Redes de fibra óptica

Fibra óptica

Exemplos de fibra óptica:

FDDI

FOIRL

10 BASE FL

100 BASE FX

1000 BASE SX

1000 BASE LX

ATM

A fibra óptica foi inventada pelo físico indiano Narinder Singh Kapany.

Fibra óptica é um filamento de vidro ou de materiais poliméricos com capacidade de transmitir luz.

Há vários métodos de fabricação de fibra óptica, sendo os métodos MCVD, VAD e OVD os mais conhecidos.

Como Funciona:Como Funciona:

A transmissão da luz pela fibra segue um princípio único, independentemente do material usado ou da aplicação: é lançado um feixe de luz numa extremidade da fibra e, pelas características ópticas do meio (fibra), esse feixe percorre a fibra por meio de reflexões sucessivas.

As fibras ópticas são utilizadas como meio de transmissão de ondas electromagnéticas (como a luz) uma vez que são transparentes e podem ser agrupadas em cabos.

Estas fibras são feitas de plástico ou de vidro. O vidro é mais utilizado porque absorve menos as ondas electromagnéticas.

As ondas electromagnéticas mais utilizadas são as correspondentes à gama da luz infravermelha.

Cabos fibra óptica:

Cabos fibra óptica atravessam oceanos.

Usar cabos para ligar dois continentes separados pelo oceano é um projecto monumental.

É preciso instalar um cabo com milhares de quilómetros de extensão sob o mar, atravessando fossas e montanhas submarinas.

Nos anos 80, tornou-se disponível, o primeiro cabo fibra óptica intercontinental desse tipo, instalado em 1988, e tinha capacidade para 40.000 conversas telefónicas simultâneas, usando tecnologia digital. Desde então, a capacidade dos cabos aumentou.

Vantagens:

Em Virtude das suas características, as fibras ópticas apresentam bastantes vantagens sobre os sistemas eléctricos:

Dimensões Reduzidas;

Capacidade para transportar grandes quantidades de informação ( Dezenas de milhares de conversações num par de Fibra);

Atenuação muito baixa, que permite grandes espaçamentos entre repetidores, com distância entre repetidores superiores a algumas centenas de quilómetros;

Imunidade às interferências electromagnéticas;

Matéria-prima muito abundante;

Custo ainda elevado de compra e manutenção.

Aplicações:

Uma característica importante que torna a fibra óptica indispensável em muitas aplicações é o facto de não ser susceptível à interferência electromagnética, pela razão de que não transmite pulsos elétricos, como ocorre com outros meios de transmissão que empregam os fios metálicos, como o cobre.

Podemos encontrar aplicações do uso de fibra óptica na medicina (endoscopias por exemplo) como também em telecomunicações em substituição aos fios de cobre.

FDDI (Fiber Distributed Data Interface)

FDDI é uma Rede Local de alta velocidade

(100 Mbps);

Utiliza a fibra óptica como meio físico;

Método de acesso por passagem de Token;

Baseado no padrão IEEE-802.5.

Qualquer nó FDDI (estação ou concentrador) pode estar ligado a um ou ambos os

anéis;

Temos por isso os seguintes tipos de nó:

SAS - Single Attachment Station

DAS - Dual Attachment Station

SAC - Single Attachment Concentrator

DAC - Dual Attachment Concentrator

FDDI - O retorno...FDDI - O retorno...

O padrão FDDI é constituído por dois anéisde fibra:– O Anel primário e o secundário.

Além dos anéis, existem 3 outros componentes de rede:

Dual Concentrator

Single Concentrator

Dual Attach Station

Single Attach Station

Falha na ligação;

A arquitectura FDDI é altamente tolerante a falhas.

Quando houver falha no anel primário, o secundário é activado, e as DAS maispróximas efectuam ligações entre os dois anéis;

Passa a existir um único anel, com o dobro de tamanho.

PMD - Padrões Suportados

As camadas inferiores do padrão FDDIaceitam 3 tipos de meios físicos:

Tipos de Tráfego:

O FDDI suporta alocação de banda em tempo real, e isso o torna muito bom para uma grande variedade de tipos de aplicações.

O FDDI é capaz de alojar banda pela definição de dois tipos de tráfego:– Síncrono– Assíncrono

FDDI - Tráfegos diferenciados

• O tráfego síncrono pode consumir umaparte dos 100Mbps da banda, enquanto o

assíncrono consome o restante.

• A transmissão síncrona é alocada para asestações que exigem transmissão comcapacidade contínua (vídeo, voz...).

Transmissão assíncrona no FDDI

A transmissão assíncrona é alocada através de um esquema de prioridade em 8 níveis.

Cada estação recebe um determinado nível de prioridade.

O padrão FDDI permite ainda “diálogos extendidos”.

FDDI – Prioridades:

Onde estações podem usar temporariamente toda largura de bandaassíncrona.

O mecanismo de prioridades do FDDIpode simplesmente bloquear estaçõesque, através da configuração da SMT não podem usar a banda síncrona e têm nível de prioridade muito baixo.

FDDI e Backbone As redes FDDI podem ser usadas como

LANs normais, mas devido ao seu grande desempenho e suas características de tolerância a falhas, são bem aproveitadas como backbones de outras LANS.

FDDI : Outras Características:• • Número máximo de 1000 conexões SAS ou 500

DAS.

• Comprimento total de fibra = 200 km.

• Taxa de transmissão nominal de 100 Mbpse efectiva de 80 Mbps.

• Transmissão síncrona e assíncrona.

• Compatibilidade com todas redes 802.

FDDI – Conclusões:

É um padrão com grande maturidade;É um padrão com grande maturidade;

Permite a utilização de vários protocolos ePermite a utilização de vários protocolos ediferentes vendedores;diferentes vendedores;

Oferece solução deOferece solução deredundância robusta;redundância robusta;

Um pouco caro para osUm pouco caro para ospadrões de meiopadrões de meiocompartilhado. compartilhado.

Transceiver Ethernet de Fibra Óptica FOIRL

10BASE-FL (ST) - DE-854

100BASE-FX é uma versão da Fast Ethernet com fibra óptica.

É usado uma luz É usado uma luz infra vermelhoinfra vermelho (NIR) com (NIR) com comprimento de onda de 1300 nm comprimento de onda de 1300 nm transmitida por duas vias de transmitida por duas vias de fibra ópticafibra óptica, , uma para recepção (RX) e o outro para uma para recepção (RX) e o outro para transmissão (TX).transmissão (TX).

O comprimento máximo da fibra é de 400 metros (1.310 ft) para ligações half-duplex (para ter certeza que colisões podem ser detectados) ou 2 quilómetros (6.600 ft) para Full-duplex usando o cabo de fibra óptica multimodo.

•100BASE-FX usa a mesma codificação da rede 100BASE-TX que é 4B5B e NRZI.

•100BASE-FX pode usar os conectores do tipo SC, ST, ou conectores de MIC com SC que é a opção mais usada.

100BASE-FX não é compatível com 100BASE-FX não é compatível com 10BASE-FL, que é a versão de 10MBit/s com 10BASE-FL, que é a versão de 10MBit/s com fibra ópticafibra óptica..

Especificações:

Velocidade 100 MbpsVelocidade 100 Mbps

Comprimento máx. dos segmentos 400 metrosComprimento máx. dos segmentos 400 metros

Comprimento máximo entre dois nós 800 metrosComprimento máximo entre dois nós 800 metros

Máximo de nós por segmento 1 nó

Cabo FO multimodo

Conectores ST ou SC

Avaliação:

Usada nos backbones de campus e edifício

• 1000-Base-SX

Referida como short wave Gigabit Ethernet.

Esta norma é usada para ligações de curta distância.

Funciona na janela dos 850 nanómetros (nm).

Funciona em fibras multi-modo (MMF).

• 1000-Base-LXReferida como long wave Gigabit Ethernet.

Esta norma é usada para ligações de longa distância.

Funciona na janela dos 1300 namómetros (nm).

Pode funcionar tanto em fibras mono-modo (SMF) como em fibrasmulti-modo (MMF).

No entanto, para a utilização de fibras multi-modo, é necessário usar um patch cord de acondicionamento de modo.

• Modo de ligação dos Patch Cords

Para permitir uma ligação a maiores distâncias utilizando Fibras.

Multi-modo, com um driver 1000-Base-LX.

ATM

Histórico:

O ATM surgiu nos anos 90 e é o nome dado a Asynchronous Transfer Mode [traduzido para português, Modo de Transferência

Assíncrono (comutação e transmissão)].

Foi desenhado como um protocolo de comunicação de alta velocidade que não depende de nenhuma topologia de rede específica.

Usa uma tecnologia de comutação de células de alta velocidade que pode tratar tanto dados como vídeo e áudio em tempo real.

Funcionamento:

Os protocolos dos ATM encapsulam os dados em pacotes de tamanho fixo de 53 bytes (48 bytes de dados e 5 de cabeçalho).

No ATM estes pacotes são denominados de células.

Uma célula é análoga a um pacote de dados, à excepção que numa das células ATM nem sempre contém a informação de endereçamento de camada superior nem informação de controle de pacote.

Este tipo de transmissão de dados é escalável, permitindo que as suas células de 53 bytes possam ser transportadas de uma LAN para outra através de uma WAN.

A velocidade do ATM começa em 25 Mbps, 51 Mbps, 155 Mbps e superiores.

Estas velocidades podem ser atingidas com cabeamento de cobre ou fibra óptica (com a utilização exclusiva de cabeamento em fibra óptica pode-se atingir até 622.08 Mbps).

As suas principais características são as seguintes: •Tal como o X.25 opera normalmente em modo “CO” (orientado à conexão) segundo o modelo de circuitos virtuais.

•Os pacotes que tomam a designação de células são de dimensão reduzida e fixa, com um cabeçalho também reduzido.

Pode ser usado para o transporte de virtualmente qualquer tipo de dados incluído som e imagem podendo também operar em modo “CL” (não orientado à conexão).

• Não há controlo de erros ou fluxo, tudo isto é deixado a cargo dos níveis superiores.

O esquema seguinte apresenta a estrutura de camadas das redes ATM:

Redes ATM

Trabalho elaborado por:

Alice e Vânia

26/03/2009