Configurar topologia de fibra ótica e rede sem fios

Apresentação

UC02843 (25h · 2,25 pts) do curso Técnico de Sistemas de Computação e Redes. Cobre dois meios de transmissão essenciais nas redes modernas: fibra ótica (backbone, ligações de longa distância) e redes sem fios (Wi-Fi, onde os utilizadores estão). Aborda tipos, conetorização, instalação, configuração, planeamento RF, segurança e diagnóstico.

Fibra ótica

Porquê fibra

A fibra transmite luz em vez de sinais elétricos. Vantagens face ao cobre (UTP):

Usos: backbone de campus, ligações entre edifícios, datacenters, ligações de operador, FTTH/GPON (fibra até casa).

Tipos de fibra

Multimodo (MMF): - Núcleo largo (~50 µm OM3/OM4, 62.5 µm OM1). - Vários "modos" de propagação (dispersão modal limita distância). - Distâncias curtas (centenas de metros), datacenters. - Fonte: LED / VCSEL. Cor típica do cabo: aqua (OM3/OM4), verde-limão (OM5).

Monomodo (SMF): - Núcleo muito fino (~9 µm), um só modo. - Longas distâncias (dezenas de km). - Fonte: laser. Cor típica: amarelo. Norma OS2.

Regra prática: dentro do edifício/datacenter → multimodo; entre edifícios/longa distância → monomodo.

Conetores e componentes

• Conetores:
• LC — pequeno, o mais usado atualmente (alta densidade).
• SC — push-pull, comum em equipamento mais antigo / GPON.
• ST — baioneta, legado.
• MPO/MTP — multifibra, 40/100G.
• Polimento da face:
• PC / UPC (azul) — contacto físico.
• APC (verde) — ângulo de 8°, baixa reflexão (usado em GPON/CATV).
• Não misturar APC com UPC.
• Patch cord — cabo com conetores nas duas pontas.
• Pigtail — conetor numa ponta, fibra nua na outra (para fusão).
• ODF / DIO — bastidor de distribuição ótica.
• Splice tray — bandeja onde se acomodam e protegem as fusões.
• Transceivers — módulos SFP / SFP+ / QSFP que convertem elétrico↔ótico (têm de ser compatíveis com o equipamento e o tipo de fibra/distância).

Junções

• Fusão (splice por fusão) — funde duas fibras com arco elétrico (fusionadora). Perda muito baixa (~0,02-0,1 dB). É o método profissional.
• Conetorização mecânica / fast connector — mais rápido no terreno, perda maior.

Procedimento de instalação (visão geral)

1. Planeamento — percurso, distâncias, número de fusões/conetores, cálculo de link budget (orçamento de potência).
2. Passagem do cabo — calhas/condutas; respeitar o raio mínimo de curvatura (curvar de mais aumenta perdas — macrocurvatura).
3. Preparação — descarnar a manga, limpar, clivar (cleaver).
4. Fusão — alinhar, fundir, proteger a fusão com manga termo-retrátil; acomodar no splice tray.
5. Terminação no ODF (pigtails → adaptadores).
6. Teste e certificação.
7. Etiquetagem e documentação.

A limpeza é crítica. Uma única partícula de pó na face de um conetor degrada todo o link. Inspecionar sempre com microscópio de fibra antes de ligar.

Teste e certificação ótica

• VFL (Visual Fault Locator) — caneta laser vermelha visível: verifica continuidade, localiza quebras e macrocurvaturas (a luz "escapa").
• Power meter + fonte de luz — mede a perda de inserção (em dB) e compara com o link budget calculado.
• OTDR (Optical Time-Domain Reflectometer) — "radar" da fibra: mostra distância e perda de cada evento (conetor, fusão, quebra). Essencial para certificação e localização de falhas em links longos.
• Microscópio de inspeção — estado da face do conetor (riscos, sujidade).

Segurança: a luz do laser (sobretudo SMF) é invisível e perigosa para os olhos. Nunca olhar para a ponta de uma fibra ativa nem para portas de transceivers.

Redes sem fios (Wi-Fi)

Padrões IEEE 802.11

2.4 GHz: maior alcance e penetração, mas só 3 canais não-sobrepostos e muita interferência (Bluetooth, micro-ondas, vizinhos). 5/6 GHz: muitos canais, mais débito, menos alcance.

Conceitos RF

• SSID — nome da rede.
• BSSID — MAC do rádio do AP.
• Canais 2.4 GHz — usar 1, 6, 11 (únicos não sobrepostos).
• Largura de canal — 20/40/80/160 MHz. Mais largura = mais débito mas mais interferência e menos canais disponíveis. Em 2.4 GHz manter 20 MHz.
• Potência de transmissão e ganho de antena (dBi) — mais não é sempre melhor (clientes não "respondem" mais longe; gera co-canal).
• RSSI / SNR — força e qualidade do sinal recebido.
• Roaming — cliente muda de AP mantendo o mesmo SSID; APs em canais diferentes, sobreposição de cobertura.
• Controladora / cloud vs APs autónomos; mesh (nós sem fios entre si) vs APs cabeados (PoE).

Segurança Wi-Fi

• WPA3 (ou WPA2-AES como mínimo). Nunca WEP nem WPA-TKIP (quebrados).
• WPA2/3-Enterprise (802.1X + RADIUS) em organizações: cada utilizador com as suas credenciais; revogação individual.
• WPS desativado (PIN vulnerável a brute-force).
• Rede de convidados numa VLAN isolada da rede interna.
• Senha de administração do AP/controladora forte; firmware atualizado.
• Esconder o SSID não é segurança (é facilmente descoberto) — pode até prejudicar o roaming.
• Filtragem de MAC é fraca (MAC falsificável) — no máximo, camada adicional.

Planeamento de cobertura (site survey)

1. Survey predial — plantas, dimensões, materiais (betão armado, vidro, metal atenuam fortemente).
2. Survey passivo — medir o ambiente RF existente (interferências, redes vizinhas) e gerar heatmaps (NetSpot, Ekahau, Acrylic).
3. Survey ativo — testar débito/latência reais em pontos críticos.
4. Planear por capacidade (nº de dispositivos por área), não só por cobertura: um sinal "cheio" mas com 80 clientes num AP é lento.
5. Posicionamento dos APs — centrais à área, em altura (~2,5-3 m), afastados de fontes de interferência e de grandes superfícies metálicas.

Boas práticas

• Sobreposição de células ~15-20% para roaming sem cortes.
• Reduzir potência em 2.4 GHz para limitar co-canal.
• Boa rede com fios por trás — cada AP ligado por cabo (PoE); o Wi-Fi é tão bom quanto o backbone que o alimenta.
• Densidade elevada (auditórios, salas): mais APs com menos potência e canais bem planeados.
• VLAN por SSID (corporativa / convidados / IoT) para segmentar e proteger.
• Documentar canais, potências e posições.

Diagnóstico

Óticos

Primeiro passo quase sempre: limpar e inspecionar os conetores.

Wi-Fi

Ferramentas: WiFi Analyzer (Android), NetSpot, inSSIDer, iw dev, iwconfig, controladora do fabricante.

Apêndices

A · Cheatsheet

Fibra: MMF (curto, aqua) vs SMF (longo, amarelo)
Conetores: LC (comum), SC, ST, MPO | UPC (azul) / APC (verde)
Teste: VFL (continuidade) · Power meter (perda dB) · OTDR (eventos)
Limpar + inspecionar SEMPRE antes de ligar

Wi-Fi: 2.4 GHz canais 1/6/11 · 5/6 GHz mais débito
Segurança: WPA3 / WPA2-AES; Enterprise (802.1X) em empresas
Survey: passivo (heatmap) + ativo (débito); planear por capacidade

B · Glossário

APC/UPC. Tipos de polimento de conetor ótico. dB / dBm / dBi. Perda relativa / potência absoluta / ganho de antena. Link budget. Orçamento de potência ótica disponível vs perdas. MMF/SMF. Multimode / Single-mode Fiber. OTDR. Optical Time-Domain Reflectometer. RSSI/SNR. Força / relação sinal-ruído. SFP/QSFP. Módulos transceiver óticos. Site survey. Estudo de cobertura/capacidade Wi-Fi. SSID/BSSID. Nome da rede / MAC do rádio.

C · Recursos

• FOA (Fiber Optic Association) · foa.org — guias e vídeos.
• NetSpot / Ekahau · planeamento e heatmaps Wi-Fi.
• Cisco / Ubiquiti / MikroTik · documentação de APs e controladoras.
• Wi-Fi Alliance · wi-fi.org — certificações e padrões.