1. Estrutura e Padrões Adotados para as Redes Locais na UECEnet.
No projeto de um ambiente de rede local, a associação dos
diversos dispositivos eletrônicos e computacionais e a elaboração
do projeto físico envolve a consideração de diversos
aspectos importantes, tais como, distâncias, escolha do meio, definição
de infra-estrutura de dutos, desempenho do sistema, localização
das estações etc., que possam ter influência direta
na operacionalidade e no custo final da rede a ser implantada e atendam
às normas e padrões técnicos estabelecidos. Dessa
forma, todas as definições e recomendações
deste documento devem ser criteriosamente avaliadas e implementadas por
profissionais habilitados e com conhecimentos específicos. O DI
possui capacitação técnica para projetar e avaliar
instalações de rede.
Normas são instrumentos que estabelecem critérios e diretrizes, através
de parâmetros quantitativos e qualitativos, e regulam as ações de pessoas
e instituições no desempenho de suas funções
Norma técnica é um documento estabelecido por consenso e aprovado por
um organismo reconhecido que fornece, para uso comum e repetitivo, regras,
diretrizes ou características para atividades ou para seus resultados,
visando à obtenção de um grau ótimo de ordenação em um dado contexto
1.1 Tecnologias recomendadas
Dentre as tecnologias de LAN existentes, este documento recomenda para
uso interno às edificações da UECE, cobrindo uma
larga faixa de aplicações, a utilização do
padrão 802.3 do IEEE (Institute of Electrical and Electronic
Engineers), também conhecido como padrão Ethernet e
as suas variações de alta velocidade (fast e giga ethernet.
1.2 Equipamentos
SWITCH,s e HUB,s são equipamentos capazes de operacionalizar
uma rede física, em concordância com as especificações
anteriores e, em conjunto com as placas de rede das estações,
tornam possível o intercâmbio de dados.
Esses equipamentos devem ter características mínimas de
desempenho, capacidade de empilhamento, gerenciamento por SNMP e de segurança.
Outros equipamentos podem ser utilizados em conjunto com, ou em substituição
aos HUBs, quando existir a necessidade de melhor desempenho na transmissão,
gerenciamento ou segurança. São diferenciados pela capacidade
de processamento e pela camada do protocolo em que operam, sendo classificados
como Bridge, Switch, Router, Firewall, , etc. . No anexo deste
documento encontram-se as especificações técnicas
detalhadas de diversos dispositivos utilizados na implantação
de LANs. Essas especificações incorporam os requisitos mínimos
necessários; a configuração final de um equipamento
contendo números e tipos de interfaces, memória, etc.. só
será definida no projeto executivo.
1.3 Infra-estrutura e cabeamento
1.3.1 Requisitos de segurança da instalação:
Os projetos de cabeamento devem considerar os efeitos de agentes propagantes
de chama e de fumaça. Muitas instalações possuem
espaços para o transporte de ar em sistemas de condicionamento
ambiental pelo forro ou piso. Essas áreas possuem comunicação
com diversos ambientes e são fontes propagantes de fumaça
na ocorrência de um acidente. Porisso, existem técnicas e
materiais adequados para serem aplicados nas instalações
de cabeamento que iremos descrever:
- Cabos com capas externas do tipo Plenum; são capas
em Teflon, ao invés do tradicional PVC, que apresentam diversas
classificações NEC (National Electric Code) de
acordo com a aplicação. Dessas, a especificação
Riser indica que o cabo possui baixa propagação
de chama na vertical sendo especialmente indicado para cabeamento tronco;
para o cabeamento horizontal podem ser utilizadas as especificações
CM ou CMX. Essas especificações são, geralmente,
gravadas ao longo do cabo.
- Para os cabos ópticos existe uma classificação
semelhante, onde se destaca a especificação OFNR
- riser dielétrico e o OFNP - plenumdielétrico.
- Utilização de cabos ópticos tigth buffer
ao invés de loose, que possui um tubo preenchido
com gelatina à base de petróleo, sendo altamente
inflamável Pelo código NEC os cabos loose
, utilizados principalmente em backbones, devem penetrar
em uma edificação no máximo 15 metros sem
o uso de tubulações.
- Utilização de produtos que retêm o fogo e são
facilmente removidos quando necessário. As áreas indicados
para aplicação desses produtos são aberturas feitas
para instalação de infra-estrutura em paredes ou piso.
1.3.2 Infra-estrutura:
A infra-estrutura consiste no conjunto de componentes necessários
ao encaminhamento e passagem dos cabos em todo os pontos da edificação,
assim como os produtos necessários à instalação
dos componentes ativos do sistema que compõem uma rede local. Fazem
parte dessa classificação os seguintes materiais: calhas,
dutos, caixas de passagem, gabinetes, suportes de fixação,
buchas, parafusos, etc.
As edificações são dinâmicas e durante a vida
de um prédio são executadas diversas reformas, assim devemos
almejar que um projeto de infra-estrutura seja suficientemente capaz de
preservar o investimento e garantir condições técnicas
de alterações e/ou expansões durante cerca de 10
anos.
Como existem diversas opções de arquitetura e engenharia
utilizada na construção de um prédio, este documento
descreverá o sistema mais utilizado no mercado e os principais
requisitos da norma TIA/EIA 569-A.
Adotaremos como recomendação para o modelo básico
de infra-estrutura o sistema composto por calhas e dutos. Esse sistema
de encaminhamento de cabos permite uma excelente flexibilidade e capacidade
de expansão com custo reduzido.
Os dutos e calhas a serem utilizados devem, obrigatoriamente, ser do
tipo rígido.
Orientações para projeto de infra-estrutura:
- Nos cálculos de projetos novos, considera-se que uma
Área de Trabalho, correspondente a 10 m2, deva ser atendida
por três cabos, embora somente dois cabos sejam necessários
de início.
- Os dutos devem ser utilizados em locais com baixa densidade de cabos
ou em prumadas verticais. Assim, são recomendados para encaminhamento
dentro das salas. Não deve ser utilizada bitola menor que 3/4"
( 2,10 mm). Deve-se evitar utilização de dutos em comprimentos
superiores a 45 metros ( com ou sem caixas de passagem ). Caso isso
ocorra deve-se optar por instalar calhas.
- As calhas são desenvolvidas para encaminhamento de cabos no
sentido horizontal chegada em Salas de Equipamentos, Racks e em alguns
casos, até mesmo para prumadas verticais, desde que sejam dotados
de um sistema satisfatório e seguro de travamento de suas tampas.
- Sempre que possível, a trajetória dos cabos deverá
seguir a estrutura lógica das edificações.
Isto significa que todos os cabos devem seguir a direção
dos corredores. Quando houver necessidade de que uma parede seja
transposta, é recomendado que os cabos passem por orifícios
protegidos por dutos ou calhas.
- Os cabos deverão entrar e sair das principais áreas
em ângulos de 90 graus respeitando-se o raio mínimo
de curvatura dos cabos; para cabos UTP o mínimo raio de
curvatura deverá ser de 25 mm.
- Um segmento contínuo de dutos não poderá ter
comprimento superior a 30 metros e nesse mesmo intervalo não
deve possuir mais do que duas curvas abertas de 90 graus. Caso esses
valores sejam atingidos, deve-se instalar uma caixa de passagem ou condulete
com tampa.
- Os pontos lógicos nas Áreas de Trabalho devem ser instalados
em locais sem obstrução, a uma altura mínima de
380 mm e máxima de 1.220 mm acima do piso acabado, sendo recomendada
a altura de 1.220 mm. Deve-se coordenar o projeto de forma a manter
as tomadas de energia próximas aos pontos, mas mantendo um afastamento
seguro de aproximadamente um metro.
- Deve-se dar preferência a caixas de superfície, onde
serão instalados os pontos lógicos, produzidas pelos próprios
fabricantes dos espelhos e tomadas RJ45.
1.3.2.1 Interferências eletromagnéticas
Para evitar potenciais interferências eletromagnéticas
oriundas de circuitos elétricos, motores, transformadores,
etc.. é objetivo primário do projeto prever uma separação
mínima entre os cabos lógicos e
os circuitos elétricos.
Para evitar interferências eletromagnéticas, as tubulações
lógicos devem cruzar perpendicularmente
as lâmpadas e cabos elétricos e devem prever afastamento
mínimo de:
- 1,20 metros de grandes motores elétricos ou transformadores;
- 30 cm de condutores e cabos utilizados em distribuição
elétrica;
- 12 cm de lâmpadas fluorescentes.
Os valores acima referem-se a circuitos elétricos de potência
inferior a 5 KVA. Todas as tubulações citadas devem
ser blindadas. Essa blindagem poderá ser obtida através
de calhas fechadas e/ou dutos (conduítes) metálicos;
na montagem não deve haver descontinuidade elétrica
entre o transmissor e o receptor, ou seja, não deve haver
mistura de tubulações condutoras e isolantes na trajetória
até a Área de Trabalho.
Para redução do ruído induzido oriundo de
transformadores, motores, reatores etc.. deve-se adicionalmente
executar os seguintes procedimentos:
- aumentar a separação física entre os cabos
(afastamento das tubulações);
- os condutores dos circuitos elétricos (fase, neutro e
terra) devem ser mantidos o mais próximos entre si (trançados,
enrolados em fita ou braçadeiras);
- utilizar protetores de surto nos quadros elétricos;
- utilizar, para os cabos elétricos, tubulações
etálicas interligadas a um terra eficiente;
- não manter os cabos lógicos
em tubulações não-metálicas ou com
tampas abertas.
Essas recomendações podem não ser suficientes
para a tubulação estar protegida de fontes de interferência.
Pela ANSI/NFPA 708, artigo 800,recomenda-se o afastamento mínimo
de 61 cm de qualquer cabo de energia.
Assim, recomenda-se, quando possível, o afastamento padrão
de 61 cm de cabos de energia de qualquer potência, mantendo obrigatório
o afastamento mínimo 30 cm.
1.3.2.2 dutos
Para os dutos recomenda-se o metálico rígido do tipo
"pesado" ou de PVC. Não devem ser aceitos tubos flexíveis.
Devem ser utilizadas apenas curvas de 90 graus do tipo suave. Não
são permitidas curvas fechadas de 90 graus.
A tabela 1 apresenta a quantidade máxima de cabos UTP que podem
ser instalados em dutos. A menor bitola a ser utilizada deverá
ser de 3/4" ou 2,10 cm. Estas quantidades são válidas
para trajetórias onde existam no máximo duas curvas de 90
graus.
Tabela 1 - Capacidade de dutos
Diâmetro
do duto em polegadas (mm) |
Qtde
de cabos UTP ou cabo óptico duplex (1) (2)
|
¾"
(21) |
3
|
1"
(27) |
6
|
1
¼" (35) |
10
|
1
½" (41) |
15
|
2"
(53) |
20
|
2
½" (63) |
30
|
3"
(78) |
40
|
NOTAS:
- Cálculo baseado no diâmetro externo máximo
de 6,3 mm para um cabo UTP e capacidade máxima permitida
da Tabela 4.4-1 da TIA/EIA 569-A. Nessa tabela, o segmento de
duto tem comprimento máximo de 30 metros, duas curvas
de 90 graus e taxa de ocupação de 40 %.
- Consideramos neste documento que os cabos de fibra óptica
duplex apresentam o mesmo diâmetro externo de um cabo UTP.
Para a instalação de um sistema de dutos deve-se,
obrigatoriamente, utilizar as derivações e seus acessórios
tais como curvas, buchas, arruelas, etc.. Para a fixação
dos dutos junto às paredes deve-se utilizar braçadeiras,
sendo recomendável as do tipo "D" e manter afastamento
máximo de 1 metro entre as mesmas.
1.3.2.3 calhas
Para as calhas recomenda-se preferencialmente as do tipo
lisa com tampa que evitam o acúmulo de sujeira. Não
se deve instalar calhas acima de aquecedores, linhas de vapor
ou incineradores.
Tabela 2 - Capacidade de calhas
Dimensão da calha
(largura x altura em mm )
|
Qtde
de cabos UTP ou cabo óptica duplex (1) (2)
|
50
x 25 |
25
|
50
x 50 |
40
|
75
x 50 |
60
|
100
x 50 |
80
|
OBS:
- Cálculo baseado no diâmetro externo máximo
de 6,3 mm para um cabo UTP e capacidade máxima permitida
por ensaio com taxa de ocupação de 50 %.
- Os cabos de fibra óptica duplex geralmente podem ser
considerados com a mesma dimensão de um cabo UTP.
Para a instalação de um sistema de calhas, deve-se,
obrigatoriamente, utilizar as derivações (curvas, flanges,
"Ts", desvios, cruzetas, reduções etc...) nas
medidas e funções compatíveis.
1.3.2.5 Gabinetes ou Racks
Dentro das Salas de Equipamentos os componentes ativos e passivos de
uma rede local devem ser montados em uma estrutura adequada, de forma
a propiciar uma boa capacidade de gerenciamento da rede física,
reduzindo sensivelmente os custos de expansão e alterações.
Gabinetes ou racks desempenham função primordial
na criação da estrutura básica de organização
do espaço. Eles são construídos em alumínio
ou chapa de aço com pintura eletrostática. Todos apresentam
a largura útil de 19" (padrão EIA 310-D) onde os equipamentos
e acessórios de cabeamento são instalados. A dimensão
vertical útil desses produtos usualmente é dada por uma
unidade de altura (UA) que vale 44,45 mm. Geralmente, todos os materiais
instalados (componentes ativos e passivos) são baseados na escala
de UA, permitindo um melhor dimensionamento.
Existem basicamente três tipos: fechados, abertos e brackets
.
O primeiro tipo, fechado, também conhecido como gabinete, é
utilizado geralmente em locais de acesso controlado (secretarias, laboratórios,
salas de computação etc..) ou em áreas públicas
internas às edificações.. Suas dimensões variam
de 12 a 44 UA.
Características principais:
- estrutura em aço composta por quatro colunas e quadros
superior e inferior;
- tampo superior e fechamentos laterais com ventilação,
removíveis;
- pés niveladores, porta frontal em acrílico transparente
com chave;
- segundo plano de fixação, régua de tomadas
elétricas, unidade de ventilação e trilhos
de sustentação;
O segundo tipo, aberto, ou também conhecido como rack deve ser
utilizado, exclusivamente, em salas de acesso restrito. Suas características
tornam a montagem bastante simplificada e possibilitam uma excelente troca
térmica com o ambiente, não necessitando de unidade auxiliar
de ventilação. Suas dimensões variam de 10 a 44 UA.
Esses dois primeiros tipos são instalados diretamente no
piso, de acordo com a suas dimensões (ou capacidade de pontos
), mas existe opção de instalação em
parede. Nesse caso, deve-se prever uma estrutura adequada, que facilite
a montagem dos painéis e equipamentos (planos basculantes,
extensores com dobradiças, suportes, etc...) mantendo uma
estabilidade adequada.
O terceiro tipo, bracket ou subrack é instalado somente em paredes
e deve ser utilizado em áreas de acesso controlado, com pequena
densidade de cabos horizontais. Constitui-se de uma chapa de aço
em forma de "U" com altura de 3 a 6 UA e largura padrão
de 19 ". A profundidade útil deve ser de, no mínimo,
350 mm de forma a aceitar alguns tipos de equipamentos de rede (HUBs ,
desktop switch, modems ou roteadores de acesso).
Como regra de projeto, em locais onde sejam necessários
esses dispositivos, deve-se dimensionar a ocupação
máxima de pontos lógicos prevista
na região utilizando o fator mínimo de 3 pontos por
cada 10 m2 de Área de Trabalho apesar de serem utilizados
inicialmente apenas dois cabos.
Os dois primeiros tipos podem atender a um grande número de pontos
lógicos. Já o terceiro (bracket), deve ser utilizado em
locais onde a capacidade não seja superior a 48 pontos.
No dimensionamento dos produtos deve-se levar em conta os seguintes
fatores:
- número total de pontos previsto de acordo com o fator
mínimo adotado;
- dimensões dos equipamentos de LAN a serem instalados,
em UA;
- outros equipamentos (modems, no-break, ventiladores
etc.).
Com o auxílio da tabela 3, podemos calcular a altura útil
da estrutura. Para isso, devemos quantificar cada produto que irá
ser instalado e multiplicar pela UA requerida pelo produto; o campo "regra"
serve para auxiliar na escolha ou quantificação do produto.
A coluna em branco a direita, serve para quantificar o total de UA gasto
por produto instalado; caso sejam utilizados outros produtos, verificar
a altura dos mesmos e converte-la em UA (1 UA= 44,45 mm). O número
total de UA previsto deverá ser a soma total de cada elemento acrescido
de uma margem de 10% ou no mínimo, 4UA.
Tabela 3 - Cálculo de unidades de altura (UA) necessários para dimensionamento:
Produto
a Instalar |
Regra
|
UA
/ produto |
UA
total |
Painel
de conexão |
Capacidade
24 pontos |
1
|
|
Organizador
horizontal |
1
para cada 24 pontos |
1
|
|
Unidade
de ventilação |
Verificar
temp. dos eqptos |
1
|
|
HUB
24 portas c/ger, |
Mínimo
1 por local |
1
|
|
Ethernet
switch depto |
Segmentar
o tráfego da LAN |
1
|
|
Roteador
de acesso |
Unidades
externas |
1
|
|
Modems
|
Junto
ao roteador |
1
|
|
Expansão
|
(10%
ou 4UA) |
|
|
|
TOTAL
GASTO |
|
|
1.4 Estrutura mínima exigida para as LANs na UECEnet
Como resumo dos padrões anteriores, sintetizamos os componentes
mínimos necessários em local na UECEnet.
- rede local IEEE 802.3 (ethernet) e suas variações de
alta velocidade;
- topologia da rede física em estrela hierárquica com
um nível;
- rede física com estruturação TIA/EIA 568-A em
par-trançado, 4 pares 100 ohms;
- utilização de painéis de conexão, cabos,
tomadas RJ45 e outros componentes de cabeamento compatíveis com
TIA/EIA 568-A cat 5e Power Sum NEXT,
- codificação de pinagem em conformidade com T568-A;
- infra-estrutura exclusiva para encaminhamento e proteção
de cabos;
- utilização de gabinetes, racks e brackets para a instalação
dos componentes;
- identificação dos cabos nas extremidades;
- testes de certificação e desempenho da rede física
obrigatórios;
- documentação da rede lógica e física obrigatório;
- projeto lógico e físico levando em conta flexibilidade
de crescimento e de alterações, utilízando-se para
dimensionamento a regra básica de 2 pontos por 10 m2 de Área
de Trabalho;
- utilização de equipamentos empilháveis e gerenciáveis.
1.5 Regras de transição para as edificações que
já possuem LANs instaladas
Prédios que já possuem rede local serão estudados
caso a caso, procurando-se obter a melhor solução do problema,
visando adequação aos padrões propostos neste documento.
Ainda que existam segmentos não estruturados ou em outras mídias
na rede do prédio, para as expansões, ampliações
ou novas áreas a serem atingidas recomenda-se utilizar os materiais
em concordância com este documento. Dentre os materiais obrigatórios,
destacamos:
- cabos UTP categoria 5e ou superior,
- acessórios ( painéis, cabos de manobra, tomadas, etc.. ) categoria
5e ou superior;
- montagem em gabinetes,
racks ou brackets;
- encaminhamento de cabos através de tubulações padronizadas.
Para gerenciamento e manutenção da UECEnet, o primeiro
equipamento de LAN interno ao prédio (núcleo da LAN), interligado
ao backbone (fibra ou roteador), deverá possuir gerenciamento SNMP
versão II e RMON.
As instalações antigas devem ser harmonizadas com as novas
através de teste de certificação.
1.5.1 SIG
a. Qualquer segmento de rede em que trafeguem dados do SIG corporativo
não poderá se utilizar de meio físico compartilhado
na topologia em barramento como ( caso do cabo coaxial).
b. Qualquer segmento da rede em que trafeguem dados do SIG de uso compartilhado,
obrigatoriamente, deverá possuir componentes ativos que garantam
a proteção contra interceptação de mensagens.
1.5.2 Redes para uso acadêmico e de pesquisa
Os HUB,s instalados podem ser utilizados com a única restrição
de que as portas sejam habilitadas a partir de um endereço físico
ethernet (MAC address) definido. A sequência de ocupação
das portas do equipamento deverá ser iniciada pela porta número
24, em ordem decrescente. Para a habilitação dessas portas
o usuário deve contatar o DI informando o endereço físico
da estação a ser interligada.
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