Práctica 18: Enlace Wi-Fi a 5 Ghz.

Una empresa tiene sucursales en las poblaciones de Don Benito, Villanueva, Castuera y Cabeza del Buey. Cada sucursal posee 3 PCs conectados inalámbricamente en la oficina con seguridad WEP.

La práctica consiste en realizar los enlaces necesarios para que desde cada localización se pueda acceder a una carpeta compartida existente en uno de los PCs, cuya IP es 192.168.247.173.

[3 + 3 + 3 + 3 PCs] + [1+1+1+1 APs] + [1+2+2+1 Bridges] =>> Total = 22 IPs

Por tanto, el rango de IPs para los 22 equipos correspondiente, necesitará una máscara:

2⁵ - 2 = 32 – 2 = 30 > 22 equipos      Máscara de red = 255.255.255.224

y según la IP del equipo con la carpeta compartida:

IPs válidas:  192.168.247.160    192.168.247.161 –> 192.168.247.190    192.168.247.191

Para la realización de los enlaces punto-a-punto se utilizará los Puntos de Acceso de la marca Osbridge, más concretamente el modelo Osbridge 5GXi.

El Osbridge 5GXi es un cliente bridge wireless para exteriores. Puede funcionar como Access Point Client, Infrastructure Client, PtP Bridge, WPM Client, hacia puntos de acceso OSBRiDGE 5G u otros puntos de acceso con standard 802.11a, soportando hasta un máximo de 25Mbps de transferencia reales. Antena planar de 23dBi integrada y hasta 47dBm de potencia, seguridad WEP 40/128, TKIP y AES. Soporte POE con inyector incluido.

Esquema de la práctica (pincha en la imagen para ampliarla).

 

OSBRIDGE 5GXi - Manual Configuración (WifiSafe)

Leer más ...

PoE (Power over Ethernet)

     PoE (Power over Ethernet) es una tecnología que permite la alimentación eléctrica de dispositivos de red a través de un cable UTP / STP en una red ethernet. PoE se rige según el estandar IEEE 802.3af y abre grandes posibilidades a la hora de dar alimentación a dispositivos tales como cámaras de seguridad, teléfonos o puntos de acceso inalámbricos.

      Actualmente existen en el mercado varios dispositivos de red como switches o hubs que soportan esta tecnología. Para implementar PoE en una red que no se dispone de dispositivos que la soporten directamente se usa una unidad base (con conectores RJ45 de entrada y de salida) con un adaptador de alimentación para recoger la electricidad y una unidad terminal (también con conectores RJ45) con un cable de alimentación para que el dispositivo final obtenga la energía necesaria para su funcionamiento, todo ello sin interferir para nada en los datos que transmite el cable.

Tipos de POE.

• POE convencional.- Para aquellos aparatos que no soportan directamente la normativa 802.3af, se ha ideado una solución intermedia, que se basa en el uso de un injector y un spliter. El primero se encarga de 'meter' la corriente dentro del cable de red, y el spliter la recupera para conectarla directamente al punto de acceso.

  Este tipo de poe no se somete a ninguna normativa concreta, simplemente son dispositivos ideados específicamente para ciertos aparatos, habiendo 'PoEs que trabajan a 5,9 o 12 voltios.

• POE 802.3af.- Estos aparatos inyectan una tensión de 48v y una potencia máxima de 14w. Estos 48v proporcionan margen suficiente para que se mantenga una tensión adecuada incluso en cables de 100 Metros de longitud, ya que normalmente los puntos de acceso trabajan a 5 o 12v y son ellos quienes regulan la tensión que entra hasta adecuarla al valor que necesitan.

     Es imprescindible que el aparato que vaya a recibir la alimentación del POE soporte esta normativa, ya que si no corremos el riesgo de provocar graves averías en él o incluso en el propio POE.

Utilización

     El POE es un accesorio que se hace indispensable una vez que se ha usado. Permite llevar la alimentación eléctrica hasta un punto de acceso en exteriores usando el mismo cable de red. Esto supone un importantísimo ahorro de costes y tiempo, ya que ahora no es necesario hacer una instalación eléctrica paralela al cable de red, con los inconvenientes que ello conlleva respecto a la intemperie.

El PoE permite:

• Que se ahorre una gran cantidad de tiempo en instalaciones exteriores.
• Tener un importante ahorro para el cliente, que no tiene que pagar una instalación adicional y su mano de obra correspondiente.
• Desconectar remotamente los equipos alimentados en caso necesario.

Leer más ...

Antenas Wireless.

     Una antena es un dispositivo que permite la emisión y recepción de ondas electromagnéticas (ondas de radio), es decir, convierten las señales electromagnéticas en eléctricas y viceversa.

     Todos los equipos Wi-Fi ya incorporan sus propias antenas. No obstante, cuando se desea disponer de una red de mayor alcance o cobertura resulta conveniente sustituir la antena incorporada en el equipo por otra con mayor ganancia.

     Una antena es un dispositivo destinado a la radiación y/o captación de ondas radioeléctricas. Una antena puede funcionar como emisor (radia) como receptor (capta), siendo el equipo de radio el que se use para transmitir y recibir.

Conceptos generales.

• La ganancia.- Es una característica importante en una antena. Viene a ser el grado de amplificación de la señal. Una antena es mejor cuanto mayor ganancia tiene. La ganancia se mide en decibelios (dB) y se representa en dBi y se calcula como el logaritmo de una relación de valores y toma como referencia la antena isotrópica (omnidireccional).
• La relación señal/ruido.- Uno de los mayores inconvenientes de los sistemas de radio es que, además de los datos, también se transmite ruido. Una transmisión se recibirá mejor cuanto más potente sea la señal de los datos en comparación con los ruidos. La relación se expresa en decibelios (dB) y es una escala exponencial, es decir, que un valor de 10 dB indica que la señal tiene 10 veces más potencia que el ruido, mientras que 20 dB indica 100 veces más señal (y no 20 veces).
• Patrón de radiación.- Es un gráfico o diagrama polar sobre el que se representa la fuerza de los campos electromagnéticos radiados pon una antena y depende del modelo de antena. El patrón de radiación puede ser representado en dos planos perpendiculares conocidos con los nombre de “azimut” y “elevación”.
• Apertura del haz.- Representa la separación angular entre los dos puntos del lóbulo principal del patrón de radiación donde el valor de la energía electromagnética es la mitad de la original (-3 dB). Se expresa en grados y se suele representar sobre el plano horizontal.
• Polarización.- Describe la orientación de los campos electromagnéticos que irradia o recibe la antena. La polarización de las antenas de ambos extremos de la comunicación debe ser la misma para minimizar la pérdida de ganancia. Las más comunes son:
  • Vertical.- Cuando el campo eléctrico generado por la antena es vertical con respecto al horizonte terrestre (de arriba abajo).
  • Horizontal.- Cuando el campo eléctrico generado es paralelo al horizonte terrestre.
  • Circular.- Cuando el campo eléctrico generado por la antena va rotando de vertical a horizontal. y viceversa, creando movimientos circulares en todas direcciones.
  • Elíptica.- Cuando el campo eléctrico se mueve como en la polarización circular pero con desigual fuerza en las distintas direcciones.

Tipos de antenas.

     Las antenas de redes inalámbricas se pueden dividir en tres tipos principales:

• Antena omnidireccionales
       Orientan la señal en todas direcciones con un haz amplio pero de corto alcance. Si una antena direccional sería como un foco, una antena omnidireccional sería como una bombilla emitiendo luz en todas direcciones pero con una intensidad menor que la de un foco, es decir, con menor alcance.
       Las antenas Omnidireccionales "envían" la información teóricamente a los 360 grados por lo que es posible establecer comunicación independientemente del punto en el que se esté. En contrapartida el alcance de estas antenas es menor que el de las antenas direccionales.
       El alcance de una antena omnidireccional viene determinado por una combinación de los dBi de ganancia de la antena, la potencia de emisión del punto de acceso emisor y la sensibilidad de recepción del punto de acceso receptor. A mismos dBi, una antena sectorial o direccional dará mejor cobertura que una omnidireccional.

• Antenas direccionales (o directivas)
       Orientan la señal en una dirección muy determinada con un haz estrecho pero de largo alcance. Una antena direccional actúa de forma parecida a un foco que emite un haz concreto y estrecho pero de forma intensa (más alcance).
       Las antenas Direccionales "envían" la información a una cierta zona de cobertura, a un ángulo determinado, por lo cual su alcance es mayor, sin embargo fuera de la zona de cobertura no se "escucha" nada, no se puede establecer comunicación entre los interlocutores.
       El alcance de una antena direccional viene determinado por una combinación de los dBi de ganancia de la antena, la potencia de emisión del punto de acceso emisor y la sensibilidad de recepción del punto de acceso receptor.

  • Antena panel o patch.- Es una antena plana para ser montada en la pared. Emite energía siguiendo un modelo semiesférico. Tienen ganancias de 12 a 22 dBi.
  • Antena yagui.- Es una antena direccional con apertura de haz de entre 15 y 60 grados y una ganancia de 6 a 21 dBi. Suelen estar montadas en el interior de una cobertura cilíndrica.
  • Parabólica.- Tiene forma de disco cóncavo con la que se consigue unos haces muy direccionales. Útiles para comunicaciones punto a punto y se pueden conseguir ganancias hasta 27 dBi. Existen en configuraciones redondas, cuadradas, mayadas, etc.

• Antenas sectoriales.
       Son la mezcla de las antenas direccionales y las omnidireccionales. Las antenas sectoriales emiten un haz más amplio que una direccional pero no tan amplio como una omnidireccional. La intensidad (alcance) de la antena sectorial es mayor que la omnidireccional pero algo menor que la direccional. Siguiendo con el ejemplo de la luz, una antena sectorial sería como un foco de gran apertura, es decir, con un haz de luz más ancho de lo normal.
       Para tener una cobertura de 360º (como una antena omnidireccional) y un largo alcance (como una antena direccional) deberemos instalar o tres antenas sectoriales de 120º ó 4 antenas sectoriales de 80º. Las antenas sectoriales suelen ser más costosas que las antenas direccionales u omnidireccionales.

Tipos de conectores.

     La mayoría de los equipos Wi-Fi disponen de un conector para enchufar una antena externa. Habitualmente la antena se une con el equipo Wi-Fi a través de un cable. Dicho cable introduce pérdidas en la señal que van desde los 0,05 a 1 dB por metro. Los cables más utilizados son los de tipo LMR, fabricados por Times Microwave Systems.

     Las antenas no suelen disponer de un conector del mismo tipo que los adaptadores de red, por lo tanto se necesita de un adaptador que los conecten  con sus conectores correspondiente, denominados “pigtails”.

     Los tipos de conectores más comunes son:

• N (Navy – marina).- Es el conector más habitual en las antenas de 2,4 Ghz. Es de tipo rosca.
• BNC.- Es un conector usado en las redes Ethernet tipo 10Base2. No es muy apto para trabajar en la frecuencia de 2,4 Ghz.
• TNC.- Es la versión roscada del conector BNC.
• SMA.- Son conectores muy pequeños que van roscados y trabajas en frecuencias de hasta 18 Ghz.
• SMC.- Una versión todavía más pequeña de los conectores SMA. Su mayor inconveniente es que sólo son utilizables con cables muy finos. El conector SMB es una versión que se conecta y desconecta más fácilmente.
• APC-7.- Cable con muy poca pérdida y muy caro. Tiene la particularidad de que no tiene sexo.

 

¿Qué antena elegir?

     Las antenas direccionales se suelen utilizar para unir dos puntos a largas distancias mientras que las antenas omnidireccionales se suelen  utilizar para dar señal extensa en los alrededores. Las antenas sectoriales se suelen utilizan cuando se necesita un balance de las dos cosas, es decir, llegar a largas distancias y a la vez, a un área extensa.

     Si necesita dar cobertura de red inalámbrica en toda un área próxima (una planta de un edificio o un parque por ejemplo) lo más probable es que utilice una antena omnidireccional. Si tiene que dar cobertura de red inalámbrica en un punto muy concreto (por ejemplo un PC que está bastante lejos) utilizará una antena direccional, finalmente, si necesita dar cobertura amplia y a la vez a larga distancia, utilizará antenas sectoriales.

     Para tener una cobertura de 360º (como una antena omnidireccional) y un largo alcance (como una antena direccional) deberemos instalar o tres antenas sectoriales de 120º ó 4 antenas sectoriales de 80º, aunque siempre hay que valorar su costo.

     Una antena direccional oscilará su apertura horizontal entre los 4º y los 40º y una antena sectorial oscilará entre los 90º y los 180º. La apertura vertical debe ser tenida en cuenta si existe mucho desnivel entre los puntos a unir inalámbricamente. Si el desnivel es importante, la antena deberá tener mucha apertura vertical.

     Por lo general las antenas, a más ganancia (potencia por decirlo de algún modo) menos apertura vertical. En las antenas direccionales, por lo general, suelen tener las mismas aperturas verticales y horizontales.

Leer más ...

Redes Wifi y II.

Topología Inalámbrica.

     La topología es la disposición lógica (aunque la disposición física también se pueda ver influida) de los dispositivos intervinientes en la red inalámbrica.

• Topología Ad-Hoc (o IBSS). Cada dispositivo se puede comunicar con todos los demás. Cada nodo forma parte de una red de igual a igual (Peer to Peer), para lo cual sólo se necesita el disponer de un SSID igual para todos los nodos y no sobrepasar un número razonable de dispositivos que hagan bajar el rendimiento. No necesita de puntos de accesos intermedios. A más dispersión geográfica de cada nodo más dispositivos pueden formar parte de la red, aunque algunos no lleguen a verse entre sí.

• Topología Infraestructura (o BSS). Existe un nodo central (Punto de Acceso WiFi) que sirve de enlace para todos los demás (Tarjetas de Red Wifi). Este nodo sirve para encaminar las tramas hacia una red convencional o hacia otras redes distintas. Para poder establecerse la comunicación, todos los nodos deben estar dentro de la zona de cobertura del AP.

• Modo ESS.- Este modo permite unir distintos puntos de acceso para crear una red inalámbrica con una amplia cobertura. Una red ESS está formada por múltiples redes BSS. Las distintas redes BSS se pueden poner pegadas unas a otras para conseguir tener una continuidad de servicio en toda la red ESS.

     Un nodo no puede estar configurado en modo Ad-Hoc e Infraestructura a la vez, lo que sí puede es configurar el nodo de forma distinta según lo que interese en cada momento.

     Las comunicaciones Ad-Hoc son fáciles de configurar y resultan interesantes cuando se necesita establecer una comunicación entre 2 equipos. Sin embargo, el modo Infraestructura es más adecuado para crear redes permanentes (aunque sean de 2 equipos).

• El modo Infraestructura ofrece una mayor alcance que el modo Ad-Hoc. Los equipos no tienen por qué estar dentro del área de cobertura el uno del otro. Al tener un punto de acceso intermedio pueden, al menos, duplicar su distancia.
• El punto de acceso permite compartir el acceso a Internet entre todos los terminales que forman la red, sean dos o cientos.
• El punto de acceso permite crear redes con un mayor número de equipos y ofrece características de gestión de la comunicación, que no ofrece el modo Ad-Hoc.

Dispositivos y adaptadores.

     Existen varios dispositivos que permiten interconectar elementos Wi-Fi, de forma que puedan interactuar entre sí.

Adaptadores Inalámbricos de red.

     Los adaptadores de red son las tarjetas o dispositivos que se conectan a los equipos para que puedan funcionar dentro de una red inalámbrica, denominadas tarjetas NIC (Network Interface Card, o Tarjeta de Interface de Red).

     Son fundamentalmente estaciones de radio que se encargan de comunicarse con otros adaptadores (ad-hoc) o con un punto de acceso (infraestructura).

• Adaptadores PCMCIA.- Estos adaptadores son casi de uso exclusivo de ordenadores portátiles. Son tarjetas que tienen un tamaño similar a una tarjeta de crédito y que se insertan en las ranuras PC Card de los ordenadores portátiles.

• Adaptadores miniPCI.- Este tipo de adaptador, usados habitualmente por los portátiles y los routers inalámbricos, es un pequeño circuito similar a la memoria de los ordenadores portátiles. Incluye la antena, aunque en la mayor parte de los dispositivos se puede incorporar una antena externa adicional.

• Adaptadores PCI.- Son dispositivos PCI, similares a las tarjetas de red que hemos visto anteriormente y que llevan una pequeña antena para recepción-emisión de la señal. Su uso esta indicado en ordenadores de sobremesa. 

• Adaptadores USB.- Son muy habituales, por su precio y facilidad para instalarlo pudiendo ser usado en cualquier ordenador que disponga de puertos USB, sea sobremesa o portátil, incluso es posible adaptarlos a cualquier aparato electrónico que disponga de ese tipo de conexión.

Punto de Acceso (Access Point).

     El Punto de Acceso es un dispositivo que permite a los equipos y a otros dispositivos equipados con función inalámbrica comunicarse con una red con cable. También se utiliza para ampliar el alcance de una red inalámbrica. Conecta dispositivos de comunicación inalámbrica entre sí para formar una red inalámbrica. Suelen coexistir  en una red inalámbrica (para dar movilidad a los usuarios) junto con una red cableada.

      Es habitual que los puntos de acceso se utilicen como pasarela de conexión con otras redes(por ejemplo Internet). Funcionan a modo de emisor remoto, es decir, en lugares donde la señal Wi-Fi del router no tenga suficiente radio se colocan estos dispositivos, que reciben la señal bien por un cable UTP que se lleve hasta él o bien que capturan la señal débil y la amplifican.

     Por norma general son pequeños aparatos de las que sobresalen una, dos o tres antenas, pero que interiormente podemos encontrar:

• Un equipo de radio.- Viene integrado en un conjunto de chips que tiene por objetivo principal el comunicarse con los demás terminales, los cuales, es recomendable que para tener completa compatibilidad deben tener chips de los mismos fabricantes. Funcionan a 2,4 Ghz. en 802.11b/g y a 5 Ghz en 802.11a.

• Antenas.- Pueden ser externas y también internas.

• Software (Firmware).- Entorno de gestión de las comunicaciones. Ofrecen determinadas características que son configurables, del tipo seguridad o de gestión de red, así como interfaz basada en web.

• Puertos de conexión.- Disponen de puertos para conectar con redes cableadas.

  • Puertos 10/100Base-T (RJ-45).- Por norma general de 2 a 4 puertos haciendo de hub para conectar equipos de red Ethernet.
  • Puerto UpLink.- Puerto especial para conectar otro hub o switch.
  • Puerto serie RS-232.- Para conectar un modem de red telefónica (RTB o RDSI) que puede ser usada como acceso de seguridad en caso que falle la conexión de banda ancha.
  • Puerto paralelo o USB.- Donde se conecta una impresora para compartirla en red sin tener que depender de un PC encendido y consumiendo sus recursos.
  • Puerto de antena exterior.- Para poder instalar una antena de mayor alcance.

Bridge.

     Un bridge (puente) es un dispositivo que interconecta dos redes. Una vez interconectadas, los equipos de una red pueden ver y comunicarse con los equipos de la otra red, como si todos formaran parte de la misma red. La mayoría de los puntos de acceso hacen las funciones de bridges al poder interconectar la red inalámbrica con la cableada.

     El bridge inalámbrico difiere algo del punto de acceso en que interconecta dos redes remotas (cableadas o no) mediante una conexión inalámbrica. Estas dos redes pueden ser interconectadas también mediante cable.

     La interconexión inalámbrica requiere de al menos dos equipos en modo “bridge”, uno en cada extremo. También puede usarse para extender el área de cobertura de la red wireless, sobre todo cuando se usa para conectar zonas localizadas en edificios distintos, o que no tienen una visibilidad directa para poder utilizar antenas externas direccionales.

Repetidor.

     El concepto de "estación de enlace" o "repetidor" permite ahorrar en costes de cables y contribuye a crear una infraestructura inalámbrica mediante la transmisión de las señales a rincones lejanos y reflectantes, así como a las zonas de difícil acceso en las que la cobertura inalámbrica es irregular y la implantación de cables no resulta factible. El repetidor resulta perfecto para aumentar la cobertura en zonas extensas: casas de varios pisos, almacenes, espacios públicos, "puntos de conexión" inalámbrica, áreas exteriores... cualquier lugar donde se necesite cobertura adicional para la red inalámbrica.

Leer más ...

Estándares IEEE 802.3. Estándar Ethernet.

Arquitectura de red ETHERNET

      Las arquitecturas de red proveen diferentes medios para resolver un problema común (mover datos rápida y eficientemente sobre el medio de la red). La arquitectura de red en particular que se esté usando (e.g. Ethernet), no sólo definirá la topología de la red, sino también define como el medio de comunicación es accesado por los nodos. Existen varias arquitecturas de red disponibles, tales como Ethernet (Xerox, Intel y DEC), Token Ring (IBM), FDDI, AppleTalk (Apple computers), ; todas con una estrategia diferente para mover la información en la red. A continuación describiremos la arquitectura más popular en la actualidad, ETHERNET.

     La especificación IEEE para Ethernet es la 802.3, que define que tipo de cableado se permite y cuales son las características de la señal que transporta.  La especificación 802.3 original utilizaba un cable coaxial grueso de 50 ohm, que permite transportar una señal de 10 Mbps a 500 m.   Más tarde se añadió la posibilidad de utilizar otros tipos de cables: coaxial delgado, pares de cables trenzados, y fibra óptica.

     El término "Ethernet" se refiere a la familia de implementaciones de Redes de Área Local (LAN, Local Area Network) que incluye tres principales categorías:

• 10 Mbps Ethernet e IEEE 802.3.- Especificaciones LAN que operan a 10 Mbps sobre cable coaxial.

• 100 Mbps Ethernet.- Especificación LAN, también conocida como "Fast Ethernet", que opera a 100 Mbps sobre cable par trenzado.

• 1000 Mbps Ethernet.- Especificación LAN, también conocida como “Gigabit Ethernet”, que opera a 1000 Mbps (1 Gbps) sobre fibra óptica y cable par trenzado.

     Ethernet ha sobrevivido con respecto a otras tecnologías [e.g. Token Ring] debido su flexibilidad y su relativa simplicidad para implementar y entender.

     Una parte importante del diseño e instalación de una red es la selección del medio Ethernet apropiado. Existen 4 tipos de medios utilizados hoy en día: Cable coaxial grueso en 10Base5, cable coaxial en 10Base2, UTP en 10BaseT y fibra óptica en 10BaseFL (Fiber Optic Inter-Repeater Link).

     Los esquemas más populares son 10BaseT y 100BaseTx, los cuales utilizan cable par trenzado UTP. Este es similar al cable telefónico y viene en una variedad de grados o categorías. La mayor categoría ofrece el mejor desempeño.

     Para aplicaciones especializadas, la fibra óptica 10BaseFL, es el medio ideal. La fibra óptica es más cara, pero permite más inmunidad a la interferencia y al ruido. La fibra óptica es utilizada comúnmente en aplicaciones entre-edificios para aislar el equipo de red del daño eléctrico causado por los rayos. Debido a que no conduce electricidad, el cable de fibra puede ser útil en áreas donde grandes cantidades de interferencia electromagnética está presente, tal como en el piso de una fabrica. El estándar Ethernet le permite a la fibra óptica alcanzar hasta 2 kilómetros de cobertura, haciendo a la fibra óptica el medio Ethernet perfecto para conectar nodos y edificios, en donde se podría mediante el cobre.

10 Mbps Ethernet e IEEE 802.3.

     Ethernet es una especificación LAN de "banda base" que opera a 10 Mbps utilizando un protocolo de acceso múltiple al medio sobre un cable coaxial. Ethernet fue creado en Xerox en los 70s, pero el término es usualmente referido para todas las LAN CSMA/CD. Ethernet fue diseñado para satisfacer los requerimientos de redes con alto tráfico ocasional y esporádico. La especificación IEEE 802.3 fue desarrollada en 1980 basada sobre la tecnología original Ethernet. La versión 2.0 de Ethernet fue desarrollada conjuntamente por DEC (Digital Equipment Corporation), Intel, y Xerox y es compatible con el estándar IEEE 802.3.

     El estándar IEEE 802.3 provee una gran variedad de opciones de cableado, una de las cuales es una especificación referida como 10Base5. Esta especificación es la más cercana a Ethernet. El cable de conexión es referido como una unidad de interface de conexión o simplemente como AUI (Attachment Unit Interface), y el dispositivo de conexión de red es llamado como unidad de interconexión al medio (MAU, Media Attachment Unit), en vez de un transceptor (transceiver).

100 Mbps Ethernet.

     100 Mbps Ethernet (conocido comúnmente como Fast Ethernet) es una tecnologia LAN de alta velocidad que ofrece más ancho de banda a los usuarios y dispositivos de la red, especificado en el estándar IEEE 802.3u .

     Existen tres tipos de Fast Ethernet:

• 100BaseTX usado con cable CAT 5 UTP.
• 100BaseFX usado con fibra óptica.
• 100BaseT4 el cual utiliza dos cables extras para usarse con cable UTP CAT 3.

1000 Mbps Ethernet.

     Gigabit Ethernet (1000 Mbps Ethernet) es una extensión del estándar IEEE 802.3. Gigabit Ethernet está construido sobre el mismo protocolo de Fast Ethernet pero incrementa la velocidad en 10 veces sobre Fast Ethernet.

     En 1999, la IEEE probó la especificación 802.3ab, también conocida como 1000BaseT, que define Gigabit Ethernet (G.E.) corriendo sobre cable de cobre, es decir Gigabit Ethernet puede correr sobre el cable de cobre categoría 5, pero también corre sobre fibra óptica monomodo y multimodo.

     También G.E. es más fácil de implementar y es mucho más rápido que otras tecnologías como ATM (hasta 622 Mbps) o FDDI (100 Mbps).

     Un nuevo estándar de G.E. acaba de ser aprobado por la IEEE, el IEEE 802.3ae opera a 10 Gigabits. Este estándar es una actualización directa de las dorsales de G.E., es especificado sólo para fibra óptica y es “full duplex”. Las interfaces ópticas proveen opciones para fibras monomodo de hasta 40 Km y para fibras multimodo a distancias máximas de 300 metros. Este nuevo estándar utiliza la misma arquitectura de los anteriores estándares Ethernet (arquitectura, software y cableado).

Especificación	Tipo de Cable	Long. Máxima
10BaseT	UTP	100 metros
10Base2	Thin Coaxial	185 metros
10Base5	Thick Coaxial	500 metros
10BaseF	Fibra Óptica	2.000 metros
100BaseT	UTP	100 metros
100BaseTX	UTP	220 metros

Convenciones utilizadas en los estándares Ethernet.

     Existe una convención utilizada en los estándares Ethernet, y está denotada por tres partes. Por ejemplo, 10BaseT, 10 se refiere a la velocidad en Mbps; Base, debido a que se transmite en bandabase (sin modular) y T se refiere la medio, en este caso par trenzado.

• Velocidades: 10, 100, 1000 Mbps

• Medios:

  • 10Base2.- Conocido como Ethernet de cable fino cuya designación comercial es RG-58. 10 Mbps, banda base;  utiliza conectores BNC ("Bayonet Nut connector").  Su distancia máxima por segmento es de 185 m., aunque pueden utilizarse repetidores para aumentar esta distancia siempre que los datos no pasen por más de dos repetidores antes de alcanzar su destino. En la práctica la distancia mínima debe ser mayor a 0,5 m. encontrando fallos de conexión que desaparecen manteniendo la distancia (longitud de cable) superior a 4 o 5 metros. Utiliza cable coaxial de 50 Ohm apantallado que debe estar terminado por adaptadores resistivos de 50 Ohmios y estar conectado a tierra en un punto.  El cable no debe estar conectado consigo mismo formando un anillo, y debe estar conectado al DTE mediante un adaptador "T", sin que esté permitido añadir un prolongador a dicho adaptador ni conectar directamente con el DTE eliminando el adaptador "T". 

  • 10Base5.- Conocido como Ethernet de cable grueso. 10 Mbps, de banda base.  Puede ser identificado por su cable amarillo.  Utiliza cable coaxial grueso; el 5 viene de la longitud máxima del segmento que son 500 m.  El cable debe estar unido a tierra en un sólo punto. Cada estación está unida al cable mediante un tranceptor denominado MAU y un cable de derivación.  El conector usado en los adaptadores 10Base5 se denomina AUI ("Attachment Unit Interface"). Tiene un aspecto similar al de un puerto serie con 15 patillas (DB15). Los transceptores no deben estar situados a menos de 2.5 metros entre sí, y el cable de derivación no debe exceder de 50 metros. 

  • 10Base-T.- En 1990, el IEEE aprobó un añadido a la especificación 802.3i, conocida generalmente como 10BaseT.   Estas líneas son mucho más económicas que las de cable coaxial, pueden ser instaladas sobre los cableados telefónicos UTP ("Unshielded Twister Pairs") y utilizar los conectores telefónicos estándar RJ-45 (ISO 8877), lo que reduce enormemente el costo de instalación. Estos cables se conectan a una serie de "hubs", también conocidos como repetidores multipuerto, que pueden estar conectados entre sí en cadena o formando una topología arborescente, pero el camino de la señal entre dos DTEs no debe incluir más de cinco segmentos, cuatro repetidores (incluyendo AUIs opcionales), dos tranceptores (MAUs) y dos AUIs. 10 Mbps, banda base, cable telefónico UTP de 2 pares de categoría 3, 4 o 5, con una impedancia característica de 100 +/-15 ohms a 10 Mhz;  no debe exceder de 100 m.

  • 10Base-F.- 10 Mbps, banda base, cable de fibra óptica.  Longitud máxima del segmento 2000 metros.

  • 10GBaseT.- En Junio de 2006 se aprobó el estándar 10GBaseT.  Como se desprende de su nombre, se refiere a conexiones de 10 Gbit por segundo (10.000 Mbps) con una longitud máxima entre Hubs o repetidores (segmentos) de 100 m. Sin embargo, a la fecha de la publicación del estándar ningún cable estandarizado cumplía con los requisitos. El de categoría 6 se adoptó inicialmente para segmentos de 55 metros pero hubo que reducirla a 37 m.  Se espera que el cable de categoría 7 cumpla plenamente con las exigencias de la nueva especificación.

Ejemplos:

• 10Base2 = 10 Mbps, bandabase, coaxial delgado (thin) a 185 metros.
• 10Base5 = 10 Mbps, bandabase, coaxial grueso (thick) a 500 metros .
• 100BaseTX = 100 Mbps, bandabase, par trenzado UTP.
• 100BaseFX = 100 Mbps, bandabase, par de fibra óptica.
• 1000BaseCX = 1000 Mbps, bandabase, par trenzado STP a 25 metros.
• 1000BaseT = 1000 Mbps, bandabase, par trenzado UTP Cat 5, 4 pares, 100 metros.
• 1000BaseSX = 1000 Mbps, bandabase, par de fibra óptica multimodo, 260 metros (Short Wavelenth fiber).
• 1000BaseLX = 1000 Mbps, bandabase, par de fibra óptica monomodo, 3-10 Km (Large Wavelenth fiber).

NOTA: Toda la información que se transporta a través de una LAN se hace en BANDABASE,  es decir, las señales no se modulan. Como NO se modulan, la propagación de las señales a través de una LAN se ve limitada en cobertura, menos de 100 metros. Si se modularan las señales en una LAN, la cobertura sería mucho mayor.....pero los dispositivos de interfaz de red (p.e, tarjeta de red) saldrían mas caros, debido a que tienen que implementar un modulador y demodulador. Por este motivo, se decidió que la información a través de una LAN fuera en banda base, y gracias a esto los dispositivos son mas económicos. 

Regla del 5-4-3

El estándar Ethernet IEEE 802.3 implementa la regla 5-4-3. La regla 5-4-3 limita el uso de repetidores, estableciendo que entre dos nodos cualquiera de la red, sólo puede haber un máximo de cinco segmentos, conectados a través de cuatro repetidores o concentradores, y solamente tres de los cinco segmentos pueden contener conexiones de usuarios. Cabe señalar que para contar el número de repetidores, no se cuenta el total de los existentes en la red, sino solamente el número de repetidores entre dos puntos cualquiera de la red. El protocolo de Ethernet requiere que una señal enviada sobre la LAN alcance cada parte de la red dentro de un tiempo específico. La regla 5-4-3 asegura esto. Cada señal que atraviesa un repetidor añade una pequeña cantidad de tiempo al proceso, de modo que la regla está diseñada para minimizar los tiempos de transmisión de las señales. La regla 5-4-3 (que se creó cuando Ethernet, 10Base5 y 10Base2 eran los únicos tipos de redes Ethernet disponibles) sólo se aplica en dispositivos de Ethernet de acceso compartido (hubs). Una red Ethernet switcheada debería estar exenta de la regla 5-4-3 porque cada switch tiene un búfer para almacenar datos temporalmente y todos los nodos pueden acceder simultáneamente una LAN Ethernet switcheada.

Leer más ...

Redes III: Cableado Estructurado (2ª parte)

Conector RJ-45.

     La RJ-45 es una interfaz física comúnmente usada para conectar redes de cableado estructurado (categorías 4, 5, 5e y 6). RJ es un acrónimo inglés de Registered Jack que a su vez es parte del Código Federal de Regulaciones de Estados Unidos. Posee ocho "pines" o conexiones eléctricas, que normalmente se usan como extremos de cables de par trenzado.

     Es utilizada comúnmente con estándares como TIA/EIA-568-B, que define la disposición de los pines o wiring pinout.

     Una aplicación común es su uso en cables de red Ethernet, donde suelen usarse 8 pines (4 pares). Otras aplicaciones incluyen terminaciones de teléfonos (4 pines o 2 pares) por ejemplo en Francia y Alemania, otros servicios de red como RDSI y T1 e incluso RS-232.

Conexión.

     Para que todos los cables funcionen en cualquier red, se sigue un estándar a la hora de hacer las conexiones. Los dos extremos del cable llevan un conector RJ45. En un conector macho, el pin 8 corresponde al situado mas a la derecha cuando se mira desde arriba (con la lengüeta en  la parte inferior). En un conector hembra (por ejemplo el de una roseta) el pin 1 corresponde al situado mas a la izquierda.

     Aunque se suelen unir todos los hilos, para las comunicaciones Ethernet sólo se necesitan los pines 1 (TX+), 2 (TX-), 3 (RX+) y 6 (RX-), usándose los otros para telefonía (el conector RJ-11 encaja dentro del RJ-45, coincidiendo los pines 4 y 5 con los usados para la transmisión de voz en el RJ-11) o para alimentación  PoE (Power over Ethernet, alimentación a través de Ethernet)

Estándar Americano

Estándar Europeo

Este cable lo usaremos para redes que tengan “Hub” o “Switch”, es decir, para unir los Pc´s con las rosetas y éstas con el Hub o Switch. Se puede usar en Norma T568A o en T568B.

Este cable lo usaremos para redes entre 2 Pc´s o para interconexionar Hubs o Switchs entre sí.

 Código de colores para rosetas “murales” RJ-45

Dispositivos de Red.

Tarjetas de red.

      Lo primero que se requiere para conectar un ordenador con otro es un adaptador o tarjeta de red. Actualmente los ordenadores incorporan un adaptador de red integrado en la placa madre, pero si no se tendrá que instalar una tarjeta de red en una de las ranuras de expansión. 

     Los adaptadores de red se clasifican según el método de acceso al cable de red (más exactamente, según la manera en que señalizan el uso del cable), distinguiendo entre ARCNet, Token-Ring, ATM y Ethernet.

     Los  Adaptadores Ethernet son los más utilizados en la actualidad por su bajo precio y prestaciones, ofreciendo una velocidad máxima de 10 Mbps (ethernet original) ó 100 Mbps (FastEthernet) e incluso 1000 Mbps (Gigabit Ethernet). Los adaptadores Ethernet pueden utilizar los tres tipos de cables principales: coaxial, par trenzado y fibra óptica.

     Todos los adaptadores de red poseen en sus propios chips (los circuitos que componen el adaptador de red) un número de 6 bytes impreso en fábrica, que les identifica de forma exclusiva y que pueden proporcionar cuando se solicite; por ejemplo, cuando se lo pida un programa. La mayoría de los protocolos de red (excepto TCP/IP) utilizan ese número del adaptador de red para identificar de forma exclusiva y unívoca a cada miembro de una red.  Este número se denomina MAC (media Access Control).

Hub.

     Un concentrador o hub es un dispositivo que permite centralizar el cableado de una red y poder ampliarla. Cuando recibe un paquete de datos para un ordenador tiene que buscar a ver donde está ese ordenador. Funciona repitiendo cada paquete de datos en cada uno de los puertos con los que cuenta, excepto en el que ha recibido el paquete, de forma que todos los puntos tienen acceso a los datos, envía información a ordenadores que no están interesados. A este nivel sólo hay un destinatario de la información, pero para asegurarse de que la recibe el concentrador envía la información a todos los ordenadores que están conectados a él, así seguro que acierta. Este tráfico añadido genera más probabilidades de colisión.

     Esto, cuando hablamos de redes de 3 – 4 ordenadores y con poco tráfico de datos, prácticamente no tiene importancia, pero es importante en una red con 20 ordenadores.

Switch.

      Sustituto de los hubs, actúan como conmutadores entre ordenadores conectados por cable, permitiendo un mayor y más rápido tráfico de datos entre una o varias redes. Tienen la capacidad de almacenar y discriminar las direcciones de red de los equipos, por lo que se ahorra mucho tráfico de datos inútil. Para explicarlo de una forma sencilla, el switch, cuando se conecta un ordenador, reconoce su IP, así como la velocidad a la que se conecta, de modo que cuando recibe un paquete de datos para ese ordenador ya sabe a qué puerto debe enviarlo, no teniendo que buscar a ver dónde está el ordenador de destino, mientras que el hub cuando recibe un paquete de datos para un ordenador tiene que buscar a ver donde esta ese ordenador. 

Router.
 
      El router, o enrutador, tiene la particularidad de ser capaz de decidir la dirección de red a la que encaminar los datos entre varias redes, además de establecer la mejor velocidad para hacerlo. Es ideal para conectar varias redes. La variante quizás más conocida de los routers son los Modem Router o Router ADSL, que unen a las propiedades del router la capacidad de gestionar los protocolos de conexión ADSL para Internet. A deferencia de los switch, la mayoría se pueden configurar manualmente, además de soportar (dependiendo del modelo) conexiones WIFI.

Armario de comunicaciones.

      Los armarios de telecomunicaciones proporcionan muchas funciones diferentes para el sistema de cables, y frecuentemente son considerados como un subsistema separado pero que forma parte del sistema jerárquico de cableado. Los armarios de telecomunicaciones deberán ser proyectados y aprovisionados conforme al os requerimientos que presentamos en ANSI/EIA/TIA-569.

     La función primordial de un armario de telecomunicaciones tiene que ver con la terminación de la distribución por cable horizontal. Los cables horizontales de todo tipo acaban en el armario de telecomunicaciones, en un equipo conector compatible. Del mismo modo, tipos reconocidos de cable medular acaban también en equipo conector compatible en el armario de telecomunicaciones.

     Un armario de telecomunicaciones proporciona también un medio controlado para albergar equipo de telecomunicaciones, elementos de conexión y cierres que sirven a una parte del edificio. En algunos casos, el punto de demarcación y el aparato de protección asociado pueden estar ubicados en el armario de telecomunicaciones.

     Se deberá tener precaución en la administración de cables, incluyendo la eliminación de la tirantez del cable debida al a tensión del mismo. Los cables no deben ser forzados en carretes muy apretados. El manejo apropiado de los cables y el arreglar las fallas deben servir para tener una organización y administración eficaces de los diferentes tipos de cables en los armarios de telecomunicaciones.

Leer más ...

Redes II: Cableado Estructurado

     Un sistema de cableado estructurado es la infraestructura de cable destinada a transportar, a lo largo y ancho de un edificio, las señales que emite un emisor de algún tipo de señal hasta el correspondiente receptor. Un sistema de cableado estructurado es físicamente una red de cable única y completa. Con combinaciones de alambre de cobre ( pares trenzados sin blindar UTP ), cables de fibra óptica bloques de conexión, cables terminados en diferentes tipos de conectores y adaptadores.

     Hasta hace unos años para cablear un edificio se usaban distintos sistemas independientes unos de otros. Esto llevaba a situaciones como el tener una red bifilar para voz (telefonía normalmente), otra distinta para megafonía, otra de conexión entre ordenadores, etc. Con esta situación se dificulta mucho el mantenimiento y las posibles ampliaciones del sistema.

Ventajas.

• El sistema de cableado estructurado nos va permitir hacer convivir muchos servicios en nuestra red (voz, datos, vídeo, etc.) con la misma instalación, independientemente de los equipos y productos que se utilicen.
• Se facilita y agiliza mucho las labores de mantenimiento. Al dividirlo en partes manejables se hace fácil de administrar, se pueden detectar fácilmente fallas y corregirlas rápidamente.
• Es fácilmente ampliable.
• El sistema es seguro tanto a nivel de datos como a nivel de seguridad personal. Se cuentan con placas de pared debidamente instaladas y cerradas en las áreas de trabajo, así como un área restringida o un gabinete cerrado que hacen las veces de un closet de comunicaciones, de esta manera se garantiza que el cableado será duradero, que es seguro porque personal no autorizado no tiene acceso a alterar su estructura, por tanto es difícil que la red sea se sujeta de un error de impericia o un sabotaje.
• Una de las ventajas básicas de estos sistemas es que se encuentran regulados mediante estándares, lo que garantiza a los usuarios su disposición para las aplicaciones existentes, independientemente del fabricante de las mismas, siendo soluciones abiertas, fiables y muy seguras. Fundamentalmente la norma TIA/EIA-568A define entre otras cosas las normas de diseño de los sistemas de cableado, su topología, las distancias, tipo de cables, los conectores, etc.
• Al tratarse de un mismo tipo de cable, se instala todo sobre el mismo trazado.
• El tipo de cable usado es de tal calidad que permite la transmisión de altas velocidades para redes.
• No hace falta una nueva instalación para efectuar un traslado de equipo.
• Estético - Existe una gran variedad de materiales que pueden lograr la perfecta combinación para adaptarse a sus necesidad, desempeño, estética precio.

Estándares

     Todo el cableado estructurado está regulado por estándares internacionales que se encargan de establecer las normas comunes que deben cumplir todos las instalaciones de este tipo. Las reglas y normas comentadas en secciones anteriores están sujetas a estas normas internacionales.

     Existen tres estándares, ISO/IEC-IS11801 que es el estándar internacional, EN-50173 que es la norma europea y ANSI/EIA/TIA-568A que es la norma de EE.UU. Éste último es el más extendido aunque entre todas ellas no existen diferencias demasiado significativas.

     Todas ellas se han diseñado con el objeto de proporcionar las siguientes utilidades y funciones:

• Un sistema de cableado genérico de comunicaciones para edificios comerciales.
• Medios, topología, puntos de terminación y conexión, así como administración, bien definidos.
• Un soporte para entornos multiproveedor multiprotocolo.
• Instrucciones para el diseño de productos de comunicaciones para empresas comerciales.
• Capacidad de planificación e instalación del cableado de comunicaciones para un edificio sin otro conocimiento previo que los productos que van a conectarse.

Elementos que intervienen

     Al conjunto de todo el cableado de un edificio se le conoce con el nombre de SISTEMA y cada parte en la que se divide se da el nombre de SUBSISTEMA.

 Área de trabajo.

      Se define como la zona donde están los distintos puestos de trabajo de la red. En cada uno de ellos habrá una roseta de conexión que permita conectar el dispositivo o dispositivos que se quieran integrar en la red.

     El área de trabajo comprende todo lo que se conecta a partir de la roseta de conexión hasta los propios dispositivos a conectar (ordenadores e impresoras fundamentalmente). Están también incluidos cualquier filtro, adaptador, etc. , que se necesite. Éstos irán siempre conectados en el exterior de la roseta. Si el cable se utiliza para compartir voz, datos u otros servicios, cada uno de ellos deberá de tener un conector diferente en la propia roseta de conexión.

     Al cable que va desde la roseta hasta el dispositivo a conectar se le llama latiguillo y no puede superar los 3 metros de longitud.

Cableado Horizontal (o “de planta”).

      Es la porción del cableado que se extiende desde el área de trabajo hasta el armario de telecomunicaciones.  El término “horizontal” se utiliza porque típicamente este cableado se desplaza de una manera horizontal en el edificio. El cableado horizontal es típicamente el más difícil de mantener debido a la complejidad de trabajo en una oficina en producción.   Es sumamente necesario que se tome en cuenta no sólo las necesidades actuales sino las futuras para no causar molestias a los usuarios en el trabajo diario.

     El cableado horizontal consiste de dos elementos básicos:

• Cable Horizontal y Hardware de Conexión (también llamado "cableado horizontal").- Proporcionan los medios para transportar señales de telecomunicaciones entre el área de trabajo y el cuarto de telecomunicaciones.  Estos componentes son los "contenidos" de las rutas y espacios horizontales.
• Rutas y Espacios horizontales (también llamado "sistemas de distribución horizontal").- Las rutas y espacios horizontales son utilizados para distribuir y soportar cable horizontal y conectar hardware entre la salida del área de trabajo y el cuarto de telecomunicaciones. Estas rutas y espacios son los "contenedores" del cableado horizontal.

     El cableado horizontal incluye:

• Las salidas (cajas/placas/conectores) de telecomunicaciones en el área de trabajo, "WAO" (Work Area Outlets).

• Cables y conectores de transición instalados entre las salidas del área de trabajo y el cuarto de telecomunicaciones.

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

• Las canaletas de paso del cable.

     El cableado horizontal típicamente:

• Contiene más cable que el cableado del backbone.

• Es menos accesible que el cableado del backbone.

Consideraciones de diseño.

     Los costos en materiales, mano de obra e interrupción de labores al hacer cambios en el cableado horizontal pueden ser muy altos. Para evitar estos costos, el cableado horizontal debe ser capaz de manejar una amplia gama de aplicaciones de usuario. La distribución horizontal debe ser diseñada para facilitar el mantenimiento y la relocalización de áreas de trabajo.

     El cableado horizontal deberá diseñarse para ser capaz de manejar diversas aplicaciones de usuario incluyendo:

• Comunicaciones de voz (teléfono).

• Comunicaciones de datos.

• Redes de área local.

Topología.

• La topología del cableado siempre será de tipo estrella

• Un cable para cada salida en los puestos de trabajo

• Todos los cables de la corrida horizontal deben estar terminados en cajillas y paneles

Distancia del cable.

     La distancia horizontal máxima es de 90 metros independiente del cable utilizado.  Esta es la distancia desde el área de trabajo de telecomunicaciones hasta el cuarto de telecomunicaciones.  Al establecer la distancia máxima se hace la previsión de 10 metros adicionales para la distancia combinada de cables de empate (3 metros) y cables utilizados para conectar equipo en el área de trabajo de telecomunicaciones y el cuarto de telecomunicaciones.

Tipos de cable.

     Los tres tipos de cable reconocidos por ANSI/TIA/EIA-568-A para distribución horizontal son:

• Par trenzado, cuatro pares, sin blindaje (UTP) de 100 ohmios, 22/24 AWG

• Par trenzado, dos pares, con blindaje (STP) de 150 ohmios, 22 AWG

• Fibra óptica fibras multimodo 62.5/125 mm

     El cable a utilizar por excelencia es el par trenzado sin blindaje UTP de cuatro pares categoría 5, 5e o 6.  El cable coaxial de 50 ohmios se acepta pero no se recomienda en instalaciones nuevas.

Cableado Vertical (o Backbone o Troncal).

     La función del cableado vertical es la interconexión de los diferentes cuartos de comunicaciones. El cableado vertical es típicamente menos costoso de instalar y debe poder ser modificado con mas flexibilidad.

Topología.

• La topología del cableado vertical debe ser típicamente una estrella.

• En circunstancias donde los equipos y sistemas solicitados exijan un anillo, este debe ser lógico y no físico.

Cables Reconocidos.

• Cable UTP de 100 ó cable STP de 150 . Multipar

• Cable de múltiples Fibras Ópticas 62.5/125 ?m ó cable de múltiples Fibras Ópticas Monomodo (9/125 ?m).

• Combinaciones

Distancias.

• Dentro del Edificio

  • Cobre 90 mts.

  • Fibra Óptica 500 mts.

• Entre Edificios

  • Cobre 800 mts.

  • Fibra Óptica Multimodo 2Km

  • Fibra Óptica Monomodo 3Km.

Cuarto de Telecomunicaciones.

     Un cuarto de telecomunicaciones es el área en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de telecomunicaciones.  El espacio del cuarto de comunicaciones no debe ser compartido con instalaciones eléctricas que no sean de telecomunicaciones.  El cuarto de telecomunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones, terminaciones de cable y cableado de interconexión asociado.  El diseño de cuartos de telecomunicaciones debe considerar, además de voz y datos, la incorporación de otros sistemas de información del edificio tales como televisión por cable (CATV), alarmas, seguridad, audio y otros sistemas de telecomunicaciones.  Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo.  No hay un límite máximo en la cantidad de cuartos de telecomunicaciones que puedan haber en un edificio.

Cuarto de Equipo.

     El cuarto de equipo es un espacio centralizado de uso específico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefónica, equipo de cómputo y/o conmutador de vídeo.  Varias o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipo.  Los cuartos de equipo se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza, costo, tamaño y/o complejidad del equipo que contienen.  Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones.  Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo.  Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estándares ANSI/TIA/EIA-568-A y ANSI/TIA/EIA-569.

Cuarto de Entrada de Servicios.

     El cuarto de entrada de servicios consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio, incluyendo el punto de entrada a través de la pared y continuando hasta el cuarto o espacio de entrada.  El cuarto de entrada puede incorporar el "backbone" que conecta a otros edificios en situaciones de campus.  Los requerimientos de los cuartos de entrada se especifican en los estándares ANSI/TIA/EIA-568-A y ANSI/TIA/EIA-569.

Sistema de Puesta a Tierra y Puenteado.

     El sistema de puesta a tierra y puenteado establecido en el estándar ANSI/TIA/EIA-607 es un componente importante de cualquier sistema de cableado estructurado moderno.

• Todos los componentes metálicos tanto de la estructura (tuberías, canaletas, etc.), como del mismo cableado (blindaje, paneles y equipo) deben ser debidamente llevados a tierra para evitar descargas por acumulación de estática.

• Todas las salidas eléctricas para ordenadores deben ser polarizadas y llevadas a una tierra común.

• Todos los equipos de comunicaciones y ordenadores deben de estar conectados a fuentes de alimentación ininterrumpida (UPS) para evitar pérdidas de información.

¿Cuándo es recomendable?

• Cuando se desee tener una red confiable. El cableado, este es el medio físico que interconecta la red y si no se tiene bien instalado ponemos en riesgo el buen funcionamiento de la misma.
• Cuando se desee integrar una solución de largo plazo para la integración de redes. (desde 2 hasta 20 años), Esto significa hacer las cosas bien desde el principio, el cableado estructurado garantiza que pese a las nuevas innovaciones de los fabricantes de tecnología, estos buscan que el cableado estructurado no se altere, ya que este una vez que se instala se convierte en parte del edificio. La media de uso que se considera para un cableado estructurado es de entre 10 y 20 años.
• Cuando el número de dispositivos de red que se va a conectar justifique la instalación de un cableado estructurado para su fácil administración y confiabilidad en el largo plazo (de 10 dispositivos de red en adelante). Si hablamos de una pequeña oficina (menos de 10 dispositivos de red), puede ser que la inversión que representa hacer un cableado estructurado no se justifique y por tanto se puede optar por un cableado más informal instalado de la mejor manera posible.

Leer más ...

Redes I : Conceptos básicos.

     Una red es la interconexión de varios ordenadores y equipos, conectados típicamente por cable o bien dispositivos wifi. Su extensión no está limitada físicamente a un edificio o a un entorno de pocos kilómetros. Su aplicación más extendida es la interconexión de equipos para compartir recursos e intercambiar datos y aplicaciones.

Ventajas y objetivos de las redes.

      Las redes de ordenadores permiten compartir recursos e información, con el objeto de abaratar costes, facilitar el trabajo en grupo... Entre otros:

• compartir archivos y programas.
• compartir impresoras.
• compartir un acceso a Internet.
• enviar y recibir correo electrónico.
• usar bases de datos compartidas.
• gestionar eficazmente la seguridad de los equipos realizar copias de seguridad centralizadas.

Clasificación de Redes.

• Clasificación por Tecnología de Transmisión.
  • Redes de Difusión (Broadcasting).- Existe un sólo canal o medio de comunicación, que es compartido por todos los dispositivos de la red.
  • Redes de Punto-a-Punto.- Consisten en múltiples conexiones entre pares individuales de máquinas.
• Clasificación por Escala.
  • LAN (Local Area Network).- Son el punto de contacto de los usuarios finales. Su finalidad principal es la de de trabajo y compartir recursos tales como impresoras y discos duros. Se caracterizan por tres factores: extensión (de unos cuantos metros hasta algunos kilómetros), su tecnología de transmisión puedes ser cable de par trenzado UTP o coaxial, fibra óptica, portadoras con infrarrojo o láser, radio y microondas en frecuencias no comerciales.
  • MAN (Metropolitan Area Network).- Corresponde es una versión más grande de una LAN en cuanto a topología, protocolos y medios de transmisión, que por ejemplo puede cubrir un conjunto de oficinas corporativas o empresas en una ciudad. En general, cualquier red de datos, voz o video con una extensión
    de una a varias decenas de kilómetros puede ser considerada una MAN.
  • WAN (Wide Area Network).- Son redes que se expanden en una gran zona geográfica, por ejemplo, un país o continente. Los beneficiarios de estas redes son los que se ubican en nodos finales que son quienes corren aplicaciones de usuario. A la infraestructura que une los nodos de usuarios se
    le llama subred y abarca diversos aparatos de red (llamados routers o ruteadores) y líneas de comunicación que unen las diversas redes. En la mayoría de las WAN se utilizan una gran variedad de medios de transmisión para cubrir grandes distancias. La transmisión puede efectuarse por microondas, por cable de cobre, fibra óptica o alguna combinación de los anteriores.

Medios de transmisión.

     El medio de transmisión constituye el soporte físico a través del cual emisor y receptor pueden comunicarse en un sistema de transmisión de datos. La naturaleza del medio de transmisión junto con la de la señal que se transmite a través de él constituyen los factores determinantes de las características y la calidad de la transmisión.

     La calidad de la transmisión depende directamente del medio de transmisión empleado. Cada medio de transmisión tiene la posibilidad de funcionar con diversas señales. Cada tipo de señal deberá utilizar un tipo de medio de transmisión apropiado.

     Los medios de transmisión se pueden clasificar en:

• Medios guiados (sistemas de cableado).- Se utiliza algún tipo de cable para la transmisión de datos. Es el propio medio el que determina las limitaciones de la
  transmisión. La elección de un buen sistema de cableado es vital en las
  redes.
  • Cable de pares (Par trenzado)
  • Cable coaxial
  • Fibra óptica
• Medios no guiados (inalámbricos).- Transmisión a través del aire por medio de ondas. El ancho de banda (rango de frecuencias) emitido es más importante que el medio en sí para determinar las características de la transmisión. Son influenciados por las condiciones atmosféricas.
  • Ondas de radio
  • Microondas
  • Ondas de luz

Cable de Par Trenzado.

      Un par trenzado (Twisted pair –TP-) es un tipo de cable que está formado por grupos de dos conductores cada uno con su propio aislante trenzados entre sí y rodeados de una pantalla de material conductor, recubierta a su vez por un aislante. Cada grupo se trenza con los demás que forman el cable y, el conjunto total se rodea de una malla conductora y una capa de aislante protector. Esta disposición reduce las interferencias externas, las interferencias entre pares y la emisión de señales producidas por las corrientes que circulan por el cable.

• Ventajas.
  • Su bajo coste.
  • La poca complejidad tecnológica que supone su instalación.
  • Soporta transmisión analógica y digital.
  • Permiten realizar amplificación.
• Inconvenientes.
  • Su desventaja más notable es la alta sensibilidad a las
    interferencias (diafonía) producidas por alteraciones
    electromagnéticas del medio, por eso, para paliar estas
    interferencias se trenzan los cables.
  • La resistencia eléctrica aumenta al aumentar la
    longitud y al reducir su diámetro.

     Un cable de par trenzado se pueden apantallar recubriéndolo mediante un conductor eléctrico externo, para hacerlo mucho más inmune a las interferencias.

     Los cables de pares trenzados en función del apantallamiento pueden ser:

• Cables UTP (Unshield Twisted pair).- Son cables formados por varios pares trenzados no apantallados (sin recubrimiento metálico externo), mas sensibles a las interferencias, son cables baratos, flexibles y sencillos de instalar. Tienen una impedancia característica de 100 ohmios. Es el tipo de cable mas utilizado en las redes de área local.
• Cables FTP (Foiled Twisted pair).- En este tipo de cable como en el UTP, sus pares no están apantallados, pero sí dispone de una apantalla global para mejorar su nivel de protección ante interferencias externas. Su impedancia característica típica es de 120 ohmios y sus propiedades de transmisión son mas parecidas a las del UTP. Además puede utilizar los mismos conectores RJ45.
• Cables STP (Shielded Twisted pair).- Son cables similares a los UTP pero en este caso cada uno de los pares trenzados está apantallado (rodeado
  de una malla conductora que se conecta a tierra). Poseen una mayor inmunidad al ruido tanto interno como externo. Menos flexible, y más caros y difíciles de instalar que los cables UTP.

     La especificación 568A Commercial Building Wiring Standard de la Asociación de Industrias Electrónicas e Industrias de la Telecomunicación (EIA/TIA) especifica el tipo de cable de par trenzado que se va a utilizar en una gran variedad de situaciones y construcciones. El objetivo es asegurar la coherencia de los productos para los clientes. Estos estándares definen categorías de cables:

• Categoría 1: Hilo telefónico trenzado de calidad de voz no adecuado para las transmisiones de datos. Las características de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior a 1MHz.

• Categoría 2: Cable par trenzado sin apantallar. Las características de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior de 4 MHz. Este cable consta de 4 pares trenzados de hilo de cobre.

• Categoría 3: Velocidad de transmisión típica de 10 Mbps para Ethernet. Con este tipo de cables se implementa las redes Ethernet 10BaseT. Las características de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior de 16 MHz. Este cable consta de cuatro pares trenzados de hilo de cobre con tres entrelazados por pie.

• Categoría 4: La velocidad de transmisión llega hasta 20 Mbps. Las características de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior de 20 MHz. Este cable consta de 4 pares trenzados de hilo de cobre.

• Categoría 5: Es una mejora de la categoría 4, puede transmitir datos hasta 100Mbps y las características de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior de 100 MHz. Este cable consta de cuatro pares trenzados de hilo de cobre.

• Categoría 6: Es una mejora de la categoría anterior, puede transmitir datos hasta 1Gbps y las características de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior a 250 MHz.

• Categoría 7. Es una mejora de la categoría 6, puede transmitir datos hasta 10 Gbps y las características de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior a 600 MHz.

Cable Coaxial.

      Es un medio de transmisión que ofrece propiedades más favorables frente a interferencias y la longitud de la línea de datos que el par trenzado, de modo que el ancho de banda puede ser mayor. El cable coaxial ofrece una buena combinación de un gran ancho de banda con una alta inmunidad al ruido. Se puede usar para cubrir mayores distancias (con menor numero de repetidores).

     Un cable coaxial consta de un núcleo de hilo de cobre rodeado por un aislante, un apantallamiento de metal trenzado y una cubierta externa. El núcleo de un cable coaxial transporta señales electrónicas que forman los datos. Este núcleo puede ser sólido o de hilos. Si el núcleo es sólido, normalmente es de cobre.

Cable de Fibra Óptica.

     La fibra óptica es un medio de transmisión basado en ondas de luz para realizar la transmisión, se utilizan medios de transmisión ópticos.

     Así, un sistema de transmisión óptico tiene tres componentes:

• Fuente de luz (láser).- Se encarga de convertir un señal digital eléctrica en una señal óptica.
• El medio de transmisión.- Fibra óptica que transporta los puntos de luz.
• El detector: se encarga de generar un pulso eléctrico en el momento que incide la luz sobre el.
• La fuente suele ser un dispositivo emisor de láser y el receptor un foto-detector o una fotorresistencia.

      Un cable de fibra óptica está constituido por uno o más hilos de fibra de vidrio. Cada fibra de vidrio consta de:

• Un núcleo central de fibra con un alto índice de refracción.
• Un revestimiento que rodea al núcleo, de material similar, con un índice de refracción ligeramente menor.
• Una cubierta exterior protectora que aísla las fibras y evita que se produzcan interferencias entre fibras adyacentes, a la vez que proporciona protección al núcleo.

     Uno de los parámetros más característicos de las fibras es su relación entre los índices de refracción del núcleo y de la cubierta que depende también del radio del núcleo y que se denomina frecuencia fundamental o normalizada; también se conoce como apertura numérica y es adimensional. Según el valor de este parámetro se pueden clasificar los cables de fibra óptica en dos clases:

• Monomodo. Cuando el valor de la apertura numérica es inferior a 2'405, un único modo electromagnético viaja a través de la línea y por tanto ésta se denomina monomodo. Este tipo de fibras necesitan el empleo de emisores láser para la inyección de la luz, lo que proporciona un gran ancho de banda y una baja atenuación con la distancia, por lo que son utilizadas en redes metropolitanas y redes de área extensa. Por contra, resultan más caras de producir y el equipamiento es más sofisticado.
• Multimodo. Cuando el valor de la apertura numérica es superior a 2'405, se transmiten varios modos electromagnéticos por la fibra, denominándose por este motivo fibra multimodo.

     Las fibras multimodo son las más utilizadas en las redes locales por su bajo coste. Los diámetros más frecuentes 62'5/125 y 100/140 micras. Las distancias de transmisión de este tipo de fibras están alrededor de los 2'4 kms. y se utilizan a diferentes velocidades: 10 Mbps, 16 Mbps y 100 Mbps.

Las fibras son muy frágiles, por lo que se juntan muchas fibras  se refuerzan con hilos de acero en un mismo cable, para que resistan las tensiones en los tendidos.

	Par Trenzado No Apantallado	Par Trenzado Apantallado	Coaxial	Fibra Óptica
Tecnología probada	Si	Si	Si	Si
Ancho de banda	Medio	Medio	Alto	Muy Alto
Hasta 1 Mhz	Si	Si	Si	Si
Hasta 10 Mhz	Si	Si	Si	Si
Hasta 20 Mhz	Si	Si	Si	Si
Hasta 100 Mhz	Si (*)	Si	Si	Si
27 Canales video	No	No	Si	Si
Canal Full Duplex	Si	Si	Si	Si
Distancias medias	100 m 65 Mhz	100 m 67 Mhz	500 (Ethernet)	2 km (Multi.) 100 km (Mono.)
Inmunidad Electromagnética	Limitada	Media	Media	Alta
Seguridad	Baja	Baja	Media	Alta
Coste	Bajo	Medio	Medio	Alto

Topologías de red

La topología hace referencia a la forma de una red. La topología muestra cómo los diferentes nodos están conectados entre sí, y la forma de cómo se comunican está determinada por la topología de la red. Las topologías pueden ser físicas o lógicas.

• Topología en Malla.-Los dispositivos están conectado en muchas interconexiones redundantes entre nodos de la red. En una verdadera topología en malla, cada nodo tiene una conexión con cada otro nodo de la red.

• Topología en Estrella.- Todos los dispositivos están conectados a un hub central. Los nodos se comunican en la red a través del hub.

• Topología en Bus.- Los dispositivos están conectados a un cable central llamado bus o backbone.

• Topología en Anillo.- Todos los dispositivos están conectados al otro en un bucle cerrado, de esta manera cada dispositivo es conectado directamente con otros dos dispositivos, uno en cada lado de este.

• Topología en Árbol.- Es una topología híbrida. Grupos de redes en estrella son conectados a un bus o backbone lineal.

Estándar Ethernet.

     En 1978, la Organización internacional de normalización (ISO) creó un conjunto de especificaciones para la conexión de dispositivos diferentes. Este conjunto de estándares se conoce como modelo de referencia OSI (OSI quiere decir Interconexión de Sistemas Abiertos). La especificación Ethernet realiza las mismas funciones que los niveles físico y de enlace de datos de este modelo. Estas especificaciones afectan a cómo se conecta el hardware y a cómo se intercambia la información. En la década de los ochenta el IEEE publicó el Proyecto 802. Este proyecto generó estándares para el diseño y compatibilidad de componentes hardware que operaban en los niveles físico y de enlace de datos. El estándar que pertenecía a Ethernet es la especificación 802.3 de IEEE.

     Se distinguen diferentes variantes de tecnología Ethernet según el tipo y el diámetro de los cables utilizados:

Tecnología	Velocidad de transmisión	Tipo de cable	Distancia máxima	Topología
10Base2	10 Mbps	Coaxial	185 m	Bus (Conector T)
10BaseT	10 Mbps	Par Trenzado	100 m	Estrella (Hub o Switch)
10BaseF	10 Mbps	Fibra óptica	2000 m	Estrella (Hub o Switch)
100BaseT4	100Mbps	Par Trenzado (categoría 3UTP)	100 m	Estrella. Half Duplex (hub) y Full Duplex (switch)
100BaseTX	100Mbps	Par Trenzado (categoría 5UTP)	100 m	Estrella. Half Duplex (hub) y Full Duplex (switch)
100BaseFX	100Mbps	Fibra óptica	2000 m	No permite el uso de hubs
1000BaseT	1000Mbps	4 pares trenzado (categoría 5e ó 6UTP )	100 m	Estrella. Full Duplex (switch)
1000BaseSX	1000Mbps	Fibra óptica (multimodo)	550 m	Estrella. Full Duplex (switch)
1000BaseLX	1000Mbps	Fibra óptica (monomodo)	5000 m	Estrella. Full Duplex (switch)

 

 

Leer más ...