Características de los estándares de EthernetPropósito

Definir Ethernet 10 Mbps, Ethernet de alta velocidad and Ethernet Gigabit.

Identificar los diferentes tipos de Ethernet en términos de velocidad, logitud, topología y tipo de cable.

Explicación enfocada

Hoy en día Ethernet tiene más variantes que cualquier otro tipo de LAN.

Ethernet 10 Mbps

El sistema original de Ethernet funciona a 10 Mbps basado en la especificación 10Base5 y 10Base2. Una serie de cables coaxiales se utiliza para conectar cada dispositivo en lugar de conmutadores, concentradores, o los paneles de cableado. La serie de cables puede crear un bus eléctrico que se comparte entre todos los dispositivos en la red Ethernet.

En un solo bus, sólo fluye una señal eléctrica en un momento dado según la especificación del Ethernet original, la cual admite el comportamiento de medio dúplex donde un remitente se encuentra en la red. Esto condujo a un aumento de los períodos de latencia. Incluso la introducción de CSMA/CD no redujo el período de latencia. Para superar este problema, se introdujeron los conmutadores de LAN. Los conmutadores LAN tuvieron sólo un dispositivo conectado a ellos y esto permitió la operación full-duplex. Estas soluciones se sobrepusieron a problemas creados por las colisiones y por el CSMA/CD. Debido a que no son posibles las colisiones, la operación full-duplex reduce la congestión Ethernet.

Las ventajas de la operación full-duplex en comparación con el funcionamiento semidúplex 10BaseT no incluye ningún período de latencia antes de enviar las tramas, colisiones y el doble de ancho de banda disponible de 10 Mbps de capacidad en cada dirección.

Las especificaciones para los cuatro principales estándares de Ethernet 10 Mbps se muestran en la Tabla 1.2 al final de esta sección.

Ethernet de alta velocidad

Muchas de las funciones familiares de Ethernet 10 Mbps como CSMA/CD, una variedad de opciones de cableado y el despliegue de los hubs y conmutadores compartidos se mantienen en variantes Ethernet de alta velocidad. El Ethernet de alta velocidad ganó aceptación en el mercado casi al mismo tiempo que la conmutación LAN se convirtió popular. La mayoría de las tarjetas Ethernet de alta velocidad están conectadas a un conmutador o están conectadas a otro dispositivo.

Las dos características clave de Ethernet de alta velocidad, en comparación con Ethernet de 10 Mbps, son: mayor ancho de banda y la negociación automática. La negociación automática permite que una tarjeta o conmutador Ethernet opere a 10 o 100 Mbps. También negocia la operación half-duplex o full-duplex. Si el otro dispositivo no es capaz de negociar automáticamente, se instalará la operación semidúplex a 10 Mbps.

Nota: Los dispositivos lentos deben ser al ajuste que desee el usuario en vez de depender de la negociación automática. Los puertos que se utilizan para dispositivos de usuario final permiten la negociación automática porque estos dispositivos se mueven con frecuencia en relación con los servidores u otros dispositivos de red, como routers.

Ethernet Gigabit

Ethernet Gigabit está construido en base al protocolo Ethernet, y se aumenta la velocidad diez veces hasta 1000 Mbps o 1 gigabit por segundo (Gbps). Esta especificación promete ser un jugador importante en redes troncales de alta velocidad LAN y conexiones de servidor. Varios cambios se han hecho a la interfaz física para mejorar las velocidades de Ethernet de alta velocidad 100 Mbps hasta 1 Gbps. Esto se ha hecho mediante la fusión de IEEE 802.3 Ethernet y ANSI X3T11 Fiber Channel.

Conectores de medios, tipos de medios y sus usosPropósito

Identificar los diferentes tipos de conectores de medios, como RJ-11/RJ-45, MT- RJ, ST / SC, IEEE 1394, de fibra, LC F -Type y USB y describir sus usos.

Identificar los diferentes tipos de medios, tales como Categoría 3, 5, 5e y 6, cables coaxiales, cables de par trenzado y cables de fibra óptica y describir sus usos.

Explicación enfocada

Conectores de medios

RJ-11 (Registered Jack-11): RJ-11 es una conexión de cuatro o seis hilos. Se trata de un cable de teléfono estándar o un conector de módem de computadoras en los EE.UU.

RJ-45 (Registered Jack-45): RJ-45 es similar al conector del cable telefónico RJ- 11, pero es más grande y tiene capacidad para 8 cables. Se utiliza comúnmente para conexiones 10BaseT y 100BaseTX Ethernet. RJ -45 se utiliza en todo tipo de cable de par trenzado, incluyendo la categoría 3, 4 y 5 UTP.

Los diferentes usos del RJ-45 son los siguientes:

Uso de los cuatro cables de un conector RJ - 45 en una red Ethernet (10BaseT) y de la red Token Ring.

Uso de los ocho cables de un conector RJ - 45 en 100BaseVG.

El uso de los mismos cuatro cables del conector RJ -45 como un 10BaseT en 100BaseTX. Sin embargo, el cable pertenece a la categoría 5 en lugar de la categoría 3.

Registered Jack de transferencia mecánica: El Registered Jack de transferencia mecánica (MT- RJ) es un conector dúplex pequeña con dos talones de fibra pre-pulido. Se utiliza para conectar cables de fibra para hardware, este conector se parece al conector RJ -45. La terminación se lleva a cabo mediante la inserción de las dos fibras adheridas en el conector, donde son alineadas a través de una ranura en V. Los intersticios están rellenos de gel de adaptación de índices para mejorar la atenuación y evitar un bajo desempeño. Un dispositivo de sujeción interior mantiene las fibras en posición.

La Figura 1-6 muestra el conector MT-RJ.

Figura 1-6: ConectorMT-RJ

Este tipo de conector es utilizado por cables de fibra óptica de modo sencillo o multi-modo. Punta recta/Conector estándar: Los segmentos de la red de fibra requieren dos cables de fibra: una para la transmisión de datos y el otro para la recepción de datos. Cada extremo de un cable de fibra está equipado con un tapón que puede ser insertado en un adaptador de red, concentrador o conmutador. Los conectores de fibra óptica se utilizan para alinear y unir dos o más fibras entre sí para proporcionar un medio para unir, o desacoplamiento, un transmisor, receptor, o cualquier otro equipo de fibra óptica. La Tabla 1-3 muestra las similitudes y diferencias entre la punta Recta (ST por sus siglas en inglés) y conectores Conector estándar (SC por sus siglas en inglés).

Características Conector SC Conector STTipo Conector de fibra óptica IgualCreado con Una férula de cerámica de

circonio de precisiónIgual

Diseño Férula de 2,5 mm, con mecanismo push-pull y la capacidad de ser conectadas para formar conectores dúplex y múlti fibra

Diseño de férula de 2,5 mm y bayoneta de acoplamiento de conector a adaptador

Fácil identificación La versión de fibra forrada, con cubiertas codificadas con colores para facilitar la identificación de la fibra cuando se terminen en cables de red duplex

Igual

Distancia y confiabilidad Igual IgualDesarrollado por -- AT&T

UsoCable de fibra óptica preferente para instalaciones de cableado y es recomendado por la norma TIA/EIA-568

Se utiliza con Ethernet 10Base-FL y enlaces FIORL

Popularidad -- Más popularTipo de uso En América del Norte, la

mayoría de los cables utilizan un conector SC cuadrada que se desliza y encaja en su sitio cuando se inserta en un nodo o se conecta con otro cable de fibra

Los europeos por el contrario utilizan un conector redondo ST.

Ventajas Está diseñado de forma que se puede configurar para garantizar la polaridad correcta

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está cuando se aparean con un montaje de cable de conexión

Tabla 1-3: Comparación de los conectores ST y SC

Nota: Los conectores de diferentes tipos se pueden comunicar con el uso de adaptadores o acopladores, pero lo mejor es elegir un tipo de conector para toda su red.

IEEE 1394 (FireWire): los conectores FireWire existen como conectores de 4 pines , 6 pines y de 9 pines. Un conector de 6 pines FireWire 400 ofrece un máximo de 7 vatios de energía cuando el sistema esté en funcionamiento. La tensión máxima prevista por este conector es de 12,8 V (sin carga) y 7 W de potencia por puerto.

El FireWire 800 utiliza un conector de 9 pines y proporciona casi 12,8 V en el pin. Este pin se basa en la especificación 1394b. Con el cable adecuado, este conector funciona sin problemas con dispositivos FireWire existentes.

La especificación 1394b se estableció para servir a los requisitos de red de una red doméstica. Esto permite la transmisión más allá de la longitud de 4,5 – metros, establecido originalmente por 1394a. El tipo de soporte bajo esta especificación incluye un cable CAT- 5 no blindado de par trenzado; fibra óptica de plástico (POF); fibra de polímero duro revestido (HPCF) también conocida como fibra óptica de vidrio (GOF); y par trenzado blindado (STP).

Fibra LC: El conector local (LC) de fibra es un factor de forma pequeño (SFF) del conector y es ideal para aplicaciones de alta densidad. Una versión detrás de la pared (BTW) con un conector corto y el arranque está disponible para los requerimientos de ultra compactos.

El conector LC tiene una férula de cerámica de circonio, mide 1,25 mm de diámetro exterior (OD) con un conector pulido (PC) o conector pulido angulado (APC) de cara final, y proporciona la inserción óptima y la pérdida por retorno. Se utiliza en mini - cordeles de diámetro pequeño (1.6 mm/2.0 milímetros), así como cables de 3,0 mm. Están disponibles en formatos pre - montados o sin montar. Los adaptadores LC están disponibles en configuraciones simples y dobles y se ajustan al conector de panel estándar RJ -45. Cuentan con pestillos de paneles auto-ajustables y una selección de las orientaciones de montaje con la polaridad marcada. Se utiliza en Ethernet Gigabit, video, terminación de dispositivo activo, las redes de telecomunicaciones, multimedia, industria y militar. La Figura 1-9 muestra el conector LC de fibra.

Figura1-9: Conector LC de fibra

Conector F: El conector de tipo F proporciona video de cable/satélite/HDTV/DVD y conectividad del módem por cable de banda ancha de alta velocidad en las placas de pared. La Figura 1-10 muestra el conector F.

Figura 1-10: Conector FBus universal en serie (USB): Se trata de un estándar de computadora diseñado para eliminar las conjeturas en la conexión de periféricos en su PC. El diseño del USB está estandarizado por el Foro de Implementadores USB (USBIF). La especificación USB es la versión 2.0 a partir de enero de 2005.

Conectores USB están diseñados para ser robustos. Una lengua de plástico adyacente protege los contactos eléctricos en un conector USB, y todo el conjunto de conexión está protegido por una funda metálica que los encierra. Los dispositivos USB conectados se llenan de energía por sí mismos a través de un solo cable de 5 voltios. Se especifica un determinado segmento del bus para entregar hasta 500 mA. Esto es más que suficiente para poder dar energía a varios dispositivos, aunque este presupuesto debe compartirse entre todos los equipos conectados en serie en un concentrador sin alimentación eléctrica. La Figura 1-11 muestra los conectores USB.

Tipos de soportes

Cable coaxial

Es un cable eléctrico que consta de un cable aislante redondo, rodeado por un separador aislante, seguido de un forro de conducción cilíndrico y una capa aislante final. El cable coaxial es capaz de transportar una señal de alta frecuencia o de banda ancha como una línea de transmisión de alta frecuencia. Las capas que lo rodean ofrecen protección a las señales electromagnéticas de cualquier tipo de interferencia electromagnética externa.

Los cables de redes coaxiales incluyen cables Thicknet y Thinnet. La Figura 1-12 muestra los cables coaxiales Thicknet y Thinnet.

Figura 1-12: Cable Thinnet y Thicknet

Thinnet es cable coaxial más delgado utilizado para redes Ethernet 10Base2 tipo bus. Este tipo de cable es obsoleto. A este cable se le denomina cable RG-58 y tiene un diámetro de 3/16 pulgadas, con una impedancia de 50 ohmios. Los cables Thinnet utilizan conectores de bayoneta (BNC). Para implementar una red local a través Thinnet, se utilizan conectores BNC -T en cada equipo. El bus de la red también debe finalizar en ambos extremos con terminaciones estilo BNC.

El cable Thicknet (ahora obsoleto) fue utilizado en las redes Ethernet de tipo bus más antiguas, que fueron llamadas redes 10Base5. Este cable también es obsoleto. El cable tiene un diámetro de 3/8 de

pulgada, con una impedancia de 50 ohmios. Thicknet puede transportar señales de hasta 500 m y utiliza conectores AUI (Interfaz de Unidad Adjunta).

De par trenzado (UTP, STP)

En un par trenzado, dos conductores están enrollados uno alrededor del otro para cancelar la interferencia electromagnética o diafonía. Cuanto mayor es el número de giros, se reduce la más la diafonía.

Par trenzado sin blindar (UTP) no está rodeado de algún blindaje y se utiliza comúnmente en las líneas telefónicas y redes de computadoras. El par trenzado blindado (STP) tiene una trenza conductora exterior similar a los cables coaxiales y ofrece la mejor protección contra las interferencias. Se utiliza comúnmente en las redes Token Ring.

Cable de categoría 3: Este tipo de medio se utiliza comúnmente para la transmisión de voz y de datos de hasta 16 MHz de frecuencia. Soporta hasta 10 Mbps para Ethernet. Se compone de ocho cables con núcleo de cobre, retorcidos en cuatro pares con tres vueltas por pie. El cable de Categoría 3 se utiliza en la RDSI, Ethernet 10Base-T, 4 Mbps Token Ring y redes 100VG-AnyLAN y POTS desde 1993.

Cable de categoría 5: Este tipo de medio maneja hasta frecuencias de 100 MHz. Es como cable de Categoría 3, excepto que tiene ocho trenzas por metro y se puede utilizar hasta 100 metros. El cable de categoría 5 se utiliza en la mayoría de las redes Ethernet y otras redes, incluyendo FDDI y ATM a 155 Mbps.

Cable de categoría 5e: Este tipo de medio, creado en 1998, es compatible con Ethernet Gigabit o redes de 1 Gbps. La prueba se hace a una frecuencia de 200 MHz. Las pruebas son más estrictas con Cat 5e que con categoría 5 e incluye medidas adicionales, varias de las cuales ayudan a mejorar las características de ruido del cable. Se utiliza en las redes de Ethernet, incluyendo Ethernet Gigabit y otras redes, incluyendo 155 Mbps ATM.

Cable de categoría 6/ISO Clase E: Este tipo de soporte es compatible con Ethernet Gigabit. La prueba se hace a una frecuencia de hasta 250 MHz. Esta especificación ofrece enormes mejoras sobre la categoría 5e, particularmente en el área de desempeño y la inmunidad de ruido externo. Proporciona compatibilidad con estándares anteriores a la Categoría 3, 5 y 5e.

Cables ópticos

El cable de un solo modo de fibra (SMF) utiliza una fibra que tiene un solo núcleo para transmitir los datos, es decir, sólo una señal puede ser enviada o recibida a la vez. Tiene un núcleo de diámetro pequeño (aproximadamente de 5 a 10 micras) y utiliza los diodos láser emisores de luz para crear señales. Permite la transmisión de señales a un alto ancho de banda y a lo largo de distancias de transmisión muy largas. Las señales se transmiten a unos 48 kilómetros antes de que se produzca una distorsión.

El cable de fibra multimodo (MMF) tiene una fibra que permite que se transmitan y reciban múltiples señales de manera simultánea. Tiene un núcleo de diámetro más grande (50, 62.5, o 100 micras) a diferencia del SMF, y permite el uso de fuentes de luz de un diodo emisor de luz de bajo costo (LED). La alineación del conector y acoplamiento en MMF es menos crítico en SMF. También, las distancias de transmisión y ancho de banda de MMF son menos de SMF debido a la dispersión. Las señales pueden viajar aproximadamente 3.000 pies antes de que se produzca una distorsión.