Extraclase de ECA

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Colegio Tcnico Don BoscoDepartamento de Electrnica

Trabajo Extra-ClaseFundamentos de Redes

Estudiante:Josu Salazar Prez Seccin: 12-E

Profesor:Fabin Garro Aragn

Mayo, 2012

ndiceTipos de Redes (tamao) ...3 Topologas comunes ..6

Dispositivos fsicos ......3 Soporte fsico para transmisin ..6 Modelo de Referencia OSI..7 Protocolos TCP/IP .11 Normas IEEE 802 ....12 Servidor dedicado y no dedicado ....13 Cableado Estructurado Tipos de Cable .14

....15 .22

Tipos de conectores de redes

Normas para el cableado estructurado ....23 Bibliografa ....30

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Tipos de Redes

Red de rea local, o LAN (Local Area Network): es una red que selimita a un rea especial relativamente pequea tal como un cuarto, un solo edificio, una nave, o un avin. Las redes de rea local a veces se llaman una sola red de localizacin. No utilizan medios o redes de interconexin pblicos.

Red de rea metropolitana (metropolitan area network o MAN, en ingls): es una red de alta velocidad (banda ancha) que da cobertura en un rea geogrfica ms extensa que un campus, pero an as limitado. Por ejemplo, una red que interconecte los edificios pblicos de un municipio dentro de la localidad por medio de fibra ptica.

Redes de rea amplia, o WAN (Wide Area Network): son redesinformticas que se extienden sobre un rea geogrfica extensa utilizando medios como: satlites, cables interocenicos, Internet, fibras pticas pblicas, etc.

Dispositivos fsicos de redLos equipos informticos descritos necesitan de una determinada tecnologa que forme la red en cuestin. Segn las necesidades se deben seleccionar los elementos adecuados para poder completar el sistema. Por ejemplo, si queremos unir los equipos de una oficina entre ellos debemos conectarlos por medio de un conmutador o un concentrador, si adems hay un varios porttiles con tarjetas de red Wi-Fi debemos conectar un punto de acceso inalmbrico para que recoja sus seales y pueda enviarles las que les correspondan, a su vez el punto de acceso estar conectado al conmutador por un cable. Si todos ellos deben disponer de acceso a Internet, se interconectaran por medio de un router, que podra ser ADSL, ethernet sobre fibra ptica, broadband, etc.

Para lograr el enlace entre las computadoras y los medios de transmisin (cables de red o medios fsicos para redes almbricas e infrarrojos o

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radiofrecuencias para redes inalmbricas), es necesaria la intervencin de una tarjeta de red, o NIC (Network Card Interface), con la cual se puedan enviar y recibir paquetes de datos desde y hacia otras computadoras, empleando un protocolo para su comunicacin y convirtiendo a esos datos a un formato que pueda ser transmitido por el medio (bits, ceros y unos). Cabe sealar que a cada tarjeta de red le es asignado un identificador nico por su fabricante, conocido como direccin MAC (Media Access Control), que consta de 48 bits (6 bytes). Dicho identificador permite direccionar el trfico de datos de la red del emisor al receptor adecuado. El trabajo del adaptador de red es el de convertir las seales elctricas que viajan por el cable (ej.: red Ethernet) o las ondas de radio (ej.: red Wi-Fi) en una seal que pueda interpretar el ordenador. Estos adaptadores son unas tarjetas PCI que se conectan en las ranuras de expansin del ordenador. En el caso de ordenadores porttiles, estas tarjetas vienen en formato PCMCIA o similares. En los ordenadores del siglo XXI, tanto de sobremesa como porttiles, estas tarjetas ya vienen integradas en la placa base. Adaptador de red es el nombre genrico que reciben los dispositivos encargados de realizar dicha conversin. Esto significa que estos adaptadores pueden ser tanto Ethernet, como wireless, as como de otros tipos como fibra ptica, coaxial, etc. Tambin las velocidades disponibles varan segn el tipo de adaptador; stas pueden ser, en Ethernet, de 10, 100, 1000 Mbps o 10000, y en los inalmbricos, principalmente, de 11, 54, 300 Mbps.

Los elementos de la electrnica de red ms habituales son:

Un conmutador: es un dispositivo digital de lgica de interconexin deredes de computadores que opera en la capa de enlace de datos del modelo OSI. Su funcin es interconectar dos o ms segmentos de red, de manera similar a los puentes de red, pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la direccin MAC de destino de las tramas en la red.

Un router: es un dispositivo de hardware usado para lainterconexin de redes informticas que permite asegurar

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el direccionamiento de paquetes de datos entre ellas o determinar la mejor ruta que deben tomar. Opera en la capa tres del modelo OSI.

Un puente de red: es un dispositivo de interconexin de redes deordenadores que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI. Este interconecta segmentos de red (o divide una red en segmentos) haciendo la transferencia de datos de una red hacia otra con base en la direccin fsica de destino de cada paquete. El trmino bridge, formalmente, responde a un dispositivo que se comporta de acuerdo al estndar IEEE 802.1D. En definitiva, un bridge conecta segmentos de red formando una sola subred (permite conexin entre equipos sin necesidad de routers). Funciona a travs de una tabla de direcciones MAC detectadas en cada segmento al que est conectado. Cuando detecta que un nodo de uno de los segmentos est intentando transmitir datos a un nodo del otro, el bridge copia la trama para la otra subred, teniendo la capacidad de desechar la trama (filtrado) en caso de no tener dicha subred como destino. Para conocer por dnde enviar cada trama que le llega (encaminamiento) incluye un mecanismo de aprendizaje automtico (auto aprendizaje) por lo que no necesitan configuracin manual.

Un brouter: es un dispositivo de interconexin de redes decomputadoras que funciona como un puente de red y como un enrutador. Un brouter puede ser configurado para actuar como puente de red para parte del trfico de la red, y como enrutador para el resto.

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Tipos de Topologas

Bus: se caracteriza portener un nico canal de comunicaciones (denominado bus, troncal o backbone) conectan dispositivos. al los cual se

diferentes

Anillo: cada estacin estconectada a la siguiente y la ltima est conectada a la primera.

Estrella:

las

estaciones

estn conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a travs de ste.

Malla: cada nodo est conectado a todos los otros. rbol los nodos estn colocados en forma de rbol. Desde una visintopolgica, la conexin en rbol es parecida a una serie de redes en estrella interconectadas salvo en que no tiene un nodo central.

Mixta se da cualquier combinacin de las anteriores.

Soportes fsico para la transmisin

Cable coaxial: se utiliza para transportar seales electromagnticas dealta frecuencia que posee dos conductores concntricos, uno central, llamado vivo y uno exterior denominado malla o blindaje, que sirve como referencia de tierra y retorno de las corrientes; los cuales estn separados por un material dielctrico que, en realidad, transporta la seal de informacin.

Cable par trenzado: es una forma de conexin en la que dosconductores elctricos aislados son entrelazados para tener menores

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interferencias y aumentar la potencia y disminuir la diafona de los cables adyacentes. Dependiente de la red se pueden utilizar, uno, dos, cuatro o ms pares.

Fibra ptica: es un medio de transmisin empleado habitualmente enredes de datos; un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plsticos, por el que se envan pulsos de luz que representan los datos a transmitir.

Radio: es aquella que emplea la radiofrecuencia como medio de uninde las diversas estaciones de la red.

Infrarrojo: permiten la comunicacin entre dos nodos, usando una seriede leds infrarrojos para ello. Se trata de emisores/receptores de ondas infrarrojas entre ambos dispositivos, cada dispositivo necesita al otro para realizar la comunicacin por ello es escasa su utilizacin a gran escala. No disponen de gran alcance y necesitan de visibilidad entre los dispositivos.

Microondas: es un tipo de red inalmbrica que utiliza microondas comomedio de transmisin. Los protocolos ms frecuentes son: el IEEE 802.11b y transmite a 2,4 GHz, alcanzando velocidades de 11 Mbps (Megabits por segundo); el rango de 5,4 a 5,7 GHz para el protocolo IEEE 802.11a; el IEEE 802.11n que permite velocidades de hasta 600 Mbps; etc.

Modelo de referencia OSIEl modelo de interconexin de sistemas abiertos, tambin llamado OSI (en ingls open system interconnection) es el modelo de red descriptivo creado por la Organizacin Internacional para la Estandarizacin en el ao 1984. Es decir, es un marco de referencia para la definicin de

arquitecturas de interconexin de sistemas de comunicaciones.

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Capa fsica: es la que se encarga de las conexiones globales de lacomputadora hacia la red, tanto en lo que se refiere al medio fsico como a la forma en la que se transmite la informacin. Sus principales funciones se pueden resumir como:

Definir el medio o medios fsicos por los que va a viajar la comunicacin: cable de pares trenzados (o no, como en RS232/EIA232), coaxial, guas de onda, aire, fibra ptica.

Definir las caractersticas materiales (componentes y conectores mecnicos) y elctricas (niveles de tensin) que se van a usar en la transmisin de los datos por los medios fsicos.

Definir las caractersticas funcionales de la interfaz (establecimiento, mantenimiento y liberacin del enlace fsico).

Transmitir el flujo de bits a travs del medio. Manejar las seales elctricas del medio de transmisin, polos en un enchufe, etc.

Garantizar la conexin (aunque no la fiabilidad de dicha conexin)

Capa de enlace de datos: esta capa se ocupa del direccionamiento fsico,de la topologa de la red, del acceso al medio, de la deteccin de errores, de la distribucin ordenada de tramas y del control del flujo. Por lo cual es uno de los aspectos ms importantes a revisar en el momento de conectar dos ordenadores, ya que est entre la capa 1 y 3 como parte esencial para la creacin de sus protocolos bsicos (MAC, IP), para regular la forma de la conexin entre computadoras asi determinando el paso de tramas (trama = unidad de medida de la informacin en esta capa, que no es ms que la segmentacin de los datos trasladndolos por medio de paquetes), verificando su integridad, y corrigiendo errores, por lo cual es importante mantener una excelente adecuacin al medio fsico (los ms usados son el cable UTP, par trenzado o de 8 hilos), con el medio de red que redirecciona las conexiones mediante un router. Dadas estas situaciones cabe recalcar que el dispositivo que usa la capa de enlace es el Switch que se encarga de recibir los datos del router y enviar cada uno de estos a sus respectivos destinatarios (servidor -> computador cliente o algn otro dispositivo que reciba informacin como

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celulares, etc.), dada esta situacin se determina como el medio que se encarga de la correccin de errores, manejo de tramas, protocolizacin de datos (se llaman protocolos a las reglas que debe seguir cualquier capa del modelo OSI).

Capa de red: se encarga de identificar el enrutamiento existente entre una oms redes. Las unidades de informacin se denominan paquetes, y se pueden clasificar en protocolos enrutables y protocolos de enrutamiento.

Enrutables: viajan con los paquetes (IP, IPX, APPLETALK) Enrutamiento: permiten seleccionar las rutas

(RIP,IGRP,EIGRP,OSPF,BGP) El objetivo de la capa de red es hacer que los datos lleguen desde el origen al destino, an cuando ambos no estn conectados directamente. Los dispositivos que facilitan tal tarea se denominan encaminadores, aunque es ms frecuente encontrarlo con el nombre en ingls routers. Los routers trabajan en esta capa, aunque pueden actuar como switch de nivel 2 en determinados casos, dependiendo de la funcin que se le asigne. Los firewalls actan sobre esta capa principalmente, para descartar direcciones de mquinas. En este nivel se realiza el direccionamiento lgico y la determinacin de la ruta de los datos hasta su receptor final

Capa de transporte: es la capa encargada de efectuar el transporte de losdatos (que se encuentran dentro del paquete) de la mquina origen a la de destino, independizndolo del tipo de red fsica que se est utilizando. La PDU de la capa 4 se llama Segmento o Datagrama, dependiendo de si corresponde a TCP o UDP. Sus protocolos son TCP y UDP; el primero orientado a conexin y el otro sin conexin. Trabajan, por lo tanto, con puertos lgicos y junto con la capa red dan forma a los conocidos como Sockets IP: Puerto

(191.16.200.54:80).

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Capa de sesin: esta capa es la que se encarga de mantener y controlar elenlace establecido entre dos computadores que estn transmitiendo datos de cualquier ndole. Por lo tanto, el servicio provisto por esta capa es la capacidad de asegurar que, dada una sesin establecida entre dos mquinas, la misma se pueda efectuar para las operaciones definidas de principio a fin, reanudndolas en caso de interrupcin. En muchos casos, los servicios de la capa de sesin son parcial o totalmente prescindibles.

Capa de presentacin: su objetivo es encargarse de la representacin de lainformacin, de manera que aunque distintos equipos puedan tener diferentes representaciones internas de caracteres los datos lleguen de manera reconocible. Esta capa es la primera en trabajar ms el contenido de la comunicacin que el cmo se establece la misma. En ella se tratan aspectos tales como la semntica y la sintaxis de los datos transmitidos, ya que distintas computadoras pueden tener diferentes formas de manejarlas. Esta capa tambin permite cifrar los datos y comprimirlos. Por lo tanto, podra decirse que esta capa acta como un traductor.

Capa de aplicacin :ofrece a las aplicaciones la posibilidad de acceder a losservicios de las dems capas y define los protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos, como correo electrnico (Post Office Protocol y SMTP), gestores de bases de datos y servidor de ficheros (FTP), por UDP pueden viajar (DNS y Routing Information Protocol). Hay tantos protocolos como aplicaciones distintas y puesto que continuamente se desarrollan nuevas aplicaciones el nmero de protocolos crece sin parar. Cabe aclarar que el usuario normalmente no interacta directamente con el nivel de aplicacin. Suele interactuar con programas que a su vez interactan con el nivel de aplicacin pero ocultando la complejidad subyacente.

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Suit de protocolos TCP/IPEl modelo TCP/IP es un modelo de descripcin de protocolos de red creado en la dcada de 1970 por DARPA, una agencia del Departamento de Defensa de los Estados Unidos. Evolucion de ARPANET, el cual fue la primera red de rea amplia y predecesora de Internet. EL modelo TCP/IP se denomina a veces como Internet Model, Modelo DoD o Modelo DARPA. El modelo TCP/IP, describe un conjunto de guas generales de diseo e implementacin de protocolos de red especficos para permitir que un equipo pueda comunicarse en una red. TCP/IP provee conectividad de extremo a

extremo especificando como los datos deberan ser formateados, direccionados, transmitidos, enrutados y recibidos por el destinatario. Existen protocolos para los diferentes tipos de servicios de comunicacin entre equipos. TCP/IP tiene cuatro capas de abstraccin segn se define en el RFC 1122. Esta arquitectura de capas a menudo es comparada con el Modelo OSI de siete capas. EL modelo TCP/IP y los protocolos relacionados son mantenidos por la Internet Engineering Task Force (IETF).

Para conseguir un intercambio fiable de datos entre dos equipos, se deben llevar a cabo muchos procedimientos separados. El resultado es que el software de comunicaciones es complejo. Con un modelo en capas o niveles resulta ms sencillo agrupar funciones relacionadas e implementar el software de comunicaciones modular.

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Las capas estn jerarquizadas. Cada capa se construye sobre su predecesora. El nmero de capas y, en cada una de ellas, sus servicios y funciones son variables con cada tipo de red. Sin embargo, en cualquier red, la misin de cada capa es proveer servicios a las capas superiores hacindoles transparentes el modo en que esos servicios se llevan a cabo. De esta manera, cada capa debe ocuparse exclusivamente de su nivel inmediatamente inferior, a quien solicita servicios, y del nivel inmediatamente superior, a quien devuelve resultados.

Capa 4 o capa de aplicacin: Aplicacin, asimilable a las capas 5(sesin), 6 (presentacin) y 7 (aplicacin) del modelo OSI. La capa de aplicacin deba incluir los detalles de las capas de sesin y presentacin OSI. Crearon una capa de aplicacin que maneja aspectos de representacin, codificacin y control de dilogo.

Capa 3 o capa de transporte: Transporte, asimilable a la capa 4(transporte) del modelo OSI.

Capa 2 o capa de red: Internet, asimilable a la capa 3 (red) delmodelo OSI.

Capa 1 o capa de enlace: Acceso al Medio, asimilable a la capa 2(enlace de datos) del modelo OSI.

Estndares IEEE 802IEEE 802 es un estudio de estndares elaborado por el Instituto de Ingenieros Elctricos y Electrnicos (IEEE) que acta sobre Redes de ordenadores. Concretamente y segn su propia definicin sobre redes de rea local (RAL, en ingls LAN) y redes de rea metropolitana (MAN en ingls). Tambin se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estndares que proponen, algunos de los cuales son muy conocidos: Ethernet (IEEE 802.3), o Wi-Fi (IEEE 802.11). Est, incluso, intentando estandarizar Bluetooth en el 802.15 (IEEE 802.15). Se centra en definir los niveles ms bajos (segn el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo). Concretamente subdivide el segundo nivel, el de enlace, en dos subniveles: El de Enlace Lgico (LLC), recogido en 802.2, y el

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de Control de Acceso al Medio (MAC), subcapa de la capa de Enlace Lgico. El resto de los estndares actan tanto en el Nivel Fsico, como en el subnivel de

Algunos de los estndares ms comunes son:

IEEE 802.1 Normalizacion de interfaz. IEEE 802.2 Control de enlace lgico. IEEE 802.3 CSMA / CD (ETHERNET) IEEE 802.4 Token bus. IEEE 802.5 Token ring. IEEE 802.6 Metropolitan Area Network (ciudad) (fibra ptica) IEEE 802.7 Grupo Asesor en Banda ancha. IEEE 802.8 Grupo Asesor en Fibras pticas. IEEE 802.9 Voz y datos en LAN. IEEE 802.10 Seguridad. IEEE 802.11 Redes inalmbricas WLAN. IEEE 802.12 Prioridad por demanda IEEE 802.13 Se ha evitado su uso por supersticin IEEE 802.14 Modems de cable. IEEE 802.15 WPAN (Bluetooth) IEEE 802.16 - Redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha (WIMAX) IEEE 802.17 Anillo de paquete elstico. IEEE 802.18 Grupo de Asesora Tcnica sobre Normativas de Radio. IEEE 802.19 Grupo de Asesora Tcnica sobre Coexistencia. IEEE 802.20 Mobile Broadband Wireless Access. IEEE 802.21 Media Independent Handoff. IEEE 802.22 Wireless Regional Area Network.

Servidor de dedicado y no dedicado

Servidor dedicado: son aquellos que le dedican toda su potencia aadministrar los recursos de la red, es decir, a atender las solicitudes de procesamiento de los clientes.

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Servidor no dedicado: son aquellos que no dedican toda su potenciaa los clientes, sino tambin pueden jugar el rol de estaciones de trabajo al procesar solicitudes de un usuario local.

Cableado EstructuradoEl cableado estructurado consiste en el tendido de cables en el interior de un edificio con el propsito de implantar una red de rea local. Suele tratarse de

cable de par trenzado de cobre, para redes de tipo IEEE 802.3. No obstante, tambin puede tratarse de fibra ptica o cable coaxial. Un Sistema de Cableado Estructurado es la infraestructura de cable destinada a transportar, a lo largo y ancho de un edificio, las seales que emite un emisor de algn tipo de seal hasta el correspondiente receptor. Un sistema de cableado estructurado es fsicamente una red de cable nica y completa, con combinaciones de alambre de cobre (pares trenzados sin blindar UTP), cables de fibra ptica, bloques de conexin, cables terminados en diferentes tipos de conectores y adaptadores. Uno de los beneficios del cableado estructurado es que permite la administracin sencilla y sistemtica de las mudanzas y cambios de ubicacin de personas y equipos. El sistema de cableado de

telecomunicaciones para edificios soporta una amplia gama de productos de telecomunicaciones sin necesidad de ser modificado. Utilizando este concepto, resulta posible disear el cableado de un edificio con un conocimiento muy escaso de los productos de telecomunicaciones que luego se utilizarn sobre l. La norma garantiza que los sistemas que se ejecuten de acuerdo a ella soportarn todas las aplicaciones de telecomunicaciones presentes y futuras

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por un lapso de al menos diez aos. Esta afirmacin puede parecer excesiva, pero no, si se tiene en cuenta que entre los autores de la norma estn precisamente los fabricantes de estas aplicaciones. El tendido supone cierta complejidad cuando se trata de cubrir reas extensas tales como un edificio de varias plantas. En este sentido hay que tener en cuenta las limitaciones de diseo que impone la tecnologa de red de rea local que se desea implantar:

La segmentacin del trfico de red. La longitud mxima de cada segmento de red. La presencia de interferencias electromagnticas. La necesidad de redes locales virtuales. Etc.

Salvando estas limitaciones, la idea del cableado estructurado es simple:

Tender cables en cada planta del edificio. Interconectar los cables de cada planta.

Tipos de CablesLos cables son el componente bsico de todo sistema de cableado. Existen diferentes tipos de cables. La eleccin de uno respecto a otro depende del ancho de banda necesario, las distancias existentes y el coste del medio. Cada tipo de cable tiene sus ventajas e inconvenientes; no existe un tipo ideal. Las principales diferencias entre los distintos tipos de cables radican en la anchura de banda permitida y consecuentemente en el rendimiento mximo de transmisin, su grado de inmunidad frente a interferencias electromagnticas y la relacin entre la amortiguacin de la seal y la distancia recorrida. En la actualidad existen bsicamente tres tipos de cables factibles de ser utilizados para el cableado en el interior de edificios o entre edificios:

Coaxial Par Trenzado Fibra ptica

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CoaxialEste tipo de cable est compuesto de un hilo conductor central de cobre rodeado por una malla de hilos de cobre. El espacio entre el hilo y la malla lo ocupa un conducto de plstico que separa los dos conductores y mantiene las propiedades

elctricas. Todo el cable est cubierto por un aislamiento de proteccin para reducir las emisiones elctricas. El ejemplo ms comn de este tipo de cables es el coaxial de televisin. Originalmente fue el cable ms utilizado en las redes locales debido a su alta capacidad y resistencia a las interferencias, pero en la actualidad su uso est en declive. Su mayor defecto es su grosor, el cual limita su utilizacin en pequeos conductos elctricos y en ngulos muy agudos. Tipos de cable coaxial:

THICK (grueso). Normalmente como "cable amarillo", fue el cable coaxial utilizado en la mayora de las redes. Su capacidad en trminos de velocidad y distancia es grande, pero el coste del cableado es alto y su grosor no permite su utilizacin en canalizaciones con demasiados cables. Este cable es empleado en las redes de rea local conformando con la norma10 Base 5.

THIN (fino). Este cable se empez a utilizar para reducir el coste de cableado de la redes. Su limitacin est en la distancia mxima que puede alcanzar un tramo de red sin regeneracin de la seal. Sin embargo el cable es mucho ms barato y fino que el thick y, por lo tanto, solventa algunas de las desventajas del cable grueso. Este cable es empleado en las redes de rea local conformando con la norma 10 Base 2.

El cable coaxial en general solo se puede utilizar en conexiones Punto a Punto o dentro de los racks. Modelos de cable coaxial:

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Cable estndar Ethernet, de tipo especial conforme a las normas IEEE 802.3 10 BASE 5. Se denomina tambin cable coaxial "grueso", y tiene una impedancia de 50 Ohmios. El conector que utiliza es del tipo "N".

Cable coaxial Ethernet delgado, denominado tambin RG 58, con una impedancia de 50 Ohmios. El conector utilizado es del tipo BNC.

Cable coaxial del tipo RG 62, con una impedancia de 93 Ohmios. Es el cable estndar utilizado en la gama de equipos 3270 de IBM, y tambin en la red ARCNET. Usa un conector BNC.

Cable coaxial del tipo RG 59, con una impedancia de 75 Ohmios. Este tipo de cable lo utiliza, en versin doble, la red WANGNET, y dispone de conectores DNC y TNC

Par TrenzadoEs el tipo de cable ms comn y se origin como solucin para conectar telfonos, terminales y ordenadores sobre el mismo cableado. Cada cable de este tipo est compuesto por un serie de pares de cables trenzados. Los pares se trenzan para reducir la

interferencia entre pares adyacentes. Normalmente una serie de pares se agrupan en una nica funda de color codificado para reducir el nmero de cables fsicos que se introducen en un conducto. El nmero de pares por cable son 4, 25, 50, 100, 200 y 300. Cuando el nmero de pares es superior a 4 se habla de cables multipar. Tipos de Cable trenzado:

No Blindado (UTP): Es el cable de par trenzado normal y se le referencia por sus siglas en ingls UTP (Par Trenzado no Blindado). Las mayores ventajas de este tipo de cable son su bajo costo y su facilidad de manejo. Sus mayores desventajas son su mayor tasa de error respecto a otros tipos de cable, as como sus limitaciones para trabajar a

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distancias elevadas sin regeneracin. Para las distintas tecnologas de red local, el cable de pares de cobre no apantallado se ha convertido en el sistema de cableado ms ampliamente utilizado. El estndar EIA-568 en el adendum TSB-36 diferencia tres categoras distintas para este tipo de cables: Categora 3: Admiten frecuencias de hasta 16 Mhz y se suelen usar en redes IEEE 802.3 10BASE-T y 802.5 a 4 Mbps

Categora 4: Admiten frecuencias de hasta 20 Mhz y se usan en redes IEEE 802.5 Token Ring y Ethernet 10BASE-T para largas distancias

. Categora 5: Admiten frecuencias de hasta 100 Mhz y se usan para aplicaciones como TPDDI y FDDI entre otras. Los cables de categora 1 y 2 se utilizan para voz y transmisin de datos de baja capacidad (hasta 4Mbps). Este tipo de cable es el idneo para las comunicaciones telefnicas, pero las velocidades requeridas hoy en da por las redes necesitan mejor calidad.

Las caractersticas generales del cable UTP son: Tamao: El menor dimetro de los cables de par trenzado no apantallado permite aprovechar ms eficientemente las

canalizaciones y los armarios de distribucin. El dimetro tpico de estos cables es de 0'52 mm. Peso: El poco peso de este tipo de cable con respecto a los otros tipos de cable facilita el tendido. Flexibilidad: La facilidad para curvar y doblar este tipo de cables permite un tendido ms rpido as como el conexionado de las rosetas y las regletas. Instalacin: Debido a la amplia difusin de este tipo de cables, existen una gran variedad de suministradores, instaladores y herramientas que abaratan la instalacin y puesta en marcha. Integracin: Los servicios soportados por este tipo de cable incluyen:

Red de Area Local ISO 8802.3 (Ethernet) y ISO 8802.5 (Token Ring)

Telefona analgica

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Telefona digital Terminales sncronos Terminales asncronos Lneas de control y alarmas

Blindado (STP): Cada par se cubre con una malla metlica, de la misma forma que los cables coaxiales, y el conjunto de pares se recubre con una lmina apantallante. Se referencia con sus siglas en ingls STP (Shield Twiested Pair / Par Trenzado Blindado). La lamina apantallante reduce la tasa de error, pero incrementa el costo al requerirse un proceso de fabricacin ms costoso. Uniforme (FTP): Cada uno de los pares es trenzado uniformemente durante su creacin. Esto elimina la mayora de las interferencias entre cables y adems protege al conjunto de los cables de interferencias exteriores. Se realiza un apantallamiento global de todos los pares mediante una lmina externa apantallante. Esta tcnica permite tener caractersticas similares al cable apantallado con unos costes por metro ligeramente inferior. Este es usado dentro de la categora 5 y 5e (Hasta 100 Mhz).

Fibra pticaEste cable est constituido por uno o ms hilos de fibra de vidrio, cada fibra de vidrio consta de:

Un ncleo central de fibra con un alto ndice de refraccin. Una cubierta que rodea al ncleo, de material similar, con un ndice de refraccin ligeramente menor.

Una envoltura que asla las fibras y evita que se produzcan interferencias entre fibras adyacentes, a la vez que proporciona proteccin al ncleo. Cada una de ellas est rodeada por un revestimiento y reforzada para proteger a la fibra.

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La luz producida por diodos o por lser, viajan a travs del ncleo debido a la reflexin que se produce en la cubierta, y es convertida en seal elctrica en el extremo receptor. La fibra ptica es un medio excelente para la transmisin de informacin porque tiene: gran ancho de banda, baja atenuacin de la seal, integridad, inmunidad a interferencias electromagnticas, alta seguridad y larga duracin.

Su mayor desventaja es su coste de produccin superior al resto de los tipos de cable, debido a necesitarse el empleo de vidrio de alta calidad y la fragilidad de su manejo en produccin. La terminacin de los cables de fibra ptica requiere un tratamiento especial que ocasiona un aumento de los costes de instalacin. Caractersticas relevantes de la fibra ptica: Ancho de Banda: es mucho mayor que los cables (UTP y FTP) y el coaxial. Actualmente se estn utilizando velocidades de 1.7 Gbps en las redes pblicas, pero la utilizacin de frecuencias ms altas como la luz visible permitir alcanzar los 39Gbps. Distancia: La baja atenuacin de la seal ptica permite realizar tendidos de fibra ptica sin necesidad de repetidores. Integridad de datos: tiene una frecuencia de errores o ber (BIT error data) de 10exponente a la -11 esta caractersticas permiten que los protocolos de alto nivel no necesitan implantar procedimientos de alta correccin. En condiciones normales, una transmisin de datos por fibra ptica tiene una frecuencia de errores o BER (BIT Error Rate) menor de 10 E-11. Esta caracterstica permite que los protocolos de

comunicaciones de alto nivel, no necesiten implantar procedimientos de correccin de errores por lo que se acelera la velocidad de transferencia.

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Duracin: La fibra ptica es resistente a la corrosin y a las altas temperaturas. Gracias a la proteccin de la envoltura es capaz de soportar esfuerzos elevados de tensin en la instalacin. Seguridad: Debido a que la fibra ptica no produce radiacin electromagntica, es resistente a las acciones intrusivas de escucha. Para acceder a la seal que circula en la fibra es necesario partirla, con lo cual no hay transmisin durante este proceso, y puede por tanto detectarse. La fibra tambin es inmune a los efectos electromagnticos externos, por lo que se puede utilizar en ambientes industriales sin necesidad de proteccin especial.

Uno de los parmetros ms caractersticos de las fibras es su relacin entre los ndices de refraccin del ncleo y de la cubierta que depende tambin del radio del ncleo y que se denomina frecuencia fundamental o normalizada; tambin se conoce como apertura numrica y es a dimensional. Segn el valor de este parmetro se pueden clasificar los cables de fibra ptica en dos clases: Monomodo. Cuando el valor de la apertura numrica es inferior a 2,405, un nico modo electromagntico viaja a travs de la lnea y por tanto sta se denomina monomodo. Slo se propagan los rayos paralelos al eje de la fibra ptica, consiguiendo el rendimiento mximo. Caractersticas:

Ancho de banda hasta 50 ghz. Velocidades 622mbps Alcance de transmisin de:100km Este tipo de fibras necesitan el empleo de emisores lser para la inyeccin de la luz, lo que proporciona un gran ancho de banda y una baja atenuacin con la distancia, por lo que son utilizadas en redes metropolitanas y redes de rea extensa. Por contra, resultan ms caras de producir y el equipamiento es ms sofisticado.

Multimodo. Cuando el valor de la apertura numrica es superior a 2,405, se transmiten varios modos electromagnticos por la fibra,

denominndose por este motivo fibra multimodo. Las fibras multimodo

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son las ms utilizadas en las redes locales por su bajo coste. Caractersticas: Dimetros : 62.5/125 Y 100/140 micras Distancia de transmisin: 2.4 KM. Velocidades de Transmisin: 10Mbps, 16Mbps,

100Mbps,155Mbps

Conectores para Redes

El conector es el interface entre el cable y el DTE o el DCE de un sistema de comunicacin, o entre dos dispositivos intermedios en cualquier parte de la red. En las redes de rea extendida la estandarizacin es muy importante, puesto que hay que garantizar que sea cual sea el fabricante de los equipos, los ordenadores conectados se puedan entender, incluso en el nivel fsico.

En las redes de rea local, al tener un nico propietario, hay una mayor libertad en la eleccin de los conectores. An as estn totalmente estandarizados. Algunos de estos conectores se describen a continuacin (Figura 3.9): RJ11, RJ12, RJ45. Estos conectores se suelen utilizar con cables UTP, STP y otros cables de pares. Para estos cables se haban definido distintas clases y categoras, que son tambin heredadas por los conectores. Por tanto, al adquirir los conectores se debe especificar la categora del cable que se pretende utilizar con ellos.

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AUI, DB15. Utilizados en la formacin de topologas en estrella con cables de pares, o para la conexin de transceptores a las estaciones. BNC. Se utiliza con cable coaxial fino, tpico de Ethernet. Mantiene la estructura coaxial del cable en cada conexin (Figura 3.10). T coaxial. Es el modo natural de conectar una estacin en un bus de cable coaxial. DB25 y DB9. Son conectores utilizados para transmisiones serie.

Normas del Cableado EstructuradoLa norma EIA/TIA 568A define el cableado

horizontal de la siguiente forma: El sistema de cableado horizontal es la porcin del sistema de cableado de

telecomunicaciones que se extiende del rea de trabajo al cuarto de o

telecomunicaciones

viceversa. El cableado horizontal consiste de dos elementos bsicos:

Cable Horizontal y Hardware de Conexin (tambin llamado"cableado horizontal") que proporcionan los medios bsicos para transportar seales de telecomunicaciones entre el rea de trabajo y el cuarto de telecomunicaciones. Estos componentes son los "contenidos" de las rutas y espacios horizontales.

Rutas y Espacios Horizontales (tambin llamado "sistemas dedistribucin horizontal"). Las rutas y espacios horizontales son utilizados para distribuir y soportar cable horizontal y conectar hardware entre la salida del rea de trabajo y el cuarto de telecomunicaciones. Estas rutas y espacios son los "contenedores" del cableado Horizontal.

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1.- Si existiera cielo raso suspendido se recomienda la utilizacin de canaletas para transportar los cables horizontales.

2.- Una tubera de in por cada dos cables UTP. 3.- Una tubera de 1in por cada cable de dos fibras pticas. 4.- Los radios mnimos de curvatura deben ser bien implementados.

El cableado horizontal incluye:

Las salidas (cajas/placas/conectores) de telecomunicaciones en el rea de trabajo. En ingls: Work Area Outlets (WAO).

Cables y conectores de transicin instalados entre las salidas del rea de trabajo y el cuarto de telecomunicaciones.

Paneles de empalme (patch panels) y cables de empalme utilizados para configurar las conexiones de cableado horizontal en el cuarto de telecomunicaciones.

Se deben hacer ciertas consideraciones a la hora de seleccionar el cableado horizontal: contiene la mayor cantidad de cables individuales en el edificio. Consideraciones de diseo: los costes en materiales, mano de obra e interrupcin de labores al hacer cambios en el cableado horizontal pueden ser muy altos. Para evitar estos costes, el cableado horizontal debe ser capaz de manejar una amplia gama de aplicaciones de usuario. La distribucin horizontal debe ser diseada para facilitar el mantenimiento y la relocalizacin de reas de trabajo. El diseador tambin debe considerar incorporar otros sistemas de informacin del edificio (por ej. televisin por cable, control ambiental, seguridad, audio, alarmas y sonido) al seleccionar y disear el cableado horizontal.

La norma EIA/TIA 568A hace las siguientes recomendaciones en cuanto a la topologa del cableado horizontal: El cableado horizontal debe seguir una topologa estrella. Cada toma/conector de telecomunicaciones del rea de trabajo debe conectarse a una interconexin en el cuarto de

telecomunicaciones.

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Distancias: sin importar el medio fsico, la distancia horizontal mxima no debe exceder 90 m. La distancia se mide desde la terminacin mecnica del medio en la interconexin horizontal en el cuarto de telecomunicaciones hasta la toma/conector de telecomunicaciones en el rea de trabajo. Adems se

recomiendan las siguientes distancias: se separan 10 m para los cables del rea de trabajo y los cables del cuarto de telecomunicaciones (cordones de

parcheo, jumpers y cables de equipo).

Medios reconocidos: se reconocen tres tipos de cables para el sistema de cableado horizontal:

Cables de par trenzado sin blindar (UTP) de 100 ohm y cuatro pares.

Cables de par trenzado blindados (STP) de 150 ohm y cuatro pares.

Cables de fibra ptica multimodo de 62.5/125 un y dos fibras.

Cableado vertical, troncal o backbone

El propsito del cableado del backbone es proporcionar interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio, cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones. El cableado del backbone incluye la conexin vertical entre pisos en edificios de varios pisos. El cableado del backbone incluye medios de transmisin (cable), puntos principales e intermedios de conexin cruzada y terminaciones mecnicas. El cableado vertical realiza la

interconexin entre los diferentes gabinetes de telecomunicaciones y entre estos y la sala de equipamiento. En este componente del sistema de cableado ya no resulta econmico mantener la estructura general utilizada en el cableado horizontal, sino que es conveniente realizar instalaciones

independientes para la telefona y datos. Esto se ve reforzado por el hecho de

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que, si fuera necesario sustituir el backbone, ello se realiza con un coste relativamente bajo, y causando muy pocas molestias a los ocupantes del edificio. El backbone telefnico se realiza habitualmente con cable telefnico multipar. Para definir el backbone de datos es necesario tener en cuenta cul ser la disposicin fsica del equipamiento. Normalmente, el tendido fsico del backbone se realiza en forma de estrella, es decir, se interconectan los gabinetes con uno que se define como centro de la estrella, en donde se ubica el equipamiento electrnico ms complejo. El backbone de datos se puede implementar con cables UTP o con fibra ptica. En el caso de decidir utilizar UTP, el mismo ser de categora 5 y se dispondr un nmero de cables desde cada gabinete al gabinete seleccionado como centro de estrella. Actualmente, la diferencia de coste provocada por la utilizacin de fibra ptica se ve compensada por la mayor flexibilidad y posibilidad de crecimiento que brinda esta tecnologa. Se construye el backbone llevando un cable de fibra desde cada gabinete al gabinete centro de la estrella. Si bien para una configuracin mnima Ethernet basta con utilizar cable de 2 fibras, resulta conveniente utilizar cable con mayor cantidad de fibra (6 a 12) ya que la diferencia de coste no es importante y se posibilita por una parte disponer de conductores de reserva para el caso de falla de algunos, y por otra parte, la utilizacin en el futuro de otras topologas que requieren ms conductores, como FDDI o sistemas resistentes a fallas. La norma EIA/TIA 568 prev la ubicacin de la transmisin de cableado vertical a horizontal, y la ubicacin de los dispositivos necesarios para lograrla, en habitaciones independientes con puerta destinada a tal fin, ubicadas por lo menos una por piso, denominadas armarios de telecomunicaciones. Se utilizan habitualmente gabinetes estndar de 19 pulgadas de ancho, con puertas, de aproximadamente 50 cm de profundidad y de una altura entre 1.5 y 2 metros. En dichos gabinetes se dispone generalmente de las siguientes secciones:

Acometida de los puestos de trabajo: 2 cables UTP llegan desde cada puesto de trabajo.

Acometida del backbone telefnico: cable multipar que puede determinar en regletas de conexin o en patch panels.

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Acometida del backbone de datos: cables de fibra ptica que se llevan a una bandeja de conexin adecuada.

Electrnica de la red de datos: Hubs, Switches, Bridges y otros dispositivos necesarios.

Alimentacin elctrica para dichos dispositivos. Iluminacin interna para facilitar la realizacin de trabajos en el gabinete. Ventilacin a fin de mantener la temperatura interna dentro de lmites aceptables.

Cuarto de entrada de servicios

Consiste en cables, accesorios de conexin, dispositivos de proteccin, y dems equipo necesario para conectar el edificio a servicios externos. Puede contener el punto de demarcacin. Ofrecen proteccin elctrica establecida por cdigos elctricos aplicables. Deben ser diseadas de acuerdo a la norma TIA/EIA-569-A. Los requerimientos de instalacin son:

Precauciones en el manejo del cable Evitar tensiones en el cable Los cables no deben enrutarse en grupos muy apretados Utilizar rutas de cable y accesorios apropiados 100 ohms UTP y ScTP No giros con un ngulo mayor a 90 grados

Sistema de puesta a tierra

El sistema de puesta a tierra y puenteo establecido en estndar ANSI/TIA/EIA607 es un componente importante de cualquier sistema de cableado estructurado moderno. El gabinete deber disponer de una toma de tierra, conectada a la tierra general de la instalacin elctrica, para efectuar las conexiones de todo equipamiento. El conducto de tierra no siempre se halla indicado en planos y puede ser nico para ramales o circuitos que pasen por las mismas cajas de pase, conductos bandejas. Los cables de tierra de seguridad sern puestos a tierra en el subsuelo.

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Atenuacin

Las seales de transmisin a travs de largas distancias estn sujetas a distorsin que es una prdida de fuerza o amplitud de la seal. La atenuacin es la razn principal de que el largo de las redes tenga varias restricciones. Si la seal se hace muy dbil, el equipo receptor no interceptar bien o no reconocer esta informacin. Esto causa errores, bajo desempeo al tener que retransmitir la seal. Se usan repetidores o amplificadores para extender las distancias de la red ms all de las limitaciones del cable. La atenuacin se mide que con aparatos una

inyectan

seal de prueba en un extremo del cable y la miden en el otro extremo.

Capacitancia

La capacitancia puede distorsionar la seal en el cable, entre ms largo sea el cable, y ms delgado el espesor del aislante, mayor es la capacitancia, lo que resulta en distorsin. La capacitancia es la unidad de medida de la energa almacenada en un cable. Los probadores de cable pueden medir la capacitancia de este par para determinar si el cable ha sido roscado o estirado. La capacitancia del cable par trenzado en las redes est entre 17 y 20 pF.

Impedancia y distorsin por retardo

Las lneas de transmisin tendrn en alguna porcin ruido de fondo, generado por fuentes externas, el transmisor o las lneas adyacentes. Este ruido se combina con la seal transmitida. La distorsin resultante puede ser menor, pero la atenuacin puede provocar que la seal digital descienda al nivel de la seal de ruido. El nivel de la seal digital es mayor que el nivel de la seal de

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ruido, pero se acerca al nivel de la seal de ruido a medida que se acerca al receptor. Una seal formada por varias frecuencias es propensa a la distorsin por retardo causada por la impedancia, la cual es la resistencia al cambio de las diferentes frecuencias. Esta puede provocar que los diferentes

componentes de frecuencia que contienen las seales lleguen fuera de tiempo al receptor. Si la frecuencia se incrementa, el efecto empeora y el receptor estar imposibilitado de interpretar las seales correctamente. Este problema puede resolverse disminuyendo el largo del cable. Ntese que la medicin de la impedancia nos sirve para detectar roturas del cable o falta de conexiones. El cable debe tener una impedancia de 100 ohm en la frecuencia usada para transmitir datos. Es importante mantener un nivel de seal sobre el nivel de ruido. La mayor fuente de ruido en un cable par trenzado con varios alambres es la interferencia. La interferencia es una ruptura de los cables adyacentes y no es un problema tpico de los cables. El ruido ambiental en los circuitos digitales es provocado por las lmparas fluorescentes, motores, hornos de microondas y equipos de oficina como computadoras, fax, telfonos y copiadoras. Para medir la interferencia se inyecta una seal de valor conocido en un extremo y se mide la interferencia en los cables vecinos

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Bibliografa Red de Computadoras (n.t.). Visitado el 28 de abril del 2012. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_computadoras Cableado Estructurado (n.t.). Visitado el 28 de abril del 2012. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Cableado_estructurado Modelo OSI (fagtur) Visitado el 28 de abril del 2012. Disponible en: http://www.monografias.com/trabajos13/modosi/modosi.shtml Cableado y Conectores de Red (n.t.) Visitado el 28 de abril del 2012. Disponible en: http://www.clubse.com.ar/news/news11/notas/nota09.html IEEE 802 (n.t.) Visitado el 28 de abril del 2012. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/IEEE_802

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