PDF de programación - Capa física - Manual de redes de computadoras

3.1. MEDIOS DE TRANSMISIÓN

La capa física determina el soporte físico o medio de transmisión por el cual
se transmiten los datos. Estos medios de transmisión se clasifican en guiados
y no guiados. Los primeros son aquellos que utilizan un medio sólido (un cable)
para la transmisión. Los medios no guiados utilizan el aire para transportar los
datos, son los medios inalámbricos.



LOS MEDIOS GUIADOS:

Cable par trenzado, El par trenzado es
similar al cable telefónico, sin embargo
consta de 8 hilos y utiliza unos conectores un
poco más anchos. Dependiendo del número
de trenzas por unidad de longitud, los cables
de par trenzado se clasifican en categorías.
A mayor número de trenzas, se obtiene una
mayor velocidad de transferencia.

• Categoría 3, hasta 16 Mbps

• Categoría 4, hasta 20 Mbps



• Categoría 5 y Categoría 5e, hasta 100 Mbps

• Categoría 6,7 hasta 1 Gbps y más



Los cables par trenzado pueden ser a su vez de
dos tipos:



• UTP (Unshielded Twisted Pair, par trenzado no

apantallado)



• STP (Shielded Twisted Pair, par

trenzado

apantallado)



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Los cables UTP son los más utilizados debido a su bajo costo y facilidad de
instalación. Los cables STP están embutidos en una malla metálica que reduce
las interferencias y mejora las características de la transmisión. Sin embargo,
tienen un costo elevado y al ser más gruesos son más complicados de instalar.

El cableado CAT6 es demasiado nuevo y es difícil encontrarlo en el mercado.

Los cables STP se utilizan únicamente para instalaciones muy puntuales que
requieran una calidad de transmisión muy alta.

Los segmentos de cable van desde cada una de las estaciones hasta un
aparato denominado hub (concentrador) o switch (conmutador), formando una
topología de estrella.



Cable fibra óptica, En los cables de fibra óptica la información se transmite
en forma de pulsos de luz. En un extremo del cable se coloca un diodo
luminoso (LED) o bien un láser, que puede emitir luz, y en el otro extremo se
sitúa un detector de luz.



Curiosamente y a pesar de este sencillo funcionamiento, mediante los cables
de fibra óptica se llegan a alcanzar velocidades de varios Gbps. Sin embargo,
su instalación y mantenimiento tiene un costo elevado y solamente son
utilizados para redes troncales con mucho tráfico.



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Los cables de fibra óptica son el medio de transmisión elegido para las redes
de cable. Se pretende que este cable pueda transmitir televisión, radio, Internet
y teléfono.



LOS MEDIOS NO GUIADOS se encuentran:



Ondas de radio. Son capaces de recorrer grandes distancias, atravesando
edificios incluso. Son ondas omnidireccionales, se propagan en todas las
direcciones. Su mayor problema son las interferencias entre usuarios. Las
ondas electromagnéticas no necesitan de un medio material para propagarse



Microondas. Estas ondas viajan en línea recta, por lo que emisor y receptor
deben estar alineados cuidadosamente. Tienen dificultades para atravesar
edificios. Debido a la propia curvatura de la tierra, la distancia entre dos
repetidores no debe exceder de unos 80 Kms. de distancia.

Infrarrojos. Son ondas direccionales incapaces de atravesar objetos sólidos
(paredes, por ejemplo) que están indicadas para transmisiones de corta
distancia

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Ondas de luz. Las ondas láser son unidireccionales.



Se pueden utilizar para comunicar dos edificios próximos instalando en cada
uno de ellos un emisor láser y un foto detector.



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3.2.

INSTALACIÓN DE CABLEADO



CABLE PAR TRENZADO

El cable de par trenzado es una forma de
conexión en
la que dos conductores
eléctricos aislados son entrelazados para
tener menores interferencias y aumentar la
potencia y disminuir la diafonía de los cables
adyacentes.

El entrelazado de los cables disminuye la interferencia debido a que el área de
bucle entre los cables, la cual determina el acoplamiento eléctrico en la señal, se
ve aumentada.

En la operación de balanceado de pares, los dos cables suelen llevar señales
paralelas y adyacentes (modo diferencial), las cuales son combinadas mediante
sustracción en el destino.

El ruido de los dos cables se aumenta mutuamente en esta sustracción debido
a que ambos cables están expuestos a EMI similares.



Estándar para el cableado de telecomunicaciones de edificios comerciales.

Estándar de la Industria Americana:

 EIA/TIA – 568
 EIA/TIA – 568A
 EIA/TIA – 568B

Julio 1991

–
– Octubre 1995
–

1998/1999

Provee una estructura común para el diseño e instalaciones de cables de
telecomunicaciones y hardware de conectividad en los edificios comerciales.

Norma 568-A

Norma 568-B

1) Blanco-Verde
2) verde
3) Blanco-Naranja
4) azul
5) Blanco-Azul
6) Naranja
7) Blanco-Marrón
8) Marrón

1) Blanco-Naranja
2) Naranja
3) Blanco-Verde
4) Azul
5) Blanco-Azul
6) Verde
7) Blanco-Marrón
8) Marrón



Tipos de conexión



Los cables UTP forman los segmentos de Ethernet y pueden ser cables rectos o
cables cruzados dependiendo de su utilización.

Cable par trenzado directo (pin a pin)

Estos cables conectan un concentrador a un nodo de red (Hub, Nodo). Cada
extremo debe seguir la misma norma (EIA/TIA 568A o 568B) de configuración.
La razón es que el concentrador es el que realiza el cruce de la señal.

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Los conectores de cada extremo siguen el mismo esquema de colores.

Estos cables se utilizan para unir:

o computador con hub.
o 2 hubs (utilizando el puerto uplink de uno de ellos y un puerto

normal del otro).



Cable par trenzado cruzado (cross-over)

Este tipo de cable se utiliza cuando se conectan elementos del mismo tipo, dos
enrutadores, dos concentradores. También se utiliza cuando conectamos 2
computadores directamente, sin que haya enrutadores o algún elemento de por
medio.

Para hacer un cable cruzado se usará una de las normas en uno de los extremos
del cable y la otra norma en el otro extremo.

Lo que estamos haciendo es cruzar los pines de transmisión (Tx+ y Tx-) de un
extremo con los pines de recepción (Rx+ y Rx-) del otro.

De acuerdo al siguiente esquema:



Estos cables se utilizan para unir:

o 2 computadores sin necesidad de hub (el cable va de una tarjeta

de red a la otra).

o 2 hubs (sin utilizar el puerto uplink de ninguno de ellos o utilizando

el puerto uplink en ambos).

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Conectores para cable de par trenzado

Conector RJ.45

/ MACHO



Conector RJ-45 / HEMBRA



INTERCONEXIÓN DE HUB



Los concentradores incluyen un puerto diferenciado, etiquetado con el nombre
"uplink" o "cascade", para facilitar su interconexión con otros hub. El puerto
"uplink" de un hub se conecta mediante un cable par trenzado directo hasta un
puerto cualquiera (que no sea el "uplink") del otro hub. Si ninguno de los dos hub
tuviese el puerto "uplink" libre todavía se podrían interconectar utilizando un
cable par trenzado cruzado.
Nota: Todo lo que se comenta en este apartado referente a hub (concentradores)
es equivalente para los switches (conmutadores).

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¿Dónde se encuentra el puerto "uplink"? Dependiendo de los fabricantes se
suele dar una de estas dos situaciones:
 El hub es de n puertos pero tiene n+1 conectores, uno de ellos tiene una
marca especial. Por ejemplo, son habituales los hub que tienen 9 conectores:
7 puertos normales y un puerto mixto con dos conectores contiguos los
cuales no se pueden utilizar simultáneamente. El número máximo de cables
que podemos conectar es de 8, quedando un conector vacío (el marcado
como "uplink" o el que tiene justo a su lado).

 El hub es de n puertos y tiene n conectores, uno de ellos tiene una marca
especial. Mediante un botón conmutamos
función del conector
diferenciado entre "uplink" y puerto normal. Las prestaciones son las mismas
que en el caso anterior. Este diseño es habitual de los hub del fabricante
3COM.

la



¿Cómo enlazar unos hub con otros?
Los diseños más habituales son los dos
siguientes, aunque se suelen combinar:
 Hub encadenados. Un hub se va
conectando con el siguiente formando
una cadena. No es conveniente
conectar de esta forma más de 3 hub
puesto que el rendimiento de la red
disminuirá
(las
señales tardan en pasar desde el
primer hub de la cadena hasta el
último).

considerablemente



 Hub en estrella. Se coloca un hub en el centro y de éste se tiran cables hasta
el resto de los hub. Con esta solución se consiguen velocidades más altas
en la red aunque el cableado es más costoso.

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3.3. CABLEADO ESTRUCTURADO



Un sistema de cableado estructurado es la infraestructura de cable que cumple
una serie de normas y que está destinada a transportar las señales de un emisor
hasta el correspondiente receptor, es decir que su principal objetivo es proveer
un sistema total de transporte de información a través de un mismo tipo de cable
(medio común).

Esta instalación se realiza de una manera ordenada y