés). 

Cat 5e é uma versão melhorada do cabo Cat5. É utilizado em redes em funcionamento e pode atingir velocidades até 1000 Mbps graças à sua resistência melhorada à diafonia e pode transmitir dados a velocidades até 100 Mbps. O cabo de categoria 5 tem melhores especificações em termos de ruído. Para a cablagem de rede Gigabit Ethernet, deve ser utilizado o cabo Cat 5e ou um tipo de cabo melhor.

Cabo Cat6 para Gigabit Ethernet e outros protocolos de rede. É compatível com as normas de cabos de Categoria 5/5e e Categoria 3 e é adequado para 10BASE-T/100BASE-TX e 1000BASE-T/1000BASE-TX (Gigabit Ethernet). Este cabo proporciona maior largura de banda e taxas de transferência de dados até 1 Gbps em 100 m. No entanto, pode atingir velocidades de 10 Gbps em distâncias mais curtas, até 37 m (121 pés), graças à sua blindagem melhorada e maior largura de banda. Inclui um separador físico denominado "spline" e blindagem de folha metálica para reduzir a diafonia e as interferências electromagnéticas.

Cabo Cat6a é um cabo "aumentado" de Categoria 6 com uma largura de banda até 500 MHz.

Cat7 foi criado para permitir 10 Gigabit Ethernet ao longo de 100 m de cablagem de cobre. É retrocompatível com a Ethernet tradicional Cat5 e Cat6, oferece especificações mais rigorosas para diafonia e ruído do sistema do que a Cat6 e inclui blindagem para pares de fios individuais. A especificação Cat7 é uma norma proprietária desenvolvida por um consórcio de empresas e inclui conectores GG45 proprietários e blindagem robusta.

Cat7a é um aperfeiçoamento do Cat7, capaz de atingir velocidades de 40 Gigabit em 50 metros e 100 Gbps até 15 metros. Estas normas têm uma base instalada relativamente pequena em comparação com outras categorias.

Cat8  Os cabos de rede de alta velocidade têm a maior largura de banda, suportando uma taxa de dados máxima de 40 Gbps com uma largura de banda de até 2000 MHz. Utilizam blindagem para minimizar as interferências e são adequados para redes de elevado desempenho.

São normalmente utilizados em centros de dados e redes empresariais para transmissão 4K/8K e RV. Este cabo tem uma largura de banda de até 2 GHz (2000 MHz) ao longo de 30 metros e uma taxa de dados de até 40 Gbps. Os seus condutores são envolvidos em folha metálica para eliminar a diafonia e permitir taxas de dados mais elevadas virtualmente.

Comprimentos máximos para diferentes categorias de cabos Ethernet

As categorias de cabos Ethernet têm comprimentos máximos diferentes, determinados pelo tipo de cabo e pela velocidade de transmissão. O comprimento máximo para cada categoria de cabo Ethernet é o seguinte:

• Cat5: 100 metros (328 pés)
• Cat5e: 100 metros (328 pés)
• Cat6: 100 metros (328 pés)
• Cat6a: 100 metros (328 pés)
• Cat7: 100 metros (328 pés)
• Cat8: 30 metros (98 pés)

Para alargar o alcance de uma rede Ethernet para além destes limites, os repetidores, comutadores ou outros dispositivos de rede podem amplificar ou regenerar o sinal.

Os cabos de fibra ótica são também uma solução alternativa para longas extensões de cabos, uma vez que têm uma maior capacidade de largura de banda e podem transmitir dados a distâncias mais longas sem atenuação do sinal.

Conectores de cabos Ethernet, pinagens e Ethercon

Conectores de cabo Ethernet padrão

• RJ45: O conetor RJ45, utilizado com cabos de par entrançado, tem oito pinos dispostos de forma retangular e é compatível com várias normas Ethernet.

• MTRJ: Trata-se de um conetor para cabos Ethernet de fibra ótica, que combina transmissor e recetor num único dispositivo e utiliza uma virola de plástico para ligações de fibra multimodo.
• LC: Este é um conetor de fibra ótica de formato pequeno, utiliza um ferrolho de 1,25 mm para alinhar os fios de fibra e é utilizado para ligações monomodo e multimodo em centros de dados e redes empresariais.
• ST: O conetor ST destina-se a cabos Ethernet de fibra ótica multimodo e utiliza um mecanismo de acoplamento do tipo baioneta, habitualmente utilizado em redes de fibra ótica mais antigas.
• SC: É um conetor de fibra ótica com um mecanismo de acoplamento push-pull, disponível nas versões monomodo e multimodo, e é normalmente utilizado em redes empresariais e centros de dados.
• GBIC/SFP: Trata-se de conectores para comutadores e routers Ethernet destinados a fornecer conetividade a redes de fibra ótica, módulos de troca a quente que se ligam a uma ranhura no dispositivo, disponíveis nas versões monomodo e multimodo.
• USB: Os adaptadores Ethernet adicionam conetividade Ethernet a dispositivos sem uma porta incorporada e convertem a porta USB em porta Ethernet, disponível em várias velocidades para cabos de par entrançado e de fibra ótica.

Conectores Ethercon

Os conectores Ethercon são um tipo de conetor RJ45 robusto concebido para aplicações profissionais de áudio, vídeo e iluminação. Foram concebidos para resistir a ambientes adversos e proporcionar uma ligação segura e fiável. Os conectores Ethercon estão disponíveis em dois tipos:

• Conectores Ethercon Cat5, compatíveis com os cabos Ethernet Cat5 e concebidos para utilização em redes 10/100 Mbps.
• Conectores Ethercon Cat6, são adequados para cabos Ethernet Cat6 e concebidos para utilização em redes Gigabit Ethernet.

Ambos os tipos de conectores Ethercon possuem um mecanismo de bloqueio que trava firmemente o conetor no lugar, evitando desconexões acidentais. O invólucro do conetor é feito de um material durável e robusto, como o zinco fundido sob pressão, que proporciona proteção contra danos físicos.

Os conectores Ethercon são normalmente utilizados em eventos ao vivo, transmissões e outras aplicações profissionais de áudio, vídeo e iluminação em que uma ligação Ethernet segura e fiável é fundamental.

Também pode utilizar um patch panel como local centralizado para ligar e desligar cabos de rede, o que ajuda a simplificar a gestão de cabos e a reduzir o risco de danos ou falhas nos cabos.

Um patch panel é um dispositivo de hardware utilizado em redes informáticas que permite que os cabos de rede sejam terminados e ligados a comutadores de rede, routers ou outros dispositivos. O painel de ligação é normalmente constituído por uma estrutura metálica que aloja um conjunto de portas onde os cabos de rede podem ser inseridos e ligados às portas correspondentes nos dispositivos de rede.

Pinagem do cabo Ethernet

A pinagem de um cabo Ethernet refere-se à disposição dos fios e à sua ligação aos pinos de um conetor Ethernet. Para além da pinagem padrão, existem também pinagens de cabos Ethernet especializadas, utilizadas para aplicações específicas, tais como cabos Power over Ethernet (PoE) e Ethernet crossover.

A pinagem PoE permite que a energia seja transmitida através do cabo Ethernet, enquanto a pinagem crossover permite que dois dispositivos sejam ligados diretamente um ao outro sem necessidade de um switch ou hub.

A pinagem determina a forma como os sinais são transmitidos e recebidos entre os dispositivos que estão ligados ao cabo. Os cabos Ethernet utilizam normalmente um esquema de cablagem de par entrançado de quatro pares, tendo cada par de fios um código de cor diferente. Aqui estão os tipos de pinagem de cabos Ethernet:

• Pinagem de passagem direta: Esta é a pinagem de cabo Ethernet mais comum para ligar dispositivos de rede, como computadores, comutadores e routers. Numa pinagem direta, a configuração dos pinos numa extremidade do cabo é a mesma que na outra.
• Pinagem do crossover: A pinagem do cabo Ethernet liga dois dispositivos semelhantes, como dois computadores ou dois comutadores, sem necessitar de um hub ou de um comutador. Numa pinagem crossover, a configuração dos pinos numa extremidade do cabo é invertida em relação à configuração dos pinos na outra extremidade.

• Pinagem T1/E1: Esta pinagem do cabo Ethernet liga as linhas T1 e E1, linhas de transmissão digital utilizadas nas telecomunicações. A pinagem para as linhas T1 e E1 difere da utilizada para os cabos Ethernet normais.
• Pinagem de rolagem: Também conhecido como cabo de consola, esta pinagem de cabo Ethernet liga um computador ou terminal à porta de consola de um router ou switch. Numa pinagem roll-over, a ordem dos fios numa extremidade é invertida na outra extremidade.
• Pinagem do adaptador Ethernet USB: Esta pinagem de cabo Ethernet é utilizada com adaptadores Ethernet USB, que são utilizados para adicionar conetividade Ethernet a dispositivos que não têm uma porta Ethernet incorporada, como computadores portáteis e tablets. A configuração dos pinos para adaptadores USB Ethernet varia consoante o adaptador específico.

As características dos cabos Ethernet dependem do tipo de conetor utilizado. O conetor de cabo Ethernet mais comum é o RJ45, que tem oito pinos.

O cabo Ethernet padrão é normalmente constituído por um cabo de par entrançado de Categoria 5 (Cat 5) ou Categoria 6 (Cat 6) com um comprimento máximo de 100 metros. No entanto, outros tipos de cabos Ethernet, como os cabos de fibra ótica e coaxiais, têm dimensões e pinagens diferentes.

Blindagem e tipos de cabos Ethernet

Importância da blindagem dos cabos

A blindagem de cabos é a utilização de materiais e técnicas para proteger os condutores de sinal contra interferências electromagnéticas e de radiofrequência, evitando interferências que podem provocar erros, perda de dados e redução do desempenho da rede local.

A blindagem pode assumir diferentes formas e é normalmente utilizada em ambientes de transmissão de dados a alta velocidade. Também proporciona uma barreira entre os condutores e as fontes externas de EMI/RFI, impedindo que os condutores actuem como antenas e captem sinais indesejados.

Blindagem do condutor

A blindagem de condutores é uma técnica utilizada para proteger os condutores de sinal de um cabo contra interferências electromagnéticas externas (EMI) e interferências de radiofrequência (RFI). A blindagem é colocada à volta de cada condutor para criar uma barreira que impede a penetração de interferências no cabo.

A blindagem dos condutores é um aspeto importante da conceção dos cabos, uma vez que protege os condutores que transportam o sinal das interferências electromagnéticas, resultando numa transmissão de dados fiável. O tipo de blindagem utilizado depende da aplicação específica e do nível de interferência esperado.

Tipos de blindagem de cabos

Blindagem entrançada: Uma blindagem entrançada é constituída por uma malha de fios finos que são tecidos à volta do núcleo do cabo. A blindagem entrançada proporciona um elevado grau de flexibilidade e reduz eficazmente as interferências electromagnéticas (EMI) de alta frequência.

Blindagem de folha: Uma blindagem de folha de alumínio é constituída por uma fina camada de folha de alumínio ou de cobre enrolada à volta do núcleo do cabo. A blindagem de folha metálica reduz eficazmente a EMI de alta e baixa frequência, mas é menos flexível do que a blindagem entrançada.

Blindagem combinada: A blindagem combinada utiliza blindagem entrançada e blindagem de folha num único cabo. Este tipo de blindagem proporciona um elevado grau de proteção contra EMI de alta e baixa frequência e é normalmente utilizado em aplicações de transmissão de dados a alta velocidade.

Blindagem de cabos coaxiais: O cabo coaxial tem um condutor interior e um condutor exterior separados por um material dielétrico. O condutor externo actua como um escudo, protegendo contra EMI. O cabo coaxial é normalmente utilizado em aplicações como a televisão por cabo, a Internet e as comunicações por radiofrequência.

Blindagem de cabos de par trançado: O cabo de par torcido tem dois fios isolados torcidos entre si para reduzir a diafonia e a EMI. O cabo de par entrançado blindado (STP) tem uma camada adicional de blindagem, normalmente uma folha ou uma blindagem entrançada, para fornecer proteção adicional contra EMI.

Escudos em espiral: As blindagens em espiral consistem num enrolamento helicoidal de um fio fino à volta dos condutores internos. Este tipo de blindagem proporciona uma boa cobertura a altas frequências e é relativamente flexível.

Servir escudos: As blindagens de servidor são constituídas por uma série de fios internos torcidos à volta dos condutores. Este tipo de blindagem proporciona uma boa cobertura a altas frequências e é também relativamente flexível.

Perguntas frequentes

Quais são as diferenças entre as normas de cablagem T568A e T568B?

T568A e T568B são ambos esquemas de cablagem padrão para cabos de ligação Ethernet. A principal diferença entre eles é a ordem dos fios coloridos no conetor. Os pares verde e laranja trocam de posição entre os dois padrões, mas ambos podem ser usados na maioria das aplicações. É importante utilizar a mesma norma de cablagem em ambas as extremidades de um cabo para um funcionamento correto.

Quais são os principais tipos de blindagem utilizados nos cabos Ethernet?

Os cabos Ethernet podem ter blindagem para reduzir a interferência electromagnética (EMI). Os cabos de par trançado sem blindagem (UTP) não têm blindagem, dependendo apenas da torção dos pares de fios para eliminar a interferência. Os cabos de par trançado blindado (STP) têm uma camada adicional de blindagem em torno dos pares individuais ou de todo o cabo, proporcionando maior proteção contra EMI.

Como é que os níveis de tensão do sinal Ethernet afectam o desempenho do cabo?

Os níveis de tensão do sinal Ethernet têm impacto na relação sinal/ruído e no desempenho geral do cabo. Níveis de tensão mais altos podem ajudar a minimizar o impacto do ruído e da interferência, levando a uma melhor qualidade de transmissão de dados. A maioria dos dispositivos Ethernet usa sinalização diferencial, o que ajuda a rejeitar o ruído de modo comum e aumenta o desempenho geral do sistema de cabeamento.

Quais são as melhores práticas para a instalação de cablagem de rede?

Garantir uma instalação de cablagem de rede bem sucedida envolve várias práticas recomendadas:

• Planeie a sua disposição, tendo em conta os comprimentos dos cabos, os requisitos de energia e as futuras expansões.
• Utilize o tipo de cabo e a categoria de desempenho adequados para a sua aplicação específica.
• Siga a norma de cablagem T568A ou T568B de forma consistente em toda a sua instalação.
• Instale sistemas de gestão de cabos adequados, como suportes para cabos ou racks, para manter os cabos organizados e protegidos.
• Teste e identifique cada ligação para simplificar a resolução de problemas e a manutenção.
• Evite passar cabos Ethernet perto de fontes de interferência eléctrica, como condutas eléctricas ou tubos de aspersão.