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1. REDES
“En la mente del principiante hay
muchas posibilidades; en la mente
del experto hay pocas.”
1
MAT-401
Mg. Sc. Miguel Cotaña

2. Terminología de redes
• Una red es un sistema de elementos
conectados: odenadores, pantallas de video,
impresoras, etc.
• Para facilitar su estudio, las redes se pueden
clasificar en:
Redes de Área Local (LAN);
Redes de Campús;
Redes de Área Metropolitana (MAN);
Redes de Área Extensa (WAN). 2

3. Dispositivos de red
3

4. Topologías de red
La configuración física, es decir la
configuración espacial de la red, se
denomina topología física. Los diferentes
tipos de topología son:
Topología de bus;
Topología en estrella;
Topología en anillo;
Topología en árbol;
Topología en malla. 4

5. Topologías de red
5

6. Componentes físicos de una red
• Las redes se construyen con dos tipos de
elementos de hardware: nodos y enlaces.
• Los nodos: generalmente son computadores
de propósito general (aunque los routers y
switches utilizan hardware especial, los
diferencia lo que hace el software).
• Los enlaces: se implementan en diversos
medios físicos: par trenzado, coaxial, fibra
óptica y el espacio (enlaces inalámbricos). 6

7. Un nodo (una aproximaxión)
CPU
Cache
Memoria
Adaptador
de
Red
La memoria NO es infinita
Es un recurso escaso
Todos los nodos se conectan a la
red a través de un adaptador de
red. Este adaptador tiene un
software (device driver) que lo
administra
La velocidad de la CPU
se dobla cada 18 meses,
pero la latencia de la
memoria se mejora sólo
un 7% cada año
En una primera aproximación un nodo
funciona con la rapidez de la memoria
no con la rapidez del procesador.
¡el software de red debe cuidar
cuántas veces accede la información
puesta en la RAM! 7

8. El adaptador de red
Network Adapter Card ó Network
Interface Card (NIC)
8

9. El adaptador de red
• Tarjeta de expansión que se instala en un
computador para que éste se pueda conectar
a una red.
– Proporciona una conexión dedicada a la red
– Debe estar diseñada para transmitir en la
tecnología que utilice la LAN (Ethernet), debe
tener el adaptador correcto para el medio
(conector RJ45) y el tipo de bus del slot donde
será conectada (PCI).
9

10. Tarjetas 10/100/1000 Mbps
• Cada tarjeta 10BaseT, o
100BaseTX (ó 10/100/1000)
está identificada con 12
dígitos hexadecimales
(conocida como MAC
address).
 Ethernet = 10Mbps
 FastEthernet = 100Mbps
 GigabitEthernet = 1000Mbps
• Esta dirección es utilizada
por la capa 2 (capa de enlace
de datos: DLL) del modelo
OSI para identificar el nodo
destino y origen de los datos
02:60:8c:e8:52:ec
Fabricante
de la tarjeta
10

11. Componentes del adaptador de red
• El adaptador de red sirve como interface entre el
nodo y la red, por esto puede pensarse que tiene
dos componentes:
– Una interface al BUS del computador que sabe como
comunicarse con el host.
– Una interface al enlace (cable o antena) que habla de
manera correcta el protocolo de la red.
• Debe existir una forma de comunicación entre
estos dos componentes para que puedan pasar los
datos que entran y salen del adaptador.
11

12. Componentes del adaptador de red
CPU
Cache
Memoria
RAM
Adaptador de Red
Interface
al BUS
Interface
al Enlace
BUS E/S
del nodo
Enlace
de la
RED
Sabe cómo hablar con la CPU,
recibe las interrupciones del nodo y
escribe o lee en la RAM
Sabe utilizar el protocolo de nivel
de enlace (capa 2, modelo OSI)
Buffers para intercambio de datos
12

13. El “driver” de la tarjeta
• La tarjeta de red requiere de un driver en
software para poder comunicarse con el
sistema operativo. Provee las siguientes
funciones:
– Rutina de inicialización de la tarjeta;
– Rutina de servicios de interrupción;
– Procedimientos para transmitir y recibir frames
de datos;
– Procedimientos para el manejo de status,
configuración y control de la tarjeta . 13

14. Componentes físicos de una Red
Cableado estructurado
“Una red LAN nunca puede ser mejor
que su sistema de cableado”
14

15. • Se define Cableado estructurado como un
método para crear un organizado sistema de
cableado que pueda ser fácilmente entendido
por instaladores, administradores de red,
técnicos y en general el personal que interactúa
con el cableado.
• Conjunto de recomendaciones para el desarrollo
de un sistema de cableado flexible que permita
integrar múltiples servicios como lo son el de
voz, datos y video dentro de un edificio.
15

16. ANSI/TIA/EIA-569A
16

17. 17

18. 18

19. 19

20. Beneficios del Cableado Estructurado
1.- Proporciona flexibilidad
 Independencia del fabricante
 Mayor facilidad de
movimientos, añadiduras y
modificaciones
 Conectividad de “Sistema
Abierto”
2.- Mejor recuperación de inversión
 Mayor duración de vida del
sistema
 Menor costo del ciclo de vida
20

21. Estándar EIA/TIA-568
• Especifica un sistema de cableado
multiproposito independiente del fabricante
– Definido en julio de 1991, la última versión es
la 568-B (1 de abril de 2001);
– Ayuda a reducir los costos de administración
– Simplifica el mantenimiento de la red y los
movimientos, adiciones y cambios que se
necesiten;
– Permite ampliar la red.
21

22. ANSI/TIA/EIA-568-B.1
• La norma ANSI/TIA/EIA-568-A se reorganizó en trés estándares
técnicos:
– 568-B.1, General Requirements (Requerimientos del sistema)
– 568-B.2, 100 Ohm Balanced Twisted-Pair Cabling Standard (cobre)
– 568-B.3, Optical Fiber Cabling Component Standard (fibra óptica)
• Las especificaciones ofrecidas son para cableado categoría 5e (la
categoría 5 no es tenida más en cuenta), 6 y 7.
• En fibra óptica, las especificaciones son para fibra y cables
50/125 µm y conectores con diseños SFF (Small Form Factor) son
permitidos, además de los conectores 568SC
• El término „telecommunications closet‟ fue reemplazado por
„telecommunications room‟ y „permanent link‟ fue reemplazado por
„basic link‟ como la configración de prueba
22

23. Subsistemas del cableado
• Estándar EIA/TIA-568 especifica seis
subsistemas:
– Conexión del edificio al cableado externo
(acometida del sistema de telecomunicaciones);
– Cuarto de equipos;
– Cableado vertical (Backbone);
– Armario de Telecomunicaciones;
– Cableado Horizontal;
– Área de trabajo. 23

24. Cuarto de equipos
 Ambiente controlado para los equipos de
telecomunicaciones, el hardware de
conexión, las cajas de uniones, las
instalaciones de aterramiento y los
dispositivos de protección que se necesiten.
 Debe proporcionar la interconexión
principal o la intermedia usada en la
jerarquía del cableado backbone. 24

25. Cableado horizontal
• Usualmente esta en un mismo piso ya sea en el
suelo, por la pared o en el techo;
• Incluye las tomas/conectores, el cable
horizontal y los distribuidores a los que se
conecta en el armario (patch panel).
• Contiene la mayor cantidad de cables
individuales en el edificio pues conecta cada
estación de trabajo al armario de
telecomunicaciones. 25

26. Distribuidor de piso
L1 L2
100m max. L3 = 90m L1+ L2 + L4 = 10m
TO
L3 L4=3m
Especificación Canal
Especificación Enlace
Punto de
transición
(Opcional)
[]Brad-Rex
GigaPlus
Plus
/48
Equipamiento
LAN
[]Brad-Rex
GigaPlus
Distancias permisibles
26

27. Backbone
• Es el camino principal por donde se transporta la
información y se conectan los centros de cableado;
• Comprende todo el cableado entre armarios de
telecomunicaciones, cuarto de equipos,
instalaciones de entrada y edificios;
• Incluye los cables, las terminaciones mecánicas de
los cables y los distribuidores intermedios;
• La vida útil del sistema de cableado backbone se
planifica para un período que típicamente está
entre 3 y 10 años; 27

28. • Antes de iniciar la planificación se debe proyectar
la cantidad máxima de cable backbone que se
requiere, así como el crecimiento y los cambios
que durante el mismo se deben acomodar sin
necesidad de instalar cable adicional;
• Se debe planear la ruta y la estructura de soporte;
• Se debe tener en cuenta el tipo de información
que se va a transportar y el estándar de red. 28

29. Edificio A Edificio B
Aéreo
Subterráneo 29

30. Edificio 1 Edificio 2
Distribuidor
de piso
Distribuidor
de edificio
Cable Horizontal
Máx. 90 m
TO
Latiguillos
max. 3m
Backbone de Edificio
max. 500 m
Distribuidor de
campus/
Distribuidor de
edificio
Backbone de Campus
Máx 1500m
desde (DC to DP)
Distribuidor
de piso
Cable de
equipamiento
en DC y DE
Máx: 30m
30

31. Armario de telecomunicaciones
• Es un gabinete que tiene el hardware necesario para
realizar las conexiones al horizontal y al backbone;
• En él están los distribuidores para interconectar el
cableado horizontal con el backbone. Ej: hubs, bridges,
switch, patch panels, etc;
• El edificio debe tener como mínimo un armario de
telecomunicaciones.
31

32. 32

33. Area de trabajo
• Está formada por todos los componentes que
existen desde el punto de conexión horizontal en
la toma/conector hasta los equipos del usuario
(teléfonos, estaciones de trabajo, etc.).
• Incluye cables, tomas/conectores, los adaptadores,
terminaciones, etc.;
• El cableado debe ser flexible.
33

34. Conector o Plug RJ-45
Conector de Plástico en donde se ubican
los ocho hilos del cable UTP siguiendo un
código de colores.
Estos Plug sirven para conectar los
puertos de las Tarjetas de Red a los puntos
de Red, Patch Panel y a los puertos del
Hub o Swtich.
Conector o Plug RJ-45
34

35. Deben cumplir los estándares de
comunicación Universal. En este caso se
Involucran la TIA/EIA 568B
T568A:
B/V V B/N A B/A N B/M M
1 2 3 4 5 6 7 8
T568B:
B/N N B/V A B/A V B/M M
1 2 3 4 5 6 7 8
8 .......1
Ubicación de los cables
35

36. Los Patch Cord son cables hechos
con conectores RJ-45 y capuchas de
Plástico que los protegen.
Sirven para unir una PC con un
Punto de red o un puerto del Patch
Panel a un puerto del Switch, etc.
Cables Patch Cord
36

37. Los Jack’s son unos conectores que
sirven de intermediario entre el Patch
Cord que conecta una PC al cable que
llega al Pacth Panel.
Cada uno de estos representa un punto
de red instalado, y van dentro las
cajas tomadatos .
Para conectar los hilos del cable UTP
al Jack, existen a presión y otros con
herramienta de impacto.
Jack`s Cat 5e
37

38. Las canaletas es el medio por el cual los
cables de red son llevados y protegidos,
de acuerdo a su trayectoria.
Se trabajan bastante con canaletas de
pared y de piso.
Es recomendable usar con los accesorios
del caso en bordes y subidas, para evitar
el deterioro del cable y dar los giros
normados.
Canaletas de plástico
38

39. Es en donde se guarda el
Jack. En ellos se puede
etiquetar y así poder
identificar los puntos de red.
Se pueden trabajar simples,
dobles o más.
Cajas tomadatos
39

40. Los Patch Panel van en los
Rack, y en ellos terminan todos
los cables de red del cableado.
En la parte posterior del Patch
Panel se tiene que hacer la
conexión y colocarlo hilo por
hilo.
Luego con los Patch Cord se
unen los puertos del Patch Panel
con los del Switch.
Patch Panel
40

41. Es de fierro y es donde van los
Patch Panel y los dispositivos
de Comunicación como los
Hub, Switch, Router, etc.
Es la parte central de todo el
cableado de datos.
Rack
41

42. Racks o gabinetes de telecomunicaciones
42

43. Crimping Tool
Es la herramienta que me
sirve para construir los cables
Patch cord (de la PC al punto
de Red o del Pacth Panel al
Switch).
Fundamentalmente conecta
los Plug RJ-45 con los ocho
hilos del cable UTP.
Herramientas
43

44. Impactador
Es la herramienta que me
permite hacer la conexión de
los hilos del cable UTP a los
Jack’s que no son a presion y
a los Patch Panel.
44

45. Dispositivos de Testeo
Son dispositivos que certifican
la Red, es decir, que una
culminado el cableado estos
verifican su estado y su
correcto funcionamiento.
45

46. Conexiones del cableado
1. Conexión del edificio
al cableado externo
2. Cuarto de equipos
3. Cableado vertical
4. Closet de
Telecomunicaciones
5. Cableado Horizontal
6. Area de trabajo
Cable
10/100BaseT
Switch
Toma RJ45
Cable 10/100BaseT
Tarjeta
de
Red
Patch panel
Canaleta
Red del
Campus
Centro de cableado
Coversor de
Medio
Teléfono
Estación
de
trabajo
46

47. Consejos para instalar un cableado
• De la tarjeta de red hasta la toma: patch cord máx. de 3 m
• De la toma hasta el patch panel (centro de cableado): 90 m
• Cableado vertical (entre centros de cableado)
– con fibra óptica multimodo : 2 Km (500mts)
– con UTP: 100 m
• Mínimo dos conectores por puesto de trabajo (voz y datos)
• Conector estándar: 4 pares (8 hilos), 100 ohmios, UTP
• Utilice el cable y los componentes de interconexión adecuados (entre
más rapidez de transmisión necesite, mejores elementos debe comprar)
• Evite forzar el cable doblándolo en ángulos rectos o tensionandolo
demasiado. No utilice empalmes en el cableado horizontal: está
prohibido.
• Asegúrese que la puesta a tierra sea correcta
47

48. Especificaciones generales del cable
UTP
48

49. Unshielded Twisted-Pair
• El cable de par entorchado tiene
uno o más pares “abrazados” uno a
otro. (esto ayuda a cancelar
polaridades e intensidades
opuestas).
• Shielded Twisted-Pair (STP) es
blindado
• Unshielded Twisted-Pair (UTP) es
no blindado
49

50. Hilos del cable UTP
• Los hilos son referenciados con respecto a
su grosor utilizando los números de
American Wire Gauge
• Los alambres delgados tienen más
resistencia que los gruesos
AWG Ohms/300 m
19 16,1
22 32,4
24 51,9
26 83,5 50

51. Categorías del sistema de cableado para UTP
• Categoría 1: alambre sólido 22 ó 24 AWG (American Wire Gauge
Standard): no se puede utilizar para transmisión de datos: 56 Kbps
• Categoría 2: alambre sólido 22 ó 24 AWG para teléfonos y sistemas
de alarmas: 1 MHz
• Categoría 3: alambre sólido 24 AWG, 100 Ohmios, 16 MHz.
• Categoría 4: igual que la tres pero hasta 20 MHz
• Categoría 5: par trenzado de 22 ó 24 AWG, impedancia de 100
Ohmios, ancho de banda de 100 MHz (usa conector RJ45). Atenuación
inferior a 24 dB y Next superior 27.1 dB para 100 MHz.
• Categoría 5e (enhanced): Par trenzado 22 ó 24 AWG, ancho de banda
100 MHz. Atenuación 24 dB. Next 30.1 dB
• Categoria 6 (TIA/EIA-568-B.2-1, junio 1, 2002): Hasta 200 MHz.
Atenuación inferior a 21.7 dB y Next superior a 39.0 dB.
• Categoría 7 (propuesta): hasta 600 MHz.
51

52. Especificaciones conector RJ45
Especificación EIA/TIA-568A
1 2 3 4 5 6 7 8
1 2 3 4 5 6 7 8
1 2 3 4 5 6 7 8
Conector macho
para los cables
Conector hembra
para tomas,
hubs, switches
y tarjetas de red
Hilo Color Nombre
1 Blanco/Naranja T2
2 Naranja R2
3 Blanco/Verde T3
4 Azul R1
5 Blanco/Azul T1
6 Verde R3
7 Blanco/Café T4
8 Café R4
Especificación EIA/TIA-568B
Hilo Color Nombre
1 Blanco/Verde T2
2 Verde R2
3 Blanco/Naranja T3
4 Azul R1
5 Blanco/Azul T1
6 Naranja R3
7 Blanco/Café T4
8 Café R4
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53. Uso de los hilos
Aplicación Hilos 1 y 2 Hilos 3 y 6 Hilos 4 y 5 Hilos 7 y 8
Voz TX/RX
ISDN (RDSI) Potencia TX RX Potencia
10Base-T TX RX
Token Ring TX RX
100Base-T4 TX RX Bi Bi
100Base-TX TX RX
1000Base-T Bi Bi Bi Bi
De acuerdo con la aplicación, cada hilo realiza una
función diferente:
TX: Trasmite; RX: Recibe; Bi: Bidireccional
53

54. Cable de fibra óptica
• Transmite energía en forma de luz. Permite
tener anchos de banda muy altos (billones
de bits por segundo).
• En los sistemas de cableado, la fibra óptica
puede utilizarse tanto en el subsistema
vertical como en el horizontal.
54

55. Cómo funciona la fibra óptica (1)
Señal eléctrica
(Input)
Transmisor
(Fuente de luz)
Fibra óptica
Señal eléctrica
(Output)
Receptor
(Detector de luz)
55

56. Cómo funciona la fibra óptica (2)
Núcleo
(Core)
Cubierta
(Cladding)
Revestimiento
(Coating ó Buffer)
¿Por qué no se sale la luz de la fibra óptica?
La luz no se escapa del núcleo porque la cubierta
y el núcleo están hechos de diferentes tipos de
vidrio (y por tanto tienen diferentes índices
de refracción). Esta diferencia en los índices
obliga a que la luz sean reflejada cuando toca
la frontera entre el núcleo y la cubierta.
56

57. Tipos de fibra óptica
Multimodo
Usada generalmente para comunicación
de datos. Tiene un núcleo grande (más fácil
de acoplar). En este tipo de fibra muchos
rayos de luz (ó modos) se pueden propagar
simultáneamente. Cada modo sigue su propio
camino. La máxima longitud recomendada
del cable es de 2 Km. l = 850 nm.
Fuente de luz
Fuente de luz
Propaga un sólo modo
ó camino
Propaga varios modos
ó caminos
Monomodo
Tiene un núcleo más pequeño que la fibra
multimodo. En este tipo de fibra sólo un rayo
de luz (ó modo) puede propagarse a la vez.
Es utilizada especialmente para telefonía y
televisión por cable. Permite transmitir a altas
velocidades y a grandes distancias (40 km).
l = 1300 nm.
Núcleo: 62.5 mm ó 50 mm
Cubierta: 125 mm
Núcleo: 8 a 10 mm
Cubierta: 125 mm
Un cabello humano: 100 mm 57

58. Documentación del cableado
• Para cableados pequeños, mínimo un plano del piso con la
ubicación del cableado y una hoja electrónica con una
explicación de la marcación de los componentes
– Los cables deben ser identificados cuando estos sean instalados (una
etiqueta en cada punta del cable) y de registrarse en la hoja electrónica.
• Para grandes cableados puede considerar adquirir un
software de administración de cableados (toma más tiempo
lograr que entre en funcionamiento)
• Marcar los cables y elaborar la documentación puede
parecer trabajo extra, pero son una herramienta poderosa
para la adminitración de la red.
58