7/26/2019 UNIDAD 14 Y 15

1/14

Elementos del cableado estructurado

Partiendo del subsistema de ms bajo nivel jerrquico, se presenta la siguiente

organizacin:

- Localizacin de cada puesto de trabajo. A cada puesto deben poder llegar todos losposibles medios de transmisin de la seal que requiera cada equipamiento: UP, !P, "ibra

ptica, cables para el uso de transceptores # balums, etc$tera.

- Subsistema horizontal o de planta. %s recomendable la instalacin de una canaleta o unsubsuelo por el que llevar los sistemas de cableado a cada puesto. &as e'igencias de anc(o

de banda pueden requerir el uso de dispositivos especiales para conmutar paquetes de red, o

concentrar # repartir el cableado en estrella. %n este nivel se pueden utilizar todos los tipos

de cableados mencionados: coa'ial, UP, !P, "ibra, etc., aunque alguno de ellos, como el

coa'ial, presentan problemas por su "acilidad de ruptura o su "ragilidad, especialmente enlos puntos de insercin de ))**, con la consiguiente ca+da de toda la red. !lo si el

sistema se compone de un nmero reducido de puestos, el cable coa'ial puede compensar

por su "acilidad de instalacin. Adems, no requiere ningn dispositivo activo o pasivo

para que la red comience a "uncionar. !ubsistema distribuidor o administrador. !e pueden

incluir aqu+ los racs, los distribuidores de red con sus latiguillos, etc$tera.

- Subsistema vertical o backbone.%ste subsistema est encargado de comunicar todos lossubsistemas (orizontales por lo que requiere de medios de transmisin de seal con un

anc(o de banda elevado # de elevada proteccin. Para con"eccionar un bacbone se puede

utilizar: cable coa'ial "ino o grueso /0 1bps2, "ibra ptica u otro tipo de medios detransmisin de alta velocidad. ambi$n se pueden utilizar cables de pares, pero siempre en

con"iguracin de estrella utilizando concentradores especiales para ello. &os bacbones ms

modernos se constru#en con tecnolog+a A1, redes 3445 o 6igabit %t(ernet. %ste tipo de

comunicaciones es ideal para su uso en instalaciones que requieran de aplicaciones

multimedia.

- Subsistema de campus. %'tiende la red de rea local al entorno de varios edi"icios, portanto, en cuanto a su e'tensin se parece a una red 1A7, pero mantiene toda la

"uncionalidad de una red de rea local. %l medio de transmisin utilizado con ma#or

"recuencia es la "ibra ptica con topolog+a de doble anillo.

- Cuartos de entrada de servicios, telecomunicaciones y equipos. !on los lugaresapropiados para recoger las entradas de los servicios e'ternos a la organizacin l+neas

tele"nicas, accesos a 5nternet, recepcin de 8 por cable o sat$lite, etc.2, la instalacin de

la maquinaria de comunicaciones # para los equipamientos in"ormticos centralizados. %n

algunas organizaciones e'isten los tres tipos de espacios9 en otras, el cuarto de equipos

7/26/2019 UNIDAD 14 Y 15

2/14

inclu#e al de telecomunicaciones # el de entrada de servicios es sustituido por un armario

receptor. Aunque no es estrictamente indispensable, se recomienda un cuarto de

comunicaciones por cada planta.

i!ura "."#.ableado estructurado desde el cuarto de comunicaciones (asta el usuario"inal.

&a especi"icacin de cableado estructurado e'ige que los cables no superen los ;0 m de

longitud, teniendo en cuenta que se pueden aadir /0 m ms para los latiguillos inicial #

"inal, de modo que el canal de principio a "in no supere los /00 m, que es la distancia

permitida por los cables UP de categor+a

7/26/2019 UNIDAD 14 Y 15

3/14

'(%)$) %%%. $*+'%EC'*$ )E *E)ES

&as redes de computadoras permiten la transmisin de in"ormacin entre di"erentes computadoras. Por otrolado la arquitectura de comunicaciones, bsicamente, es la especi"icacin "uncional del sistema # sus

componentes. %sta especi"icacin no de"ine cmo (a# que implementar la arquitectura, sino que solamente

decsribe los elementos de la misma # su disposicin. A continuacin se presentan algunos caracter+sticas de

arqs. 4e redes:

B+' ES '($ $*+'%EC'*$ )E *E)ES

S/L'C%0( EC(/L01%C$ 2$*$ $2/3$* L/S 2*/CES/SC*4%C/S )EL (E1/C%/

)E%(E '( 2E*%L ES$()$* 5$S$)/ E( L$ %L/S/4$ )EL/S S%SE6$S $5%E*/S

%(E1*$ )%7E*S$S EC(/L/14$S )E C062'/ 3ELEC/6'(%C$C%/(ES

ES '( 6/)EL/ )E S/L'C%/(ES 3 $LE*($%7$S

$C%L%$ L$ (/*6$%7%)$) )E %

7/26/2019 UNIDAD 14 Y 15

4/14

Antes de describir cada una de las arquitecturas, es necesario conocer sobre la normaIEEE802 que es un estndar para las redes de rea local, la cual permite que losusuarios elijan a qu fabricante comprar la red sin encontrarse con una incompatibilidadtotal entre equipos. Para lograrlo fu necesario dividir en dos niveles esta norma:

MAC(Medium Access Control): Controla el acceso al medio de transmisin que escompartido. Es diferente para cada tipo de red, de acuerdo con la tcnica que se emplee.

LLC(Logical Link Control): Cubre el resto de las funciones del nivel de enlace de OSI. Esigual para todas las redes y, por lotanto es aqu donde se realiza la convergencia.

.1. Arquitecturas bsicas

Estudiaremos las arquitecturas bsicas que en la actualidad se utilizan en las diferentesaplicaciones de red.

1.1. ArcNet

1.2. Ethernet

Segn el estndar o norma IEEE802 establece que esta arquitectura est orientada ausarse en entornos comerciales y en pequeos entornos industriales. Es la ms popular

de entre las redes de rea local y parece tener bastante futuro por las versiones de 100mbps y 1 Gbps, que ya han sido implementados con xito.

Segn MAC se trata de una red construidas alrededor del protocolo de acceso al mediodonde las estaciones "escuchan" primero y despus transmiten. Si se produce unacolisin, las estaciones involucradas vuelven a intentar transmitir por ranuras de formaaleatoria.

Existen diferentes tipos de ethernet descritos a travs de cierta nomenclatura:

+ Velocidad (Mbps): 10, 100, 1000(1G)+ Tipo de transmisin: banda base(BASE), banda ancha(BROAD)+ Longitud mxima del segmento (100m)P.ejemplo: 10BASE5 ES VELOCIDAD 10 BANDA BASE Y 5 SEGMENTOS DE 100 MTS.Hay tambin 10BASE2, 10 BASET(PAR TRENZADO), 10BASEF(USA FIBRA PTICA)

1.1. Token Ring

7/26/2019 UNIDAD 14 Y 15

5/14

Est orientada a usarse en entornos comerciales y pequeos entornos industriales.Tambin es de uso domstico o en grandes centros de produccin. Fue creada por IBM.

Token Ring es una red cn topologa fsica de anillo mediante el paso de un testigo (token),se trata de una tcnica de acceso al medio por selecci. Existe una estacin que haceuna funcin especial: el monitor del anillo, el cual tiene funciones asociadas:

Garantizar que haya un y slo un testigo circulando por el anillo.

Retirar tramas del anillo

Aadir tiempo de retardo artificial cuando el testigo no cabe en el anillo, es decircuando los primeros bits del testigo alcanzan a la estacin que los emite antes deque termine de transmitirlos.

1.1. Aplle Talk

1.2. FDDI Y CDDI

FDDI(Fiber Distribuited Data Interface).- Es una MAN , que sigue un estndar ANSI, peroque fue creada pensando en la compatibilidad con la norma IEEE802. Suscaractersticas generales son:

1) Est orientado hacia las redes de rea metropolitana, cuya cobertura es de 100 km

2) Tiene 2 entornos de aplicacin: Red Backend y Red Backbone

La Red backend son varias estaciones conectadas a un medio.

La red Backbone tiene la funcin principal de interconectar a otras redes

3) Velocidad de 100 Mbps

4) Topologa fsica de anillo5) Tcnica de acceso al medio: paso de testigo6) Topologa lgica de anillo7) Medio fsico: fibra ptica8) Soporta el orden de 500 nodos, aunque no todos transmiten al mismo tiempo

Diferencias entre Token Ring y FDDI:

7/26/2019 UNIDAD 14 Y 15

6/14

FDDI sigue la misma idea que token ring, pero la diferencia en el tamao de las reasque se pretende que cubran las redes con uno u otro estndar hace que haya diferenciadentre ambos. Veamos algunas:

a.En FDDI el testigo se libera nadamas al terminar de transmitir y en el anillo no

b.En FDDI cada estacin tiene su propio reloj

c.La monitorizacin en FDDi es distribuda.

d.En FDDI la topologa fsica es de doble anillo.

$rquitectura 8estructura l!ica9

&a arquitectura %t(ernet puede de"inirse como una red de conmutacin de paquetes de

acceso mltiple medio compartido2 # di"usin amplia CDroadcastC2, que utiliza un medio

pasivo # sin ningn control central. Proporciona deteccin de errores, pero no correccin.

7/26/2019 UNIDAD 14 Y 15

7/14

%l acceso al medio de transmisin2 est gobernado desde las propias estaciones mediante

un esquema de arbitraje estad+stico.

&os paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones di"usin amplia2, siendocada estacin responsable de reconocer la direccin contenida en cada paquete # aceptar los

que sean dirigidos a ella E@F.

%t(ernet realiza varias "unciones que inclu#en empaquetado # desempaquetado de los

datagramas9 manejo del enlace9 codi"icacin # decodi"icacin de datos, # acceso al canal.%l manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones, escuc(ando

(asta que el medio de transmisin est libre antes de iniciar una transmisin solo un

usuario utiliza la transmisin cada vez -Danda base-2. %l manejo de colisiones se realizadeteniendo la transmisin # esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo.

%'iste un mecanismo por el que se env+an paquetes a

intervalos no estndar, lo que evita que otras estaciones

puedan comunicar. %s lo que se denomina captura delcanal.

:" )ata!ramas Ethernet

%l "ormato de los paquetes 2)'s CProtocol 4ata UnitsC2puede verse en la "igura adjunta EGF9 un datagrama %t(ernet

inclu#e: Un pre;mbulo9 campos de direccin de ori!en#de destino9 tipo de campo9 campo de datos, # c(equeo deintegridad CSC3rame (ec !equenceC2.

(ota: %n la pgina adjunta se muestran algunos datos de undatagrama %t(ernet tal como es mostrado por un dispositivo

de proteccin C3ireHallC2 que los analiza para decidir si

deben ser transmitidos I/J.GHJ2

:".

7/26/2019 UNIDAD 14 Y 15

8/14

donde van dirigidos los mensajes. Aunque en modo de "uncionamiento normal las tarjetas

de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccin,es posible utilizar programas que permiten situar una 75 en modo CpromiscuoC. 4e "orma

que sea capaz de escuc(ar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccin

1A, entre ellos tcpdump HHH.tcpdump.org, una (erramienta mu# verstil

especialmente utilizadas en tareas de seguridad in"ormtica que permite capturar lospaquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccin establecido por el

usuario.

5ndicar a este respecto que cada 75 tiene un nmero de identi"icacin direccin2 de >b#tes que es nico en el mundo # no se repite algo as+ como la (uella dactilar de una

persona29 el denominado 6$CC1edia Access ontrolC2. %sta direccin est contenida enel (ardHare de la tarjeta o adaptador de red # no puede=debe ser alterado E bits que se utiliza para identi"icar el tipo deprotocolo de alto nivel que est siendo utilizado en la red %t(ernet. !eala por tanto el tipo

de dato que est siendo transportado en el campo de datos del paquete.

omo resumen, podemos indicar que la cabecera de un datagrama %t(ernet tiene /G

b#tes repartidos as+: > D. direccin de origen L > D. direccin de destino L J D.

tipo=longitud.

:".> %l campo de datosdel datagrama puede variar entre un m+nimo de G> # un m'imode /

7/26/2019 UNIDAD 14 Y 15

9/14

realiza a su vez el mismo clculo con los datos recibidos # los compara con el valor del

campo 3! del datagrama recibido. !i e'iste discordancia se solicita el reenv+o delpaquete errneo.

:> 6ecanismo de colisiones

%l protocolo CS6$AC)Carrier !ense 1ultiple Access Hit( ollision 4etectionC2utilizado en %t(ernet. !e basa en que cuando un equipo )EC4ata erminal %quipmentC2conectado a una &A7 desea transmitir, se mantiene a la escuc(a (asta que ningn equipoest transmitiendo es la parte CSCarrier !enseC del protocolo29 una vez que la red esten silencio, el equipo env+a el primer paquete de in"ormacin.

(ota: %l (ec(o de que cualquier 4% pueda ganar acceso a la red es la parte 6$C1ultpleAccessC del protocolo. %l modo %t(ernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en elprotocolo Alo(a, desarrollado en la la Universidad de IaHaii para un sistema de

comunicaciones entre las islas.

A partir de este momento entra en juego la parte C)Collision 4etectionC2, que seencarga de veri"icar que los paquetes (an llegado a su destino sin colisionar con los quepudieran (aber sido enviados por otras estaciones por error. %n caso de colisin, los 4%s

la detectan # suspenden la transmisin9 cada 4% esperen un cierto lapso, pseudo aleatorio,

antes de reiniciar la transmisin.

ada segmento de una red %t(ernet entre dos router, bridges o sHitc(es2 constitu#e lo quese denomina dominio de tiempo de colisioneso dominio de colisiones%t(ernet.

!e supone que cada bit permanece en el dominio un tiempo m'imo C!lot timeC2 de J

Ms algo ms de J< millon$simas de segundo2, lo que signi"ica que en este tiempo debe(aber llegado al "inal del segmento.

!i en este tiempo la seal no (a salido del segmento, puede ocurrir que una segunda

estacin en la parte del segmento an no alcanzado por la seal, pueda comenzar a

transmitir, puesto que su deteccin de portadora indica que la l+nea est libre, dado que laprimera seal an no (a alcanzado a la segunda estacin. %n este caso ocurre un acceso

mltiple 1A C1ultiple AccessC2 # la colisin de ambos datagramas es inevitable.

(ota: omo la velocidad de propagacin de las ondas electromagn$ticas es de J.;;N; /0?m=s, la seal %t(ernet puede recorrer apro'imadamente una distancia de N>NG m. en el C!lottimeC. bserve tambi$n que a la velocidad estndar /0Dase, de /0 1b=s, cada bit ocupa

una longitud de unos J; metros J.;;N; /0?= /0 /0>O J;.; m=b2. !in embargo, en realidad

las colisiones no se producen porque el tendido de redes sea ma#or que los N>NG metrostericos, sino porque dentro del dominio, se producen retrasos en la propagacin de la seal

debido principalmente a (ubs # otros elementos de"ectuosos, inclu#endo las propias 4%s.

&os s+ntomas de una colisin dependen del medio de transmisin utilizado. %n el caso de

cable coa'ial, la seal del cable, que normalmente est constituida por ceros # unos n+tidos,contiene estados intermedios. &a inter"erencia produce en algunos puntos un

7/26/2019 UNIDAD 14 Y 15

10/14

debilitamiento de la seal, cu#a amplitud se cancela, mientras que en otros se produce un

re"orzamiento, duplicndose su amplitud al doble del m'imo permitido9 esta condicin desobretensin es detectada por los nodos. %n cambio, cuando se utiliza cable de par

trenzado, el s+ntoma es que e'iste seal en el par mientras que simultneamente se

recibe tambi$n seal por el par K.

%stos estados en que la calidad de la seal no es adecuada, son detectados como erroresS+Es C!ignal Qualit# %rrorsC2, # el dispositivo emisor env+a un mensaje de error.4espu$s de este mensaje los dos 4%s esperan un tiempo que raramente es el mismo2

antes de reiniciar la transmisin.

(ota: %l mensaje de error es de NG bits9 como (emos visto, los /J primeros estndestinados a in"ormar sobre el receptor # emisor del mensaje.

%n la operacin de una red %t(ernet se considera normal una cierta tasa de colisiones,

aunque debe mantenerse lo ms baja posible. %n este sentido una red normal debe tener

menos de un /R de colisiones en el total de paquetes transmitidos pre"eriblemente pordebajo del 0.

7/26/2019 UNIDAD 14 Y 15

11/14

E

7/26/2019 UNIDAD 14 Y 15

12/14

nueva caracteristica en la capacidad de conectar con redes %t(ernet, anillo con testigo #

Protocolo de control de transmision=Protocolo 5nternet P=5P, ransmission ontrol

Protocol=5nternet Protocol2 mediante el uso de puentes bridges2 # encaminadores routers2.

%sto es posible porque la version nueva soporta la norma de control de enlace logico 5%%%

?0J.J.

6etodo de acceso a la $*Cnet.-

AKnet utiliza un protocolo de bus de toen que considera a la red como un anillo logico.

%l permiso para transmitrir un toen se tiene que turnar en el anillo logico, de acuerdo con

la direccion de la tarjeta de inter"az de red de la estacion de trabajo, la cual debe "ijarse

entre / # J

7/26/2019 UNIDAD 14 Y 15

13/14

/E(

%l testigo /E(2 pasa a cada equipo en la serie por ejemplo G, # as+sucesivamente2, cada equipo toma nota de que el paquete no va dirigido a $l # Trec(aza

que, en e"ecto, la VatribucinW que a la siguiente computadora %n la serie.

Una vez que el paquete o "ic(a llega a la computadora ; a la que los datos se dirige2, esagarr Tde nuevo # de un intercambio de datos se produce de los datos se libera a la

computadora ;, # el ordenador in#ecta Tun acuse recibo en el toen. %l testigo con el

acuse de recibo2 se lanza de nuevo en la red, el procedimiento de la cadena por ejemplo, se

desplazan a las computadoras ;, /0, etc2 con cada uno de nuevo Trec(azar el testigo, #a queno est dirigido a ellos.

Una vez que la razn llega a omputer @ que es el VremitenteW del paquete de datos2, la

razn es de nuevo Tagarr, con el mensaje de acuse de recibo que se diga, en cierto sentido,

el testigo es vaciada de su contenido por el equipo original que env+a X envi en su camino,listo para su uso por otro equipo.

oken *in! velocidad de &uncionamiento y la popularidad

Aunque el proceso puede parecer complicado, la velocidad de transmisin de datos es

e'tremadamente rpido # el movimiento de la razn se mide en microsegundos. %l oenKing tambi$n lleva incorporados en la recuperacin # el sistema de gestin para garantizar

el sistema de no dar paso a los de"ectos o problemas.

7/26/2019 UNIDAD 14 Y 15

14/14

Aunque el sistema de red oen King parece ser "iable # rpido, sus primeras etapas dedesarrollo se vieron a"ectadas con los problemas # las cuestiones que (izo parecen ser

menos con"iable # e"iciente que el sistema de red %t(ernet.%stos llevaron a su posterior

declive, con %t(ernet en la actualidad en un estimado de N0 por ciento de lascon"iguraciones de &A7 en todo el mundo.