- Medios de cobre.
Especificaciones de cables - Cable
coaxial - Cable STP
- Cable de par trenzado
blindado - ScTP (Par trenzado
apantallado) - Medios de fibra
óptica. Reflexión - Fibra
multimodo - Fibra
monomodo - Otros componentes
ópticos - Instalación, cuidado y
prueba de la fibra óptica - Estándares y
organizaciones de las LAN
inalámbricas - Dispositivos y
topologías inalámbricas - Direcciones IP y máscaras
de red - Capa física de la
LAN - Fuentes
Especificaciones de cables
Los cables tienen distintas especificaciones y generan
distintas expectativas acerca de su rendimiento.
- ¿Qué velocidad de
transmisión de datos se puede
lograr con un tipo particular de cable? La velocidad de
transmisión de bits por el cable es de suma importancia.
El tipo de conducto utilizado afecta la velocidad de la
transmisión. - ¿Qué tipo de transmisión se
planea? ¿Serán las transmisiones digitales o
tendrán base analógica? La transmisión
digital o de banda base y la transmisión con base
analógica o de banda ancha
son las dos opciones. - ¿Qué distancia puede recorrer una
señal a través de un tipo de cable en particular
antes de que la atenuación de dicha señal se
convierta en un problema? En otras palabras, ¿se degrada
tanto la señal que el dispositivo receptor no puede
recibir e interpretar la señal correctamente en el
momento en que la señal llega a dicho dispositivo? La
distancia recorrida por la señal a través del
cable afecta directamente la atenuación de la
señal. La degradación de la señal
está directamente relacionada con la distancia que
recorre la señal y el tipo de cable que se
utiliza.
Algunos ejemplos de las especificaciones de Ethernet que
están relacionadas con el tipo de cable son:
- 10BASE-T
- 10BASE5
- 10BASE2
10BASE-T se refiere a la velocidad de transmisión
a 10 Mbps. El tipo de transmisión es de banda base o
digitalmente interpretada. T significa par trenzado.
10BASE5 se refiere a la velocidad de transmisión
a 10 Mbps. El tipo de transmisión es de banda base o
digitalmente interpretada. El 5 representa la capacidad que tiene
el cable para permitir que la señal recorra
aproximadamente 500 metros antes de que la atenuación
interfiera con la capacidad del receptor de interpretar
correctamente la señal recibida. 10BASE5 a menudo se
denomina "Thicknet". Thicknet es, en realidad, un tipo de
red, mientras que
10BASE5 es el cableado que se utiliza en dicha red.
10BASE2 se refiere a la velocidad de transmisión
a 10 Mbps. El tipo de transmisión es de banda base o
digitalmente interpretada. El 2, en 10BASE2, se refiere a la
longitud máxima aproximada del segmento de 200 metros
antes que la atenuación perjudique la habilidad del
receptor para interpretar apropiadamente la señal que se
recibe. La longitud máxima del segmento es en realidad 185
metros. 10BASE2 a menudo se denomina "Thinnet". Thinnet es, en
realidad, un tipo de red, mientras que 10BASE2 es el cableado que
se utiliza en dicha red.
El cable coaxial
consiste de un conductor de cobre rodeado
de una capa de aislante flexible. El conductor central
también puede ser hecho de un cable de aluminio
cubierto de estaño que permite que el cable sea fabricado
de forma económica. Sobre este material aislante existe
una malla de cobre tejida u hoja metálica que actúa
como el segundo hilo del circuito y como un blindaje para el
conductor interno. Esta segunda capa, o blindaje, también
reduce la cantidad de interferencia electromagnética
externa. Cubriendo la pantalla está la chaqueta del
cable.
Para las LAN, el cable
coaxial ofrece varias ventajas. Puede tenderse a mayores
distancias que el cable de par trenzado blindado STP, y que el
cable de par trenzado no blindado, UTP, sin necesidad de
repetidores. Los repetidores regeneran las señales
de la red de modo que puedan abarcar mayores
distancias.
El cable coaxial es más económico que el
cable de fibra
óptica y la tecnología es
sumamente conocida. Se ha usado durante muchos años para
todo tipo de comunicaciones
de datos, incluida la
televisión por cable.
Al trabajar con cables, es importante tener en cuenta su
tamaño. A medida que aumenta el grosor, o diámetro,
del cable, resulta más difícil trabajar con
él. Recuerde que el cable debe pasar por conductos y cajas
existentes cuyo tamaño es limitado.
Se puede conseguir cable coaxial de varios
tamaños. El cable de mayor diámetro es de uso
específico como cable de backbone de Ethernet porque tiene
mejores características de longitud de transmisión
y de limitación del ruido. Este
tipo de cable coaxial frecuentemente se denomina thicknet o red
gruesa. Como su apodo lo indica, este tipo de cable puede ser
demasiado rígido como para poder
instalarse con facilidad en algunas situaciones. Generalmente,
cuanto más difícil es instalar los medios de red,
más costosa resulta la instalación. El cable
coaxial resulta más costoso de instalar que el cable de
par trenzado. Hoy en día el cable thicknet casi nunca se
usa, salvo en instalaciones especiales.
En el pasado, el cable coaxial con un diámetro
externo de solamente 0,35 cm (a veces denominado thinnet o red
fina) se usaba para las redes Ethernet. Era
particularmente útil para las instalaciones de cable en
las que era necesario que el cableado tuviera que hacer muchas
vueltas. Como la instalación de thinnet era más
sencilla, también resultaba más
económica.
Por este motivo algunas personas lo llamaban cheapernet
(red barata). El trenzado externo metálico o de cobre del
cable coaxial abarca la mitad del circuito eléctrico. Se
debe tener especial cuidado de asegurar una sólida
conexión eléctrica en ambos extremos, brindando
así una correcta conexión a tierra. La
incorrecta conexión del material de blindaje constituye
uno de los problemas
principales relacionados con la instalación del cable
coaxial.
Los problemas de conexión resultan en un ruido
eléctrico que interfiere con la transmisión de
señales sobre los medios de networking. Por esta
razón, thinnet ya no se usa con frecuencia ni está
respaldado por los estándares más recientes (100
Mbps y superiores) para redes Ethernet.
El cable de par trenzado blindado (STP) combina las
técnicas de blindaje, cancelación y
trenzado de cables. 
Cada par de hilos está envuelto en
un papel metálico. Los dos pares de hilos están
envueltos juntos en una trenza o papel metálico.
Generalmente es un cable de 150 ohmios. Según se
especifica para el uso en instalaciones de redes Token Ring, el
STP reduce el ruido eléctrico dentro del cable como, por
ejemplo, el acoplamiento de par a par y la
diafonía.
El STP también reduce el ruido electrónico
desde el exterior del cable, como, por ejemplo, la interferencia
electromagnética (EMI) y la interferencia de
radiofrecuencia (RFI). El cable de par trenzado blindado comparte
muchas de las ventajas y desventajas del cable de par trenzado no
blindado (UTP). El cable STP brinda mayor protección ante
toda clase de
interferencias externas, pero es más caro y de
instalación más difícil que el
UTP.
Un nuevo híbrido de UTP con STP tradicional se
denomina UTP apantallado (ScTP), conocido también como par
trenzado de papel metálico (FTP).
El ScTP consiste, básicamente, en
cable UTP envuelto en un blindaje de papel metálico. ScTP,
como UTP, es también un cable de 100 Ohms. Muchos
fabricantes e instaladores de cables pueden usar el
término STP para describir el cable ScTP. Es importante
entender que la mayoría de las referencias hechas a STP
hoy en día se refieren en realidad a un cable de cuatro
pares apantallado. Es muy improbable que un verdadero cable STP
sea usado durante un trabajo de
instalación de cable.
Los materiales
metálicos de blindaje utilizados en STP y ScTP deben estar
conectados a tierra en ambos extremos. Si no están
adecuadamente conectados a tierra o si hubiera discontinuidades
en toda la extensión del material del blindaje, el STP y
el ScTP se pueden volver susceptibles a graves problemas de
ruido.
Son susceptibles porque permiten que el blindaje
actúe como una antena que recoge las señales no
deseadas. Sin embargo, este efecto funciona en ambos sentidos. El
blindaje no sólo evita que ondas
electromagnéticas externas produzcan ruido en los cables
de datos sino que también minimiza la irradiación
de las ondas electromagnéticas internas. Estas ondas
podrían producir ruido en otros dispositivos. Los cables
STP y ScTP no pueden tenderse sobre distancias tan largas como
las de otros medios de networking (tales como el cable coaxial y
la fibra óptica)
sin que se repita la señal.
El uso de aislamiento y blindaje adicionales aumenta de
manera considerable el tamaño, peso y costo del cable.
Además, los materiales de blindaje hacen que las
terminaciones sean más difíciles y aumentan la
probabilidad
de que se produzcan defectos de mano de obra. Sin embargo, el STP
y el ScTP todavía desempeñan un papel importante,
especialmente en Europa o en
instalaciones donde exista mucha EMI y RFI cerca de los
cables.
Cable de par
trenzado blindado
ScTP (Par trenzado
apantallado)
Reflexión
Cuando un rayo de luz (el rayo
incidente) llega a la superficie brillante de una pieza plana de
vidrio, se
refleja parte de la energía de la luz del rayo. El
ángulo que se forma entre el rayo incidente y una
línea perpendicular a la superficie del vidrio, en el
punto donde el rayo incidente toca la superficie del vidrio,
recibe el nombre de ángulo de incidencia.
Esta línea perpendicular recibe el nombre de
normal. No es un rayo de luz sino una herramienta que permite la
medición de los ángulos. El
ángulo que se forma entre el rayo reflejado y la normal
recibe el nombre de ángulo de reflexión.
La Ley de la
Reflexión establece que el ángulo de
reflexión de un rayo de luz es equivalente al
ángulo de incidencia. En otras palabras, el ángulo
en el que el rayo de luz toca una superficie reflectora determina
el ángulo en el que se reflejará el rayo en la
superficie.
La parte de una fibra óptica por la que viajan
los rayos de luz recibe el nombre de núcleo de la
fibra.
Los rayos de luz sólo pueden ingresar al
núcleo si el ángulo está comprendido en la
apertura numérica de la fibra. Asimismo, una vez que los
rayos han ingresado al núcleo de la fibra, hay un
número limitado de recorridos ópticos que puede
seguir un rayo de luz a través de la fibra.
Estos recorridos ópticos reciben el nombre de
modos. Si el diámetro del núcleo de la fibra es lo
suficientemente grande como para permitir varios trayectos que la
luz pueda recorrer a lo largo de la fibra, esta fibra recibe el
nombre de fibra "multimodo". La fibra monomodo tiene un
núcleo mucho más pequeño que permite que los
rayos de luz viajen a través de la fibra por un solo
modo.
Cada cable de fibra óptica que se usa en
networking está compuesto de dos fibras de vidrio
envueltas en revestimientos separados. Una fibra transporta los
datos transmitidos desde un dispositivo A a un dispositivo B. La
otra transporta los datos desde el dispositivo B hacia el
dispositivo A.
Las fibras son similares a dos calles de un solo sentido
que corren en sentido opuesto. Esto proporciona una comunicación full-duplex. El par trenzado
de cobre utiliza un par de hilos para transmitir y un par de
hilos para recibir. Los circuitos de
fibra óptica usan una hebra de fibra para transmitir y una
para recibir. En general, estos dos cables de fibra se encuentran
en un solo revestimiento exterior hasta que llegan al punto en el
que se colocan los conectores.
Hasta que se colocan los conectores, no es necesario
blindar ya que la luz no se escapa del interior de una fibra.
Esto significa que no hay problemas de diafonía con la
fibra óptica.
Es común ver varios pares de fibras envueltos en
un mismo cable. Esto permite que un solo cable se extienda entre
armarios de datos, pisos o edificios. Un solo cable puede
contener de 2 a 48 o más fibras separadas.
En el caso del cobre, sería necesario tender un
cable UTP para cada circuito. La fibra puede transportar muchos
más bits por segundo y llevarlos a distancias mayores que
el cobre.
En general, un cable de fibra óptica se compone
de cinco partes. Estas partes son: el núcleo, el
revestimiento, un amortiguador, un material resistente y un
revestimiento exterior.
El núcleo es el elemento que transmite la luz y
se encuentra en el centro de la fibra óptica. Todas las
señales luminosas viajan a través del
núcleo. El núcleo es, en general, vidrio fabricado
de una combinación de dióxido de silicio
(sílice) y otros elementos. La fibra multimodo usa un tipo
de vidrio denominado vidrio de índice graduado para su
núcleo.
Este vidrio tiene un índice de refracción
menor hacia el borde externo del núcleo. De esta manera,
el área externa del núcleo es ópticamente
menos densa que el centro y la luz puede viajar más
rápidamente en la parte externa del núcleo. Se
utiliza este diseño
porque un rayo de luz que sigue un modo que pasa directamente por
el centro del núcleo no viaja tanto como un rayo que sigue
un modo que rebota en la fibra. Todos los rayos deberían
llegar al extremo opuesto de la fibra al mismo tiempo.
Entonces, el receptor que se encuentra en el extremo de la fibra,
recibe un fuerte flash de luz y no
un pulso largo y débil.
Alrededor del núcleo se encuentra el
revestimiento. El revestimiento también está
fabricado con sílice pero con un índice de
refracción menor que el del núcleo. Los rayos de
luz que se transportan a través del núcleo de la
fibra se reflejan sobre el límite entre el núcleo y
el revestimiento a medida que se mueven a través de la
fibra por reflexión total interna.
El cable de fibra óptica multimodo
estándar es el tipo de cable de fibra óptica que
más se utiliza en las LAN. Un cable de fibra óptica
multimodo estándar utiliza una fibra óptica con
núcleo de 62,5 ó 50 micrones y un revestimiento de
125 micrones de diámetro. A menudo, recibe el nombre de
fibra óptica de 62,5/125 ó 50/125 micrones. Un
micrón es la millonésima parte de un metro
(1µ).
Alrededor del revestimiento se encuentra un material
amortiguador que es generalmente de plástico.
El material amortiguador ayuda a proteger al núcleo y al
revestimiento de cualquier daño.
Existen dos diseños básicos para cable.
Son los diseños de cable de amortiguación estrecha
y de tubo libre. La mayoría de las fibras utilizadas en la
redes LAN son
de cable multimodo con amortiguación estrecha. Los cables
con amortiguación estrecha tienen material amortiguador
que rodea y está en contacto directo con el
revestimiento.
La diferencia más práctica entre los dos
diseños está en su aplicación. El cable de
tubo suelto se utiliza principalmente para instalaciones en el
exterior de los edificios mientras que el cable de
amortiguación estrecha se utiliza en el interior de los
edificios.
El material resistente rodea al amortiguador, evitando
que el cable de fibra óptica se estire cuando los
encargados de la instalación tiran de él. El
material utilizado es, en general, Kevlar, el mismo material que
se utiliza para fabricar los chalecos a prueba de
bala.
El último elemento es el revestimiento exterior.
El revestimiento exterior rodea al cable para así proteger
la fibra de abrasión, solventes y demás
contaminantes. El color del
revestimiento exterior de la fibra multimodo es, en general,
anaranjado, pero a veces es de otro color.
Los Diodos de
Emisión de Luz Infrarroja (LED) o los Emisores de Láser de
Superficie de Cavidad Vertical (VCSEL) son dos tipos de fuentes de luz
utilizadas normalmente con fibra multimodo. Se puede utilizar
cualquiera de los dos. Los LED son un poco más
económicos de fabricar y no requieren tantas normas de
seguridad como
los láseres. Sin embargo, los LED no pueden transmitir luz
por un cable a tanta distancia como el láser. La fibra
multimodo (62,5/125) puede transportar datos a distancias de
hasta 2000 metros (6.560 pies).
La fibra monomodo consta de las mismas partes que una
multimodo. El revestimiento exterior de la fibra monomodo es, en
general, de color amarillo. La mayor diferencia entre la fibra
monomodo y la multimodo es que la monomodo permite que un solo
modo de luz se propague a través del núcleo de
menor diámetro de la fibra óptica. El núcleo
de una fibra monomodo tiene de ocho a diez micrones de
diámetro. Los más comunes son los núcleos de
nueve micrones.
La marca 9/125 que
aparece en el revestimiento de la fibra monomodo indica que el
núcleo de la fibra tiene un diámetro de 9 micrones
y que el revestimiento que lo envuelve tiene 125 micrones de
diámetro.
En una fibra monomodo se utiliza un láser
infrarrojo como fuente de luz. El rayo de luz que el láser
genera, ingresa al núcleo en un ángulo de 90
grados.
Como consecuencia, los rayos de luz que transportan
datos en una fibra monomodo son básicamente transmitidos
en línea recta directamente por el centro del
núcleo.
Esto aumenta, en gran medida, tanto la velocidad como la
distancia a la que se pueden transmitir los datos.
Por su diseño, la fibra monomodo puede transmitir
datos a mayores velocidades (ancho de banda) y recorrer mayores
distancias de tendido de cable que la fibra multimodo. La fibra
monomodo puede transportar datos de LAN a una distancia de hasta
3000 metros. Aunque está distancia se considera un
estándar, nuevas
tecnologías han incrementado esta distancia y
serán discutidas en un módulo posterior.
La fibra multimodo sólo puede transportar datos
hasta una distancia de 2000 metros. Las fibras monomodo y el
láser son más costosos que los LED y la fibra
multimodo. Debido a estas características, la fibra
monomodo es la que se usa con mayor frecuencia para la
conectividad entre edificios.
ADVERTENCIA:
La luz de láser que se utiliza
con la fibra monomodo tiene una longitud de onda mayor que la de
la luz visible. El láser es tan poderoso que puede causar
graves daños a la vista. Nunca mire directamente al
interior del extremo de una fibra conectada a un dispositivo en
su otro extremo. Nunca mire directamente hacia el interior
del puerto de transmisión en una NIC, switch o router.
Recuerde mantener las cubiertas protectoras en los extremos de la
fibra e insertarlos en los puertos de fibra óptica de
switches y routers. Tenga mucho cuidado.
La Figura compara los tamaños relativos del
núcleo y el revestimiento para ambos tipos de fibra
óptica en distintos cortes transversales. Como la fibra
monomodo tiene un núcleo más refinado y de
diámetro mucho menor, tiene mayor ancho de banda y
distancia de tendido de cable que la fibra multimodo. Sin
embargo, tiene mayores costos de
fabricación.
La mayoría de los datos que se envían por
una LAN se envían en forma de señales
eléctricas. Sin embargo, los enlaces de fibra
óptica utilizan luz para enviar datos. Hace falta
algún elemento para convertir la electricidad en
luz y, en el otro extremo de la fibra, para convertir la luz
nuevamente en electricidad. Esto significa que se requiere un
transmisor y un receptor.
El transmisor recibe los datos que se deben transmitir
desde los switches y routers. Estos datos tienen forma de
señales eléctricas. El transmisor convierte las
señales electrónicas en pulsos de luz equivalentes.
Existen dos tipos de fuentes de luz que se utilizan para
codificar y transmitir los datos a través del
cable:
- Un diodo emisor de luz (LED) que produce luz
infrarroja con longitudes de onda de 850 nm o 1310 nm. Se
utilizan con fibra multimodo en las LAN. Para enfocar la luz
infrarroja en el extremo de la fibra, se utilizan
lentes. - Amplificación de la luz por radiación por emisión estimulada
(LASER) una
fuente de luz que produce un fino haz de intensa luz
infrarroja, generalmente, con longitudes de onda de 1310nm o
1550 nm. Los láser se usan con fibra monomodo para las
grandes distancias de los backbones de universidades y WAN. Se
debe tener sumo cuidado a fin de evitar daños a la
vista.
Cada una de estas fuentes de luz puede ser encendida y
apagada muy rápidamente para así enviar datos (unos
y ceros) a un elevado número de bits por
segundo.
En el otro extremo de la fibra óptica conectada
al transmisor se encuentra el receptor. El receptor funciona casi
como una célula
fotoeléctrica en una calculadora a energía
solar.
Cuando la luz llega al receptor, se genera electricidad.
La primera tarea del receptor es detectar el pulso de luz que
llega desde la fibra. Luego, el receptor convierte el pulso de
luz nuevamente en la señal eléctrica original tal
como ingresó al transmisor al otro extremo de la fibra.
Ahora, la señal nuevamente adquiere la forma de cambios de
voltaje.
La señal está lista para ser enviada por
el cable de cobre al dispositivo electrónico receptor,
como por ejemplo, un computador,
switch o router. Los dispositivos semiconductores
que se utilizan generalmente como receptores con enlaces de fibra
óptica reciben el nombre de diodos
p-intrínsecos–n (fotodiodos PIN).
Los fotodiodos PIN están fabricados para ser
sensibles a 850; 1310 ó 1550 nm de luz que el transmisor
genera al otro extremo de la fibra. Cuando un pulso de luz de la
longitud de onda adecuada da en el fotodiodo PIN, éste
rápidamente genera una corriente
eléctrica de voltaje apropiado para la red. Cuando la
luz deja de iluminar el fotodiodo PIN, éste deja de
generar voltaje al instante. Esto genera cambios de voltaje que
representan los unos y ceros de los datos en el cable de
cobre.
Hay conectores unidos a los extremos de las fibras de
modo que éstas puedan estar conectadas a los puertos del
transmisor y del receptor. El tipo de conector que se usa con
mayor frecuencia con la fibra multimodo es el Conector Suscriptor
(conector SC). En una fibra monomodo, el conector de Punta Recta
(ST) es el más frecuentemente utilizado.
Además de los transmisores, receptores,
conectores y fibras que siempre son necesarios en una red óptica, a
menudo también se ven repetidores y paneles de
conexión de fibra.
Los repetidores son amplificadores ópticos que
reciben pulsos de luz atenuante que recorren largas distancias y
los convierte a su forma, fuerza y
sincronización originales. Las señales restauradas
pueden entonces enviarse hasta el receptor que se encuentra en el
extremo final de la fibra.
Los paneles de conexión de fibra son similares a
los paneles de conexión que se usan con el cable de cobre.
Estos paneles aumentan la flexibilidad de una red óptica
permitiendo que se realicen rápidos cambios en la
conexión de los dispositivos, como por ejemplo, switches o
routers con distintos tendidos de fibra o enlaces de cable
disponibles.
Aunque la fibra es el mejor de todos los medios de
transmisión a la hora de transportar grandes
cantidades de datos a grandes distancias, la fibra también
presenta dificultades. Cuando la luz viaja a través de la
fibra, se pierde parte de la energía de la luz. Cuanto
mayor es la distancia a la que se envía una señal a
través de una fibra, más fuerza pierde la
señal.
Esta atenuación de la señal se debe a
diversos factores implícitos en la naturaleza de
la fibra en sí. El factor más importante es la
dispersión. La dispersión de la luz dentro de una
fibra es producida por defectos microscópicos en la
uniformidad (distorsiones) de la fibra que reflejan y dispersan
parte de la energía de la luz.
La absorción es otra causa de pérdida de
la energía de la luz. Cuando un rayo de luz choca algunos
tipos de impurezas químicas dentro de una fibra, estas
impurezas absorben parte de la energía. Esta
energía de la luz se convierte en una pequeña
cantidad de energía calórica. La absorción
hace que la señal luminosa sea un poco más
débil.
Otro factor que causa atenuación en la
señal luminosa son las irregularidades o asperezas de
fabricación en el límite entre el núcleo y
el revestimiento. Se pierde potencia en la
señal luminosa debido a que la reflexión interna
total no es perfecta en el área áspera de la fibra.
Cualquier imperfección microscópica en el espesor o
simetría de la fibra reducirá la reflexión
interna total y el revestimiento absorberá parte de la
energía de la luz.
La dispersión de un destello de luz
también limita las distancias de transmisión de una
fibra. Dispersión es el término técnico para
la difusión de los pulsos de luz a medida que viajan a
través de la fibra.
Instalación, cuidado y prueba de la
fibra óptica
Una de las causas principales de la atenuación
excesiva en el cable de fibra óptica es la
instalación incorrecta. Si se estira o curva demasiado la
fibra, se pueden producir pequeñas fisuras en el
núcleo que dispersan los rayos de luz.
Para evitar que la curvatura de la fibra sea demasiado
pronunciada, generalmente, se introduce la fibra a un tipo de
tubo instalado que se llama de interducto.
El interducto es mucho más rígido que la
fibra y no se puede curvar de forma pronunciada, de modo que la
fibra en el interducto tampoco puede curvarse en exceso. El
interducto protege la fibra, hace que sea mucho más
sencillo el tendido y asegura que no se exceda el radio de la
curvatura (límite de curva) de la fibra.
Una vez que el cable de fibra óptica y los
conectores han sido instalados, los conectores y los extremos de
las fibras deben mantenerse totalmente limpios. Los extremos de
las fibras deben cubrirse con cubiertas protectoras para evitar
daños. Cuando estas cubiertas son retiradas, antes de
conectar la fibra a un puerto en un switch o router, se deben
limpiar los extremos de las fibras. Se deben limpiar los extremos
de la fibra con paño especial sin pelusa para limpiar
lentes, humedecido con alcohol
isopropílico puro.
Los puertos de fibra de un switch o router
también deben mantenerse cubiertos cuando no se encuentran
en uso y limpiarse con paño especial para limpiar lentes y
alcohol isopropílico antes de realizar la conexión.
La suciedad en los extremos de una fibra disminuirá
gravemente la cantidad de luz que llega al receptor.
La dispersión, absorción, difusión,
incorrecta instalación y los extremos de fibra sucios son
factores que disminuyen la fuerza de la señal luminosa y
se conocen como ruido de fibra. Antes de usar un cable de fibra
óptica, es importante probarlo para asegurarse de que
suficiente luz llegue al receptor para que éste pueda
detectar los ceros y los unos en la señal.
Al planear un enlace de fibra óptica, es
necesario calcular la pérdida tolerable de la potencia de
la señal. Esto se conoce como presupuesto de
pérdida del enlace óptico. Piense en un presupuesto
financiero mensual. Una vez que todos los gastos son
sustraídos del ingreso inicial, debe quedar dinero
suficiente para todo el mes.
El decibel (dB) es la unidad utilizada para medir la
cantidad de pérdida de potencia. Mide el porcentaje de
potencia que sale del transmisor y realmente llega al
receptor.
Es de suma importancia probar los enlaces de fibra y se
deben mantener registros de los
resultados de estas pruebas. Se
utilizan varios tipos de equipo de prueba para fibra
óptica. Dos de los instrumentos más importantes son
los Medidores de Pérdida Óptica y los
Reflectómetros Ópticos de Dominio de Tiempo
(OTDR).
Estos medidores prueban el cable óptico para
asegurar que el cable cumpla con los estándares TIA para
la fibra. También verifican que la pérdida de
potencia del enlace no caiga por debajo del presupuesto de
pérdida del enlace óptico. Los OTDR pueden brindar
mucha información detallada de diagnóstico sobre el enlace de fibra.
Pueden utilizarse para detectar las fallas de un enlace cuando se
produce un problema
Estándares y
organizaciones
de las LAN inalámbricas
Una comprensión de las reglamentaciones y los
estándares que se aplican a la tecnología
inalámbrica permitirá la interoperabilidad y
cumplimiento de todas las redes existentes. Como en el caso de
las redes cableadas, la IEEE es la principal generadora de
estándares para las redes
inalámbricas. Los estándares han sido creados
en el marco de las reglamentaciones creadas por el Comité
Federal de Comunicaciones (Federal Communications Commission –
FCC).
La tecnología clave que contiene el
estándar 802.11 es el Espectro de Dispersión de
Secuencia Directa (DSSS). El DSSS se aplica a los dispositivos
inalámbricos que operan dentro de un intervalo de 1 a 2
Mbps. Un sistema de DSSS
puede transmitir hasta 11 Mbps, pero si opera por encima de los 2
Mbps se considera que no cumple con la norma. El siguiente
estándar aprobado fue el 802.11b, que aumentó las
capacidades de transmisión a 11 Mbps.
Los dispositivos de 802.11b logran un mayor
índice de tasa de transferencia de datos ya que utilizan
una técnica de codificación diferente a la del 802.11,
permitiendo la transferencia de una mayor cantidad de datos en la
misma cantidad de tiempo. La mayoría de los dispositivos
802.11b todavía no alcanzan tasa de transferencia de 11
Mbps y, por lo general, trabajan en un intervalo de 2 a 4
Mbps.
802.11a puede proporcionar una tasa de transferencia de
datos de 54 Mbps y con una tecnología propietaria que se
conoce como "duplicación de la velocidad" ha alcanzado los
108 Mbps. En las redes de producción, la velocidad estándar es
de 20-26 Mbps.
802.11g ofrece tasa de transferencia que 802.11a pero
con compatibilidad retrospectiva para los dispositivos 802.11b
utilizando tecnología de modulación
por Multiplexión por División de Frecuencia
Ortogonal (OFDM).
Dispositivos y
topologías
inalámbricas
Una red inalámbrica puede constar de tan
sólo dos dispositivos. Los nodos pueden ser simples
estaciones de trabajo de escritorio o computadores de mano.
Equipada con NIC inalámbricas, se puede establecer una red
‘ad hoc’ comparable a una red cableada de par a par.
Ambos dispositivos funcionan como servidores y
clientes en este
entorno.
Aunque brinda conectividad, la seguridad es
mínima, al igual que la tasa de transferencia. Otro
problema de este tipo de red es la compatibilidad. Muchas veces,
las NIC de diferentes fabricantes no son compatibles.
Para resolver el problema de la compatibilidad, se suele
instalar un punto de acceso (AP) para que actúe como
hub central
para el modo de infraestructura de la WLAN. El AP se conecta
mediante cableado a la LAN cableada a fin de proporcionar acceso
a Internet y
conectividad a la red cableada.
Los AP están equipados con antenas y brindan
conectividad inalámbrica a un área
específica que recibe el nombre de celda. Según la
composición estructural del lugar donde se instaló
el AP y del tamaño y ganancia de las antenas, el
tamaño de la celda puede variar enormemente.
Por lo general, el alcance es de 91,44 a 152,4 metros
(300 a 500 pies). Para brindar servicio a
áreas más extensas, es posible instalar
múltiples puntos de acceso con cierto grado de
superposición. Esta superposición permite pasar de
una celda a otra (roaming). Esto es muy parecido a los servicios que
brindan las empresas de
teléfonos celulares.
La superposición, en redes con múltiples
puntos de acceso, es fundamental para permitir el movimiento de
los dispositivos dentro de la WLAN. Aunque los estándares
del IEEE no determinan nada al respecto, es aconsejable una
superposición de un 20-30% . Este índice de
superposición permitirá el roaming entre las celdas
y así la actividad de desconexión y
reconexión no tendrá interrupciones.
Cuando se activa un cliente dentro de
la WLAN, la red comenzará a "escuchar" para ver si hay un
dispositivo compatible con el cual "asociarse". Esto se conoce
como "escaneo" y puede ser activo o pasivo.
El escaneo activo hace que se envíe un pedido de
sondeo desde el nodo inalámbrico que busca conectarse a la
red. Este pedido de sondeo incluirá el Identificador del
Servicio (SSID) de la red a la que se desea conectar. Cuando se
encuentra un AP con el mismo SSID, el AP emite una respuesta de
sondeo. Se completan los pasos de autenticación y
asociación.
Los nodos de escaneo pasivo esperan las tramas de
administración de beacons (beacons) que son
transmitidas por el AP (modo de infraestructura) o nodos pares
(ad hoc). Cuando un nodo recibe un beacon que contiene el SSID de
la red a la que se está tratando de conectar, se realiza
un intento de conexión a la red. El escaneo pasivo es un
proceso
continuo y los nodos pueden asociarse o desasociarse de los AP
con los cambios en la potencia de la señal.
Direcciones IP y
máscaras de red
Las direcciones binarias de 32 bits que se usan en
Internet se denominan direcciones de Protocolo
Internet (IP). En esta sección se describe la
relación entre las direcciones IP y las máscaras de
red.
Cuando se asignan direcciones IP a los computadores,
algunos de los bits del lado izquierdo del número IP de 32
bits representan una red.
La cantidad de bits designados depende de la clase de
dirección. Los bits restantes en la
dirección IP de 32 bits identifican un computador de la
red en particular. El computador se denomina host. La
dirección IP de un computador está formada por una
parte de red y otra de host que representa a un computador en
particular de una red en particular.
Para informarle al computador cómo se ha dividido
la dirección IP de 32 bits, se usa un segundo
número de 32 bits denominado máscara de subred.
Esta máscara es una guía que indica cómo se
debe interpretar la dirección IP al identificar
cuántos de los bits se utilizan para identificar la red
del computador.
La máscara de subred completa los unos desde la
parte izquierda de la máscara de forma secuencial. Una
máscara de subred siempre estará formada por unos
hasta que se identifique la dirección de red y luego
estará formada por ceros desde ese punto hasta el extremo
derecho de la máscara. Los bits de la máscara de
subred que son ceros identifican al computador o host en esa red.
A continuación se suministran algunos ejemplos de
máscaras de subred:
11111111000000000000000000000000 escrito en
notación decimal separada por puntos es
255.0.0.0
O bien,
11111111111111110000000000000000 escrito en
notación decimal separada por puntos es
255.255.0.0
En el primer ejemplo, los primeros ocho bits desde la
izquierda representan la parte de red de la dirección y
los últimos 24 bits representan la parte de host de la
dirección. En el segundo ejemplo, los primeros 16 bits
representan la parte de red de la dirección y los
últimos 16 bits representan la parte de host de la
dirección.
La conversión de la dirección IP
10.34.23.134 en números binarios daría como
resultado lo siguiente:
00001010.00100010.00010111.10000110
La ejecución de una operación AND booleana
de la dirección IP 10.34.23.134 y la máscara de
subred 255.0.0.0 da como resultado la dirección de red de
este host:
00001010.00100010.00010111.10000110 |
11111111.00000000.00000000.00000000 |
00001010.00000000.00000000.00000000 |
00001010.00100010.00010111.10000110 |
11111111.11111111.00000000.00000000 |
00001010.00100010.00000000.00000000 |
Convirtiendo el resultado a una notación decimal
separada por puntos, se obtiene 10.0.0.0 que es la parte de red
de la dirección IP cuando se utiliza la máscara
255.0.0.0.
La ejecución de una operación AND booleana
de la dirección IP 10.34.23.134 y la máscara de
subred 255.255.0.0 da como resultado la dirección de red
de este host:
Convirtiendo el resultado a una notación decimal
separada por puntos, se obtiene 10.34.0.0 que es la parte de red
de la dirección IP cuando se utiliza la máscara
255.255.0.0.
Capa física de la
LAN
Ethernet es la tecnología LAN de uso más
frecuente. Un grupo formado
por las empresas Digital, Intel y Xerox, conocido como DIX, fue
el primero en implementar Ethernet. DIX creó e
implementó la primera especificación LAN Ethernet,
la cual se utilizó como base para la especificación
802.3 del Instituto de Ingenieros Eléctrica y Electrónica (IEEE), publicada en 1980.
Más tarde, el IEEE extendió la
especificación 802.3 a tres nuevas comisiones conocidas
como 802.3u (Fast Ethernet), 802.3z (Gigabit Ethernet transmitido
en fibra óptica) y 802.3ab (Gigabit Ethernet en
UTP).
Los requisitos de la red pueden forzar a la
actualización a topologías de Ethernet más
rápidas. La mayoría de las redes de Ethernet
admiten velocidades de 10 Mbps y 100 Mbps
La nueva generación de productos para
multimedia,
imagen y
base de datos
puede fácilmente abrumar a redes que funcionan a las
velocidades tradicionales de Ethernet de 10 y 100 Mbps. Los
administradores de red pueden considerar proveer Gigabit Ethernet
desde el backbone hasta los usuarios finales.
Los costos de instalación de un nuevo cableado y
de adaptadores pueden hacer que esto resulte casi imposible. Por
el momento, Gigabit Ethernet en el escritorio no constituye una
instalación estándar.
Por lo general, las tecnologías Ethernet se
pueden utilizar en redes de campus de muchas maneras
diferentes:
- Se puede utilizar Ethernet de 10 Mbps a nivel del
usuario para brindar un buen rendimiento. Los clientes o
servidores que requieren mayor ancho de banda pueden utilizar
Ethernet de 100-Mbps. - Se usa Fast Ethernet como enlace entre el usuario y
los dispositivos de red. Puede admitir la combinación de
todo el tráfico de cada segmento Ethernet. - Para mejorar el rendimiento cliente-servidor a
través de la red campus y evitar los cuellos de botella,
se puede utilizar Fast Ethernet para conectar servidores
empresariales. - A medida que se tornen económicos, se debe
implementar Fast Ethernet o Gigabit Ethernet entre dispositivos
backbone.
CCNA1 (Cisco Networking Academy Program)
Tutoriales para profesores (Microsoft
Corporation):
Autor:
Edsel Enrique Urueña
León
Ingeniero electrónico
Especialista en redes y telecomunicaciones
MANTENIMIENTO DE HARDWARE
2005