Instalación de redes locales · INSTALACIÓN DE REDES LOCALES 1.2 Determina requerimientos y forma...

INSTALACIÓN DE REDES LOCALES

1.2 Determina requerimientos y forma de comunicación de la red con

base en las Necesidades del usuario detectadas y la disponibilidad de

los recursos físicos y tecnológicos, para establecer el diseño de las redes

de datos. 10 horas

A Elaboración del proyecto de instalación de una red de datos

Detección de necesidades y recursos

La industria de ordenadores ha mostrado un progreso espectacular en muy corto

tiempo. El viejo modelo de tener un solo ordenador para satisfacer todas las

necesidades de cálculo de una organización se está reemplazando con rapidez por

otro que considera un número grande de ordenadores separados, pero

interconectados, que efectúan el mismo trabajo. Estos sistemas, se conocen con el

nombre de redes de ordenadores. Estas nos dan a entender una colección

interconectada de ordenadores autónomos. Se dice que los ordenadores están

interconectados, si son capaces de intercambiar información. La conexión no

necesita hacerse a través de un hilo de cobre, el uso de láser, microondas y satélites

de comunicaciones. Al indicar que los ordenadores son autónomos, excluimos los

sistemas en los que un ordenador pueda forzosamente arrancar, parar o controlar

a otro, éstos no se consideran autónomos.

Algunas de estas tareas se pueden superponer en el tiempo; es algo que habrá que

tener en cuenta al confeccionar el calendario de instalación. A continuación

describimos algunas de estas tareas:

- Instalación de las tomas de corriente. Esta tarea suele realizarla un

electricista, pero desde el punto de vista del proyecto hemos de asegurarnos que

hay tomas de corriente suficientes para alimentar todos los equipos de

comunicaciones.

- Instalación de rosetas y jacks. Es la instalación de los puntos de red finales

desde los que se conectarán los equipos de comunicaciones sirviéndose de

latiguillos. La mayor parte de estas conexiones residirán en canaletas o en armarios

de cableado.

- Tendido de los cables. Se trata de medir la distancia que debe recorrer cada

cable y añadirle una longitud prudente que nos permita trabajar cómodamente con

él antes de cortarlo. Hemos de asegurarnos de que el cable que utilizaremos tenga

la certificación necesaria.


- Conectorización de los cables en los patch panels y en las rosetas utilizando

las herramientas de crispado apropiadas.

- Probado de los cables instalados. Cada cable construido y conectorizado

debe ser inmediatamente probado para asegurarse de que cumplirá correctamente

su función.

- Etiquetado y documentación del cable y conectores. Todo cable debe ser

etiquetado en ambos extremos así como los conectores de patch panels y rosetas

de modo que queden identificados unívocamente.

- Instalación de los adaptadores de red. Gran parte de los equipos

informáticos vienen ya con la tarjeta de red instalada, pero esto no es así

necesariamente.

- Instalación de los dispositivos de red. Se trata de instalar los concentradores,

conmutadores, puentes y encaminadores. Algunos de estos dispositivos deben ser

configurados antes de prestar sus servicios.

- Configuración del software de red en clientes y servidores de la red.

Determinación de medios físicos de la instalación.

Requisitos de hardware

Los componentes básicos de conectividad de una red incluyen los cables, los

adaptadores de red y los dispositivos inalámbricos que conectan los equipos al resto

de la red. Estos componentes permiten enviar datos a cada equipo de la red,

permitiendo que los equipos se comuniquen entre sí

Existen varios tipos de hardware para las redes de computadoras.

Adaptadores de red: estos adaptadores (también denominados tarjetas de

interfaz o NIC) conectan equipos a una red, de forma que puedan comunicarse.

Un adaptador de red puede conectarse al puerto USB del equipo o instalarse

dentro del equipo en una ranura de expansión PCI (Interconexión de

componentes periféricos) disponible.


Adaptadores de red inalámbrica, Ethernet o HPNA

Concentradores y conmutadores de red: los concentradores y

conmutadores conectan dos o más equipos a una red Ethernet. Un conmutador

cuesta un poco más que un concentrador, pero acelera la velocidad de

transferencia de la información.


Concentrador Ethernet

Enrutadores y puntos de acceso: los enrutadores conectan equipos y redes

entre sí (por ejemplo, un enrutador puede conectar la red doméstica a Internet).

Los enrutadores también permiten compartir una única conexión a Internet

entre varios equipos. Los enrutadores pueden ser con cable o inalámbricos. No

necesita usar un enrutador en una red con cable, pero es recomendable si

desea compartir una conexión a Internet. Los puntos de acceso convierten las

redes Ethernet en redes inalámbricas. Si desea compartir una conexión a

Internet a través de una red inalámbrica, necesitará un enrutador inalámbrico o

un punto de acceso.


Punto de acceso (izquierda), enrutador con cable (centro) y enrutador

inalámbrico (derecha)

Módems: los equipos usan módems para enviar y recibir información a través

de líneas telefónicas o de cable. Si desea conectarse a Internet, necesitará un

módem.

Módem por cable


Cables de red (sólo Ethernet y HPNA): los cables de red conectan equipos

entre sí y con el hardware relacionado, como concentradores y enrutadores.

Cables Ethernet y HPNA


La siguiente tabla muestra el hardware que necesita para cada tipo de tecnología

de red.

Tecnología Hardware Cantidad

Ethernet Adaptador de red

Ethernet

Uno para cada equipo de la

red

Concentrador o

conmutador Ethernet

(sólo si desea conectar

más de dos equipos)

Uno (se recomienda un

concentrador o conmutador

10/100, con puertos

suficientes para admitir todos

los equipos de la red)

Enrutador Ethernet (sólo

si desea conectar más

de dos equipos y

compartir una conexión

a Internet)

Uno (no necesitará un

concentrador o conmutador si

tiene un enrutador, ya que

éste último dispone de

puertos para los equipos)

Cable Ethernet Uno para cada equipo

conectado al concentrador o

conmutador de la red (los

mejores son los cables Cat 5e

10/100)

Cable cruzado (sólo si

desea conectar dos

equipos directamente

entre sí, sin usar un

Uno



concentrador,

conmutador o enrutador)

HPNA Adaptador de red Home

Phoneline (HPNA)


red (los mejores son los

adaptadores de red USB-línea

telefónica)

Cables de teléfono Uno para cada equipo de la

red (use un cable telefónico

estándar para conectar cada

equipo al conector telefónico)

Inalámbrica Adaptador de red

inalámbrica


red

Punto de acceso o

enrutador inalámbrico

(recomendado)

Uno

Es una buena idea averiguar qué clase de adaptadores de red tiene el equipo, si

tiene alguno. Puede decidirse por una tecnología concreta debido a que ya dispone

de la mayor parte del hardware, o bien decidir actualizar el hardware. La mayoría

de los usuarios usa la combinación de tecnologías que mejor funciona en su

entorno.


Existen varios tipos de hardware para las redes domésticas:

Adaptadores de red: estos adaptadores (también denominados tarjetas de

interfaz o NIC) conectan equipos a una red, de forma que puedan comunicarse.

Un adaptador de red puede conectarse al puerto USB o Ethernet del equipo o

instalarse dentro del equipo en una ranura de expansión PCI (Interconexión de

componentes periféricos) disponible.

Concentradores y conmutadores de red: los concentradores y

conmutadores conectan dos o más equipos a una red Ethernet. Un conmutador

cuesta un poco más que un concentrador, pero es más rápido.

Concentrador Ethernet


Enrutadores y puntos de acceso: los enrutadores conectan equipos y redes

entre sí (por ejemplo, un enrutador puede conectar la red doméstica a Internet).

Los enrutadores también permiten compartir una única conexión a Internet

entre varios equipos. Los enrutadores pueden ser con cable o inalámbricos. No

necesita usar un enrutador en una red con cable, pero es recomendable si

desea compartir una conexión a Internet. Si desea compartir una conexión a

Internet a través de una red inalámbrica, necesitará un enrutador inalámbrico.

Los puntos de acceso permiten la conexión de equipos y dispositivos a una red

inalámbrica.

Punto de acceso (izquierda), enrutador con cable (centro) y enrutador

inalámbrico (derecha)

Módems:los equipos usan módems para enviar y recibir información a través

de líneas telefónicas o de cable. Si desea conectarse a Internet, necesitará un

módem. Algunos proveedores de cable proporciona un módem por cable, de

forma gratuita o mediante pago, cuando se solicita un servicio de acceso a

Internet por cable. También existen dispositivos que combinan el módem y el

enrutador.

Módem por cable


Cables de red (Ethernet, HomePNA y Powerline): los cables de red conectan

equipos entre sí y con el hardware relacionado, como concentradores,

enrutadores y adaptadores de red externos. Los adaptadores HomePNA y

Powerline suelen ser externos y se conectan a un equipo con cables Ethernet

o USB, según el tipo de adaptador.

La siguiente tabla muestra el hardware que se necesita para cada tipo de tecnología

de red.


Inalámbrico Adaptador de red

inalámbrica


red (los portátiles casi

siempre los integran)

Punto de acceso o

enrutador inalámbrico

(recomendado)

Uno

Ethernet Adaptador de red Ethernet Uno para cada equipo de la

red (los equipos de escritorio

casi siempre los integran)

Enrutador o conmutador

Ethernet (solo si desea

conectar más de dos

equipos, pero no quiere

compartir una conexión a

Internet)

Uno (se recomienda un

concentrador o conmutador

10/100/1000, con puertos

suficientes para admitir todos

los equipos de la red)



Enrutador Ethernet (solo si

desea conectar más de

dos equipos y compartir

una conexión a Internet)

Uno (es posible que necesite

un concentrador o

conmutador adicional si el

enrutador no tiene puertos

suficientes para los equipos)

Cable Ethernet Uno para cada equipo

conectado al concentrador o

conmutador de la red (los

mejores son los cables Cat 5e

10/100/1000, pero no es un

requisito)

- Armarios y canaletas.

En instalaciones de tipo medio o grande, los equipos de comunicaciones se instalan

en armarios especiales que tienen unas dimensiones estandarizadas y en los que

es fácil su manipulación y la fijación de los cables que a ellos se conectan. Dentro

de estos armarios o racks se instalan bandejas de soporte o patch panels para la

conexión de jacks o de otro tipo de conectores. En la Figura se puede ver un

diagrama ejemplo de uno de estos armarios.


Esquema de un armario. A la izquierda se ha representado una escala en metros.


La altura de los armarios suele medirse en <<U>>. Por ejemplo, el armario de la

figura anterior medía 42 U. Los fabricantes de dispositivos suelen ajustar sus

equipos para que se puedan ensamblar en estos armarios ocupando 1, 2 o más U.

Diversos modelos de elementos de conexión en armarios y canaletas.

Las canaletas son los conductos a través de los cuales se tienden los cables para

que queden recogidos y protegidos convenientemente. Hay canaletas decorativas,

de aspecto más acabado cuya misión es ocultar los cables, y canaletas acanaladas

que suelen instalarse en los falsos techos o falsos suelos y que son suficientemente

grandes como para llevar muchos cables. Las canalizaciones de datos y de fuerza

suelen estar separadas para evitar interferencias.

- Rosetas.

Las rosetas permiten al instalador poner tomas de conexión de red, para que los

PC's puedan conectarse a la misma con un latiguillo de cable con conectores RJ45

en ambos extremos.

Caja de roseta

Tenemos la caja de roseta, que va pegada a la pared. Los agujeros indicados con

T1 son los que usaremos para fijar con tornillos y tacos a la pared: uno arriba y otro


abajo. Los agujeros indicados con T2 nos permiten fijar el plástico gris oscuro

(llamado en la figura "sujecciones") a la caja. Sobre este plástico montaremos las

tapas. En este marco podemos poner hasta dos tapas, pueden ser ciegas (sin

conexión) o con conexión para el conector hembra RJ45. El conector hembra se

fijará a esa tapa. Finalmente tenemos un marco o embellecedor que cubre nuestra

caja.

Conector hembra

El conector tiene varias partes. Por un lado la parte izquierda de la figura en la cual

se introducen los 8 hilos de nuestro cable pelado de par trenzado cat 5e. Como está

de perfil tenemos 4 ranuras, por cada una de ellas introduciremos un cable y por el

otro lado tendremos las otras 4 ranuras.


En la parte inferior, observamos una etiqueta con colores. Esto nos indica el color

de cable que tenemos que introducir en cada ranura según la normativa que se vaya

a usar. Por ejemplo, si usamos la normativa TIA-568A por la ranura más izquierda

de la foto introduciríamos el cable verde, en la siguiente el cable blanco verde, y así

sucesivamente. Si por contra usamos la TIA-568B sería el cable naranja en la ranura

situada más a la izquierda.

En la parte derecha de color negro tenemos la conexión hembra por la cual se

introducirá el conector macho RJ-45. También se puede apreciar una pestaña de

color negro. Nos permite ajustar nuestro conector hembra a la tapa en la cual irá

insertado en la caja. En la siguiente figura podemos ver la conexión hembra.

Insertadora

Es la herramienta que nos permitirá introducir o insertar cada uno de los cables en

las ranuras de nuestro conector hembra.


Cuando introduzcamos los 8 cables por cada una de las ranuras, debemos dejarlos

"pillados" y que hagan contacto con nuestras conexiones. Para esto usamos la

insertadora. También nos cortará el cable sobrante. Si nos fijamos tiene una parte

más puntiaguda. Cuando introduzcamos la insertadora por cada una de las ranuras,

esa parte más puntiaguda deberá siempre estar hacia fuera del conector, pues es

la parte de la cuchilla que corta el cable sobrante. Si estuviese al insertar mirando

al interior, cortaría el cable y no tendríamos conexión. De todas formas se verá más

claro cuando se expliquen los pasos para montar la roseta.

- Jacks y Plugs.

En redes de área local sobre cables UTP deben utilizarse conectores RJ45. De los

cuatro pares del cable UTP, la red sólo utilizará dos de ellos. Los otros dos pueden

utilizarse para telefonía o alguna otra aplicación de telecomunicaciones.

Estos cables se construyen de acuerdo con la norma T568A o la T568B. Los

fabricantes de cables UTP fabrican los cables de acuerdo con un código de colores

que tiene que respetarse porque el conector debe crisparse respetando este código.

Si se observa una roseta por detrás se verá que tiene 8 pines o contactos. Algunas

incorporan un pin más para la conexión a tierra de la protección del cable (por

ejemplo, en los cables STP).


Cada filamento de los cuatro pares del UTP debe ir a uno de estos contactos. En la

Tabla 3.4 se especifican la relación de pines y colores asociados al filamento.

Asociación de pines y colores para el conector RJ45.

Para fijar los filamentos a los contactos debe pelarse la protección del cable para

separar cada uno de ellos, que a su vez estarán recubiertos por material plástico.

Este material plástico nunca debe quitarse: las cuchillas del contacto perforarán este

recubrimiento en el procedimiento de crimpado. La norma especifica que debe

descubrirse menos de 1,25 cm de filamentos, que deberán destrenzarse.

Las estaciones de la red se conectan a los dispositivos de red a través de cables

construidos con el código de colores y contactos de la tabla anterior en ambos

extremos. El cable se confecciona de modo semejante a la conexión a la roseta,

aunque habrá que cambiar la herramienta, que ahora tendrá forma de alicate. En el

conector RJ45 los pines deben leerse con la pestaña del conector hacia abajo, de

modo que en esa posición el pin número uno queda a la izquierda.


Sin embargo, cuando se quieren conectar dos ordenadores directamente por sus

tarjetas de red sin ningún dispositivo intermedio se tiene que utilizar un cable

cruzado, que altera el orden de los pares para que lo que es recepción en un

extremo sea emisión en el otro y viceversa.

- Suelos y techos falsos.

Las canalizaciones tendidas por falsos suelos o techos mejoran la limpieza de la

instalación haciéndola además mucho más estética. Al diseñar el tendido de la

instalación hay que tener en cuenta que muy probablemente el tendido de red no

será el único que deba ir por los falsos suelos o techos y que, por tanto, la instalación

de red puede entrar en conflicto con otras instalaciones. Hay que poner especial

cuidado en que los cables de datos estén alejados de motores eléctricos, aparatos

de aire acondicionado o líneas de fuerza.

Existen rosetas especiales para extraer de los falsos suelos tanto datos como

fuerza, pero en el diseño hay que poner cuidado en que no estorben al paso y en

que queden protegidas para evitar su deterioro. Los cables llegan a los armarios a

través de los falsos suelos justo por debajo de ellos, lo que ayuda a la limpieza de

la instalación. Los distintos cables avanzan con orden, normalmente embridados,

por los vértices del armario hasta alcanzar la altura a la que deben ser conectados

en algún dispositivo o en algún patch panel.


Determinación de elementos en el entorno físico.

– Control de temperatura.

AIRE ACONDICIONADO Y HUMEDAD: Los fabricantes de los equipos de cómputo

presentan en sus manuales los requerimientos ambientales para la operación de los

mismos, aunque estos soportan variación de temperatura, los efectos recaen en sus

componentes electrónicos cuando empiezan a degradarse y ocasionan fallas

frecuentes que reduce la vida útil de los equipos.

Se requiere que el equipo de aire acondicionado para el centro de cómputo sea

independiente por las características especiales como el ciclo de enfriamiento que

deberá trabajar día y noche aún en invierno y las condiciones especiales de filtrado.

La alimentación eléctrica para este equipo debe ser independiente por los arranques

de sus compresores que no afecten como ruido eléctrico en los equipos de cómputo.

La determinación de la capacidad del equipo necesario debe estar a cargo de

personal competente o técnicos de alguna empresa especializada en aire

acondicionado, los que efectuarán el balance térmico correspondiente como es:

1. Para Calor Sensible.

Se determinan por vidrio, paredes, particiones, techo, plafón falso, piso, iluminación,

puertas abiertas, calor disipado por las máquinas, etc.

2. Para Calor Latente.

Se determina el número de personas y la ventilación.

La inyección de aire acondicionado debe pasar íntegramente a través de las

máquinas y una vez que haya pasado, será necesario que se obtenga en el

ambiente del salón una temperatura de 21ºC +/- 2ºC y una humedad relativa de 45%

+/- 5%, así como también en la cinto teca. Es necesario que el equipo tenga

controles automáticos que respondan rápidamente a variaciones de +/- 1ºC y +/-

5% de humedad relativa.

Estas características de diseño también han demostrado ser de un nivel de confort

bueno y aceptado par la mayoría de las personas.


Se recomienda mantener las condiciones de temperatura y humedad las 24 horas

del día y los 365 días del año, puesto que las cintas, disquetes, papel, etc., deben

estar en las condiciones ambientales indicadas antes de ser utilizados.

Debe tenerse en cuenta que una instalación de aire acondicionado debe proveer

como mínimo el 15% de aire de renovación por hora, por el número de personas

que en forma permanente consumen oxígeno y expelen anhídrido carbónico, si no

se considera, al cabo de un tiempo de operación comienzan a manifestarse

malestares como dolor de cabeza, cansancio o agotamiento y disminuyen en el

rendimiento del personal.

No deben usarse equipos de aire acondicionado de ventana que no regulen la

humedad ni filtren el aire, porque los gases de la combustión de motores y polvo

son aspirado y enviado al centro de cómputo.

El polvo y gases corrosivos pueden provocar daños en el equipo, una concentración

alta de gases tales como dióxido de sulfuro, dióxido de nitrógeno, ozono, gases

ácidos como el cloro, asociados con procesos industriales causan corrosión y fallas

en los componentes electrónicos.

Este tipo de problemas son usuales en las ciudades muy contaminadas, por lo que

se debe tener en cuenta en el diseño del aire acondicionado instalar filtros dobles o

de carbón activado de tal manera que forme un doble paso de filtro de aire, con

objeto de evitar causarle daño a las máquinas del sistema y degradaciones en sus

componentes electrónicos. Todos los filtros que se usen no deberán contener

materiales combustibles.

Para mantener constante la humedad relativa es necesario que el equipo de aire

acondicionado se le adiciones un humidificador (Un humidificador es un aparato

sencillo que cumple la función de aumentar el porcentaje de humedad de una

habitación.) En el ducto de inyección principal. Un higrómetro (Un higrómetro es un

instrumento que se usa para medir el grado de humedad del aire, del suelo, de las

plantas o un gas determinado, por medio de sensores que perciben e indican su

variación.) de pared en el ambiente de la sala debe controlar al humidificador para

el arranque y parada del compresor únicamente. Las unidades manejadoras de aire

deberán trabajar en forma continua. El termostato y el higrómetro deberán

responder a variaciones de 1ºC y 5% de humedad relativa.

Una alta humedad relativa puede causar alimentación de papel impropio,

accionamiento indebido de los detectores de humo e incendio, falta de confort para

el operador y condensación sobre ventanas y paredes cuando las temperaturas

exteriores son inferiores a las del centro de cómputo.


Una baja humedad relativa crea la facilidad para que con el movimiento de

personas, sillas rodantes, papel y mobiliarios generen la electricidad estática.

El mejor método de distribución de aire para el centro de computo es el de usar el

piso falso para la salida de aire y el plafón falso para el retorno mismo. Debe

preverse una renovación de aire mayor al 15 %.

– Instalación eléctrica.

Es muy importante que la instalación eléctrica esté muy bien hecha. De no ser así,

se corren riesgos importantes, incluso de electrocución. Los problemas eléctricos

suelen generar problemas intermitentes muy difíciles de diagnosticar y provocan

deterioros importantes en los dispositivos de red. Todos los dispositivos de red

deben estar conectados a enchufes con tierra. Las carcasas de estos dispositivos,

los armarios, las canaletas mecánicas, etc., también deben ser conectadas a tierra.

Toda la instalación debe estar a su vez conectada a la tierra del edificio en el que

habrá que cuidar que el número de picas que posee es suficiente para lograr una

tierra aceptable. Otro problema importante que hay que resolver viene originado por

los cortes de corriente o las subidas y bajadas de tensión. Para ello se pueden

utilizar sistemas de alimentación ininterrumpida. Normalmente, los sistemas de

alimentación ininterrumpida (SAI) corrigen todas las deficiencias de la corriente

eléctrica, es decir, actúan de estabilizadores, garantizan el fluido frente a cortes de

corriente, proporcionan el flujo eléctrico adecuado, etcétera.


El SAI contiene en su interior unos acumuladores que se cargan en el régimen

normal de funcionamiento. En caso de corte de corriente, los acumuladores

producen la energía eléctrica que permite guardar los datos que tuvieran abiertos

las aplicaciones de los usuarios y cerrar ordenadamente los sistemas operativos. Si

además no se quiere parar, hay que instalar grupos electrógenos u otros

generadores de corriente conectados a nuestra red eléctrica. Básicamente hay dos

tipos de SAI:

- SAI de modo directo. La corriente eléctrica alimenta al SAI y éste suministra

energía constantemente al ordenador. Estos dispositivos realizan también la función

de estabilización de corriente.

- SAI de modo reserva. La corriente se suministra al ordenador directamente. El

SAI sólo actúa en caso de corte de corriente.

Los servidores pueden comunicarse con un SAI a través de alguno de sus puertos

de comunicaciones, de modo que el SAI informa al servidor de las incidencias que

observa en la corriente eléctrica. En la Figura 3.30 se pueden observar algunos de

los parámetros que se pueden configurar en un ordenador para el gobierno del SAI.

Windows, por ejemplo, lleva ya preconfigurados una lista de SAI de los principales

fabricantes con objeto de facilitar lo más posible la utilización de estos útiles

dispositivos.

Determinación de dispositivos para la conectividad.

– Repetidor.

Este dispositivo sólo amplifica la señal de la red y es

útil en las redes que se extienden grandes distancias.


–Hubs.

El hub (concentrador) es el dispositivo de

conexión más básico. Es utilizado en redes locales con un número muy limitado de

máquinas. No es más que una toma múltiple RJ45 que amplifica la señal de la red

(base 10/100).

En este caso, una solicitud destinada a una determinada PC de la red será enviada

a todas las PC de la red. Esto reduce de manera considerable el ancho de banda y

ocasiona problemas de escucha en la red.

Los hubs trabajan en la primera capa del modelo OSI:

– Puente.

Un puente o bridge es un dispositivo de interconexión de redes de ordenadores que

opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI. Este interconecta dos

segmentos de red (o divide una red en segmentos) haciendo el pasaje de datos de

una red hacia otra, con base en la dirección física de destino de cada paquete.

Un bridge conecta dos segmentos de red como una sola red usando el mismo

protocolo de establecimiento de red.

Funciona a través de una tabla de direcciones MAC detectadas en cada segmento

a que está conectado. Cuando detecta que un nodo de uno de los segmentos está

intentando transmitir datos a un nodo del otro, el bridge copia la trama para la otra

subred. Por utilizar este mecanismo de aprendizaje automático, los bridges no

necesitan configuración manual.

La principal diferencia entre un bridge y un hub es que el segundo pasa cualquier

trama con cualquier destino para todos los otros nodos conectados, en cambio el

primero sólo pasa las tramas pertenecientes a cada segmento. Esta característica

mejora el rendimiento de las redes al disminuir el tráfico inútil.


–Switch.

El Switch (o conmutador) trabaja en

las dos primeras capas del modelo OSI, es decir que éste distribuye los datos a

cada máquina de destino, mientras que el hub envía todos los datos a todas las

máquinas que responden. Concebido para trabajar en redes con una cantidad de

máquinas ligeramente más elevado que el hub, éste elimina las eventuales

colisiones de paquetes (una colisión aparece cuando una máquina intenta

comunicarse con una segunda mientras que otra ya está en comunicación con

ésta…, la primera reintentará luego).

– Router.

El Router permite el uso de varias clases de direcciones IP dentro de una misma

red. De este modo permite la creación de sub redes.

Es utilizado en instalaciones más grandes, donde es necesaria (especialmente por

razones de seguridad y simplicidad) la creación de varias sub redes. Cuando la

Internet llega por medio de un cable RJ45, es necesario utilizar un router para

conectar una sub red (red local, LAN) a Internet, ya que estas dos conexiones

utilizan diferentes clases de dirección IP (sin embargo es posible pero no muy

aconsejado utilizar una clase A o B para una red local, estas corresponden a las

clases de Internet).

El router equivale a un PC gestionando varias conexiones de red (los antiguos

routers eran PCs)

Los routers son compatibles con NAT, lo que permite utilizarlos para redes más o

menos extensas disponiendo de gran cantidad de máquinas y poder crear

“correctamente” sub redes. También tienen la función de cortafuegos (firewall) para

proteger la instalación.


– Paneles de Parcheo.

Un patch panel es un dispositivo de interconexión a través del cual los cables

instalados se pueden conectar a otros dispositivos de red o a otros match panels.

En uno de los lados se sitúan las filas de pines de conexión semejantes a los jacks

RJ45, mientras que en el lado opuesto se sitúan las equivalentes filas de

conectores. Sobre estos conectores se enchufan los latiguillos que no son más que

cables de conexión.

Sobre un armario se instalan patch panels que se conectan al cableado de la

instalación por todo el edificio y otros patch panels que se conectan a los conectores

de los dispositivos de red, por ejemplo, a los hubs o conmutadores. Después, una

multitud de latiguillos conectarán unos patch panels con los otros. De este modo, el

cambio de configuración de cableado se realizará cambiando la conectividad del

latiguillo sin tener que cambiar nada del cableado largo ni las conexiones a los

dispositivos de red.

El cable largo instalado conectará las rosetas con los patch panels. Las rosetas

(outlet) pueden adoptar multitud de formas dependiendo de el lugar en que se fijen

(canaleta, pared, etc.), del tipo de cable que se va a conectar y del conector que el

usuario utilizará. La roseta presenta un conector por un lado y una estructura de

fijación de los cables de pares por su reverso, a la que serán crimpados. En la Figura

3.32 se puede ver los distintos elementos que componen una roseta RJ45.


– Racks de comunicaciones.

Un rack es un soporte metálico destinado a alojar equipamiento electrónico,

informático y de comunicaciones. Las medidas para la anchura están normalizadas

bajo el standard 19" para que sean compatibles con equipamiento de cualquier

fabricante. También son llamados bastidores, cabinas, cabinets o armarios

informáticos, rack de comunicaciones, etc.

Suele tener laterales desmontables, puertas de cristal o metalicas, y existen

modelos de suelo y modelos de pared.

Pueden llevar una gran varidad de accesorios montandos para facilitar la instalación

posterior de equipos.

Tales como bandejas, paneles, guía cables, patchpanel, anillas de distribución de

cableado, regletas de alimentación electrica, paneles ciegos, unidades de

ventilación para facilitar la refrigeranción de equipos y un largo etc.

Los armarios rack se dividen en varias lineas de productos, por un lado tenemos los

armarios racks de pared, que suelen estar disponibles desde 4U a 18U, y por otro

lado los racks de suelo que suelen estar disponibles en dimensiones que van de las

20U a las 47U de altura.


Los armarios racks pueden tener diferentes grados de protección contra el polvo o

el agua según el lugar donde vayan a ser instalados, existiendo armarios racks con

grados de protección desde IP20 el mas habitual para instalaciones de interior a

IP55 o incluso IP65, para condiciones extremas.

Pueden estar fabricados en acero, aluminio o acero inoxidable.

B Diferenciación de estándares de acceso al medio en redes.

Ethernet o IEEE 802.3

Ethernet es un tipo de red que sigue la norma IEEE 802.3. Esta norma define

un modelo de red de área local utilizando el protocolo de acceso al medio

CSMA/CD en donde las estaciones están permanentemente a la escucha del

canal y, cuando lo encuentran libre de señal, efectúan sus transmisiones

inmediatamente. Esto puede llevar a una colisión que hará que las estaciones

suspendan sus transmisiones, esperen un tiempo aleatorio y vuelvan a

intentarlo.


IEEE 802.3 tiene su predecesor en el protocolo Aloha al que ya nos hemos

referido anteriormente. Más tarde, la compañía Xerox construyó una red

CSMA/CD de casi 3 Mbps de velocidad de transferencia, denominada

Ethernet, que permitía conectar a lo largo de un cable de 1 km de longitud

hasta 100 estaciones. En una fase posterior las compañías DEC (Digital

Equipment Corporation, absorbida por Compaq y posteriormente por HP) e

Intel, junto con Xerox, definieron un estándar para Ethernet de 10 Mbps con

topología en bus (Figura 3.21). Posteriores revisiones de Ethernet han

llegado hasta 1 Gbps y ya se está empezando a implantar Ethernet a 10

Gbps.

Las redes Ethernet usan cables Ethernet para enviar información de un

equipo a otro.

Velocidad Ethernet transfiere datos a 10, 100 o

1.000 Mbps, en función del tipo de

cable usado. Ethernet Gigabit es la más

rápida, con una velocidad de

transferencia de 1 gigabit por segundo

(o 1.000 Mbps).


Por ejemplo, descargar de Internet una

foto de 10 MB en condiciones óptimas

requiere aproximadamente 8 segundos

en una red a 10 Mbps,

aproximadamente 1 segundo en una

red a 100 Mbps y menos de un segundo

en una red a 1.000 Mbps.

Ventajas Las redes Ethernet son económicas y

rápidas.

Desventajas Deben tenderse cables Ethernet desde

cada uno de los equipos al

concentrador, conmutador o enrutador,

lo que puede resultar laborioso y difícil

cuando los equipos se encuentran en

distintas habitaciones.

Token Bus o IEEE 802.4

Token Bus es un protocolo para redes de área local análogo a Token Ring, pero en

vez de estar destinado a topologías en anillo está diseñado para topologías en bus.

Los nodos están conectados por cable coaxial y se organizan en un anillo virtual.

En todo momento hay un testigo (token) que los nodos de la red se lo van pasando,

y únicamente el nodo que tiene el testigo tiene permiso para transmitir. Si el nodo

no tuviese que enviar ningún dato, el testigo es pasado al siguiente nodo del anillo

virtual. Todos los nodos deben saber las direcciones de sus vecinos en el anillo, por

lo que es necesario un protocolo que notifique si un nodo se desconecta del anillo,

o las incorporaciones al mismo.


Esquema de esta arquitectura:

Token Ring o IEEE 802.5

Arquitectura de red desarrollada por IBM en los años 70's con topología lógica en

anillo y técnica de acceso de paso de testigo. Cumple el estándar IEEE 802.5.

El acceso al medio es determinista por el paso de testigo o token, como en Token

Bus o FDDI, a diferencia de otras redes de acceso no determinístico (estocástico,

como Ethernet). Un token es pasado de computadora en computadora, y cuando

una de ellas desea transmitir datos, debe esperar la llegada del token vacío, el cual

tomará e introducirá los datos a transmitir, y enviará el token con los datos al destino.

Una vez que la computadora destino recibe el token con los datos, lo envía de

regreso a la computadora que lo envió con los datos, con el mensaje de que los

datos fueron recibidos correctamente, y se libera el token, yendo nuevamente de

computadora en computadora hasta que otra máquina desee transmitir, y así se

repetirá el proceso.

Estas redes alcanzan una velocidad máxima de transmisión que oscila entre los 4 y

los 16 Mb p/s. Posteriormente el High Speed Token Ring (HSTR) elevó la velocidad

a 100 Mb p/s.


Anillo o IEEE 802.5.

Las redes Token Ring son redes de tipo determinista, al contrario de las redes

Ethernet. En ellas, el acceso al medio está controlado, por lo que solamente puede

transmitir datos una máquina por vez, implementándose este control por medio de

un token de datos, que define qué máquina puede transmitir en cada instante. Token

Ring e IEEE 802.5 son los principales ejemplos de redes de transmisión de tokens.

Las redes de transmisión de tokens se implementan con una topología física de

estrella y lógica de anillo, y se basan en el transporte de una pequeña trama,

denominada token, cuya posesión otorga el derecho a transmitir datos. Si un nodo

que recibe un token no tiene información para enviar, transfiere el token al siguiente

nodo. Cada estación puede mantener al token durante un período de tiempo

máximo determinado, según la tecnología específica que se haya implementado.

WLAN o IEEE 802.11a/b/g/n.

Las redes inalámbricas usan ondas de radio para enviar información de un

equipo a otro. Los tres estándares de red inalámbrica más comunes son

802.11b, 802.11g y 802.11a. Se espera que un nuevo estándar, 802.11n,

aumente su popularidad.


Velocidad 802.11b: transfiere datos a una

velocidad máxima de 11 megabits por

segundo (Mbps). Descargar de Internet

una foto de 10 MB en condiciones

óptimas tarda alrededor de 7 segundos.

802.11g: transfiere datos a una

velocidad máxima de 54 Mbps.

Descargar de Internet una foto de 10

MB en condiciones óptimas tarda

alrededor de 1,5 segundos.

802.11a: transfiere datos a una

velocidad máxima de 54 Mbps.

Descargar de Internet una foto de 10

MB en condiciones óptimas tarda

alrededor de 1,5 segundos.

802.11n: dependiendo del número de

secuencias de datos que admita el

hardware, 802.11n teóricamente puede

transmitir datos a velocidades de 150

Mbps, 300 Mbps, 450 Mbps o 600

Mbps.

Nota Los tiempos de transferencia

enumerados hacen referencia a

condiciones óptimas. Es posible que no

se puedan lograr en circunstancias

normales debido a diferencias en el

hardware, los servidores web, las

condiciones del tráfico de red, etc.

Ventajas Resulta fácil trasladar los equipos,

puesto que no hay cables.

Las redes inalámbricas son, por lo

general, más sencillas de instalar que

Ethernet.


Desventajas La tecnología inalámbrica suele ser

más lenta que las otras tres.

Puede verse afectada por

interferencias, como por ejemplo,

paredes, objetos metálicos de gran

tamaño o tuberías. Además, muchos

teléfonos inalámbricos y hornos

microondas, cuando están en

funcionamiento, pueden interferir con

las redes inalámbricas.

Por lo general, las redes inalámbricas

alcanzan la mitad de la velocidad que

podrían alcanzar en condiciones

ideales.

C Determinación de la forma de comunicación de la red.

Selección del protocolo.

Un Protocolo es una serie de reglas que indican a una terminal cómo debe llevar a

cabo el proceso de comunicación.

Dos terminales que se comunican pueden tener una arquitectura y un sistema

operativo diferente que hace imposible una comunicación directa entre ambas.

Debido a esto se han desarrollado protocolos que estandarizan la forma en que dos

terminales deben establecer comunicación y lo hacen desde cuestiones físicas (por

ejemplo tipo de cable, niveles de voltaje, frecuencia, etc.) hasta cuestiones

meramente de software (representación de datos, compresión y codificación, entre

otras cosas).

Ahora bien, dos elementos que intervienen en el proceso de comunicación lo forman

el paquete de información que la terminal transmisora dirige a la terminal receptora;

este paquete contiene entre otras cosas direcciones, información de usuario e

información para corrección de errores, requeridos para que alcance a la terminal

receptora. Además se encuentra obviamente el protocolo de comunicación.


Los protocolos son establecidos por organizaciones de reconocimiento mundial, pro

ejemplo la ISO, IEEE, ANSI, etc.

Protocolos más utilizados:

De todos los protocolos de redes sólo sobresalen tres por su valor académico o

comercial:

El protocolo OSI (Open System Interconection) desarrollado por la ISO: es un

protocolo basado en 7 niveles o capas y cada capa como está mencionado

anteriormente tiene definido un protocolo; éste protocolo está basado en el supuesto

de que una terminal se organiza de tal forma que la comunicación fluye por cada

una de las siguientes capas: La capa física se encuentra en el nivel 0, la capa de

enlace de datos en el nivel 1, la capa de transporte en el nivel 3, la de sesión en el

4, la de presentación en el 5 y la de aplicación en el 6. Las capas inferiores como

anteriormente mencionado están orientadas al hardware y las capas superiores al

software del usuario.

El protocolo de la IEEE que de hecho esta más orientado al hardware que al

software.

Protocolo TCP/IP: fue diseñado a finales de los 60's como el fundamento de la red

ARPANET que conectaba las computadoras de oficinas gubernamentales y

universitarias. Funciona bajo el concepto de cliente servidor, lo que significa que

alguna computadora pide los servicios de otra computadora; la primera es el cliente

y la segunda el servidor.

ARPANET evolucionó para lo que ahora se conoce como INTERNET y con ello

también evolucionó el protocolo TCP/IP. Sin embargo la organización básica del

protocolo sigue siendo la misma, se organiza en sólo tres niveles: el de red,

transporte y aplicación.

Capa de Red de TCP/IP.

Se encargan de ruteo de información a través de una red de área amplia. Existen

dos protocolos en este nivel, uno de ellos conocido como IP (Internet Protocol) que

es probablemente el protocolo de ruteo más utilizado y trabaja bajo el principio de

direcciones enmascaradas.


Dirección IP:

Una dirección IP es un número que identifica a una interfaz de un dispositivo

(habitualmente un ordenador) dentro de una red que utilice el protocolo IP.Es

habitual que un usuario que se conecta desde su hogar tenga una dirección IP que

cambia cada cierto tiempo; eso es una dirección IP dinámica (normalmente se

abrevia como IP dinámica).

Para mantener a todas esas máquinas en orden, a cada máquina en Internet se le

asigna una dirección única llamada dirección IP. Esta consta de Números de 32-bits

expresados normalmente en 4 octetos en un número decimal con puntos. (Los

cuatro números en la dirección IP se llaman octetos porque pueden tener valores

entre el 0 y el 255).

Mascara de subred:

La máscara de subred es un código numérico que forma parte de la dirección IP de

los ordenadores, de tal manera que será la misma para ordenadores de una misma

subred. Se trata de un sistema parecido al de los prefijos telefónicos de

identificación de provincia en España o de ciudad en otros estados europeos.

Puertas de enlace:

Una puerta de enlace es normalmente un equipo informático configurado para dotar

a las máquinas de una red local (LAN) conectadas a él de un acceso hacia una red

exterior, generalmente realizando para ello operaciones de traducción de

direcciones IP . Esta capacidad de traducción de direcciones permite aplicar una

técnica llamada IP Masquerading, usada muy a menudo para dar acceso a Internet

a los equipos de una LAN compartiendo una única conexión a Internet, y por tanto,

una única dirección IP externa. Ejemplo de IP de una puerta de enlace:

192.168.100.1 Podríamos decir que una puerta de enlace es una ruta que

interconecta 2 redes.

Desde nuestro punto de vista el método para que la conexión sea correcta y no

tenga posibilidades de error es por medio del número de IP ya que este identifica a

cada de las páginas de Internet y no permite los posibles errores y que cada uno

pueda acceder a lo que esta buscando.

En los tiempos actuales y en la situación que se encuentra el uso de Internet ha

quedado demostrado que resulta indispensable el empleo de dos tipos de

programas: Anti-virus y un Firewall.


Un Firewall es un elemento que interponemos entre nuestra maquina y la red, que

sirve para filtrar a voluntad el trafico de datos que pueden, tanto de la red hacia

nuestra maquina como de esta hacia la red. Este esta compuesto de: un programa

(software), un equipo (hardware) o una combinación de ambos (software +

hardware).

Selección de la topología.

La topología o forma lógica de una red se define como la forma de tender el cable

a estaciones de trabajo individuales; por muros, suelos y techos del edificio. Existe

un número de factores a considerar para determinar cuál topología es la más

apropiada para una situación dada…..

La topología de una red es el arreglo físico o lógico en el cual los dispositivos o

nodos de una red (computadoras, impresoras, servidores, hubs, switches,

enrutadores, etc.) se interconectan entre sí sobre un medio de comunicación. Se

refiere a la disposición de los diferentes componentes de una red o la forma en la

cual están interconectados físicamente los nodos.

Va a depender de diferentes factores tales como:

· El número de máquinas a interconectar.

· El tipo de acceso al medio físico que se desea implementar.

· La infraestructura física donde se implementa la red.

· El Costo

· Buscar minimizar los costos de encaminamiento o la necesidad

de seleccionar los caminos más simples entre el nodo y los demás

componentes de la red.

· Facilidad para detectar las fallas o tolerancia a fallos.

· Facilidad de instalación y reconfiguración de la red.


Aspectos a considerar para implementar una Topología de Redes

La topología física, que es la disposición real de las máquinas, dispositivos de red

y cableado (los medios de transmisión) en la red.

La topología lógica, que es la forma en que las máquinas se comunican a través

del medio físico. Los dos tipos más comunes de topologías lógicas

son: broadcast (Ethernet) y transmisión de Tokens (Token Ring).

La topología Broadcast (Ethernet): Cada host envía sus datos hacia todos los

demás host del medio de la red.

La topología Tokens: La transmisión de Tokens controla el acceso a la red

mediante la transmisión de un Token electrónico a cada Host de forma secuencial.

Los mapas de nodos y enlaces, a menudo formando patrones.

Estructura general de una Topología de Redes

Está formada por tres elementos:

Nodo: Localización física de un proceso, se refiere a un punto de intersección en el

que confluyen dos o más elementos de una red de comunicaciones.

Enlace: Medio físico, es el vínculo que existe entre dos nodos, a través del cual

fluye la información, es decir, la conexión entre dos equipos o nodos.

Protocolo: En términos de red, es el conjunto de reglas previamente establecidas

que definen los procedimientos para que dos o más procesos intercambien

información, consta de una sintaxis, una semántica y un tiempo.

TOPOLOGÍAS PROPUESTAS PARA UNA RED LAN

Topología Estrella: En una topología estrella todos y cada uno de los nodos de la

red se conectan a un concentrador o HUB. Los datos en estas redes fluyen del

emisor hasta el concentrador. Este realiza todas las funciones de red además de

actuar como amplificador de los datos. Esta configuración se suele utilizar con

cables de par trenzado aunque también es posible llevarla a cabo con cable coaxial

o fibra óptica. Tanto Ethernet como LocalTalk utilizan este tipo de topología.


Características:

Servidor centralizado.

El nodo central es el responsable de la comunicación entre nodos.

Comunicaciones de tipo bidireccionales.

Ventajas:

Gran facilidad de instalación.

Posibilidad de desconectar elementos de red sin causar

problemas.

Facilidad para la detección de fallo y su reparación.

Desventajas:

Requiere más cable que la topología de BUS.

Un fallo en el concentrador provoca el aislamiento de todos los

nodos a él conectados.

Se han de comprar HUB o concentradores, routers o algún

elemento concentrador de la señal.


Topología en Árbol:

Es una topología de red en la que los nodos están colocados en forma de árbol.

Desde una visión topológica, es parecida a una serie de redes en

estrella interconectadas salvo en que no tiene un nodo central. En cambio, tiene

un nodo de enlace troncal, generalmente ocupado por un hub o switch, desde el

que se ramifican los demás nodos. Es una variación de la red en bus, la falla de

un nodo no implica interrupción en las comunicaciones. Se comparte el mismo

canal de comunicaciones.

La topología en árbol puede verse como una combinación de varias topologías

en estrella. Tanto la de árbol como la de estrella son similares a la de bus cuando

el nodo de interconexión trabaja en modo difusión, pues la información se

propaga hacia todas las estaciones, solo que en esta topología las

ramificaciones se extienden a partir de un punto raíz (estrella), a tantas

ramificaciones como sean posibles, según las características del árbol.

Ventajas:

El Hub central al restramitir las señales amplifica la potencia e

incrementa la distancia a la que puede viajar la señal.

Permite conectar mas dispositivos.

Permite priorizar las comunicaciones de distintas computadoras.

Se permite conectar más dispositivos gracias a la inclusión de

concentradores secundarios.


Permite priorizar y aislar las comunicaciones de distintas

computadoras.

Cableado punto a punto para segmentos individuales.

Desventajas:

Se requiere más cable.

La medida de cada segmento viene determinada por el tipo de

cable utilizado.

Si se viene abajo el segmento principal todo el segmento se viene

abajo con él.

Es más difícil su configuración.

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