M1 · Fundamentos de Redes

Interfaces e Cabos de Rede

O que é

Uma rede de computadores só funciona quando os dispositivos conseguem se comunicar, e para isso precisam de um meio físico: o cabo. No contexto do CCNA, entender os tipos de cabo, seus conectores e as velocidades que cada um suporta é o primeiro passo concreto antes de configurar qualquer equipamento.

O Ethernet não é um único protocolo — é uma coleção de padrões definidos pelo IEEE (Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos) na família IEEE 802.3. Esses padrões cobrem tanto as regras lógicas de comunicação quanto as especificações físicas dos cabos e conectores. Essa padronização garante que um cabo fabricado no Brasil possa se conectar a um switch fabricado na China sem nenhuma adaptação.

Velocidade e unidades

A velocidade de uma rede é medida em bits por segundo — não bytes. Um bit é um valor binário (0 ou 1). Oito bits formam um byte.

Unidade Equivalência
1 Kbps 1.000 bits/s
1 Mbps 1.000.000 bits/s
1 Gbps 1.000.000.000 bits/s
1 Tbps 1.000.000.000.000 bits/s

Quando sua operadora de internet anuncia "100 Mega", está falando em Mbps — por isso um arquivo de 100 MB demora mais de 8 segundos para baixar nessa conexão.

Como funciona

Cabos de cobre UTP

O cabo mais comum em redes locais é o UTP (Unshielded Twisted Pair — par trançado não blindado). Ele é composto por 4 pares de fios de cobre trançados entre si, totalizando 8 fios e terminando em conectores RJ-45 (8 pinos).

O trançamento não é estético: ele reduz a interferência eletromagnética (EMI) que fios paralelos sofreriam de equipamentos elétricos próximos — como os no-breaks e estabilizadores comuns em rack de telecom brasileiro.

Padrões UTP e suas velocidades:

Padrão informal IEEE Velocidade Pares usados Distância máx.
10BASE-T 802.3i 10 Mbps 2 pares (4 fios) 100 m
100BASE-T (Fast Ethernet) 802.3u 100 Mbps 2 pares (4 fios) 100 m
1000BASE-T (Gigabit Ethernet) 802.3ab 1 Gbps 4 pares (8 fios) 100 m
10GBASE-T 802.3an 10 Gbps 4 pares (8 fios) 100 m

Em 10BASE-T e 100BASE-T, apenas dois pares são usados: pinos 1-2 para transmissão e pinos 3-6 para recepção (ou vice-versa, dependendo do dispositivo). Em 1000BASE-T e 10GBASE-T, todos os quatro pares são utilizados e cada par opera de forma bidirecional — contribuindo para as velocidades mais altas.

Categorias de cabo relevantes para o CCNA:

  • Cat5e — suporta Gigabit Ethernet (1000BASE-T) em 100 m
  • Cat6 — suporta 10GBASE-T em até 55 m; mais blindagem interna
  • Cat6a — suporta 10GBASE-T em 100 m completos

Pinagem: direto vs crossover

A função de cada pino depende do tipo de dispositivo:

Dispositivo Transmite em Recebe em
PC / Servidor Pinos 1-2 Pinos 3-6
Roteador Pinos 1-2 Pinos 3-6
Switch Pinos 3-6 Pinos 1-2

Cabo direto (straight-through): pino 1 de um lado conecta ao pino 1 do outro, e assim por diante. Funciona quando os dois lados usam pinos opostos — como PC→Switch ou Roteador→Switch.

Cabo crossover: os pares são invertidos — pino 1 de um lado vai ao pino 3 do outro, e pino 2 vai ao pino 6. Necessário para conectar dispositivos do mesmo tipo: Switch→Switch, Roteador→Roteador, PC→PC, ou PC→Roteador.

Auto-MDIX: recurso presente em praticamente todo equipamento moderno. Detecta automaticamente como o vizinho está usando os pinos e ajusta a interface para funcionar independentemente do tipo de cabo. Na prática, hoje você pode usar qualquer cabo entre qualquer dispositivo. No exame, o conceito ainda é cobrado.

Fibra óptica

Para distâncias além de 100 metros ou ambientes sujeitos a muita interferência elétrica, usa-se fibra óptica: transmissão de luz por núcleos de vidro, em vez de sinal elétrico por cobre.

A fibra se conecta ao equipamento via transceptor SFP (Small Form-Factor Pluggable) inserido em interfaces específicas do switch ou roteador. O conector padrão nos cabos SFP é o LC (Lucent Connector), com dois filamentos — um para TX e outro para RX.

Estrutura do cabo de fibra:

  1. Núcleo de fibra de vidro (onde a luz trafega)
  2. Revestimento refletor (mantém a luz no núcleo por reflexão interna total)
  3. Buffer protetor (evita que o vidro quebre)
  4. Capa externa

Multimodo vs Monomodo:

Característica Multimodo (MMF) Monomodo (SMF)
Diâmetro do núcleo Maior (~50-62,5 µm) Menor (~9 µm)
Fonte de luz LED (mais barato) Laser (mais caro)
Distância máxima Centenas de metros Dezenas de quilômetros
Custo Menor Maior
Uso típico Dentro de prédios, campus Entre prédios, cidades, WANs

Em uma empresa de São Paulo com dois andares no mesmo edifício, multimodo atende bem. Para conectar a filial de Campinas ao datacenter em São Paulo, a escolha é monomodo.

Padrões de fibra óptica:

Padrão IEEE Velocidade Tipo Distância máx.
1000BASE-LX 802.3z 1 Gbps MM ou SM 550 m (MM) / 5 km (SM)
10GBASE-SR 802.3ae 10 Gbps Multimodo 400 m
10GBASE-LR 802.3ae 10 Gbps Monomodo 10 km
10GBASE-ER 802.3ae 10 Gbps Monomodo 30 km

Na prática

Cenário 1 — Cabeamento estruturado de escritório:

Um escritório em Belo Horizonte tem 40 funcionários em um andar. O switch de acesso fica no rack do almoxarifado, a no máximo 60 metros de qualquer estação. Cabo Cat6 com conector RJ-45 e portas 1000BASE-T resolvem com folga de distância e velocidade.

Cenário 2 — Interligação entre andares:

O mesmo prédio tem 5 andares. Para interligar o switch de acesso de cada andar ao switch de distribuição no 3º andar, cabos UTP podem não ser suficientes dependendo da distância vertical. Fibra multimodo com 10GBASE-SR é a escolha natural — mais rápida, imune a EMI e suporta centenas de metros.

Cenário 3 — Conexão entre sites:

Uma rede de supermercados precisa ligar a matriz em Recife a um CD (centro de distribuição) a 8 km de distância. Fibra monomodo com 10GBASE-LR (alcance de 10 km) é a solução — multimodo não chegaria nessa distância.

Verificando interfaces no Cisco IOS:

Router# show interfaces GigabitEthernet0/0
GigabitEthernet0/0 is up, line protocol is up
  Hardware is RP management port, address is 0050.7966.6800
  ...
  Full-duplex, 1000Mb/s, media type is RJ45
Switch# show interfaces status
Port      Name  Status      Vlan  Duplex  Speed  Type
Gi0/1           connected   1     a-full  a-1000 10/100/1000BaseT

Por que cai no exame

O CCNA 200-301 cobra este tema especificamente porque envolve decisões de projeto que todo engenheiro de rede precisa tomar. As questões costumam apresentar cenários de distância e custo para que você escolha o tipo correto de cabo.

Pontos que mais aparecem:

  1. Distância de 100 m — limite absoluto do UTP. Se a questão mencionar distância maior, UTP está errado.
  2. Multimodo é mais barato, mas tem alcance limitado (~400-550 m para 10G). Se a distância for de quilômetros, a resposta é monomodo.
  3. Auto-MDIX — em portas marcadas como "auto-MDIX", não importa o tipo de cabo; a questão que mencionar switch com auto-MDIX e perguntar se comunicação falha com cabo direto entre dois switches: a resposta é que funciona normalmente.
  4. Pinagem crossover — PC e roteador transmitem nos mesmos pinos (1-2); switch usa pinos invertidos (3-6). Conectar dois equipamentos do mesmo "grupo" sem auto-MDIX exige crossover.
  5. Velocidade em bits, não bytes — "100 Mbps" não é a mesma coisa que "100 MBps".

Resumo em uma linha

Cabos UTP com RJ-45 conectam dispositivos em até 100 metros; fibra óptica (multimodo para centenas de metros, monomodo para quilômetros) usa SFPs para distâncias maiores; e Auto-MDIX elimina a necessidade de escolher entre cabo direto e crossover em equipamentos modernos.

Tipos de Cabos e Conectores de Rede — CCNA M1 SFP Interfaces e Cabos de Rede — CCNA M1 ⬡ Cabo UTP (Cobre) 1 2 3 4 4 pares trançados · 8 fios · conector RJ-45 Padrões e velocidades: PADRÃO VELOCIDADE PARES DISTÂNCIA 10BASE-T 10 Mbps 2 pares 100 m 100BASE-T (Fast Ethernet) 100 Mbps 2 pares 100 m 1000BASE-T (Gigabit) 1 Gbps 4 pares ↕ 100 m 10GBASE-T 10 Gbps 4 pares ↕ 100 m ↕ = pares bidirecionais ◎ Fibra Óptica Multimodo LED Núcleo largo ~50-62,5 µm Até ~550 m Mais barato Monomodo LASER Núcleo estreito ~9 µm Até 30 km Mais caro LC SFP Padrões fibra: 1000BASE-LX 1G MM/SM 550m/5km 10GBASE-SR 10G MM 400 m 10GBASE-LR 10G SM 10 km 10GBASE-ER 10G SM 30 km ⇄ Pinagem: Direto vs Crossover Transmissão por dispositivo: DISPOSITIVO TX (transmite) RX (recebe) PC / Servidor Pinos 1-2 Pinos 3-6 Roteador Pinos 1-2 Pinos 3-6 Switch Pinos 3-6 Pinos 1-2 ● Cabo Direto (straight-through) Use entre dispositivos de grupos OPOSTOS PC TX:1-2 Switch RX:1-2 1→1 3→3 direto PC→Switch · Roteador→Switch ● Cabo Crossover Use entre dispositivos do MESMO grupo Router A TX:1-2 Router B RX:3-6 1→3 2→6 Router→Router · Switch→Switch · PC→PC · PC→Router ⚡ Auto-MDIX Detecta pinos automaticamente · qualquer cabo funciona · padrão em equipamentos modernos
M1

Lab — Interfaces e Cabos de Rede

3 etapas práticas · offline · feedback imediato · CCNA 200-301

Etapa 1 de 3 0%
🔌 Etapa 1 — Qual cabo usar?
Para cada conexão abaixo, escolha o tipo de cabo correto. Considere que os equipamentos são modernos (possuem Auto-MDIX) exceto quando indicado o contrário.
Cenário 1 de 3
Você precisa conectar um PC de escritório ao switch de acesso do andar. A distância é de aproximadamente 40 metros. Equipamentos modernos com Auto-MDIX.
[PC]──────────────────[Switch] NIC RJ-45 24x RJ-45 ~40 m
A
Cabo UTP direto (straight-through) com conector RJ-45
B
Cabo crossover com conector RJ-45
C
Fibra óptica multimodo com conector LC e SFP
D
Fibra óptica monomodo com conector LC e SFP
PC conectado a switch: são dispositivos de grupos opostos (PC transmite em 1-2; switch recebe em 1-2). Cabo direto funciona.
40 metros está bem dentro do limite de 100 m do UTP. Fibra seria superdimensionado e mais caro para esse caso.
📏 Etapa 2 — Velocidades e Distâncias
Associe cada cenário ao tipo de cabo correto considerando distância e custo.
UTP (qualquer padrão)
Máx. 100 m — cobre
Fibra multimodo
Até ~550 m (1G) / 400 m (10G)
Fibra monomodo (10GBASE-LR)
Até 10 km
Fibra monomodo (10GBASE-ER)
Até 30 km
Cenário 1 de 3
Dois prédios de um campus universitário estão a 180 metros de distância. A TI quer o menor custo possível.
A
UTP Cat6 — é o mais barato
B
Fibra óptica multimodo — suporta a distância com menor custo que monomodo
C
Fibra óptica monomodo — única opção para essa distância
D
UTP Cat7 — tem alcance de 200 m
UTP tem limite absoluto de 100 m. Cat7 não muda isso. Multimodo alcança centenas de metros e é mais barato que monomodo.
💻 Etapa 3 — Interpretando show interfaces
Analise a saída do comando show interfaces e responda às questões.
Router-SP# show interfaces GigabitEthernet0/1
GigabitEthernet0/1 is up, line protocol is up Hardware is Gigabit Ethernet, address is 001a.2b3c.4d5e (bia 001a.2b3c.4d5e) Description: Link para Switch-Andar2 Internet address is 192.168.10.1/24 MTU 1500 bytes, BW 1000000 Kbit/sec, DLY 10 usec, reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255 Encapsulation ARPA, loopback not set Keepalive set (10 sec) Full-duplex, 1000Mb/s, media type is RJ45 output flow-control is unsupported, input flow-control is unsupported ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00 Last input 00:00:02, output 00:00:01, output hang never Last clearing of "show interface" counters never 5 minute input rate 48000 bits/sec, 12 packets/sec 5 minute output rate 26000 bits/sec, 8 packets/sec 142987 packets input, 18234456 bytes 98432 packets output, 12654321 bytes
Questão 1 de 3
Com base na saída acima: qual é a velocidade operacional atual da interface GigabitEthernet0/1?
A
10 Mbps
B
100 Mbps
C
1000 Mbps (1 Gbps)
D
10 Gbps
Procure a linha "Full-duplex, XXXXMb/s" na saída do show interfaces. O número antes de "Mb/s" indica a velocidade negociada.

Lab concluído!

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