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1.6 Medios de Networking

En este tema se trata sobre los medios que utiliza networking, es por ello que estudiaremos los medios de cobre, medios pticos y medios inalmbricos.

Dentro del tema medios de cobre en particular, revisaremos qu especificaciones de cables de cobre se han de utilizar, la descripcin del cable coaxial, del cable STP y UTP.

Por su parte dentro de medios pticos se revisarn tanto las fibras multimodo como las monomodo.

Finalmente, como una primera introduccin a los medios inalmbricos, estudiaremos sus dispositivos, topologas y el concepto de radio-frecuencia.

1.6.1 Objetivos

Concludo el estudio de este tema Usted debera:

Conocer los medios de transmisin alternativos.

Conocer los diferentes tipos y clases de medios de cobre

Conocer diferentes estndares de medios de cobre

Conocer los diferentes tipos de fibra ptica

Conocer los medios inalmbricos

1.6.2 Cuestionario de Iniciacin

Ahora le proponemos que responda las siguientes preguntas para poner a prueba sus conocimientos. Suerte!

1.6.3 Medios de cobre conceptos generales

Por la misma naturaleza electrnica de los dispositivos de networking, la transmisin de bits codificados en forma de variaciones de voltaje es todava hoy la ms utilizada. Consecuentemente, la utilizacin de medios de cobre que permiten la transmisin de corriente elctica es la ms difundida.

Al hablar de medios de cobre y transmisin de pulsos elctricos, hay que tener en cuenta que los materiales a travs de los cuales fluye esa corriente presentan diferentes grados de oposicin, o resistencia. Se denomina habitualmente "conductores" a los materiales que presentan muy poca o ninguna resistencia. Por el contrario, aquellos materiales que no permiten que la corriente elctrica fluya, o que restringen significativamente su flujo, se llaman "aislantes". El grado de resistencia que un medio de transmisin opone al flujo elctrico, depende de la composicin qumica de los materiales.

Todos los materiales conductores presentan en mayor o menor grado una cierta resistencia al movimiento de electrones a travs de ellos. Tambin presentan otras propiedades respecto del flujo de electricidad, conocidas como capacitancia e inductancia. Las combinacin de estas tres propiedades se conocen como impedancia, cuyo concepto es similar aunque ms amplio que el de resistencia.

El concepto de atenuacin es un concepto fundamental a la hora de trabajar sobre redes de datos. La atenuacin est directamente relacionada con la resistencia al flujo de electrones y es la razn por la que una seal elctrica que circula por un medio de cobre se degrada a medida que circula por el cable.

La letra R representa la resistencia en las frmulas fsicas. La unidad de medicin de la resistencia es el ohmio (). El smbolo proviene de la letra griega "", omega.

Los aislantes, son materiales que no permiten el flujo de electrones a travs de ellos o lo dificultan en gran medida. Ejemplos de materiales aislantes elctricos son los plsticos, el caucho, el vidrio, la madera seca, el aire,el papel y el gas helio. La estructura qumica de estos materiales es sumamente estables y en consecuencia son menos propensos a transmitir corrientes de electrones.

Los conductores elctricos, son materiales que permiten el flujo de electrones con gran facilidad. Esto es posible porque los electrones externos de sus tomos -a temperatura ambiente- son retenidos muy dbilmente y en consecuencia se desprenden con gran facilidad. La aplicacin de voltaje sobre materiales conductores, provoca que los electrones libres se desplacen, lo que a nivel macro hace que la corriente fluya.

Los mejores conductores son metales como el cobre (Cu), la plata (Ag) y el oro (Au). Tambin tienen importantes propiedades de conductividad la soldadura, una mezcla de plomo (Pb) y estao (Sn), y el agua ionizada. Aproximadamente un 70% del cuerpo humano consta de agua ionizada, lo que significa que el cuerpo humano tambin es conductor.

Los semiconductores son materiales muy especiales, en los que la cantidad de electricidad que conducen puede ser controlada de forma muy precisa. Son ejemplos de este tipo de materiales el carbono (C), el germanio (Ge) y el arseniuro de galio (GaAs). El semiconductor ms importante en la actualidad, en base al cual estn contrudos la mayora de los circuitos electrnicos microscpicos, es el silicio (Si). Es por este motivo que la regin alrededor de San Jos, California, se denomina Silicon Valley (Valle del Silicio) porque la industria informtica, que depende de los microchips de silicio, se inici en esta rea.

El silicio es uno de los materiales ms abundantes en la naturaleza y se encuentra en la arena, el vidrio, etc..

1.6.4 Especificaciones de cables

Los cables de cobre que utilizamos en las tareas de networking responden a diferentes especificaciones y por lo tanto ofrecen diferentes perspectivas de rendimiento.

En qu tipo de transmisin estn pensado? Se trata de transmisiones digitales o analgicas? Hay 2 opciones bsicas a tener un cuenta: transmisin digital de banda base y transmisin con base analgica o de banda ancha.

Qu velocidad de transmisin se puede lograr con un tipo de cable en particular?

La velocidad de transmisin de los pulsos elctricos por el cable es de suma importancia. La calidad y tipo del material conductor empleado en la fabricacin del cable afecta esta velocidad de la transmisin.

Qu distancia deber recorrer la seal antes de que la atenuacin de dicha seal dificulte el reconocimiento de la misma? Hay que tener en cuenta que con la distancia, la degradacin de la seal puede llegar a un punto en el que el dispositivo receptor ya no puede interpretar la seal correctamente.

En trminos generales, los estndares Ethernet estn relacionadas con el tipo de cable, algunos ejemplos son:

10BASE-T

10BASE5

10BASE2

10BASE-T Los 2 primeros dgitos indican que la velocidad de transmisin es de 10 Mbps. El tipo de transmisin es de banda base o digitalmente interpretada. Por ltimo, la letra T significa cable de par trenzado.

10BASE5 se refiere por supuesto que tambin a la velocidad de transmisin a 10 Mbps. Con una sealizacin de banda base como el anterior. Pero en este caso, el 5 final hace referencia a la capacidad que tiene el cable para permitir que la seal recorra una distancia de hasta 500 metros como mximo. Este estndar de Ethernet es tambin conocido como "Thicknet".

10BASE2 tiene la misma disponibilidad de ancho de banda que los anteriores, con el mismo tipo de transmisin. El 2 final en este caso indica que la longitud mxima aproximada del segmento de 200 metros (para ser precisos, 185 metros). 10BASE2 es tambin denominado Thinnet.

1.6.5 Cable coaxial

Se denomina cable coaxial a un conductor de cobre que se encuentra rodeado de una capa de aislante flexible. Ese hilo metlicoque habitualmente es de cobre, tambin podra ser hecho de aluminio cubierto de estao lo que permite obtener un producto ms econmico. Sobre este material aislante que envuelve el ncleo metlico se coloca una malla de cobre tejida u hoja metlica, que tiene el propsito de cumplir un doble objetivo: acta como segundo hilo del circuito y como blindaje para el conductor interno. De este modo, el blindaje reduce la cantidad de interferencia electromagntica externa a la que queda expuesta la transmisin. Finalmente hay una vaina cobertora externa del cable.

Para el tendido de redes LAN, el cable coaxial presenta varias ventajas. Por un lado, el tendido se puede realizar a mayores distancias que otros medios de combre como el cable de par trenzado sea blindado (STP) o no blindado (UTP). Adicionalmente, el cable coaxial es ms econmico que el cable de fibra ptica y se trata de una tecnologa sumamente conocida.

Ahora bien, al tener que realizar tendido de cables, un punto muy importante a tener en cuenta es su dimetro. Cuanto mayor es el grosor o dimetrodel cable, ms difcil resultar trabajar con l. Hay que tener presente que el cable debe pasar por conductos y cajas que muchas veces ya estn instalados y cuyo tamao es limitado.

Hay disponible en el mercado cable coaxial de diferentes dimetros. En trminos generales, el cable de mayor dimetro suele ser utilizado como cable de backbone porque tiene mejores caractersticas de longitud de transmisin y de resistencia del ruido. El tendido de cable cable coaxial grueso suele ser denominado thicknet. El inconveniente de este tipo de cable es su excesiva rgidez al momento de la instalacin. Generalmente, cuanto ms difcil es instalar el cable, ms costosa resulta la instalacin.

Hasta hace algunos aos, un medio ampliamente utilizado para el tendido de redes Ethernet era el cable coaxial de 0,35 cm de dimetro (tambin llamado thinnet o red fina). Este tipo de medio es particularmente til para las instalaciones en las que es necesario que el cableado realice muchas vueltas. Es un medio de instalacin ms sencilla y econmica que el cable coaxial grueso.

En todos los casos, es preciso tener presente que la malla metlica o de cobre del cable coaxial cosntituye parte del circuito elctrico. Por lo tanto, se debe tener especial cuidado en asegurar una slida conexin elctrica de esta malla en ambos extremos del cable, brindando una correcta conexin a tierra. La incorrecta conexin del blindaje constituye uno de los principales problemas relacionados con la instalacin del cable coaxial. Los problemas de conexin pueden provocar ruido elctrico que interferir con la transmisin de seales.

1.6.6 Cable UTP

El cable de par trenzado no blindado (UTP) es quizs el medio de conexin ms utilizado en la actualidad para el tendido de redes LAN . Est compuesto por cuatro pares de hilos de cobre; cada uno de esos 8 hilos de cobre individuales est revestido de un material aislante. Adems, cada par de hilos que conforma un circuito, est trenzado.

Este tipo de cable cuenta con el efecto de cancelacin que producen los pares trenzados de hilos como blindaje para limitar la degradacin de la seal que causan la EMI y la RFI. Para ayudar a reducir la diafona entre los pares, el paso del trenzado en los pares de hilos vara entre los diferentes pares. El trenzado de este tipo de materiales debe realizarse siguiento especificaciones muy precisas contenidas en cada uno de los estndares.

Los componentes de cableado, transmisin, modelos de sistemas y los procedimientos de medicin para verificar cada uno de estos elementos son especificados en el estndar TIA/EIA-568-B.2. La norma requiere adems el tendido de dos cables UTP para cada puesto de trabajo, uno para telefona y otro para datos. De los dos cables, el cable de telefona debe ser UTP de cuatro pares. El cable Categora 5 o 5e es el que actualmente se recomienda e implementa con mayor frecuencia en las instalaciones.

El cable de par trenzado no blindado presenta muchas ventajas.

Fcil instalacin.

Ms econmico que los dems tipos de medios para networking.

De hecho, tiene un costo por metro menor que el de cualquier otro tipo de cableado para LAN.

Tamao reducido. Dado que su dimetro externo es pequeo, el cable UTP no llena los conductos para el cableado tan rpidamente como sucede con otros tipos de cables.

Adems, si se utiliza cable UTP con un conector RJ-45 se reducen enormemente las fuentes potenciales de ruido y se garantiza una conexin slida y de buena calidad.

El cableado de par trenzado por supuesto que tambin presenta ciertas desventajas.

Es ms susceptible al ruido elctrico y a la interferencia que otros medios de networking

La distancia que puede alcanzar una seal sin el uso de repetidores es menor que para los cables coaxiales y de fibra ptica.

Una de las tareas que debe cubrir el cableado de cobre, es establecer una conexin fsica de modo que la seal transmitida sea correctamente recibida por la conexin del circuito que est diseada para recibir las seales. Es decir, el pin de transmisin de la fuente u origen de la comunicacin debe estar conectado al pin receptor del destino. Para esto es preciso tener presentes algunas reglas bsicas de cableado para la conexin entre dispositivos de internetwork.

Cuando se conecta un switch de LAN a una terminal . El cable que conecta el puerto del switch a la NIC de la terminal recibe el nombre de cable derecho.

Cuando se conectan dos switches entre s . El cable que conecta un puerto de un switch a un puerto del otro switch se suele llamar cable de conexin cruzada o cable cruzado.

Cuando se conecta, utilizando un adaptador RJ-45, el puerto COM de la terminal al puerto de la consola de un router o switch se utiliza un cable denominado cable rollover o cable consola.

Cada uno de estos tipos de cables est definido por el tipo de conexiones o la disposicin de pines, en ambos extremos.Las imgenes , y ilustran cada uno de estos tipos de cable. Para determinar de qu tipo de cable se trata un patch en concreto, el tcnico debe comparar ambos extremos de un mismo cable poniendo uno al lado del otro. Se observan los colores de las dos conexiones RJ-45 colocando ambos extremos con el clip en la mano y la parte superior de ambos extremos del cable apuntando hacia afuera.

En un cable derecho, ambos extremos tienen idnticos patrones de color.

En un cable cruzado, el color de los cables conectados a los pines 1 y 2 debe aparecer en el otro extremo en los pines 3 y 6, y viceversa.

En un cable rollover o consola, la combinacin de colores de izquierda a derecha en un extremo es exactamente opuesta a la combinacin de colores del otro extremo.

1.6.7 Cable STP

El medio de networking quizs ms extendido en la actualidad es el cable de par trenzado. una forma particular de este medio de transmisin es el cable de par trenzado blidado o STP.

Este tipo de cable combina las tcnicas de blindaje, cancelacin y trenzado de cables. Cada par de hilos de cobre (que conforman un circuito) est envuelto en un papel metlico. Adicionalemnte los pares de hilos estn envueltos juntos en una trenza.

Generalmente el STP es cable de 150 ohmios. Es el medio definido por IBM para el tendido de sus redes Token Ring. En estas instalaciones, el STP reduce el ruido elctrico dentro del cable como, por ejemplo, el acoplamiento de par a par y la diafona. El STP tambin reduce el ruido electrnico que puede filtrarse desde el exterior del cable, como, por ejemplo, la interferencia electromagntica (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 proteccin ante toda clase de interferencias externas, pero es ms caro y de instalacin ms complicada.

Hay disponibles en el mercado diversas formas hbridas de cable UTP con STP:

Cable Apantallado (ScTP), conocido tambin como par trenzado de papel metlico (FTP). El ScTP consiste, bsicamente, en un cable UTP envuelto en un blindaje de papel metlico. ScTP, es un cable de 100 Ohms. En muchos casos cuando se refieren a cable de tipo STP en realidad se trata de ScTP.

Atencin: El blindaje metlico tanto de STP como de ScTP debe estar correctamente conectado a tierra en ambos extremos. Si no es as, o si hubiera discontinuidades en toda la extensin del blindaje, estos cable pueden presentar graves problemas de ruido porque permiten que el blindaje acte como una antena que recoge las seales no deseadas en lugar de proteger a los datos de ellas.

Los cables blindados no pueden tenderse sobre distancias tan estensas como otros medios de networking. Por otra parte, el uso de aislamiento y blindaje adicionales aumenta de manera considerable el tamao, peso y costo del cablelo que provoca que las terminaciones sean ms difciles y aumente la probabilidad de que se produzcan defectos de mano de obra.

1.6.8 Medios pticos conceptos generales

En los medios pticos se utilizan emisiones de luz, del mismo modo que en los medios de cobre se recurre a las variaciones de tensin elctrica para transmitir bits de informacin. Por este motivo, es de esencial importancia comprender la naturaleza del transporte de nuestra informacin: la luz.

Modelo del rayo de luz

Las ondas electromagnticas viajan en lnea recta al alejarse de una fuente hacia un destino. Solemos denominar "rayo" a esa lnea recta que describe la emisin de ondas al salir de la fuente.

En el vaco, la luz viaja de forma continua en lnea recta a 300.000 kilmetros por segundo. Sin embargo en nuestro medio (que no es el vaco), la luz viaja a velocidades inferiores ya que debe atravesar otros materiales tales como el aire, el agua y el vidrio. Cuando un rayo de luz, cruza el lmite que separa dos materiales diferentes, parte de la energa del rayo es reflejada. Este es el fenmeno fsico que explica cmo uno puede verse a s mismo en el vidrio de una ventana. La luz reflejada recibe el nombre de rayo reflejado. La luz inicial, se denomina rayo incidente,

La energa de la luz de un rayo incidente que no se refleja es la que entra en el vidrio. El rayo resultante se desva del ngulo del rayo incidente respecto del medio. Este rayo recibe el nombre de rayo refractado. El la desviacin del rayo refractado respecto del rayo incidente depende del ngulo que forma el rayo incidente con la superficie del vidrio y de la diferencia de velocidades a las que la luz viaja a travs de ambas sustancias.

Este fenmeno de desviacin de los rayos de luz en los lmites de contacto entre dos sustancias es el responsable de que los rayos de luz pueden recorrer una fibra ptica aun cuando la fibra tome la forma de un crculo.

En el caso de una fibra ptica, la densidad ptica del vidrio con el que est construda determina el grado de desviacin de los rayos de luz en el vidrio. Por densidad ptica nos referimosse a cunto la velocidad del rayo de luz se ve disminuda al atravesar una sustancia. Cuanto mayor es la densidad ptica de un material, ms se desacelera la luz en relacin a su velocidad en el vaco. A partir de este concepto se define el ndice de refraccin, que es la velocidad de la luz en el vaco dividida por la velocidad de la luz en un medio determinado. Consecuentemente, el ndice de refraccin de un material es una medida de la densidad ptica del mismo. Un material con un alto ndice de refraccin es pticamente ms denso y desacelera ms la luz que un material con menor ndice de refraccin.

En el vidrio, el ndice de Refraccin puede ser variado por el agregado de productos qumicos al vidrio. Cuanto mayor es el grado de pureza del vidrio, menor es su ndice de refraccin .

Reflexin

Cuando el rayo incidente llega a la superficie pulida de una pieza de vidrio plana, parte de la energa es reflejada. El ngulo que se forma entre el rayo incidente y una lnea perpendicular a la superficie del vidrio, en el punto donde el rayo incidente toca la superficie del vidrio, recibe el nombre de ngulo de incidencia. La lnea perpendicular imaginaria recibe el nombre de "normal". El ngulo que se forma entre el rayo reflejado y la normal recibe el nombre de ngulo de reflexin. La Ley de la Reflexin establece que el ngulo de reflexin de un rayo de luz es igual al ngulo de incidencia. En otras palabras, el ngulo en el que el rayo de luz toca una superficie reflectora determina el ngulo en el que se reflejar el rayo en la misma superficie.

Refraccin

Como ya comentamos antes, cuando un haz de luz atraviesa el lmite entre dos materiales transparentes diferentes, ese haz se divide en dos. Parte del rayo de luz se refleja hacia la primera sustancia, con un ngulo de reflexin igual al ngulo de incidencia. La energa restante de ese mismo haz de luz cruza el lmite ingresando en la segunda sustancia.

Si el rayo incidente golpea la superficie del vidrio en un ngulo exacto de 90 grados, el haz de luz ingresa entonces directamente al vidrio sin desviarse. Pero si el haz incidente golpea la superficie en un ngulo diferente a los 90, entonces el rayo transmitido que entra al vidrio se desva. La desviacin del rayo entrante recibe el nombre de refraccin.

El grado de refraccin del haz de luz depende de una propiedad de los materiales denominada "ndice de refraccin" de los dos materiales transparentes. Si el rayo de luz parte de una sustancia cuyo ndice de refraccin es menor, entrando a una sustancia cuyo ndice de refraccin es mayor, el rayo refractado se desva hacia la normal. Si el rayo de luz parte de una sustancia cuyo ndice de refraccin es mayor, entrando a una sustancia cuyo ndice de refraccin es menor, el rayo refractado se desva en sentido contrario de la normal.

Considere un haz de luz que pasa con un ngulo menor a los 90 grados por el lmite entre un vidrio y un diamante. El vidrio tiene un ndice de refraccin de aproximadamente 1,523. El diamante tiene un ndice de refraccin de aproximadamente 2,419. Por lo tanto, el rayo que contina su trayecto por el diamante se desviar hacia la normal. Cuando ese rayo de luz cruce el lmite entre el diamante y el aire con un ngulo que no sea de 90 grados, se desviar alejdose de la normal. La razn es que el aire tiene un ndice de refraccin menor, aproximadamente 1,000, que el ndice de refraccin del diamante.

1.6.9 Fibra multimodo

La parte de una fibra ptica por la que viajan los rayos de luz recibe el nombre de ncleo de la fibra. Los rayos de luz slo pueden ingresar al ncleo si el ngulo est comprendido en la apertura numrica de la fibra. Asimismo, una vez que los rayos han ingresado al ncleo de la fibra, hay un nmero limitado de recorridos pticos que puede seguir un rayo de luz a travs de la fibra. Estos recorridos pticos reciben el nombre de modos. Si el dimetro del ncleo 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 ncleo mucho ms pequeo que permite que los rayos de luz viajen a travs de la fibra por un solo modo.

Cada cable de fibra ptica que se usa en networking est 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 comunicacin 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 ptica 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 diafona con la fibra ptica. Es comn 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 ms fibras separadas. En el caso del cobre, sera necesario tender un cable UTP para cada circuito. La fibra puede transportar muchos ms bits por segundo y llevarlos a distancias mayores que el cobre.

En general, un cable de fibra ptica se compone de cinco partes. Estas partes son: el ncleo, el revestimiento, un amortiguador, un material resistente y un revestimiento exterior.

El ncleo es el elemento que transmite la luz y se encuentra en el centro de la fibra ptica. Todas las seales luminosas viajan a travs del ncleo. El ncleo es, en general, vidrio fabricado de una combinacin de dixido de silicio (slice) y otros elementos. La fibra multimodo usa un tipo de vidrio denominado vidrio de ndice graduado para su ncleo. Este vidrio tiene un ndice de refraccin menor hacia el borde externo del ncleo. De esta manera, el rea externa del ncleo es pticamente menos densa que el centro y la luz puede viajar ms rpidamente en la parte externa del ncleo. Se utiliza este diseo porque un rayo de luz que sigue un modo que pasa directamente por el centro del ncleo no viaja tanto como un rayo que sigue un modo que rebota en la fibra. Todos los rayos deberan 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 dbil.

Alrededor del ncleo se encuentra el revestimiento. El revestimiento tambin est fabricado con slice pero con un ndice de refraccin menor que el del ncleo. Los rayos de luz que se transportan a travs del ncleo de la fibra se reflejan sobre el lmite entre el ncleo y el revestimiento a medida que se mueven a travs de la fibra por reflexin total interna. El cable de fibra ptica multimodo estndar es el tipo de cable de fibra ptica que ms se utiliza en las LAN. Un cable de fibra ptica multimodo estndar utiliza una fibra ptica con ncleo de 62,5 50 micrones y un revestimiento de 125 micrones de dimetro. A menudo, recibe el nombre de fibra ptica de 62,5/125 50/125 micrones. Un micrn es la millonsima parte de un metro (1).

Alrededor del revestimiento se encuentra un material amortiguador que es generalmente de plstico. El material amortiguador ayuda a proteger al ncleo y al revestimiento de cualquier dao. Existen dos diseos bsicos para cable. Son los diseos de cable de amortiguacin estrecha y de tubo libre. La mayora de las fibras utilizadas en la redes LAN son de cable multimodo con amortiguacin estrecha. Los cables con amortiguacin estrecha tienen material amortiguador que rodea y est en contacto directo con el revestimiento. La diferencia ms prctica entre los dos diseos est en su aplicacin. El cable de tubo suelto se utiliza principalmente para instalaciones en el exterior de los edificios mientras que el cable de amortiguacin estrecha se utiliza en el interior de los edificios.

El material resistente rodea al amortiguador, evitando que el cable de fibra ptica se estire cuando los encargados de la instalacin tiran de l. El material utilizado es, en general, Kevlar, el mismo material que se utiliza para fabricar los chalecos a prueba de bala.

El ltimo elemento es el revestimiento exterior. El revestimiento exterior rodea al cable para as proteger la fibra de abrasin, solventes y dems contaminantes. El color del revestimiento exterior de la fibra multimodo es, en general, anaranjado, pero a veces es de otro color.

Los Diodos de Emisin de Luz Infrarroja (LED) o los Emisores de Lser 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 ms econmicos de fabricar y no requieren tantas normas de seguridad como los lser. Sin embargo, los LED no pueden transmitir luz por un cable a tanta distancia como los lser. La fibra multimodo (62,5/125) puede transportar datos a distancias de hasta 2000 metros (6.560 pies).

1.6.10 Fibra monomodo

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 travs del ncleo de menor dimetro de la fibra ptica. El ncleo de una fibra monomodo tiene de ocho a diez micrones de dimetro. Los ms comunes son los ncleos de nueve micrones.

La marca 9/125 que aparece en el revestimiento de la fibra monomodo indica que el ncleo de la fibra tiene un dimetro de 9 micrones y que el revestimiento que lo envuelve tiene 125 micrones de dimetro.

En una fibra monomodo se utiliza un lser infrarrojo como fuente de luz. El rayo de luz que el lser genera, ingresa al ncleo en un ngulo de 90 grados.

Como consecuencia, los rayos de luz que transportan datos en una fibra monomodo son bsicamente transmitidos en lnea recta directamente por el centro del ncleo.

Esto aumenta, en gran medida, tanto la velocidad como la distancia a la que se pueden transmitir los datos.

Por su diseo, 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 est distancia distancia se considera un estndar, nuevas tecnologas han incrementado esta distancia y sern discutidas en un mdulo posterior. La fibra multimodo slo puede transportar datos hasta una distancia de 2000 metros. Las fibras monomodo y el lser son ms costosos que los LED y la fibra multimodo. Debido a estas caractersticas, la fibra monomodo es la que se usa con mayor frecuencia para la conectividad entre edificios.

ADVERTENCIA:

La luz de lser que se utiliza con la fibra monomodo tiene una longitud de onda mayor que la de la luz visible. El lser es tan poderoso que puede causar graves daos 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 transmisin en una NIC, switch o router. Recuerde mantener las cubiertas protectoras en los extremos de la fibra e insertarlos en los puertos de fibra ptica de switches y routers. Tenga mucho cuidado.

La Figura compara los tamaos relativos del ncleo y el revestimiento para ambos tipos de fibra ptica en distintos cortes transversales. Como la fibra monomodo tiene un ncleo ms refinado y de dimetro mucho menor, tiene mayor ancho de banda y distancia de tendido de cable que la fibra multimodo. Sin embargo, tiene mayores costos de fabricacin.

1.6.11 Medios inalmbricos

Una comprensin de las reglamentaciones y los estndares que se aplican a la tecnologa inalmbrica permitir la interoperabilidad y cumplimiento de todas las redes existentes. Como en el caso de las redes cableadas, la IEEE es la principal generadora de estndares para las redes inalmbricas. Los estndares han sido creados en el marco de las reglamentaciones creadas por el Comit Federal de Comunicaciones (Federal Communications Commission - FCC).

La tecnologa clave que contiene el estndar 802.11 es el Espectro de Dispersin de Secuencia Directa (DSSS). El DSSS se aplica a los dispositivos inalmbricos 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 estndar aprobado fue el 802.11b, que aument las capacidades de transmisin a 11 Mbps. Aunque las WLAN de DSSS podan interoperar con las WLAN de Espectro de Dispersin por Salto de Frecuencia (FHSS), se presentaron problemas que motivaron a los fabricantes a realizar cambios en el diseo. En este caso, la tarea del IEEE fue simplemente crear un estndar que coincidiera con la solucin del fabricante.

802.11b tambin recibe el nombre de Wi-Fi o inalmbrico de alta velocidad y se refiere a los sistemas DSSS que operan a 1, 2; 5,5 y 11 Mbps. Todos los sistemas 802.11b cumplen con la norma de forma retrospectiva, ya que tambin son compatibles con 802.11 para velocidades de transmisin de datos de 1 y 2 Mbps slo para DSSS. Esta compatibilidad retrospectiva es de suma importancia ya que permite la actualizacin de la red inalmbrica sin reemplazar las NIC o los puntos de acceso.

Los dispositivos de 802.11b logran un mayor ndice de tasa de transferencia de datos ya que utilizan una tcnica de codificacin diferente a la del 802.11, permitiendo la transferencia de una mayor cantidad de datos en la misma cantidad de tiempo. La mayora de los dispositivos 802.11b todava no alcanzan tasa de transferencia de 11 Mbps y, por lo general, trabajan en un intervalo de 2 a 4 Mbps.

802.11a abarca los dispositivos WLAN que operan en la banda de transmisin de 5 GHZ. El uso del rango de 5 GHZ no permite la interoperabilidad de los dispositivos 802.11b ya que stos operan dentro de los 2,4 GHZ. 802.11a puede proporcionar una tasa de transferencia de datos de 54 Mbps y con una tecnologa propietaria que se conoce como "duplicacin de la velocidad" ha alcanzado los 108 Mbps. En las redes de produccin, la velocidad estndar es de 20-26 Mbps.

802.11g ofrece tasa de transferencia que 802.11a pero con compatibilidad retrospectiva para los dispositivos 802.11b utilizando tecnologa de modulacin por Multiplexin por Divisin de Frecuencia Ortogonal (OFDM). Cisco ha desarrollado un punto de acceso que permite que los dispositivos 802.11b y 802.11a coexistan en la misma WLAN. El punto de acceso brinda servicios de gateway que permiten que estos dispositivos, que de otra manera seran incompatibles, se comuniquen.

1.6.12 Dispositivos y topologas inalmbricas

Una red inalmbrica puede constar de tan slo dos dispositivos. - Los nodos pueden ser simples estaciones de trabajo de escritorio o computadores de mano. Equipada con NIC inalmbricas, 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 mnima, 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 acte 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 estn equipados con antenas y brindan conectividad inalmbrica a un rea especfica que recibe el nombre de celda. Segn la composicin estructural del lugar donde se instal el AP y del tamao y ganancia de las antenas, el tamao 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 reas ms extensas, es posible instalar mltiples puntos de acceso con cierto grado de superposicin. Esta superposicin permite pasar de una celda a otra (roaming). Esto es muy parecido a los servicios que brindan las empresas de telfonos celulares. La superposicin, en redes con mltiples puntos de acceso, es fundamental para permitir el movimiento de los dispositivos dentro de la WLAN. Aunque los estndares del IEEE no determinan nada al respecto, es aconsejable una superposicin de un 20-30% . Este ndice de superposicin permitir el roaming entre las celdas y as la actividad de desconexin y reconexin no tendr interrupciones.

Cuando se activa un cliente dentro de la WLAN, la red comenzar 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 enve un pedido de sondeo desde el nodo inalmbrico que busca conectarse a la red. Este pedido de sondeo incluir 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 autenticacin y asociacin.

Los nodos de escaneo pasivo esperan las tramas de administracin 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 est tratando de conectar, se realiza un intento de conexin 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 seal.

1.6.13 Transmisin por radio-frecuencia

Los computadores envan seales de datos electrnicamente. Los transmisores de radio convierten estas seales elctricas en ondas de radio. Las corrientes elctricas cambiantes en la antena de un transmisor generan ondas de radio. Estas ondas de radio son irradiadas en lneas rectas desde la antena. Sin embargo, las ondas de radio se atenan a medida que se alejan de la antena transmisora. En una WLAN, una seal de radio medida a una distancia de slo 10 metros (30 pies) de la antena transmisora suele tener slo 1/100mo de su potencia original. Al igual que lo que sucede con la luz, las ondas de radio pueden ser absorbidas por ciertos materiales y reflejadas por otros. Al pasar de un material, como el aire, a otro material, como una pared de yeso, las ondas de radio se refractan. Las gotas de agua que se encuentran en el aire tambin dispersan y absorben las ondas de radio.

Es importante recordar estas cualidades de las ondas de radio cuando se est planificando una WLAN para un edificio o en un complejo de edificios. El proceso de evaluar la ubicacin donde se instala una WLAN se conoce como inspeccin del sitio.

Como las seales de radio se debilitan a medida que se alejan del transmisor, el receptor tambin debe estar equipado con una antena. Cuando las ondas de radio llegan a la antena del receptor, se generan dbiles corrientes elctricas en ella. Estas corrientes elctricas, producidas por las ondas de radio recibidas, son equivalentes a las corrientes que originalmente generaron las ondas de radio en la antena del transmisor. El receptor amplifica la fuerza de estas seales elctricas dbiles.

En un transmisor, las seales elctricas (datos) que provienen de un computador o de una LAN no son enviadas directamente a la antena del transmisor. En cambio, estas seales de datos son usadas para alterar una segunda seal potente llamada seal portadora.

El proceso de alterar una seal portadora que ingresar a la antena del transmisor recibe el nombre de modulacin. Existen tres formas bsicas en las que se puede modular una seal portadora de radio. Por ejemplo: las estaciones de radio de Amplitud Modulada (AM) modulan la altura (amplitud) de la seal portadora. Las estaciones de Frecuencia Modulada (FM) modulan la frecuencia de la seal portadora segn lo determina la seal elctrica proveniente del micrfono. En las WLAN, se utiliza un tercer tipo de modulacin llamado modulacin de fase para superponer la seal de los datos a la seal portadora enviada por el transmisor.

En este tipo de modulacin, los bits de datos de una seal elctrica cambian la fase de la seal portadora.

Un receptor demodula la seal portadora que llega desde su antena. El receptor interpreta los cambios de fase de estos la seal portadora y la reconstruye a partir de la seal elctrica de datos original.

1.6.14 Seal y ruido

En una red Ethernet cableada, a menudo, resulta simple diagnosticar la causa de una interferencia. Cuando se utiliza una tecnologa de RF es necesario tener en cuenta varios tipos de interferencia.

La banda estrecha es lo opuesto a la tecnologa de espectro de dispersin. Como su nombre lo indica, la banda estrecha no afecta al espectro de frecuencia de la seal inalmbrica. Una solucin para el problema de interferencia en la banda estrecha consiste en simplemente cambiar el canal que utiliza el AP. En realidad, diagnosticar la causa de interferencia en la banda estrecha puede ser una experiencia costosa y que consume tiempo. Identificar la fuente requiere el uso de un analizador de espectro que resulta relativamente costoso, aunque se trate de un modelo econmico.

La interferencia en la banda completa afecta toda la gama del espectro. Las tecnologas Bluetooth saltan a travs de los 2.4 GHz completo, varias veces por segundo y pueden producir una interferencia significativa en una red 802.11b. Es comn ver carteles en instalaciones que usan redes inalmbricas solicitando que se desconecten todos los dispositivos Bluetooth antes de entrar. En los hogares y las oficinas, un dispositivo que, a menudo, se pasa por alto y que causa interferencia es el horno de microondas estndar. Un microondas que tenga una prdida de tan slo un watt que ingrese al espectro de RF puede causar una importante interferencia en la red. Los telfonos inalmbricos que funcionan en el espectro de 2.4GHZ tambin pueden producir trastornos en la red.

Las condiciones climticas, inclusive las ms extremas, por lo general no afectan la seal de RF. Sin embargo, la niebla o condiciones de humedad elevada pueden afectar y afectan las redes inalmbricas. Los rayos tambin pueden cargar la atmsfera y alterar el trayecto de una seal transmitida.

La primera fuente de problemas de seal, y la ms obvia, es la estacin transmisora y el tipo de antena. Una estacin de mayor potencia transmitir la seal a mayor distancia y una antena parablica que concentre la seal aumentar el alcance de la transmisin.

En un entorno SOHO, la mayora de los puntos de acceso utilizan antenas omnidireccionales gemelas que transmiten la seal en todas las direcciones reduciendo as el alcance de la comunicacin.

1.6.15 Sntesis

En este subtema hemos hecho un recorrido por los medios de networking.

Comenzamos por desarrollar los medios de cobre. A continuacin vimos que los cables tienen distintas especificaciones, y vimos cules son los cables de cobre ms utilizados en networking, consideramos dentro de ellos a los cables coaxial, los STP y los UTP.

El cable coaxial consiste de un conductor de cobre rodeado de una capa de aislante flexible.

El STP combina las tcnicas de blindaje, cancelacin y trenzado de cables. Cada par de hilos est envuelto en un papel metlico. Generalmente es un cable de 150 ohmios.

Y el UTP es un medio de cuatro pares de hilos que se utiliza en diversos tipos de redes. Cada uno de los 8 hilos de cobre individuales del cable UTP est revestido de un material aislante. Adems, cada par de hilos est trenzado.

Finalmente vimos qu medios pticos y qu medios inalmbricos son los que se utilizan en networking. Ah vimos que dentro de los medios pticos tenemos medios pticos multimodo y medios pticos monomodo, y dentro de los medios inalmbricos tenemos a las radio-frecuencias.