Como funciona a fibra ótica

Sexta-Feira 29 de Abril de 2011
Você sabe como funciona o sistema que oferece conexões muito superiores às conhecidas hoje? Acompanhe este artigo e entenda o funcionamento da fibra ótica.

Transmissão de dados e voz em longas distâncias com pouca perda de sinal e qualidade, tudo isso com altíssimas velocidades. Já pensou nas maravilhas que isso permitiria? Apostamos que você deve estar pensando: baixar programas e músicas ficaria muito mais rápido e o tempo de espera por downloads seria reduzido ao mínimo.

E é exatamente isso que aconteceria, se todas as empresas de internet banda larga disponibilizassem a tecnologia da fibra ótica para os usuários. Logicamente a mudança de tecnologia demanda grandes quantias de dinheiro, por isso é difícil que tenhamos a fibra ótica em todas redes domésticas pelos próximos anos.

No Brasil, apenas algumas universidades e institutos públicos possuem este tipo de conexão. Em 2011, algumas residências devem passar a contar com o modo de transmissão de alta velocidade da fibra ótica – pelo menos é o que está prometendo uma das maiores empresas de telecomunicações do país.

Mas você sabe como funcionam os cabos de fibra ótica? Acompanhe este artigo que o Tecmundo preparou para você e descubra como ocorre a transmissão de dados e voz por meio dos cabos de fibra ótica. Aproveite também para entender o quão importante eles podem ser em nossas vidas.

Transformando dados em luz

A fibra ótica não envia dados da mesma maneira que os cabos convencionais. Para garantir mais velocidade, todo o sinal é transformado em luz, com o auxílio de conversores integrados aos transmissores. Há dois modos de converter os dados: por laser e por LED (respectivamente: fibras monomodo e multimodo. Ambas serão explicadas mais adiante).

(Fonte da imagem: Wikimedia Commons / BigRiz)

Sem essa conversão, os dados enviados e recebidos não poderiam desfrutar das mesmas larguras de banda. Nesse momento, surge a necessidade dos cabos de fibra ótica, pois são eles que permitem a velocidade e a qualidade superiores às oferecidas pelos tradicionais cabos de cobre. O motivo disso nós vamos explicar mais à frente neste artigo.

Cabos de fibra ótica

Você imagina como é um cabo de fibra ótica por dentro? Ele não é construído apenas com a fibra de vidro e o revestimento plástico, há várias camadas que fazem parte da estrutura essencial dele. Vamos agora explicar um pouco mais sobre cada uma das camadas que compõe a fibra ótica.

Proteção plástica

Como todo cabo, a fibra ótica também precisa de proteção externa, para evitar que o desgaste natural ou as situações anômalas do tempo representem interferências no sistema. Geralmente, essa camada de proteção é composta por plásticos, tornando a aparência dos cabos de fibra ótica muito similar à apresentada por cabos de rede, por exemplo.

Fibra de fortalecimento

Logo abaixo da camada plástica, existe uma fibra de fortalecimento, bastante parecida com a que existe em cabos coaxiais de transmissão de sinal de televisão. Você sabe qual a função dela? Proteger a fibra de vidro de quebras que podem acontecer em situações de torção do cabo ou impactos no transporte.

Se a camada de fortalecimento não existisse, qualquer movimento brusco que atingisse os cabos de fibra ótica resultaria em quebra da fibra principal e, consequentemente, na perda total do sinal transmitido.

Revestimento interno

Também chamado de "Coating", o revestimento interno tem função similar à das fibras de fortalecimento. É ele que isola todos os impactos externos e também evita que a luz natural atinja as fibras de vidro internas, o que poderia resultar em interferências muito fortes em qualquer que seja o sinal.

Camada de refração

Nas duas camadas mais internas, ocorre a parte mais importante do processo de transmissão de luz. Cobrindo o filete de fibra de vidro, a camada de refração (ou "Cadding") é responsável pela propagação de todos os feixes, evitando que existam perdas no decorrer dos trajetos. Em um sistema perfeito, essa camada garantiria 100% de reaproveitamento dos sinais luminosos.

Núcleo

Também chamado de "Core". Em suma, é onde realmente ocorre a transmissão dos pulsos de luz. Construído em vidro, é por ele que a luz viaja em suas longas distâncias. No próximo tópico mostraremos os dois tipos de fibras de vidro que podem ser utilizados nos cabos.

Multimodo e monomodo

Os dois nomes que abrem este tópico representam os dois principais modelos de fibras óticas existentes atualmente. Eles são diferenciados em vários aspectos, desde o custo de produção até as melhores possibilidades de aplicação. Qual deles será mais recomendado para a construção de redes de internet?

Monomodo

Como o nome já diz, as fibras monomodo só podem atender a um sinal por vez. Ou seja, uma única fonte de luz (na maior parte das vezes, laser) envia as informações por enormes distâncias. As fibras monomodo apresentam menos dispersão, por isso pode haver distâncias muito grandes entre retransmissores.

Teoricamente, até 80 quilômetros podem separar dois transmissores, mas na prática eles são um pouco mais próximos. Outra vantagem das fibras desse tipo é a largura da banda oferecida, que garante velocidades maiores na troca de informações.

Multimodo

Fibras multimodo garantem a emissão de vários sinais ao mesmo tempo (geralmente utilizam LEDs para a emissão). Esse tipo de fibra é mais recomendado para transmissões de curtas distâncias, pois garante apenas 300 metros de transmissões sem perdas. Elas são mais recomendadas para redes domésticas porque são muito mais baratas.

Isso sim é velocidade

Você já viu que a fibra ótica garante velocidades muito maiores do que as oferecidas pelos fios de cobre comuns, mas ainda não viu os números exatos. Hoje, uma conexão banda larga de alta velocidade é oferecida com cerca de 10 Mbps, o que permite downloads a quase 1,25 MB/s.

Os padrões de testes da fibra ótica apontam para velocidades de 10 Gbps, o que resulta em downloads de 1.280 MB/s. É um aumento considerável, que pode ser extremamente importante para quem gosta de jogar games online ou baixar muitos arquivos pela internet.

(Fonte da imagem: Wikimedia Commons / Hustvedt)

Vale dizer que as conexões de 10 Gbps são muito potentes e devem custar muito caro, por isso são mais recomendadas para grandes empresas e universidades, locais em que a banda precisa ser muito dividida. Outra possibilidade é a instalação de padrões de fibra ótica em condomínios, que podem redividir a conexão para vários computadores.

Saudades do cobre: fibra ótica também tem defeitos

Não existe nenhuma tecnologia perfeita, por isso precisamos apresentar também as desvantagens dos cabos de fibra ótica. A principal delas é relacionada aos custos, tanto de produção quanto de implementação dos novos sistemas de transmissão. 

Produzir cabos de fibra ótica envolve processos muito complexos e caros, o que exige uma demanda muito grande de usuários dispostos a pagar um pouco mais pelos recursos oferecidos pela tecnologia. Além disso, para alimentar grandes cidades seriam necessários muitos retransmissores, e há relatos de perdas grandes de sinal em retransmissores divisores.

Outros problemas estão ligados diretamente à fragilidade das fibras de vidro. Como ainda não existe uma padronização no sistema, há muitos cabos que são vendidos sem o encapsulamento protetor adequado. Isso gera instabilidade para os cabos e pode resultar em quebras dos filetes de transmissão.

Tecnologia do futuro?

Será que a fibra ótica está realmente distante da realidade? Aos poucos, algumas empresas de televisão a cabo e internet estão oferecendo pacotes que contam com os recursos da tecnologia para seus assinantes. Os preços ainda são bem altos, mas com o passar do tempo é provável que baixem consideravelmente.

Outro desafio é encontrar formas de retransmitir os sinais sem que seja necessário dispender muitos recursos, mas as vantagens oferecidas realmente impulsionam os pesquisadores. A fibra ótica garante uma largura de banda muito maior do que o cobre, ocupando menos espaço físico e com matéria-prima (sílica) muito mais abundante.

Como anda a saúde do seu disco rígido?

O disco rígido é um dos componentes que mais exige manutenção, isso porque ele possui boa parte de seu mecanismo baseado em peças mecânicas. Entretanto, o que mais afeta o disco rígido não é sua utilização massiva, pois a grande maioria dos HDs é preparada para trabalhar pesado por mais de três anos.

O real problema para os discos consiste na falta de manutenção por parte do usuário. Muita gente simplesmente instala o Windows e pensa que pode utilizar o mesmo sistema eternamente, instalar uma centena de programas, adicionar quinhentos jogos e continuar com o mesmo desempenho. Todavia, a verdade é que o disco tende a ficar cada vez mais lento.

O acúmulo de arquivos, bibliotecas (arquivos DLL) e entradas não utilizadas no registro do Windows tendem a deixar o micro cada vez mais lerdo. E não é só isso que faz o seu HD virar uma tartaruga. Instalar muitos programas gera uma bagunça danada no disco, pois o sistema joga arquivos para todos os lados e, sem uma desfragmentação, o disco possivelmente não vai executar seu papel com eficiência.

Pensando em todos esses problemas, o Baixaki decidiu criar um artigo para turbinar seu HD e deixar o desempenho dele muito melhor. Abaixo você confere uma seleção de programas úteis e algumas dicas que podem fazer toda diferença no seu PC. Não perca tempo e mãos à obra!

Conheça seu HD

Antes de começar a fazer qualquer coisa com seu disco, é bem importante conhecer o seu hardware. Uma boa ideia seria abrir o gabinete e verificar o modelo no próprio disco, porém como nem todos têm conhecimento de como fazer isso, vamos indicar um programa para tal tarefa.

O CrystalDiskInfo é um aplicativo avançado que fornece muito mais do que apenas o modelo do disco. Com este software você poderá saber o modelo, a interface (Serial ATA ou Paralelo ATA) do disco, o modo de transferência (também conhecido como taxa de transferência), a quantidade de memória buffer e muitos outros detalhes.

CrystalDiskInfo

Saber o modelo e a taxa de transferência do disco é muito importante para que você consiga comparar os valores prometidos e os obtidos nas atuais condições do disco. Por exemplo, se você verificar que seu disco é do tipo Serial ATA e trabalha com taxa de transferência SATA300, deve estar ciente de que o disco em teoria deve alcançar 300 MB/s — ou algo próximo disso.

Recuperando arquivos perdidos

Como vamos ensinar alguns procedimentos para melhorar o desempenho do disco rígido, não poderíamos deixar de alertar quanto ao que ocorrerá a seguir. Todo este artigo visa melhorar o HD, mas a maior parte das tarefas efetua alterações permanentes no disco, o que significa que não haverá meios de recuperar arquivos ou desfazer algo depois de concluir as etapas do tutorial.

DiskDigger

Pensando nisso, vamos ensinar primeiramente como recuperar arquivos que foram apagados indevidamente. Para tanto, recomendamos que você baixe o DiskDigger. Este software gratuito visa auxiliar os usuários que foram desatentos em algum momento e que precisam muito recuperar um arquivo. O aplicativo é bem leve e consegue vasculhar por arquivos dos mais diversos formatos.

Testando o disco rígido

Um disco rígido normalmente tem duas velocidades principais: uma de escrita e outra de leitura. Claro que as taxas variam conforme o número de programas em execução e os discos atingem um valor máximo e um mínimo durante as operações. Sendo assim, os programas de testes costumeiramente executam várias análises para dar resultados intermediários das velocidades do disco.

Para executar os testes de velocidade recomendamos o CrystalDiskMark, da mesma desenvolvedora do CrystalDiskInfo. O aplicativo é bem leve e possibilita diferentes tipos de verificação. Vale salientar que o programa executa uma bateria de testes de acordo com o que o usuário solicita. Indicamos que sejam efetuados cinco testes com um tamanho de 100 MB no mínimo (preferencialmente execute testes com 500 MB ou 1000 MB).

CrystalDiskMark

Depois de selecionar os valores e indicar a unidade em que o sistema operacional está instalado, você deverá clicar no botão "All" (Todos). O aplicativo deve demorar um tempo considerável para a execução de todos os testes. Depois das análises o CrystalDiskMark informa os resultados para cada categoria.

Claro que sabemos que a propagando dos 300 MB/s na taxa de transferência é bem enganosa. Na realidade alcançar metade já é um valor bastante interessante. Contudo, se o seu HD está patinando em 50 MB/s (teste Sequencial) talvez seja hora de ver o que está acontecendo.

Comece a solucionar o problema com a desfragmentação

Deixar o HD em estado perfeito não é uma tarefa simples, mas algumas atitudes podem melhorar significativamente o desempenho do disco. O Baixaki já publicou diversos artigos frisando a importância da desfragmentação do disco rígido, mas como nem sempre é possível acompanhar tudo, talvez seja interessante você ler os seguintes artigos (clique sobre os links abaixo) antes de dar continuidade ao artigo de hoje:

Desfragmentação de disco: por que fazer e como ocorre?

Guia completo sobre desfragmentação de disco

Agora que você já está mais informado sobre a desfragmentação, é hora de baixar um aplicativo e organizar toda a estrutura virtual dos arquivos. Entre tantos aplicativos, o Baixaki recomenda o Auslogics Disk Defrag. Evidentemente você pode optar por outro, pois existem muitos softwares que realizam uma tarefa exemplar neste sentido.

Auslogics Disk Defrag

Detalhe: a desfragmentação é um processo complexo e demorado, portanto não execute nada enquanto estiver realizando essa etapa e aguarde até que o programa exiba uma mensagem de conclusão. Depois de completar o processo é indicado que você reinicialize o computador e verifique se está tudo normal.

Testes finais

Agora, possivelmente seu HD já está bem melhor do que anteriormente, mas caso você ainda não esteja satisfeito, talvez alguns testes possam esclarecer melhor suas dúvidas. Para tanto, recomendamos a utilização do HD Tune Free (ou, se preferir, execute novamente o CrystalDiskMarK).

HD Tune Free

Este pequeno aplicativo não tem nada de especial, mas é um software bem interessante para utilizar no cotidiano. Além de apresentar a temperatura em tempo real diretamente na Barra de tarefas, o HD Tune Free permite executar alguns testes de velocidade e apresenta informações sobre a "saúde" do disco, além de possuir uma ferramenta para buscar por erros diversos no HD.

Dicas extras

Basicamente seu HD deve estar em boas condições para durar por mais alguns meses, contudo queremos indicar mais algumas dicas:

1) Formate seu HD periodicamente. Recomendamos que a cada seis meses seja efetuada uma limpeza geral no disco. Vale lembrar que é importante fazer um backup dos arquivos antes de formatar quaisquer partições;

2) Efetue desfragmentações a cada dois meses. Caso você utilize muito o computador, talvez seja bom efetuar uma por mês;

3) Fique sempre de olho na temperatura do disco usando o HD Tune Free;

4) Confira se o seu HD está funcionando na velocidade máxima. Muitos HDs do tipo SATA podem operar com taxa de transferência de 150 MB/s e 300 MB/s. Usuários que possuem HDs do tipo PATA devem conferir se o cabo utilizado é o de 80 vias;

5) Caso você utilize mais de um HD, confira se um não está influenciando no aquecimento do outro;

6) Se o disco rígido está muito quente é recomendável a utilização de um cooler próprio para o dispositivo e

7) Procure utilizar mais de uma partição: isso ajuda a manter os arquivos mais organizados e reduz o tempo da desfragmentação.