Seção: Tutoriais Banda Larga

 

Gbit Ethernet sobre Cobre: O que é?

 

Com os próximos avanços, experiências e materiais, o padrão10G Base-T tem se difundido nas redes locais.

 

Mesmo com o advento da tecnologia Gigabit Ethernet em cobre (1000 Base-T ou 1G Base-T), a demanda ainda continuou crescente, exigindo taxas de bits ainda maiores. Nos backbones, edifícios e grandes anéis metropolitanos (MAN – Metropolitan Area Network) já existem conexões a esta taxa (10 Gbit/s) utilizando fibra óptica.

 

No entanto, nos Data Centers, escritórios e redes locais bem capilarizadas, a utilização dos pares metálicos de cobre ainda é a mais difundida (legado), e por isso se fez necessário o estudo e a padronização do 10G Base-T para estes casos.

 

O estudo apresentado neste tutorial abrange as características desses tipos de redes, suas vantagens e possíveis problemas.

 

Histórico

 

Como um pré-requisito para todos os profissionais da área de tecnologia, as interligações entre sistemas e serviços-servidores, foi o principal motivo para a criação das redes. Estas redes ganharam as estruturas e prédios das corporações, sendo que o padrão Ethernet (Ether = Meio condutor "azul" gasoso + Net = rede) foi o mais aplicado e difundido.

 

O padrão denominado DIX, criado pelo acordo entre gigantes nas áreas de tecnologia (Digital, Intel e Xerox), foi um dos primeiros padrões que se difundiu pelas redes locais (LAN -Local Area Network). Posteriormente, ao redor de 1982, este padrão foi "espelhado" para outro padrão criado e difundido por um grupo de engenheiros americanos do IEEE, formando e padronizando a família hoje conhecida por IEEE 802.xx.

 

As redes corporativas inicialmente foram montadas com cabos de grandes bitolas (cabo grosso 10Base-5, com alto custo e boa qualidade) e, devido às menores distâncias, passaram posteriormente para os cabos coaxiais (cabo fino 10Base-2, com baixo custo com qualidade inferior ) formando as "cheapernets".

 

A utilização do par metálico de cobre para maiores taxas de comunicação e, ainda assim, para as mesmas distâncias, necessitava de soluções para os problemas de compatibilidade eletromagnética e requeria uma qualidade melhor. Estes problemas foram solucionados, em grande parte, com o advento do cabeamneto estruturado com pares trançados de cobre para redes de maior velocidade, através da tecnologia denominada10Base-T (o "T" vem de"twisted"- trançado - onde derivou o termo UTP-"unshield twisted pair"-par trançado não blindado), que tornou-se largamente difundida e ainda hoje tem a maior base instalada.

 

Assim, o avanço das redes de 10 Mbit/s (Ethernet) para as de 100 Mbit/s (FastEthernet) foi facilitado pela interoperabilidade 10/100 Mbit/s no mesmo cabeamento, o que permitiu que essa infraestrutura se difundisse nas redes locais e nos CPD's empresariais.

 

Entretanto, para interligações entre corporações e edifícios, o cabeamento estruturado de pares metálicos tornou-se inviável e inseguro. Isto foi o que incentivou o desenvolvimento e a utilização da transmissão de dados através de fibras ópticas (100Base-F) para a tecnologia das LAN's, focando principalmente na relação custo-benefício.

 

A demanda de informação, tanto pela melhoria e complexidade das aplicações e sistemas que necessitavam de maior comunicação e tráfego de dados, quanto pela constatação de que "quanto mais se tem, mais se quer", levou ao aumento de banda entre servidores euplinks de switchs. Adicionalmente, o cascateamento entre pilhas de equipamentos foi o que impulsionou o aumento excessivo no tráfego de rede.

 

Os gargalos, assim chamados, estavam nas limitações entre as redes e os servidores de maior demanda (e-mail, por exemplo, ou algum de servidor de conteúdo). A velocidade e o padrão de 100 Mbit/s usado nestas redes locais e, principalmente, na interconexão entre redes, já não se fazia eficiente. Foi então que, ajudado pela compatibilidade tecnológica, e consequentemente necessária, que se deu atenção maior ao padrão de Gigabit Ethernet.

 

A fibra óptica para utilização na tecnologia Gigabit Ethernet já havia sido padronizada em 1998. Entretanto, o CAT-5 (categoria cinco), especificação e padrão de cabeamento já adotado para os outros padrõesEthernet (802.3, 802.3u, etc.) há muito tempo e largamente utilizado, havia sido adotado apenas recentemente pela tecnologia emergente do Gigabit Ethernet.

 

Desta forma, o problema que os administradores e gerentes das equipes e serviços de redes estavam se preparando para enfrentar, que era a reestruturação ou a troca de toda infraestrutura de cabeamento para o padrão óptico foi eliminado, pois ficou possível e provado, não só em ambiente experimental, o tráfego de dados na taxa de1000 Mbit/s (1G Base-T), colaborando então com sua padronização e sua difusão. Isso não impediu a melhoria e a adaptação de novos padrões para estas taxas (CAT5e, etc.).

 

Tendências

 

Hoje a tendência ainda é forte no aumento da demanda de informação, visto que as aplicações voltadas para o comércio eletrônico (e-commerce), jogos e serviços públicos pela Internet, aplicações de tempo real (voz, vídeo, multimídia) demandam também o aumento da banda. Este é um dos fatores pelos quais o Gigabit Ethernet foi padronizado e será apresentado neste tutorial, e levou ao desenvolvimento do padrão10 Gigabit Ethernet.

 

Figura 1: Tendência de velocidade em desktops

 

No entanto, o problema e/ou solução que discutia, e que será apresentado adiante, é "como" esta velocidade torna-se possível no cabeamento estruturado legado atual. As dificuldades desta pesquisa existiam, por vários motivos: adaptações, compatibilidade eletromagnética (alien crosstalk), interfaces e equipamentos da rede (switchs), entre outros. Por outro lado, as vantagens, tais como o custo e o cabeamento pronto e largamente difundido, concorreram para que o estudo se aprofundasse no sentido de viabilizar a nova tecnologia.