Desvendando a Evolução do Ethernet em Redes Modernas

A evolução do Ethernet é uma jornada fascinante dentro do mundo da tecnologia de redes. Capacitando computadores a se comunicarem e conectarem em redes locais (LAN) desde sua concepção na década de 1970, o Ethernet transformou-se constantemente para atender às demandas crescentes de velocidade e eficiência. A inovação iniciou com o padrão Ethernet original, possibilitando que dispositivos trocassem informações com base numa estrutura de rede com fio simples, porém eficaz.

Com o passar do tempo, a tecnologia de cabos Ethernet evoluiu significantemente, pavimentando o caminho para o surgimento de padrões como Fast Ethernet e Gigabit Ethernet, que oferecem maiores taxas de transferência de dados. As mudanças não se limitaram apenas à infraestrutura física; adaptações foram concebidas igualmente no âmbito do software e na implementação de novos protocolos. Isso possibilitou que as redes Ethernet se mantivessem resilientes e pertinentes, até mesmo na era das tecnologias de rede experimentais e avançadas.

A relevância do Ethernet, até os dias modernos, tem sido garantida por sua capacidade de se adaptar e integrar com novas formas de tecnologia de rede, como Wi-Fi e a internet das coisas (IoT). A indústria continua a testemunhar desenvolvimentos que empurram as capacidades do Ethernet para além do que era imaginável em seu advento, ressaltando sua importância inabalável no panorama da infraestrutura de redes globais.

Principais Pontos

  • O Ethernet evoluiu para atender à crescente demanda por redes mais rápidas e eficientes.
  • Inovações em hardware e software garantiram a resiliência do padrão Ethernet.
  • O Ethernet continua sendo fundamental na infraestrutura global de redes, adaptando-se a novas tecnologias.

Qual foi o Padrão Ethernet Original?

Antes de avançar para a evolução do Ethernet e os impactos posteriores, é essencial compreender o nascimento e as características que poliram o padrão original dessa tecnologia.

O nascimento da tecnologia Ethernet

Ethernet, uma inovação oriunda do Xerox PARC (Palo Alto Research Center) na década de 1970, foi concebida como uma solução para conectar múltiplos dispositivos em uma mesma rede local. O desenvolvimento inicial pode ser atribuído a Robert Metcalfe e sua equipe, que buscavam uma forma eficiente de interligar computadores e equipamentos de impressão.

Primeiro padrão Ethernet e seu impacto nos protocolos de rede

O primeiro esboço do que viria a ser o padrão Ethernet foi solidificado em 1980, com a parceria entre Xerox, Digital Equipment Corporation e Intel, culminando no documento intitulado “The Ethernet, A Local Area Network. Data Link Layer and Physical Layer Specifications“. Esse evento introduziu ao mundo uma novidade: a capacidade de operar a 10 megabits por segundo (Mbps), um feito considerável para a época. Além disso, instaurou padrões fundamentais para os protocolos de rede, incluindo endereços de 48 bits e um campo EtherType de 16 bits, componentes vitais para o processo de comunicação em uma rede.

A marca registrada no nome Ethernet e a jornada em direção à padronização

A Xerox detinha a marca registrada para o nome Ethernet, mas a tecnologia tomou proporções relevantes que impulsionaram o processo de padronização. O IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) assumiu a liderança neste processo, codificando o Ethernet como um padrão internacional (IEEE 802.3), pavimentando o caminho para que a tecnologia Ethernet se tornasse a espinha dorsal das redes de computadores ao redor do mundo. A padronização foi decisiva para a ampla adoção do Ethernet, permitindo a interoperabilidade entre dispositivos de fabricantes distintos e solidificando sua posição como o método de rede predominante.

Como a Tecnologia de Cabos Ethernet Evoluiu?

Os cabos Ethernet são os alicerces físicos da conectividade em redes e a sua evolução reflete um avanço tecnológico significativo. Com o passar do tempo, tecnologias de cabos Ethernet passaram por grandes transformações para suportar aumento de velocidade e integração de mais serviços.

De Ethernet grosso para fino: A transformação dos cabos Ethernet

Inicialmente, o Ethernet usava um cabo coaxial grosso (10BASE5), robusto e com grandes limitações de flexibilidade e instalação. A transição para os cabos coaxiais mais finos (10BASE2) marcou a primeira grande inovação, permitindo instalações mais fáceis e reduzindo custos. A evolução continuou com a adoção do par trançado (10BASE-T), tornando-se o meio físico mais comum para comunicação Ethernet nos ambientes de rede atuais.

10BASE-2
10BASE-5

O papel do cabo de fibra óptica e do par trançado na evolução do Ethernet

A fibra óptica trouxe a possibilidade de conexões de alta velocidade e longa distância, livre de interferências eletromagnéticas. Por outro lado, o par trançado reforçou a flexibilidade e a facilidade de uso. Padrões como IEEE 802.3 incluíram estas tecnologias para expandir as capacidades de comunicação e conectividade das redes.

Power over Ethernet (PoE): Unindo energia e conectividade de rede

O Power over Ethernet (PoE) é uma inovação importante que permite a transmissão de energia elétrica, juntamente com os dados, pelo mesmo cabo de rede. PoE facilita a instalação de dispositivos como câmeras de segurança e telefones IP, pois não necessitam de uma fonte de alimentação separada. Este avanço simplificou as infraestruturas de rede e expandiu as possibilidades de instalação e distribuição de dispositivos.

O Impacto da Evolução do Ethernet em Redes de Computadores e Redes Locais

Com o advento do gigabit ethernet e fast ethernet, redes de computadores locais testemunharam uma transformação significativa. Essa evolução não apenas acelerou a transferência de dados, como também solidificou a estrutura de conectividade nas redes modernas.

Como Gigabit e Fast Ethernet redefiniram redes locais de computadores

O Gigabit Ethernet e o Fast Ethernet redefiniram o desempenho em redes locais de computadores (LANs) ao aumentar a velocidade da transferência de dados em até dez vezes em comparação com o Ethernet original. Isso significou uma melhora substancial na capacidade das LANs de lidar com volumes elevados de tráfego e transferir dados de maneira eficiente, suportando desta forma um melhor desempenho de aplicações críticas para os negócios.

A expansão das redes de área local (LANs) por meio de tecnologias Ethernet

Com a implementação do protocolo de rede Ethernet, além do TCP e dos protocolos de internet IPv4 e IPv6, as LANs se expandiram para além de ambientes empresariais, chegando aos lares e ao uso cotidiano. A flexibilidade oferecida pelo Ethernet permitiu que ele se adaptasse a uma ampla gama de estruturas de rede e se tornasse um elemento-chave na interconexão de dispositivos.

De Ethernet experimental a convencional: Como o Ethernet se tornou a espinha dorsal das redes de área local

Desde suas versões experimentais até o status atual como padrão de facto, o Ethernet se estabeleceu como a espinha dorsal das tecnologias de LAN. Com o suporte constante dos padrões IEEE 802.3™, ele se converteu no método mais confiável e amplamente utilizado para conectar computadores a uma rede, habilitando um diálogo coerente entre diferentes dispositivos e plataformas de hardware.

Como os Switches de Ethernet e as Tecnologias de Rede se Adaptaram?

Com a constante evolução da tecnologia de rede, os switches de Ethernet tiveram que se adaptar para atender às demandas crescentes de rapidez e eficiência. Eles se tornaram peças-chave em modernas topologias de rede, permitindo a comunicação e o intercâmbio de dados entre dispositivos com sofisticação e precisão.

A revolução do design e funcionalidade dos switches Ethernet

Os switches de Ethernet expandiram significativamente suas funcionalidades, migrando de simples hubs que propagavam dados para todos os dispositivos da rede para sistemas inteligentes capazes de direcionar esse tráfego de maneira eficaz. Implementações conforme padrões do IEEE possibilitaram a autonegociação e o ajuste do desempenho. Com isso, eliminou-se a necessidade de intervenção manual para configurar velocidade e modo de operação, aprimorando a interoperabilidade entre diferentes dispositivos de rede.

Integração do Ethernet em tecnologias de rede modernas

Os switches de Ethernet se tornaram um componente central em tecnologias modernas de rede, capazes de se integrar a routers e bridges em arquiteturas complexas. Eles operam colaborativamente para gerenciar o tráfego de rede, aplicar políticas de segurança e permitir a comunicação entre diferentes segmentos da rede. Essa integração proporcionou um avanço fundamental na gestão e operação das redes modernas, garantindo consistência e confiabilidade.

Full-duplex Ethernet: Atingindo taxas de transferência de dados mais altas e eficiência

O modo full-duplex foi um salto importante no design das redes Ethernet, permitindo que os dispositivos transmitam e recebam dados simultaneamente. Isso resultou em uma utilização mais eficaz da largura de banda e uma melhoria drástica na taxa de transferência de dados. Com o aperfeiçoamento do full-duplex, os switches podem agora proporcionar canais de comunicação mais fluidos e sem colisões, otimizando a eficiência das redes empresariais modernas.

O Futuro do Ethernet: de Fast Ethernet a Gigabit e além

Padrões Ethernet emergentes e a busca por transferências de dados mais rápidas

Os padrões Ethernet têm evoluído rapidamente no cenário tecnológico para atender à demanda por transferências de dados de alta velocidade. Adaptando-se à nova era digital, os padrões emergentes como o 2.5 e 5G BASE-T buscam otimizar a eficiência de redes atuais sem a necessidade de cabeamento totalmente novo, proporcionando uma solução viável para empresas que necessitam de uma infraestrutura de rede atualizada e eficiente.

Taxas de transferência de dados Ethernet: O que o futuro reserva

A taxa de transferência de dados é um elemento crítico para sistemas Ethernet, e com o passar do tempo, tem-se observado um aumento substancial na mesma. Projeta-se que padrões futuros, como o Ethernet de 10G, 40G e além, impulsionarão as redes não só em termos de velocidade, mas também em confiabilidade e segurança. Isso se alinha perfeitamente com a integração do 5G, que promete revolucionar a comunicação móvel e fixa.

Novas tecnologias Ethernet e suas implicações em redes futuras

O Ethernet tem a responsabilidade de se manter relevante no contexto de comunicações confiáveis com a crescente adoção de conexões sem fio e móveis. Tecnologias Ethernet inovadoras, com maior capacidade de escalabilidade, estão sendo projetadas para facilitar uma transição suave para as demandas futuras da Internet das Coisas (IoT), assim como para apoiar a crescente onda de dispositivos conectados que exigem uma infraestrutura de rede sólida e confiável.

Ethernet na Era de Tecnologias de Rede Experimentais e Novas

A Ethernet tem sido um fator chave ao longo da história das redes, ajustando-se e evoluindo para sustentar as inovações tecnológicas que continuaram a transformar a comunicação de dados em distâncias vastas e em aplicações como a Internet das Coisas (IoT).

O papel do Ethernet no desenvolvimento de novos protocolos e arquiteturas de rede

O Ethernet, desde a sua criação, serviu como uma fundação para o desenvolvimento de novos protocolos de rede. Sua flexibilidade e adaptabilidade têm possibilitado a expansão de arquiteturas de rede e a integração com novas tecnologias, garantindo compatibilidade e interoperabilidade. À medida em que a World Wide Web se expandia, a demanda por uma infraestrutura de rede mais robusta e eficiente crescia, e o Ethernet continuava a evoluir para cumprir esses requisitos.

Como o Ethernet tem sido constantemente reinventado para atender às necessidades modernas

A necessidade de velocidades mais altas e latência mais baixas levou a constantes atualizações nos padrões Ethernet. As tecnologias de hardware evoluíram, desde o uso de cabos coaxiais até os atuais sistemas de fibra óptica, suportando assim a transmissão de dados em escalas antes inimagináveis. As implementações de Ethernet têm acompanhado o ritmo do avanço tecnológico, como é evidenciado pelo suporte crescente ao Internet of Things, que exige uma rede confiável e de baixa latência.

Olhando para frente: A evolução contínua do Ethernet e sua influência em tecnologias de rede futuras

Olhando para o futuro, o Ethernet está posicionado para continuar a impulsionar inovações em tecnologias de rede. Novos padrões que estão atualmente em fase experimental prometem expandir ainda mais a capacidade, eficiência e alcance da Ethernet. À medida em que mais dispositivos se conectam à internet e a demanda por conectividade de internet de alta velocidade e baixa latência cresce, o Ethernet será fundamental para fornecer a espinha dorsal necessária para suportar esse crescimento contínuo e a evolução da rede mundial.

Perguntas Frequentes

Nesta seção, exploramos as questões mais comuns relacionadas à evolução do Ethernet, abordando desde sua origem até seu papel nas tecnologias de rede atuais.

Como o Ethernet evoluiu ao longo do tempo?

O Ethernet surgiu no início da década de 1970 no Xerox PARC e, com o passar do tempo, passou por várias atualizações e aprimoramentos. As mudanças incluíram notáveis aumentos na velocidade e capacidade, bem como na introdução de novas tecnologias, como Power over Ethernet.

Quais são as principais diferenças entre as gerações do Ethernet?

As principais diferenças entre as gerações do Ethernet podem ser vistas nas taxas de transferência de dados, desde 10 Mbps do Ethernet original até mais de 100 Gbps em versões recentes. Além disso, variações no método de sinalização e no meio físico, com a introdução de fibras ópticas e cabos de par trançado mais avançados, marcam o progresso entre as gerações.

Qual foi a primeira versão do protocolo Ethernet e sua importância?

A primeira versão do protocolo Ethernet foi criada pela Xerox PARC na década de 1970, marcando um avanço significativo ao facilitar a comunicação entre diferentes dispositivos em uma mesma rede local. Sua importância se deve ao estabelecimento de um padrão para redes locais que se tornaria fundamental para o desenvolvimento da computação em rede.

Como o Ethernet se compara com outras tecnologias de rede, como a internet?

O Ethernet é uma das tecnologias fundamentais para redes locais (LAN), enquanto a internet é uma rede de alcance global. A tecnologia Ethernet permite a comunicação eficaz e a transferência de dados dentro de redes confinadas, sendo complementar à internet que liga redes separadas geograficamente em todo o mundo.

Quais avanços no protocolo Ethernet foram essenciais para as redes modernas?

Avanços como o aumento exponencial das velocidades de transmissão, a introdução do protocolo spanning tree e o suporte para diferentes meios de transmissão formam a espinha dorsal das redes modernas. A adaptabilidade e a escalabilidade do Ethernet permitem que ele continue sendo uma peça-chave na infraestrutura de rede atual.

Qual é a relevância do cabo Cat 5e na história do Ethernet?

O cabo Categoria 5e (Cat 5e) é emblemático por fornecer desempenho aprimorado em comparação com seu antecessor, o Cat 5, suportando velocidades de até 1 Gbps. Ele é uma das opções de cabos mais utilizadas em novas instalações de rede Ethernet devido ao seu custo-benefício e confiabilidade.

A categoria 8 e o Ethernet a 40 Gb/s

As categorias de cabeamento de par trançado são bem conhecidas, desde a categoria 5e até a 6A. Menos conhecidas são as categorias 7 e 7A, inexistentes nas normas norte-americanas (ANSI/TIA) e pouco utilizadas no país. Mas, e quanto à categoria 8 e o Ethernet a 40 Gb/s para par trançado, já tinha ouvido falar?

Pois é, a categoria 8 de componentes de cabeamento de par trançado já foi normatizada há alguns anos, estando presente tanto nas normas internacionais (ISO/IEC) quanto nas norte-americanas (ANSI/TIA). E, a partir de meados de 2019, também em nossa norma nacional ABNT/NBR 14565 (veja abaixo meu vídeo realizado na época da publicação dessa revisão da norma).

Para saber quais as normas de cabeamento estruturado mais relevantes, leia este artigo.

E qual a finalidade da categoria 8? Permitir aplicações Ethernet de velocidades 25 Gb/s e 40 Gb/s em enlaces de par trançado nas instalações de data centers. No entanto, a Cat.8 é a única que prevê um canal de no máximo 30 metros, diferente das outras categorias, que permitem canais de até 100 metros de extensão.

E tem mais: a Cat.8 prevê um canal de somente duas conexões, uma em cada extremidade, no início e no fim do enlace permanente. O enlace permanente deve ter até 24 metros de cabo com condutores sólidos. O canal de 30 metros é obtido com a conexão de patch cords de até 3 metros em cada extremidade.

Canal categoria 8

Um canal de somente 30 metros seria viável em um data center? Sim, pois a ideia do Cat.8 é a de ser uma opção à fibra óptica em conexões de até 40 Gb/s dentro de uma mesma fileira de racks/gabinetes. A maioria das fileiras tem menos que 30 metros. Então a Cat.8 acaba sendo uma opção de solução mais econômica (quando se leva em consideração também o custo dos equipamentos ativos) para links “intra-fileira”, desde que a velocidade não passe de 40 Gb/s.

Fileira de racks em um data center

A frequência máxima de transmissão de sinais sobre a Cat.8 é de 2000 MHz (ou 2 GHz), o dobro da categoria anterior, a Cat.7A, que é de 1000 MHz. Veja a tabela com todas as frequências suportadas pelas diferentes categorias de componentes:

CategoriaFrequência
Máxima (MHz)
Blindagem
5e100Opcional
6250Opcional
6A500Opcional
7 (ISO)600Sim
7A (ISO)1000Sim
8 (TIA) e 8.1 (ISO)2000Sim
8.2 (ISO)2000Sim
Tabela de categorias e respectivas frequências de sinal

Só que existem alguns “detalhes”… A norma ISO/IEC reconhece duas categorias de componentes: 8.1 e 8.2. A norma ANSI/TIA reconhece apenas a categoria 8, equivalente à categoria 8.1 da ISO. E quais as diferenças? Veja essa tabela abaixo:

Categoria dos componentesCateg. TIAClasse ISOComprimento máximo (m )Qtd. máxima de conexões (*)Tipo de conector
5e5eD1004RJ45
66E1004RJ45
6A6AEA1004RJ45
7F1004Tera/GG45
7AFA1004Tera/GG45
8 (TIA) ou 8.1 (ISO)8I302RJ45
8.2 (ISO)II302Tera/GG45
Tabela de categorias de componentes e canais

Na tabela acima, você vê que as categorias 8 da ANSI/TIA e 8.1 da ISO/IEC utilizam conectores modulares de 8 contatos/8 posições (mais conhecidos como RJ-45), enquanto a categoria 8.2 utiliza os mesmos tipos de conectores que já tinham sido definidos para as categorias 7 e 7A (só que para 2000 MHz), sendo que os principais são o Tera (da Siemon) e o GG45 (da Nexans).

Exemplos de conectores Tera e GG-45

Outra diferença está na blindagem. A blindagem utilizada nos cabos Cat.8 e 8.1 geralmente é do tipo F/UTP ou U/FTP, enquanto a utilizada no 8.2 é do tipo S/FTP ou F/FTP (veja mais sobre os padrões de blindagem em meu vídeo abaixo)

Exemplos de cabos blindados

Um canal construído com componentes da categoria 8.1 é chamado de Classe I pela ISO, enquanto aquele construído com componentes categoria 8.2 é chamado de Classe II. A norma ANSI/TIA chama o canal com componentes Cat.8 também de categoria 8.

O padrão de rede Ethernet para 40 Gb/s em par trançado é o 40GBASE-T, enquanto o padrão para 25 Gb/s é o 25GBASE-T, ambos definidos na norma IEEE 802.3bq-2016, e utilizam todos os quatro pares do cabeamento (para saber mais sobre a nomenclatura utilizada para as interfaces Ethernet, veja este meu vídeo abaixo). Nesta página eu relaciono os padrões Ethernet sobre fibra óptica e par trançado e respectivas mídias físicas necessárias.

Todos os principais fabricantes de cabeamento já possuem soluções Cat.8, mas sua utilização ainda é bem restrita.

Eu fiz um vídeo sobre a Cat.8 e o 40GBASE-T. Confira:

Para saber mais sobre as categorias de cabos e os parâmetros de transmissão que os definem, confira meu curso SCE331.

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Marcelo Barboza, RCDD, DCDC, NTS, ATS, DCS Design, Assessor CEEDA
Clarity Treinamentos
marcelo@claritytreinamentos.com.br

Sobre o autor
Marcelo Barboza, instrutor da área de cabeamento estruturado desde 2001, formado pelo Mackenzie, possui mais de 30 anos de experiência em TI, membro da BICSI e da comissão de estudos sobre cabeamento estruturado da ABNT/COBEI, certificado pela BICSI (RCDD, DCDC e NTS), Uptime Institute (ATS) e DCPro (Data Center Specialist – Design). Instrutor autorizado para cursos selecionados da DCProfessional, Fluke Networks, Panduit e Clarity Treinamentos. Assessor para o selo de eficiência para data centers – CEEDA.

Padrões Ethernet sobre um par

Todos os profissionais da área de infraestrutura de TI conhecem os clássicos padrões de rede Ethernet que utilizam dois ou quatro pares de cabos de par trançado, como por exemplo:

  • 10BASE-T: Ethernet a 10 Mb/s em 2 pares
  • 100BASE-TX: Ethernet a 100 Mb/s em 2 pares
  • 1000BASE-T: Ethernet a 1 Gb/s em 4 pares
  • 10GBASE-T: Ethernet a 10 Gb/s em 4 pares

Nesta página você tem a relação dos padrões Ethernet, não só sobre par trançado, mas também sobre fibra óptica, desde o 10 Mbs/s até os 400 Gb/s.

Mas com o avanço da Internet das coisas (IoT) e da Indústria 4.0, o protocolo Ethernet tem evoluído e se adaptado para atender a dispositivos cada vez mais diversos e inusitados, como sensores ambientais, de presença e luminosidade, máquinas de todos os tamanhos, luminárias, sistemas de som e de alarme, equipamentos audiovisuais e de telemedicina, relógios e muitos outros.

Só que nem todos esses equipamentos precisam das altas velocidades disponibilizadas pelo 10GBASE-T, e nem todos podem ser limitados aos 100 metros tradicionais. Por outro lado, alguns dispositivos geralmente estão bem próximos (como dentro de um automóvel), então porque precisar de um padrão elaborado para 100 metros e suas limitações?

E ainda há o problema do tamanho dos cabos. Com a utilização maciça do Ethernet em edifícios inteligentes, em veículos e em ambientes industriais, o espaço necessário para os caminhos que transportam cabos de quatro pares passa a ser um empecilho.

Com tudo isso em mente, novos padrões Ethernet que utilizam apenas um par trançado estão surgindo. Alguns exemplos:

  • 10BASE-T1, padrão IEEE 802.3cg para 10 Mb/s (aprovado em 2019)
  • 100BASE-T1, padrão IEEE 802.3bw para 100 Mb/s (aprovado em 2015)
  • 1000BASE-T1, padrão IEEE 802.3bp para 1 Gb/s (aprovado em 2016)

O padrão 10BASE-T1 possui duas especificações de camada física, dependendo da distância requerida:

  • 10BASE-T1S: alcance de 15 metros, com capacidade opcional para 25 metros em multidrop
  • 10BASE-T1L: alcance de 1000 metros

Todos trabalham com cabos contendo apenas um par trançado, com bitolas de condutor entre 18 e 24 AWG, frequências de transmissão entre 1 MHz e 1000 MHz, e para distâncias de canal entre 10 m e 1000 m.

Esses padrões são chamados de single-pair Ethernet (SPE), e estão sendo desenvolvidos pelo IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), com suporte da TIA (Telecommunications Industry Association), ISO (International Organization for Standardization), ODVA (Open DeviceNet Vendors Association) e OPEN (One-Pair Ether-Net), dentre outros. Aliás, é o desenho de um carro dotado de Ethernet sobre um par da aliança OPEN que ilustra este artigo.

Além dos padrões de dados acima expostos, em 2016 o IEEE também publicou o padrão 802.3bu, para alimentação elétrica sobre cabos de um par, chamado de PoDL (Power over Data Lines), similar ao que o PoE (Power over Ethernet) representa para os cabos de quatro pares. O PoDL pode trabalhar com tensões entre 5,5 V e 60 V em corrente contínua, fornecendo potências entre 0,5 W e 50 W, dependendo da bitola dos fios e do comprimento do canal.

As comissões de estudo de cabeamento da ISO e da TIA estão trabalhando para publicar novas normas e boletins técnicos para suplementar as normas existentes de forma a acomodar essas novas necessidades, incluindo aspectos como:

  • Especificações para cabos, conectores, patch cords e enlaces de um par em cobre
  • Requisitos de desempenho e procedimentos de teste
  • Topologia e arquitetura
  • Transições de cabos de quatro pares para cabos de um par, incluindo compartilhamento de capa e utilização de equipamento ativo na transição
  • Conexão direta dos dispositivos nas áreas de serviço

Existem dois conectores aprovados para utilização com SPE, definidos em norma internacional:

  • IEC 63171-1: conector estilo LC para instalações em ambientes comerciais (M1I1C1E1), à esquerda na imagem abaixo
  • IEC 63171-6: conector para instalações em ambientes agressivos e industriais (M2I2C2E2 e M3I3C3E3), à direita na imagem abaixo

Todos esses novos padrões, de cabeamento e de aplicações, voltados a comunicações em canais de um par, facilitarão a adoção do Ethernet como tecnologia padrão para sistemas de comunicação em indústrias, veículos e edifícios inteligentes, em adição à sua já completa hegemonia nas redes corporativas de voz e dados.

Este meu vídeo a seguir traz mais informações sobre o Ethernet sobre um par:

Assista a seguir um bate-papo com o Eng. Luis Domingues, da CommScope, sobre o single-pair Ethernet e conheça o conector desenvolvido pela empresa para essa aplicação.

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Marcelo Barboza, RCDD, DCDC, ATS, DCS Design, Assessor CEEDA
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Sobre o autor
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Padrões Ethernet sobre o cabeamento estruturado

Em Maio/2017 lançamos o curso online “SCE381 – Padrões Ethernet sobre cabeamento estruturado” na plataforma Oráculo EAD. Nesse curso você aprende os principais tipos de padrões Ethernet aptos a trafegarem sobre links de par trançado e fibra óptica, como o 1000BASE-T, 10GBASE-SR e 40GBASE-ER4, apenas para citar alguns.

No total, são explicados 28 padrões Ethernet e seus requisitos mínimos de cabeamento, como categoria mínima de cabo, quantidade de pares ou fibras, velocidade por via, conectores utilizados e distâncias máximas suportadas.

São oito vídeo aulas, em um total de 60 minutos de apresentação, mais um material extra para baixar, como referência. Se o aluno for bem na prova final, receberá um certificado de conclusão do curso, da Clarity Treinamentos e do Oráculo EAD, com assinatura do autor e instrutor do curso, que é este que vos escreve.

Confira aqui o SCE381.

Uma das aulas foi disponibilizada gratuitamente, como teaser.

Até a próxima!

Marcelo Barboza, RCDD, DCDC, NTS, ATS
Clarity Treinamentos

1000BASE-T ou -TX? Eis a questão!

Já se enganou ao especificar o padrão Ethernet a 1 Gb/s para par trançado? O correto é 1000BASE-T ou 1000BASE-TX? Na verdade, ambos existem! Mas somente um é comercializado atualmente. Sabe qual dos dois?

Primeiro, o que eles têm em comum? Ambos especificam comunicação Ethernet a 1 Gb/s e ambos foram feitos para rodar em cabos de par trançado de quatro pares e 100 ohms de impedância, de até 100 metros (o vídeo abaixo explica melhor o porquê do limite de 100 metros).

E as semelhanças param por aí.

Enquanto o 1000BASE-T foi especificado pelo padrão IEEE 802.3ab, o 1000BASE-TX foi especificado pelo parão TIA/EIA-854.

O 1000BASE-T roda em cabos de Categoria 5e, utilizando os quatro pares, onde cada par trafega a uma velocidade de 250 Mb/s em full-duplex.

Por outro lado, o 1000BASE-TX precisa de cabos pelo menos Categoria 6 (por causa da largura de banda necessária), também utilizando os quatro pares, mas nesta tecnologia cada par trafega a 500 Mb/s em modo simplex (cada par transmite em um único sentido), embora o padrão de comunicação da interface também seja full-duplex, pois todos os transmissores funcionam ao mesmo tempo.

A ideia do 1000BASE-TX era a de permitir a fabricação de placas e interfaces mais baratas, pois cada par do cabo trafegaria em modo simplex, diferente do 1000BASE-T, que, por utilizar full-duplex a cada par, tornaria as placas mais caras.


Conversor de mídia gigabit TP-Link
Portas: 1 porta Gigabit SFP e 1 porta RJ45 10/100/1000M (Auto MDI / MDIX)
Estende a distância da fibra em até 550 metros para fibra de multimodo e 10 km para fibra de monomodo.


Mas a tecnologia 1000BASE-TX acabou não vingando, ainda mais por necessitar de um tipo de cabo mais caro, o Categoria 6. Resultado: hoje temos somente o 1000BASE-T sendo utilizado, permitindo o Gigabit Ethernet em cabeamento a partir da Categoria 5e. O comitê responsável pelo 1000BASE-TX se tornou inativo há anos… Veja meu vídeo abaixo sobre este mesmo assunto:

Saiba mas sobre os nomes da interfaces Ethernet neste meu vídeo:

Nomes padrões das interfaces Ethernet

O meu curso SCE381 explica as diferenças (e semelhanças!) entre as mais utilizadas interfaces Ethernet, desde os 10 Mb/s até os 100 Gb/s.

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Quero rodar Ethernet a 40 Gigabits em minha fibra existente, posso?

Depende! Do quê? De qual fibra possui, primeiramente.

Se seu link for composto por fibras monomodo, você precisará de equipamentos nos padrões 40GBASE-LR4 ou 40GBASE-ER4, dependendo da distância pretendida, 10 km ou 40 km.

Mas se você possuir um link multimodo, precisará ser, no mínimo, de categoria OM3. Se for inferior, sem chances, precisará trocar de fibra. Se for OM3 ou OM4, precisará de um link com 8 fibras em um cabo tronco terminado em conectores MPO. O equipamento deverá ser do padrão 40GBASE-SR4.

Para OM3, o alcance será de 100 metros. Para OM4, de 150 metros. Mas atenção à perda óptica total de seu link! Com OM3, não deverá ser superior a 1,9 dB. Para OM4, não superior a 1,5 dB! Também há limites de perda para os links monomodo, portanto deve-se consultar as tabelas do padrão IEEE 802.3.

Para entender sobre as diferenças entre fibras multimodo e monomodo, ou para entender a classificação OMx das fibras multimodo, assista aos vídeos abaixo:

Há também opções de equipamentos proprietários, como o 40GBASE-SR-BiDi, da Cisco, que permite utilizar apenas duas fibras OM3 ou OM4. Para maiores informações, como alcance e perda máximos, consultar as tabelas da Cisco.

Para saber a perda total de seu link, deverá realizar um teste óptico Tier 1, com um equipamento do tipo OLTS (optical loss test set). Para estimar a perda total de seu link antes de fazer o teste, pode fazer o cálculo do balanço de perda óptica utilizando os valores padrões de perda. Se a instalação tiver sido bem feita, a perda medida deverá ser inferior a esse cálculo. Para saber mais sobre esse teste, confira meu vídeo abaixo:

Para saber mais sobre como realizar o cálculo do balanço de perda óptica, há o curso SCE335.

Confira também o curso sobre os padrões Ethernet sobre cabeamento estruturado, o SCE381, e o curso sobre teste óptico tier 1, o SCE333. Para saber mais sobre os padrões Ethernet sobre cabeamento estruturado, assista ao vídeo abaixo:

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Marcelo Barboza, RCDD, DCDC, NTS, ATS, DCS Design, Assessor CEEDA
Clarity Treinamentos
marcelo@claritytreinamentos.com.br

Sobre o autor
Marcelo Barboza, instrutor da área de cabeamento estruturado desde 2001, formado pelo Mackenzie, possui mais de 30 anos de experiência em TI, membro da BICSI e da comissão de estudos sobre cabeamento estruturado da ABNT/COBEI, certificado pela BICSI (RCDD, DCDC e NTS), Uptime Institute (ATS) e DCPro (Data Center Specialist – Design). Instrutor autorizado para cursos selecionados da DCProfessional, Fluke Networks, Panduit e Clarity Treinamentos. Assessor para o selo de eficiência para data centers – CEEDA.

100GBASE-SR10 & 100GBASE-SR4

O que têm em comum essas duas tecnologias Ethernet a 100 Gigabits por segundo?

Ambas foram feitas para trafegar sobre fibras multimodo, com transmissão no comprimento de onda de 850 nm.

Mas, a grande pergunta é: qual a diferença entre elas?

Resposta: enquanto uma (SR10) trabalha com transmissão a 10 Gb/s por fibra, a outra (SR4) trabalha a 25 Gb/s por fibra. Isso faz com que a SR10 precise de 20 fibras para perfazer um link (10 fibras em TX, mais 10 fibras em RX). Já a SR4 precisa de apenas 8 fibras (4 em TX, 4 e RX).

Com isso, um cabo tronco de 24 fibras multimodo, que antes poderia suportar apenas um link 100GBASE-SR10, agora pode acomodar três links 100GBASE-SR4.

Mas, atenção para a mudança na distância máxima do link! O 100GBASE-SR10 trafega a até 100 m em fibra OM3 e até 150 m em fibra OM4, enquanto o 100GBASE-SR4 suporta, respectivamente, 70 m e 100 m.

Para saber mais sobre o assunto, veja o vídeo abaixo e conheça nosso curso rápido que explica as diferenças (e semelhanças!) entre as mais utilizadas interfaces Ethernet, desde os 10 Mb/s até os 100 Gb/s, o SCE381.

Para saber as diferenças entre as categorias de fibra OM3 e OM4, assista ao vídeo abaixo.

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1000BASE-SX & 1000BASE-LX

Qual a diferença entre os padrões 1000BASE-SX e 1000BASE-LX?

Primeiro, as semelhanças:

  • Ambas são padrões de transmissão Ethernet definidos no IEEE 802.3
  • Definem transmissão a 1000 Mb/s (1 Gb/s) em banda base sobre fibra óptica
  • Utilizam 2 fibras (TX e RX) para fazer um link

Agora sim, as diferenças:

  • O 1000BASE-SX utiliza transmissão a 850 nm sobre fibras multimodo
  • O 1000BASE-LX utiliza transmissão a 1310 nm sobre fibras multimodo ou monomodo
  • O alcance máximo do 1000BASE-SX vai de 220 m a 550 m, e o orçamento de perda vai de 2,6 dB a 3,56 dB, dependendo da categoria de fibra (OM1 a OM4)
  • O alcance máximo do 1000BASE-LX é de até 300 m sobre fibras multimodo (ou 550 m com o uso de patch cords especiais – de condicionamento de modo) e de até 5 km sobre fibra monomodo, e o orçamento de perda vai de 2,35 dB a 4,57 dB, dependendo da fibra utilizada
  • Equipamentos de rede com tecnologia 1000BASE-LX são mais caros do que os baseados em 1000BASE-SX, pois muda o tipo de transmissor laser, mas permitem distâncias maiores, desde que usados com fibra monomodo


XZSNET Transceptor 1000BASE-SX SFP, módulo de fibra multimodo SFP 1.25G para LC compatível com Cisco GLC-SX-MMD, Ubiquiti UniFi UF-MM-1G, Mikrotik, Meraki, Netgear AGM731F, D-Link e mais, pacote com 2.
LC duplex: Suporta cabos de fibra multimodo LC OM1/OM2/OM3/OM4 Dual LC, MMF, 850nm, até 550m.

Assista este meu vídeo que complementa as informações deste artigo:

Saiba mais sobre como são padronizados os nomes das interfaces Ethernet, como 1000BASE-SX, por exemplo, em meu vídeo abaixo. Depois, dê um salto de 10x e veja como um link de fibra óptica pode suportar os 10 Gb/s.

Nome padrão das interfaces Ethernet
Seu link de fibra óptica suporta 10 Gb/s?

Saiba mais sobre os padrões Ethernet sobre cabeamento estruturado neste meu outro artigo.

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