Redes de Computadores

Las redes de computador son un conjunto de equipos y software informáticos que están conectados por un dispositivo físico que envía y recibe el transporte de datos,  con el fin de compartir información, ofrecer servicios a otros usuarios, para este trabajo nos centraremos en el tipo de conexiones, a través de Medios guiados

Estos medios están construidos por un cable que se encarga de guiar las señales desde un extremo a otro extremo, también se conocen como “medios de transmisión” por cable.

Cable estructurado: 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.

Este cable permite interconectar equipos a diferentes o iguales tecnologías permitiendo la integración de los diferentes servicios que dependen de los cables como lo son; telefonía, computadoras personales, redes de area local (LAN) entre otras.

Uno de los beneficios del cableado estructurado es que permite la administración sencilla y sistemática de las mudanzas y cambios de ubicación de personas y equipos.

Tipos de cables convencionales: Para transmitir de datos binarios es necesario aplicar un voltaje en un extremo a otro. Existen algunos cables que se usan para realizar este tipo de funciones los cuales son:

Cable coaxial

Consiste en un cable conductor interno (cilíndrico) separado de otro cable conductor externo por anillos aislantes o por un aislante macizo. Todo esto se recubre por otra capa aislante que es la funda del cable.

Los cables coaxiales se utilizan para transmisión de datos a alta velocidad a distancias de varios kilómetros, es decir, se cubren grandes distancias , con mayores velocidades de transmisión y ancho de banda, así como la conexión de un mayor número de terminales.

Características:

• La respuesta en frecuencia es superior a la del par trenzado. Hasta 400 MHz.
• Tiene como limitaciones:
• Ruido térmico.
• Intermodulación.
• Necesita amplificadores más frecuentemente que el par trenzado.

Tipos de cable coaxial:

1. Cable coaxial con dieléctrico de aire: se diferencian dos tipos, en unos se utiliza de soporte y de separación entre conductores una espiral de polietileno y en otros existen unos canales o perforaciones a lo largo del cable de modo que el polietileno sea el mínimo imprescindible para la sujeción del conductor central. Son cables que presentan unas atenuaciones muy bajas.
2. Cable dieléctrico de polietileno celular o esponjoso: presenta más consistencia que el anterior pero también tiene unas pérdidas más elevadas.
3. Cable coaxial con dieléctricos de polietileno macizo: de mayores atenuaciones que el anterior y se aconseja solamente para conexiones cortas (10-15 m aproximadamente).
4. Cable con dieléctrico de teflón: tiene pocas pérdidas y se utiliza en microondas.

Cable de par trenzado

Consiste en dos alambres de cobre aislados, que se trenzan de forma helicoidal. De esta forma el par trenzado constituye un circuito que puede transmitir datos.

Estos cables se pueden utilizar  como medio de transmisión, son el cable UTP, Cable STP y cable FTP, estos cables son los más recomendados en un sistema de cableado estructurado.

• Par trenzado sin blindar(UTP): Es una clase de cable que no se encuentra blindado y que suele emplearse en las telecomunicaciones. Son los que utilizamos para montar una red, de este se conectan los computadores a un modem y de un computador a otro computador.
  • Categoría 1: Utilizado para voz solamente
  • Categoría 2: Datos 4 Mbps
  • Categoría 3: UTP con impedancia de 100 ohm y carácter ísiticas eléctricas que soportan frecuencias de transmisión de hasta 16 MHz. Definida por la especificación TIA/EIA 568-A specification
  • Categoría 4: UTP con impedancia de 100 ohm y carácter rísiticas eléctricas que soportan frecuencias de transmisión de hasta 20 MHz. Definida por la especificación TIA/EIA 568-A.
  • Categoría 5: UTP con 100 ohm de impedancia y carácter ísiticas eléctricas que soportan frecuencias de transmisión de hasta 100 MHz.

• Par trenzado blindado(SPT): combina las técnicas de blindado y de trenzado de cables. Si se instala correctamente brinda una resistencia excelente ante la interferencia electromagnética con la interferencia de radio frecuencia, sin que aumente el peso o tamaño del cable. Este tipo de cable debe estar conectado a tierra en uno de sus extremos, e lo contrario puede generar una fuente de problemas, ya que permite que el blindaje actúe como antena, absorbiendo señal de otros cables y de fuente de ruidos eléctrico proveniente del exterior del cable.
• Cable FTP: 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.

Topologías

En las redes interiores actuales, el diseño de la red se hace al construir el edificio y según hagan falta modificaciones se harán colocando cajas interiores, según lo crea oportuno el proyectista y sin ninguna estructura definida. Todo ello tiene el inconveniente de que no siempre tenemos una caja cerca y el cableado hasta la caja, cada instalador la hace por donde lo cree más conveniente, teniendo así el edificio infinidad de diferentes trazados para el cableado.

Además de todo ello para cada traslado de un solo teléfono tenemos que recablear de nuevo y normalmente dejar el cable que se da de baja sin desmontar, siendo este inutilizable de nuevo muchas veces por no saber y otras por la incompatibilidad de distintos sistemas con un cable.

Pero el mayor problema lo encontramos cuando queremos integrar varios sistemas en el mismo edificio. En este caso tendremos además de la red telefónica la red informática así como la de seguridad o de control de servicios técnicos. Todo ello con el gran inconveniente de no poder usar el mismo cable para varios sistemas distintos bien por interferencias entre los mismos o bien por no saber utilizarlo los instaladores.

En el tipo de cableado estructurado se han dado solución a muchos de los problemas, como por ejemplo el poder reutilizar el cable para distintos sistemas así como poder compartirlo entre sí sin interferencias. También tenemos que al tratarse de un mismo tipo de cable se instala todo por el mismo trazado no hace falta una nueva instalación para efectuar un traslado de equipo, siempre que se haya sobredimensionado bien la red.

El orden de los diferentes componentes de una red se llama “topología de la red”. Para tener una topología competente para una red concreta dependerá de diferentes factores, como lo son el tipo de acceso al medio físico, la infraestructura, el presupuesto, entre otros.

Se pueden considerar los siguientes aspectos para implementar una topología:

• Topología física, es decir, la disposición real de las máquinas, dispositivos de red y cableado en la red.
• Topología lógica, es decir, la forma en que se comunican las máquinas a través del medio físico.

Existen dos topología lógicas muy conocidas, las cuales son broadcast(Ethernet) y transmisión de tokens(Token ring).

1. Topología de Broadcast, se refiere a que cada host que envía sus datos hacia todos los demás hosts del medio de red, cabe destacar que las estaciones no siguen ningún orden para utilizar la red, es decir, cada máquina accede a la red para transmitir información en el instante que lo requiera.
2. Topología de tokens, la transmisión de tokens  controla el acceso a la red, si un host recibe el token esto significa que puede enviar datos a través de la red.

Esta es la clasificación de redes por topología física.

• La red en bus se caracteriza por tener un único canal de comunicaciones (denominado bus, troncal o backbone) al cual se conectan los diferentes dispositivos.
• En una red en anillo cada estación está conectada a la siguiente y la última está conectada a la primera.
• En una red en estrella las estaciones están conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de éste.
• En una red en malla cada nodo está conectado a todos los otros.
• En una red en árbol los nodos están colocados en forma de árbol. Desde una visión topológica, la conexión en árbol es parecida a una serie de redes en estrella interconectadas salvo en que no tiene un nodo central.
• En una red mixta se da cualquier combinación de las anteriores.

Cableado Estructurado

Tradicionalmente hemos visto que a los edificios se les ha ido dotando distintos servicios de mayor o menor nivel tecnológico. Así se les ha dotado de calefacción, aire acondicionado, suministro eléctrico, seguridad, etc.

El desarrollo actual de las comunicaciones, videoconferencia, telefax, servicios multimedia, redes de ordenadores, hace necesario el empleo de un sistema de cableado estructurado avanzado capaz de soportar todas las necesidades de comunicación.

Estas tecnologías se están utilizando en: Hospitales, Hoteles, Recintos feriales y de exposiciones, áreas comerciales, edificios industriales, viviendas, etc.

Un sistema de cableado estructurado es la infraestructura de cables destinada a transportar, a lo largo y ancho de un edificio, las señales que emite un emisor de algún tipo de señal hasta el receptor. El cableado estructurado es físicamente una red de cable única y completa, con combinaciones de alambre de cobre compuesto por pares trenzados sin blindar o más bien conocido como cable UTP, cables de fibra óptica, bloques de conexión, cables terminados en diferentes tipos de conectores y adaptadores. El sistema de cableado de telecomunicaciones para edificios soporta una amplia gama de productos de telecomunicaciones sin necesidad de ser modificado. Otra de las características del Cableado Estructurado es que debe brindar flexibilidad de conexión; esto significa que no tendremos que cambiar todo el cableado o hacer complejas extensiones, cuando necesitemos agregar un computador a la red o cambiar un equipo de una oficina a otra.

El cableado estructurado consiste principalmente en el tendido de cables en el interior de un edificio con el objetivo de implementar una red de área local (usar un solo tipo de cable para todos los servicios que se quieran prestar y centralizar para facilitar su administración y mantenimiento, es decir, cada estación de trabajo se conecta a un punto central del sistema ). Por lo general es cable par trenzado de cobre, para redes de tipo IEEE 802.3. También puede ser cable coaxial o bien lo que se ocupa en las redes de nuestra actualidad fibra óptica.

El tendido supone cierta complejidad cuando se trata de cubrir áreas extensas tales como un edificio de varias plantas. En este sentido hay que tener en cuenta las limitaciones de diseño que impone la tecnología de red de área local que se desea implantar:

• La segmentación del tráfico de red.
• La longitud máxima de cada segmento de red.
• La presencia deinterferencias electromagnéticas.
• La necesidad deredes locales virtuales.

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

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

Ventajas del cableado estructurado

1. Se pueden hacer instalaciones de cables para datos y teléfonos utilizando la misma estructura.
2. Sistemas de Cableado Estructurado es que cuenta con la capacidad de aceptar nuevas tecnologías sólo con cambiar los adaptadores electrónicos en cada uno de los extremos del sistema; luego, los cables, rosetas, patch panels, blocks, etc, permanecen en el mismo lugar.

Desventajas

1. Diferentes trazados de cableado.
2. Reinstalación para cada traslado.
3. Cable viejo acumulado y no reutilizable.
4. Incompatibilidad de sistemas.
5. Interferencias por los distintos tipos de cables.
6. Mayor dificultad para localización de averías.

Aplicaciones

• Edificios donde la densidad de puestos informáticos y teléfonos es muy alta como oficinas,  centros de enseñanza, tiendas, etc.
• Donde se necesite gran calidad de conexionado así como una rápida y efectiva gestión de la red: Hospitales, Fábricas automatizadas, Centros Oficiales, edificios alquilados por plantas, aeropuertos, terminales y estaciones de autobuses, etc.
• Donde a las instalaciones se les exija fiabilidad debido a condiciones extremas, tales como barcos, aviones, estructuras móviles, fábricas que exijan mayor seguridad ante agentes externos.

Por norma general, se realiza un cableado a dos niveles:

• Cableado horizontal: en cada planta (si es preciso cablear varias) se ponen cables desde un armario hasta los puntos terminales.
• Cableado vertical: desde cada armario de planta se ponen cables hasta una habitación del edificio donde se encuentran los dispositivos de red, los routers hacia el exterior, la centralita telefónica, etc

CREACIÓN CABLES DE RED

Materiales y Herramientas

• Cable UTP
• Conectores RJ45
• Corta Cartón
• Crimpadora

Normas de Cableado Estructurado

Las normas de cableado estructurado, nos facilitan la creación de un cable al momento de saber cual punta debe ir en que parte del conector Rj45, es por esto que cada punta posee un numero el cual corresponde al segmento en el conector Rj45, además si no estuvieran recubiertas por cables de color seria un trabajo engorroso detectar si están bien posicionados.

Creación Norma TIA/EIA-568a Cable Normal

Primeramente veremos la Norma TIA/EIA-568a, el caso especifico del cable normal, con el cual nos permite conectar equipos con switch’s o conectar a puntos de red y formar parte de esta.

Para ello, ordenamos las puntas según el orden establecido:

1. Blanco/Verde     1
2. Verde                 2
3. Blanco/Naranjo  3
4. Azul                    4
5. Blanco/Azul        5
6. Naranjo               6
7. Blanco/Café        7
8. Café                    8

Creación Norma TIA/EIA-568b Cable Cruzado

El cable cruzado, nos permite realizar conexiones entre equipos, para poder compartir archivos, etc.

Repetimos el mismo proceso anterior, ahora solo debemos ordenar las puntas de la siguiente manera.

1. Blanco/Naranjo    3
2. Naranjo                6
3. Blanco/Verde       1
4. Azul                      7
5. Blanco/Azul          8
6. Verde                    2
7. Blanco/Café          4
8. Café                      5