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CAPA 1: FÍSICA
Como su función es transmitir datos al definir las especificaciones
eléctricas entre el origen y el destino, es importante contar con
teoría básica de la electricidad que nos permita tener una base de
conocimientos para comprender el proceso de networking en la capa
física del modelo OSI, saber como se transmiten los datos a través
de los medios físicos como, por ejemplo, cables y conectores y
cuáles son los distintos factores que afectan la
transmisión de datos como, por ejemplo, el ruido de línea del
suministro de corriente alterna (CA).
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NOCIONES BÁSICAS DE
ELECTRICIDAD
Electricidad estática
Se denomina electricidad estática a los electrones
libres que permanecen en un lugar, sin moverse y con una carga
negativa. Si estos electrones estáticos tienen la oportunidad de
saltar hacia un conductor, esto puede provocar una descarga
electrostática (ESD). La descarga electrostática, aunque por lo
general no daña a las personas, puede provocar graves problemas en
los equipos electrónicos sensibles, a menos que se trate de una
forma adecuada.
Si camina sobre una alfombra, en una habitación fresca y seca, es
posible que salte una pequeña chispa desde la punta de sus dedos
cuando toque algún objeto. Esto hará que usted sienta una pequeña
descarga eléctrica. Usted sabe por propia experiencia que una
descarga electrostática puede resultar incómoda, pero es bastante
inofensiva. Sin embargo, si una computadora sufre una ESD, el
resultado puede ser desastroso. Una descarga electrostática puede
dañar los chips y/o los datos de la computadora de forma aleatoria.
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Corriente eléctrica incluyendo aisladores, conductores y
semiconductores
Se puede hacer referencia a los átomos, o a los grupos de átomos
denominados moléculas, como materiales. Los materiales pueden
clasificarse en tres grupos, según la facilidad con la que la
electricidad, o los electrones libres, fluyan a través de ellos.
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Aisladores eléctricos
Los
aisladores eléctricos,
o
aisladores, son materiales que permiten que los electrones
fluyan a través de ellos con gran dificultad o no lo permiten en
absoluto. Entre los ejemplos aisladores
eléctricos se incluyen el plástico, el vidrio, el aire, la madera
seca, el papel, el caucho y el gas helio. Estos materiales
poseen estructuras químicas sumamente estables, en las que los
electrones orbitan muy unidos dentro de los átomos.
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Conductores eléctricos
Los conductores
eléctricos,
o
conductores, son materiales que permiten que los electrones
fluyan a través de ellos con gran facilidad. Pueden fluir con gran
facilidad debido a que los electrones externos están unidos en forma
muy suelta al núcleo y se liberan fácilmente. A temperatura
ambiente, estos materiales poseen una gran cantidad de electrones
libres que pueden suministrar conducción. La aplicación de voltaje
hace que los electrones libres se desplacen, lo que hace que la
corriente circule.
Los mejores conductores son los metales como, por ejemplo, el cobre
(Cu), la plata (Ag) y el oro (Au). En todos estos metales sus
electrones se liberan con facilidad, lo que los convierte en
excelentes materiales para transportar corriente.
Entre los demás conductores se incluyen la soldadura (una mezcla de
plomo (Pb) y estaño (Sn), y el agua que contiene iones. Un
ion es un átomo que tiene más electrones, o menos electrones, que un
átomo neutro. El cuerpo humano está formado por aproximadamente 70%
de agua que contiene iones, lo que significa que el cuerpo humano
también es un conductor.
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Semiconductores eléctricos
Los
semiconductores
son materiales en los que la cantidad de electricidad que conducen
se pueden controlar de forma precisa.
Entre los ejemplos de estos materiales se incluyen el carbono (C),
el germanio (Ge) y la aleación de arsenuro de galio (GaAs). El
semiconductor más importante, el que permite fabricar los mejores
circuitos electrónicos microscópicos es el silicio (Si).
El silicio es muy común y se puede encontrar en la arena, el vidrio
y varios tipos de rocas. La región ubicada alrededor de San José,
California se denomina Silicon Valley (Valle del Silicio) porque la
industria informática, que depende de los microchips de silicio, se
inició en esta área.
Ya sea que los materiales se clasifiquen como aisladores,
conductores o semiconductores, la base de todos los dispositivos
electrónicos es el conocimiento de cómo controla cada uno el flujo
de electrones y la forma en que trabajan de forma conjunta en
diversas combinaciones.
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Términos de las
mediciones eléctricas
Estos
son los términos que describen los medios de networking.
Voltaje
El voltaje, a veces denominado fuerza electromotriz,
es una fuerza, o presión, eléctrica que se produce cuando se separan
los electrones y los protones. La fuerza que se crea realiza un
empuje hacia la carga opuesta y en dirección contraria al
de la carga del mismo signo. Este es el proceso que se produce
en una batería, donde la acción química hace que los electrones se
liberen de la terminal negativa de la batería y que se desplacen
hacia la terminal opuesta, o sea, la terminal positiva. La
separación de las cargas da como resultado el voltaje El voltaje
también se puede crear por fricción (electricidad estática), por
magnetismo (generador eléctrico) o por luz (célula solar).
El voltaje se representa a través de la letra "V" y a veces a través
de la letra "E", que corresponde a fuerza electromotriz. La unidad
de medición del voltaje es el voltio (v), y se define como la
cantidad de trabajo, por unidad de carga, que se necesita para
separar las cargas.
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Corriente
La corriente
eléctrica, o corriente, es el flujo de cargas que se crea
cuando los electrones se desplazan. En los circuitos eléctricos, la
corriente se debe al flujo de electrones libres. Cuando se aplica
voltaje (presión eléctrica), y existe una ruta para la corriente,
los electrones se desplazan a lo largo de la ruta desde la terminal
negativa (que los repele) hacia la terminal positiva (que los
atrae).
La corriente se representa a través de la letra "I". La unidad de
medición de la corriente es el amperio (amp), que se define
como la cantidad de cargas por segundo que atraviesan un punto de la
ruta.
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Resistencia
Los materiales a través de los cuales circula la corriente presentan
distintos grados de oposición, o resistencia, al movimiento
de los electrones. Los materiales que presentan muy poca, o ninguna
resistencia se denominan
conductores. Aquellos que no permiten que la corriente
circule, o que restringen severamente la circulación, se denominan
aisladores El grado
de resistencia depende de la composición química de los materiales.
La resistencia se representa por medio de la letra "R". La unidad de
medición de la resistencia es el ohmio (W ). El símbolo
proviene de la letra mayúscula griega "W", omega.
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Corriente alterna (CA)
Esta es una de las dos
formas en que circula la corriente. Las corrientes alternas (CA)
y los voltajes varían con el tiempo, cambiando su polaridad o
dirección. La CA circula en una dirección, luego invierte su
dirección y repite el proceso. El voltaje de CA es positivo en una
terminal y negativo en la otra, luego invierte su polaridad, de modo
que la terminal positiva se transforma en negativa, y la terminal
negativa se transforma en positiva. Este proceso se repite de forma
continua.
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Corriente continua (CC)
Esta es la otra forma
en que circula la corriente. Las corrientes continuas (CC)
siempre circulan en la misma dirección, y los voltajes de CC siempre
tienen la misma polaridad. Una terminal es siempre positiva y la
otra es siempre negativa. Estas direcciones no se modifican ni se
invierten.
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Impedancia
Impedancia
es la oposición total a la circulación de la corriente (debido a los
voltajes de CA y de CC). El término resistencia se usa generalmente
cuando se hace referencia a los voltajes de CC. Impedancia es el
término general, y es la medida de la forma en que se resiste o se
impide el flujo de electrones.
La impedancia se representa por medio de la letra "Z". La unidad de
medición, como en el caso de la resistencia, es el ohmio (W).
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Relación
entre voltaje, corriente y resistencia
Las corrientes sólo
circulan en bucles cerrados denominados circuitos Estos
circuitos deben estar compuestos por materiales conductores y deben
tener fuentes de voltaje. El voltaje hace que la corriente circule,
mientras que la resistencia y la impedancia se oponen a ella. El
conocimiento de estos hechos permite controlar la circulación de la
corriente.
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Tierra
El término conexión
a tierra puede ser un concepto difícil de entender totalmente ya
que se usa para distintos propósitos.
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Conexión a tierra se puede referir al lugar de la tierra que está
en contacto con su casa (probablemente a través de las tuberías de
agua que están bajo tierra), que eventualmente realizan una
conexión indirecta con los tomacorrientes. Si usted utiliza un
aparato eléctrico que tiene un enchufe macho con tres espigas, la
tercera espiga es la conexión a tierra. Esta conexión a tierra les
proporciona a los electrones un camino conductivo adicional para
que fluyan hacia la tierra, en lugar de hacerlo a través de su
cuerpo.
Conexión a tierra
también puede significar el punto de referencia, o el nivel de 0
voltios, cuando se realizan mediciones eléctricas. El voltaje se
crea mediante la separación de las cargas, lo que significa que las
mediciones de voltaje se deben realizar entre dos puntos. El
multímetro (que mide el voltaje, la corriente y la resistencia)
posee dos cables con ese fin. El cable negro se denomina conexión a
tierra o conexión a tierra de referencia. La terminal
negativa de una batería también se denomina 0 voltios o conexión a
tierra de referencia.
Nota:
El multímetro es un equipo de prueba que se utiliza para
medir el voltaje, la corriente, la resistencia y posiblemente otras
cantidades eléctricas y para visualizar el valor de forma numérica.
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Analogía
para voltaje, resistencia y corriente
La
analogía del sistema de suministro de agua ayuda a explicar los
conceptos de la electricidad. Cuanto más alta está el agua, y cuanto
mayor es la presión, mayor será el flujo de agua. La corriente de
agua depende del grado de apertura del grifo (válvula). De igual
manera, cuanto mayor es el voltaje y cuanto mayor es la presión
eléctrica, más corriente se producirá. La corriente eléctrica se
encuentra entonces con una resistencia que, al igual que el grifo,
reduce el flujo. Si se produce en un circuito de CA, entonces la
cantidad de corriente dependerá de la cantidad de impedancia
(resistencia) presente. La bomba de agua es como una batería.
Suministra presión para que el flujo continúe en movimiento.
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Diagrama de los
voltajes de CA y CC
Un osciloscopio es un dispositivo electrónico
importante y sofisticado que se utiliza para estudiar las señales
eléctricas.
Dado que es posible controlar la electricidad, se pueden crear
patrones eléctricos deliberados y precisos, denominados señales. Un
osciloscopio expresa las ondas, los pulsos y los patrones eléctricos
en forma de gráfico. Tiene un eje x que representa el tiempo
y un eje y que representa el voltaje. Generalmente existen
dos ejes y que corresponden a los voltajes de modo que se
pueden observar y medir dos ondas al mismo tiempo.
La electricidad llega al hogar, a la escuela y a las oficinas a
través de las líneas de alimentación. Las líneas de alimentación
transportan electricidad en forma de corriente alterna (CA). Otro
tipo de corriente, denominada corriente continua (CC) se puede
encontrar en las baterías de linterna, en las baterías de los
automóviles y como alimentación para los microchips de la
motherboard de una computadora. Es importante comprender la
diferencia entre estos dos tipos de flujo de corriente.
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Construcción de una corriente eléctrica serial simple
Los electrones sólo
fluyen en circuitos que son bucles completos o cerrados. El diagrama
del gráfico principal muestra un circuito simple, típico de una
linterna. El proceso químico de la batería hace que las cargas se
separen, lo que suministra un voltaje, o presión eléctrica, que
permite que los electrones fluyan a través de diversos dispositivos.
Las líneas representan un conductor, por lo general, un cable de
cobre.
Se puede pensar en un switch o interruptor como si fueran dos
extremos de un solo cable que se pueden abrir, o romper, y luego
cerrar (también denominado fijo o cortocircuito) para impedir o
permitir que fluyan los electrones. Por último, el bulbo suministra
resistencia al flujo de electrones, lo que hace que liberen energía,
en forma de luz.. Los circuitos que se utilizan en networking usan
los mismos conceptos que los de este circuito simple, pero son mucho
más complejos.
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Propósito de la conexión a tierra del equipo de networking
Para los sistemas eléctricos de CA y CC, el flujo de electrones se
produce siempre desde una fuente cuya carga es negativa hacia una
fuente cuya carga es positiva. Sin embargo, para que se produzca un
flujo controlado de electrones, es necesario que haya un circuito
completo. Por lo general, una corriente eléctrica sigue la ruta de
menor resistencia. Debido a que los metales como, por ejemplo, el
cobre, ofrecen poca resistencia, se utilizan con frecuencia como
conductores de la corriente eléctrica. A la inversa, los materiales
como, por ejemplo, el vidrio, el caucho y el plástico proporcionan
mayor resistencia. Por lo tanto, no son buenos conductores de
energía eléctrica. De hecho, estos materiales se utilizan
frecuentemente como aisladores. Se usan en conductores para evitar
descargas, incendios, y cortocircuitos.
Normalmente, la energía eléctrica se envía a un transformador
montado en un poste. El transformador reduce las altas tensiones que
se usan en la transmisión a los 120 V o 240 V que utilizan los
aparatos eléctricos comunes.
La figura 1 muestra un objeto familiar, la electricidad tal como se
suministra a través de los tomacorrientes. Los dos conectores
superiores suministran energía eléctrica. El conector redondo, que
aparece en la parte inferior, protege a las personas y a los equipos
de las descargas y los cortocircuitos. Este conector se denomina
conexión a tierra de seguridad. En los equipos eléctricos en los
cuales se utiliza, el conector a tierra de seguridad se conecta con
cualquier parte metálica expuesta del equipo. Las motherboards y los
circuitos de los equipos de computación están eléctricamente
conectados con el chasis. Este también los conecta con el conector a
tierra de seguridad, que se utiliza para disipar la electricidad
estática.
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Figura 1 conexión a tierra para el equipo de networking |
El objeto de conectar
la tierra de seguridad con las partes metálicas expuestas del
equipamiento informático es impedir que esas partes metálicas se
carguen con voltaje peligroso resultante de una falla del cableado
dentro del dispositivo.
Una conexión accidental entre el cable electrificado y el
chasis es un ejemplo de una falla de cableado que se puede producir
en un dispositivo de red. Si ocurriera una falla de este tipo, el
conductor a tierra de seguridad conectado con el dispositivo
serviría como una vía de baja resistencia para la conexión a tierra.
El conductor a tierra de seguridad ofrece una vía de resistencia
menor que el cuerpo humano.
Cuando está instalada correctamente, la vía de baja
resistencia provista por el conductor a tierra de seguridad ofrece
una resistencia lo suficientemente baja, y una capacidad suficiente
de transmisión de corriente, para impedir que se acumulen voltajes
peligrosamente altos.
El
circuito se conecta directamente con la conexión electrificada a la
tierra.
Siempre que una corriente eléctrica atraviesa esta vía hacia la
tierra, hace que se activen los dispositivos de protección como, por
ejemplo, los disyuntores y los interruptores de circuito
accionados por corriente de pérdida a tierra (GFCI) Al
interrumpir el circuito, los disyuntores y los GFCI detienen el
flujo de electrones y reducen el peligro de una descarga eléctrica.
Los disyuntores lo protegen a usted y al cableado de su hogar, pero
es necesario tener mayor protección, a menudo proporcionada por los
supresores de sobretensiones transitorias y los sistemas
de alimentación ininterrumpida (UPS) para proteger a los
equipamientos de computación y de networking.
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Figura 2.- conexión a tierra del equipo de networking |
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CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE SEÑALES Y RUIDO EN SISTEMAS DE
COMUNICACIONES
Comparación de las señales analógicas y digitales
El término "señal" se refiere a un voltaje eléctrico, un patrón
luminoso o una onda electromagnética modulada que se desea obtener.
Todos ellos pueden transportar datos de networking.
Uno de los tipos de señal es analógica. Una señal analógica
tiene las siguientes características:
- Es
ondulante
- Tiene
un voltaje que varía continuamente en función del tiempo
- Es
típica de los elementos de la naturaleza
- Se ha
utilizado ampliamente en las telecomunicaciones durante más de 100
años
El gráfico de la
figura 3 muestra una onda sinusoidal pura. Las dos
características importantes de una onda sinusoidal son su
amplitud (A), su altura y profundidad, y el
período (T = longitud
de tiempo) necesario para completar 1 ciclo. Se puede calcular la
frecuencia (f) (nivel de ondulación) de la onda con la
fórmula f = 1/T.
Otro tipo de señal es la señal digital. Una señal digital
tiene las siguientes características:
- Las
curvas de voltaje vs tiempo muestran una variación discreta o
pulsante
- Es
típica de la tecnología, más que de la naturaleza
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Figura 3.- Señales analógicas |
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Uso de las señales digitales para crear señales analógicas
Jean Baptiste Fourier es el responsable de uno de los
descubrimientos más importantes en el campo de las matemáticas.
Probó que una suma especial de ondas sinusoidales, de frecuencias
relacionadas armónicamente, que son múltiplos de cierta frecuencia
básica, se pueden sumar para crear cualquier patrón de onda. Esta es
la forma en que funcionan los dispositivos de reconocimiento de voz
y de detección de los latidos cardíacos. Las ondas complejas se
pueden crear a partir de ondas simples.
Una onda rectangular, o un pulso rectangular, se puede
generar usando la combinación correcta de ondas sinusoidales. El
gráfico muestra cómo se puede crear la onda rectangular (señal
digital) usando ondas sinusoidales (señales analógicas). Es
importante tener esto en cuenta al examinar lo que sucede con un
pulso digital mientras viaja a través de los medios de networking.
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Representación
de un bit en un medio físico
Las redes de datos cada vez dependen más de los sistemas digitales
(binarios, de dos estados). El bloque básico de información es el
dígito binario 1, denominado bit o pulso. Un bit, en un medio
eléctrico, es la señal eléctrica que corresponde al 0 binario o al 1
binario. Esto puede ser tan sencillo como 0 voltios para el 0
binario y +5 voltios para el 1 binario, o una codificación más
compleja. La conexión a tierra de referencia de la señal es
un concepto importante que se relaciona con todos los medios de
networking que usan voltaje para transportar mensajes.
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Figura 4.- Un bit en medios físicos |
Para poder funcionar
correctamente, una conexión a tierra de referencia de la señal
debe estar colocada cerca de los circuitos digitales de la
computadora. Los ingenieros lo han logrado al diseñar
planos de conexión a tierra
en las placas de circuito. Los gabinetes de las computadoras se usan
como punto de conexión común para los planos de conexión a tierra de
las placas de circuito para establecer la conexión a tierra de
referencia de la señal. La conexión a tierra de referencia de la
señal establece la línea de 0 voltios en los gráficos de señal.
En el caso de las señales ópticas, el 0 binario se codifica como una
intensidad baja, o sin luz (oscuridad). El 1 binario se codifica
como una intensidad luminosa alta (brillo) o como otros modelos más
complejos.
En el caso de las señales inalámbricas, el 0 binario podría ser una
ráfaga breve de ondas; el 1 binario podría ser una ráfaga de ondas
de mayor duración, u otro modelo más complejo.
Usted examinará seis situaciones que pueden ocurrir con 1 bit :
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Propagación de señales en
la red
Propagación
significa desplazamiento. Cuando una tarjeta NIC emite voltaje o
pulsos luminosos en un medio físico, ese pulso rectangular, formado
por ondas, se desplaza, o se propaga, a través del medio.
Propagación significa que un bloque de energía, que representa 1 bit,
se desplaza desde un lugar hacia otro. La velocidad a la cual se
propaga depende del material que se usa en el medio, de la geometría
(estructura) del medio y de la frecuencia de los pulsos. El tiempo
que tarda el bit en desplazarse desde un extremo a otro del medio y
nuevamente en regresar se denomina tiempo de ida y vuelta, (RTT).
Suponiendo que no se producen más demoras, el tiempo que tarda el
bit en desplazarse a través del medio hacia el extremo más lejano es
RTT/2.
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Figura 5.- Tiempo de propagación de ida y vuelta |
Según Einstein, cuya
teoría de la relatividad dice que ninguna información puede
desplazarse más rápido que la velocidad de la luz en el vacío, el
primer caso es incorrecto. Esto significa que el bit tarda al menos
una pequeña cantidad de tiempo en desplazarse. El segundo caso
también es incorrecto, ya que con el equipamiento adecuado, se puede
medir el tiempo de desplazamiento del pulso. La falta de
conocimiento del tiempo de propagación representa un problema, ya
que uno puede suponer que el bit llega a un destino demasiado rápido
o demasiado tarde. Si el tiempo de propagación es demasiado largo,
se debe evaluar nuevamente cómo manejará esta demora el resto de la
red. Si la demora de propagación es demasiado corta, es posible que
se deba reducir la velocidad de los bits o que se deban guardar
temporalmente (esto se denomina buffering), para que el resto
del equipamiento de networking pueda alcanzar al bit.
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Atenuación de red
Atenuación
es la pérdida de la fuerza de la señal como, por ejemplo, cuando los
cables superan una longitud máxima.
Esto significa que una señal de voltaje de 1 bit pierde amplitud a
medida que la energía pasa desde la señal hacia el cable. La
selección cuidadosa de los materiales, (por ej., utilizando cobre en
lugar de carbono, y la
geometría (la forma y el posicionamiento de los cables)
puede disminuir la atenuación eléctrica, aunque no se puede evitar
que se produzca alguna pérdida cuando hay resistencia eléctrica. La
atenuación también se produce en las señales ópticas, ya que la
fibra óptica absorbe y dispersa parte de la energía luminosa a
medida que el pulso luminoso, un bit, se desplaza a través de la
fibra. Esto se puede reducir considerablemente al determinar la
longitud de onda, o el color, de la luz seleccionada. Esto también
se puede reducir dependiendo de si usa fibra de monomodo o fibra
multimodo, y según el tipo de vidrio que se utilice para la fibra.
Inclusive con la aplicación de estas opciones, la pérdida de señal
es inevitable.
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Figura 6.- Atenuación |
La atenuación también
se produce con las ondas de radio y las microondas, ya que éstas son
absorbidas y dispersadas por moléculas específicas de la atmósfera.
La atenuación puede afectar a una red dado que limita la longitud
del cableado de la red a través de la cual usted enviar un mensaje.
Si el cable es demasiado largo o demasiado atenuante, un bit que se
envía desde el origen puede parecer un bit cero para el momento en
que llega al destino.
Este problema se puede solucionar a través de los medios de
networking elegidos y seleccionando estructuras que estén diseñadas
para soportar bajas cantidades de atenuación. Una de las formas que
existen para resolver el problema es cambiar el medio. Otra de las
formas es utilizar un repetidor luego de una distancia determinada.
Existen repetidores para bits eléctricos, ópticos e inalámbricos.
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Reflexión en la red
Para comprender la reflexión, imagínese que tiene una soga
para saltar extendida, y que un amigo sostiene el otro extremo.
Ahora, imagínese que le envía a la otra persona un "pulso" o un
mensaje de 1 bit. Si observa cuidadosamente, verá que una pequeña
onda (pulso) vuelve (se refleja) hacia usted.
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Figura 7.- Reflexión |
La reflexión se
produce en las señales eléctricas. Cuando los pulsos de voltaje, o
bits, tropiezan con una
discontinuidad, se pueden producir reflexiones de la
energía. Si no se controla
cuidadosamente, esta energía puede interferir con bits posteriores.
Recuerde, aunque en este momento usted está concentrado en sólo 1
bit a la vez, en las redes reales usted deseará enviar millones y
miles de millones de bits por segundo, lo que requiere tener en
cuenta este pulso de energía reflejado. Según el cableado y
las conexiones que utiliza la red, las reflexiones pueden o no ser
un problema.
La reflexión también se produce en el caso de las
señales ópticas. Las señales ópticas reflejan si tropiezan con
alguna discontinuidad en el vidrio (medio), como en el caso de un
conector enchufado a un dispositivo. Este efecto se puede apreciar
de noche, al mirar a través de una ventana. Usted puede ver su
reflejo en una ventana aunque la ventana no es un espejo. Parte de
la luz que se refleja desde su cuerpo se refleja en la ventana.
Este fenómeno también se produce en el caso de las
ondas de radio y las microondas, ya que detectan distintas capas en
la atmósfera.
Esto puede provocar problemas en la red. Para un óptimo desempeño de
la red, es importante que los medios de la red tengan una impedancia
específica para que concuerden con los componentes eléctricos de las
tarjetas NIC. A menos que los medios de red tengan la impedancia
correcta, la señal experimentará cierta reflexión y se creará
interferencia. Luego se pueden producir múltiples pulsos reflejados.
Ya sea que el sistema sea eléctrico, óptico o inalámbrico, la falta
de acople en la impedancia puede provocar reflexiones. Si se refleja
suficiente energía, el sistema binario de dos estados se puede
confundir debido a toda la energía adicional que se genera a su
alrededor. Esto se puede solucionar asegurándose de que la
impendancia de todos los componentes de networking esté
cuidadosamente acopla.
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Ruido
El ruido son adiciones no deseadas a las señales de voltaje, ópticas
o electromagnéticas. Ninguna señal eléctrica se produce sin ruido;
sin embargo, lo importante es mantener la relación señal/ruido (S/N)
lo más alta posible. En otras palabras, cada bit recibe señales
adicionales no deseadas desde varias fuentes. Demasiado ruido puede
corromper un bit, haciendo que un 1 binario se transforme en un 0
binario, o un 0 en un 1, destruyendo el mensaje.
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Figura 8.- Reconocer y definir el ruido |
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Ruidos de la línea de alimentación de CA/Conexión a tierra de
referencia
Los ruidos de la línea de alimentación de CA y de la conexión a
tierra de referencia son problemas cruciales en el networking.
El ruido de la línea de alimentación de CA provoca problemas en el
hogar, en las escuelas y en las oficinas. La electricidad se
transporta a los aparatos y a las máquinas a través de cables
ocultos en las paredes, los pisos y los techos. Como consecuencia,
dentro de estos edificios, el ruido de la línea de alimentación de
CA se encuentra en todo el entorno. Si no es tratado correctamente,
el ruido de la línea de alimentación puede representar un gran
problema para una red.
Usted verá que el ruido de la línea de alimentación de CA que
proviene de un monitor de vídeo cercano o de una unidad de disco
duro puede ser suficiente para provocar errores en un sistema
informático. Esto se hace interfiriendo (cambiar la forma y el nivel
de voltaje) con las señales deseadas e impidiendo que las compuertas
lógicas de una computadora detecten los extremos iniciales y finales
de las ondas rectangulares. Este problema se puede complicar además
cuando una computadora tiene una mala conexión a tierra.
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EMI/RFI (Interferencia electromagnética/interferencia de la
radiofrecuencia)
Las fuentes externas de pulsos eléctricos que pueden atacar la
calidad de las señales eléctricas del cable incluyen los sistemas de
iluminación, los motores eléctricos y los sistemas de radio. Estos
tipos de interferencia se denominan
interferencia electromagnética
(EMI) e
interferencia de la radiofrecuencia (RFI).
Cada hilo dentro de un cable puede actuar como una antena. Cuando
esto sucede, el hilo efectivamente absorbe las señales eléctricas de
los demás hilos y de las fuentes eléctricas ubicadas fuera del
cable. Si el ruido eléctrico resultante alcanza un nivel lo
suficientemente alto, puede tornarse difícil para las NIC
discriminar el ruido de la señal de datos. Esto es un problema
especialmente porque la mayoría de las LAN utilizan frecuencias en
la región de frecuencia de 1-100 megahertz (MHz), que es donde las
señales de la radio FM, las señales de televisión y muchos otros
aparatos tienen también sus frecuencias operativas.
No hay nada que se pueda hacer con respecto al ruido térmico, salvo
suministrar a las señales una amplitud lo suficientemente grande
como para que esto no tenga importancia. Para evitar el problema de
la conexión a tierra de referencia de señal/CA que se describe
anteriormente, es importante trabajar en estrecha relación con el
contratista eléctrico y la compañía de electricidad. Esto le
permitirá obtener la mejor y más corta conexión a tierra eléctrica.
Una forma de hacerlo es investigar los costos de instalar un
transformador único dedicado a su área de instalación de LAN. Si
puede costear esta opción, puede controlar la conexión de otros
dispositivos a su circuito de alimentación. Restringiendo la forma y
el lugar en que se conectan los dispositivos tales como motores o
calentadores eléctricos con alto consumo de corriente, usted puede
eliminar una gran parte del ruido eléctrico generado por ellos.
Al trabajar con su contratista eléctrico, debería solicitar la
instalación para cada área de oficina de paneles separados de
distribución de electricidad, también conocidos como disyuntores.
Dado que los cables neutros y de conexión a tierra de cada
tomacorriente se juntan en el disyuntor, al tomar esta medida
aumentarán las posibilidades de acortar la longitud de la conexión a
tierra de señal. Si bien el instalar paneles individuales de
distribución de electricidad para cada grupo de computadoras
aumentará el costo primario del cableado eléctrico, esto reducirá la
longitud de los cables de conexión a tierra y limitará varios tipos
de ruido eléctrico que enmascaran las señales.
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Dispersión,
Fluctuación de fase y latencia
Aunque la dispersión, la fluctuación de fase y la latencia en
realidad son tres cosas distintas que le pueden ocurrir a un bit, se
agrupan debido a que las tres afectan lo mismo: la temporización del
bit. Dado que usted está tratando de comprender cuáles son los
problemas que se pueden producir mientras millones y miles de
millones de bits se desplazan por un medio en un segundo, la
temporización es muy importante.
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Figura 9.- Distorsión por retardo (Dispersión) |
Dispersión
es cuando la señal se ensancha con el tiempo. Esto se produce debido
a los tipos de medios involucrados. Si es muy grave, un bit puede
comenzar a interferir con el bit siguiente y confundirlo con los
bits que se encuentran antes y después de él. Como usted desea
enviar miles de millones de bits por segundo, debe tener cuidado
para que las señales no se dispersen. La dispersión se puede
solucionar a través del diseño de cables adecuado, limitando las
longitudes de los cables y detectando cuál es la impedancia
adecuada. En el caso de la fibra óptica, la dispersión se puede
controlar usando luz láser con una longitud de onda muy específica.
En el caso de comunicaciones inalámbricas, la dispersión se puede
reducir al mínimo a través de las frecuencias que se usan para
realizar la transmisión.
Las redes modernas
normalmente funcionan a velocidades desde 1 Mbps-155 Mbps y
superiores. Muy pronto funcionarán a 1 Gbps o mil millones de bits
por segundo. Si los bits se diseminan por dispersión, los 1 se
pueden confundir con los 0 y los 0 con los 1. Si hay grupos de bits
que se enrutan de forma distinta y no se presta atención a la
temporización, la fluctuación de fase puede provocar errores cuando
la computadora que los recibe trata de volver a unir los paquetes en
un mensaje. Si hay grupos de bits que se demoran, los dispositivos
de networking y las otras computadoras destino pueden verse perdidos
al recibir miles de millones de bits por segundo.
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Colisión
Una colisión se produce cuando dos bits de dos computadoras
distintas que intentan comunicarse se encuentran simultáneamente en
un medio compartido. En el caso de medios de cobre, se suman los
voltajes de los dos dígitos binarios y provocan un tercer nivel de
voltaje. Esto no está permitido en el sistema binario, que sólo
entiende dos niveles de voltaje. Los bits se "destruyen".
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Figura 10.- Colisiones |
Algunas tecnologías
como, por ejemplo, Ethernet, se encargan de un determinado nivel de
colisiones, administrando los turnos para transmitir en el medio
compartido cuando se produce una comunicación entre hosts. En
algunos casos, las colisiones son parte normal del funcionamiento de
una red. Sin embargo, un exceso de colisiones puede hacer que la red
sea más lenta o pueden detenerla por completo. Por lo tanto, una
gran parte del diseño de una red se refiere a la forma de reducir al
mínimo y localizar las colisiones.
Hay muchas formas de abordar las colisiones. Una de estas formas es
detectarlas y simplemente tener un conjunto de normas para abordar
el problema cuando se produce, como en el caso de Ethernet. Otra de
las formas de abordar el problema es impedir las colisiones
permitiendo que sólo una computadora de un entorno de medios
compartidos pueda transmitir a la vez. Esto requiere que la
computadora tenga un patrón de bits especial denominado token para
transmitir, como en el caso de token-ring y FDDI.
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Mensajes en términos de bits
Luego de que un bit llega a un medio, se propaga y puede sufrir
atenuación, reflexión, ruido, dispersión o colisión. Sin embargo,
siempre se desea transmitir mucho más que un bit. En realidad el
objetivo es transmitir miles de millones de bits por segundo. Todos
los efectos descritos hasta el momento que pueden ocurrir con un bit
se aplican a las diversas unidades de datos del protocolo (PDU) del
modelo OSI. Ocho bits equivalen a 1 byte. Múltiples bytes equivalen
a una trama. Las tramas contienen paquetes. Los paquetes transportan
el mensaje que usted desea comunicar. Los profesionales de
networking a menudo hablan acerca de tramas y paquetes atenuados,
reflejados, ruidosos, dispersos y con colisiones.
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Figura 11.- de los bits a las tramas |
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CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE CODIFICACIÓN DE SEÑALES EN NETWORKING
Ejemplos históricos de
codificación
Siempre que usted desea enviar un mensaje a larga distancia, hay dos
problemas que debe solucionar: cómo expresar el mensaje (codificación
o modulación); y
cuál es el método que se debe utilizar para transportar el mensaje (portadora).
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Figura 12.- Comunicaciones de larga distancia |
A través de la
historia han existido muchas maneras para resolver el problema de la
comunicación de larga distancia: mensajeros a pie o a caballo,
telescopios ópticos, palomas mensajeras y señales de humo. Cada
método de envío requería un tipo de codificación. Por ejemplo, las
señales de humo que anunciaban que se había detectado un buen lugar
para cazar podían ser tres bocanadas cortas de humo, los mensajes
transportados por las palomas mensajeras que anunciaban que alguien
había llegado a destino sin problemas podían estar representados por
un dibujo de una cara sonriente. En épocas más recientes, la
creación del código Morse revolucionó las comunicaciones. Se usaron
dos símbolos, el punto y el guión, para codificar el alfabeto. Por
ejemplo, × × × - - - × × × significa SOS, la señal universal
para pedir auxilio. Los teléfonos modernos, el fax, la radio AM y
FM, la radio de onda corta y la televisión codifican las señales
electrónicamente, usando normalmente la modulación de distintas
ondas de diferentes partes del espectro electromagnético.
Codificación significa convertir los datos binarios en una forma que
se pueda desplazar a través de un enlace de comunicaciones físico;
modulación significa usar los datos binarios para manipular una
onda. Las computadoras usan tres tecnologías en particular, cada
una de las cuales tiene su contraparte en la historia. Estas
tecnologías son: codificar mensajes como voltajes en diversas formas
de cable de cobre; codificar mensajes como pulsos de luz guiada a
través de la fibra óptica y codificar mensajes como ondas
electromagnéticas moduladas e irradiadas.
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Modulación y codificación
Codificación significa convertir los 1 y los 0 en algo real y
físico, tal como:
-
Un
pulso eléctrico en un cable
-
Un
pulso luminoso en una fibra óptica
-
Un
pulso de ondas electromagnéticas en el espacio
Dos métodos para
lograr esto son la codificación
NRZ y la codificación
Manchester.
NRZ, código sin retorno a cero, es la codificación más sencilla. Se
caracteriza por una señal alta y una señal baja (a menudo +5 o +3,3
V para 1 binario y 0 V para 0 binario). En el caso de las fibras
ópticas, el 1 binario puede ser un LED o una luz láser brillante, y
el 0 binario oscuro o sin luz. En el caso de las redes inalámbricas,
el 1 binario puede significar que hay una onda portadora y el 0
binario que no hay ninguna portadora.
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Figura 13.- Esquemas de codificación binaria |
La codificación
Manchester es más compleja, pero es inmune al ruido y es mejor para
mantener la sincronización. En el caso de la codificación
Manchester, el voltaje del cable de cobre, el brillo del LED o de la
luz láser en el caso de la fibra óptica o la energía de una onda EM
en el caso de un sistema inalámbrico hace que los bits se codifiquen
como transiciones. Observe que la codificación Manchester da como
resultado que los 0 se codifiquen como una transición de baja a alta
y que el 1 se codifique como una transición de alta a baja. Dado que
tanto los 0 como los 1 dan como resultado una transición en la
señal, el reloj se puede recuperar de forma eficaz en el receptor.
También existen otras formas de modulación más complejas. La figura
14 muestra tres maneras a través de las cuales se pueden codificar
los datos binarios en una onda portadora mediante el proceso de
modulación El 11 Binario (Nota: ¡que se lee como uno uno, no once!)
se puede comunicar en una onda ya sea por AM (onda encendida/onda
apagada), FM (la onda numerosas oscilaciones para los unos, pocas
para los ceros), o PM (un tipo de cambio de fase para los Os, otro
tipo de cambio para los 1s).
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Figura 14.- Tipos de modulación |
Los mensajes se pueden
codificar de varias formas:
Como voltajes en el caso de cobre; las codificaciones Manchester y
NRZI son populares en el caso de las redes basadas en cobre.
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Figura 15.- Codificación de señales como voltajes |
Como
luz guiada; las codificaciones Manchester y 4B/5B son populares en
el caso de redes basadas en fibra óptica.
Como ondas EM irradiadas; una amplia variedad de esquemas de
codificación (variaciones en AM, FM y PM) se utilizan en el caso de
las redes inalámbricas.
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Figura 16.- Codificación de señales como ondas
electromagnéticas |
Al igual que lo que
ocurre con las casas, para las que es necesario excavar los
cimientos antes de construirlas, las redes también necesitan
"cimientos" o bases, a partir de los cuales se desarrollan. En el
modelo de referencia OSI, esta base es la Capa 1 o capa física.
Los términos siguientes describen cómo las funciones de red se
relacionan con la Capa 1 del modelo de referencia OSI. La capa
física es la capa que define las especificaciones eléctricas,
mecánicas, de procedimiento y funcionales para activar, mantener y
desactivar el enlace físico entre sistemas finales.
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MEDIOS DE LAN MAS COMUNES
Cable STP
El cable de par trenzado blindado
(STP) combina las técnicas de blindaje, cancelación y
trenzado de cables. Según las especificaciones de uso de las
instalaciones de red Ethernet, STP proporciona resistencia contra la
interferencia electromagnética y de la radiofrecuencia sin aumentar
significativamente el peso o tamaño del cable. El cable de par
trenzado blindado tiene las mismas ventajas y desventajas que el
cable de par trenzado no blindado. STP brinda mayor protección
contra todos los tipos de interferencia externa, pero es más caro
que el cable de par trenzado no blindado.
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Figura 17.- Par trenzado blindado STP |
A diferencia del cable
coaxial, el blindaje en el STP no forma parte del circuito de datos
y, por lo tanto, el cable debe estar conectado a tierra en ambos
extremos. Normalmente, los instaladores conectan STP a tierra en el
armario para el cableado y el hub, aunque esto no siempre es fácil
de hacer, especialmente si los instaladores intentan usar paneles de
conexión antiguos que no fueron diseñados para cable STP. Si la
conexión a tierra no está bien realizada, el STP puede transformarse
en una fuente de problemas, ya que permite que el blindaje actúe
como si fuera una antena, absorbiendo las señales eléctricas de los
demás hilos del cable y de las fuentes de ruido eléctrico que
provienen del exterior del cable.
No es posible realizar tendidos de cable STP tan largos como con
otros medios de networking (como, por ejemplo, cable coaxial) sin
repetir la señal.
Se especifica otro tipo de STP para instalaciones Token Ring. En
este tipo de cable, conocido como STP de 150 ohmios, el cable no
sólo está totalmente blindado para reducir la interferencia
electromagnética y de radiofrecuencia, sino que a su vez cada par de
hilos trenzados se encuentra blindado con respecto a los demás para
reducir la diafonía. Si bien el blindaje empleado en el cable de par
trenzado blindado de 150 ohmios no forma parte del circuito, como
sucede con el cable coaxial, aún así debe estar conectado a tierra
en ambos extremos. Este tipo de cable STP requiere una cantidad
mayor de aislamiento y de blindaje. Estos factores se combinan para
aumentar de manera considerable el tamaño, peso y costo del cable.
También requiere la instalación de grandes armarios y conductos para
el cableado, lujos que en muchos edificios antiguos no pueden
permitirse.
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Cable UTP
El cable de par trenzado no blindado
(UTP) es un medio compuesto por cuatro pares de hilos, que se
usa en diversos tipos de redes. Cada par de hilos se encuentra
aislado de los demás. Este tipo de cable se basa sólo en el efecto
de cancelación que producen los pares trenzados de hilos para
limitar la degradación de la señal que causan la EMI y la RFI. Para
reducir aún más la diafonía entre los pares en el cable UTP, la
cantidad de trenzados en los pares de hilos varía. Al igual que el
cable STP, el cable UTP debe seguir especificaciones precisas con
respecto a cuanto trenzado se permite por unidad de longitud del
cable.
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Figura 18.- Par trenzado sin blindaje (UTP) |
Cuando se usa como
medio de networking, el cable UTP tiene cuatro pares de hilos de
cobre de calibre 22 ó 24. El UTP que se usa como medio de networking
tiene una impedancia de 100 ohmios. Esto lo diferencia de los otros
tipos de cables de par trenzado, como, por ejemplo, los que se
utilizan para los teléfonos.
Como el UTP tiene un diámetro externo de aproximadamente 0,43 cm, el
hecho de que su tamaño sea pequeño puede ser ventajoso durante la
instalación. Como el UTP se puede usar con la mayoría de las
arquitecturas de networking principales, su popularidad va en
aumento.
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Figura 19.- Cableado de LAN |
Sin embargo, el
cableado de par trenzado también tiene una serie de desventajas. El
cable UTP es más sensible al ruido eléctrico y la interferencia que
otros tipos de medios de networking. Además, en una época el cable
UTP era considerado más lento para transmitir datos que otros tipos
de cables. Sin embargo, hoy en día ya no es así. De hecho, en la
actualidad, se considera que el cable UTP es el más rápido entre los
medios basados en cobre. La distancia entre los refuerzos de la
señal es menor para UTP que para el cable coaxial.
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Cable Coaxial
Está compuesto por un conductor cilíndrico externo hueco que rodea
un solo alambre interno compuesto de dos elementos conductores. Uno
de estos elementos (ubicado en el centro del cable) es un conductor
de cobre. Está rodeado por una capa de aislamiento flexible. Sobre
este material aislador hay una malla de cobre tejida o una hoja
metálica que actúa como segundo alambre del circuito, y como
blindaje del conductor interno. Esta segunda capa, o blindaje, ayuda
a reducir la cantidad de interferencia externa. Este blindaje está
recubierto por la envoltura del cable.
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Figura 20.- Cable Coaxial |
Para las LAN, el cable
coaxial ofrece varias ventajas. Se pueden realizar tendidos entre
nodos de red a mayores distancias que con los cables STP o UTP, sin
que sea necesario utilizar tantos repetidores. Los repetidores
reamplifican 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.
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 instalaciones de
cable en las que era necesario que el cableado tuviera que hacer
muchas vueltas.
Como la instalación
era más sencilla, también resultaba más económica. Por este motivo
algunas personas lo llamaban cheapernet o red barata. Sin
embargo, como el cobre exterior o trenzado metálico del cable
coaxial comprende la mitad del circuito eléctrico, se debe tener
especial cuidado para garantizar su correcta conexión a tierra.
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Cable de Fibra Óptica
El cable de fibra óptica es un medio de networking que puede
conducir transmisiones de luz moduladas. Si se compara con otros
medios de networking, es más caro, sin embargo, no es susceptible a
la interferencia electromagnética y ofrece velocidades de datos más
altas que cualquiera de los demás tipos de medios de networking
descritos aquí. El cable de fibra óptica no transporta impulsos
eléctricos, como lo hacen otros tipos de medios de networking que
usan cables de cobre. En cambio, las señales que representan a los
bits se convierten en haces de luz. Aunque la luz es una onda
electromagnética, la luz en las fibras no se considera inalámbrica
ya que las ondas electromagnéticas son guiadas por la fibra óptica.
El término "inalámbrico" se reserva para las ondas electromagnéticas
irradiadas, o no guiadas.
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Figura 21.- Cable de fibra óptica |
Las comunicaciones por
fibra óptica tienen su origen en una serie de inventos desarrollados
en el siglo XIX, pero no fue hasta la década de los 60, cuando se
introdujeron las fuentes de luz láser de estado sólido y los
vidrios de alta calidad libres de impurezas que la comunicación por
fibra óptica se puso en práctica. Las promotoras del uso
generalizado de la fibra óptica fueron las empresas telefónicas,
quienes se dieron cuenta de los beneficios que ofrecía para las
comunicaciones de larga distancia.
El núcleo es generalmente un vidrio de alta pureza con un alto
índice de refracción Cuando el vidrio del núcleo está
recubierto por una capa de revestimiento de vidrio o de plástico con
un índice de refracción bajo, la luz se captura en el núcleo de la
fibra. Este proceso se denomina reflexión interna total y
permite que la fibra óptica actúe como un "tubo de luz", guiando la
luz a través de enormes distancias, incluso dando vuelta en codos.
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Comunicación inalámbrica
Las señales inalámbricas son ondas electromagnéticas,
que pueden recorrer el vacío del espacio exterior y medios como el
aire. Por lo tanto, no es necesario un medio físico para las señales
inalámbricas, lo que hace que sean un medio muy versátil para el
desarrollo de redes.
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Figura 22.- Codificación de señales como ondas
electromagnéticas |
La aplicación más
común de las comunicaciones de datos inalámbricas es la que
corresponde a los usuarios móviles. Esto incluye:
Los
pasajeros de automóviles o aviones
Los
satélites
Las
sondas espaciales remotas
Los
transbordadores espaciales
Cualquier persona/cualquier elemento que necesite comunicar datos
a través de una red, sin las limitaciones de la fibra óptica o el
cobre
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ESPECIFICACIONES
Y TERMINACIONES DE CABLE
Propósito de las Especificaciones de los medios de LAN
Los estándares son conjuntos de normas o procedimientos de uso
generalizado, o que se especifican oficialmente, y que sirven como
medida o modelo de excelencia. Los estándares del modelo OSI
aseguraban la compatibilidad e interoperabilidad entre los distintos
tipos de tecnologías de red producidas por diversas empresas a nivel
mundial. Se desarrollaron para que los utilizaran diversas empresas.
Eventualmente, muchas otras organizaciones y entidades
gubernamentales se unieron al movimiento para regular y especificar
cuáles eran los tipos de cables que se podían usar para fines o
funciones específicos. Hasta hace poco tiempo, ha existido una
mezcla algo confusa de estándares que regían los medios de
networking. Dichos estándares variaban desde los códigos de
construcción e incendios hasta especificaciones eléctricas
detalladas. Otros estándares han especificado pruebas para
garantizar la seguridad y el desempeño.
Cuando empiece a diseñar y desarrollar redes, debe asegurarse de que
cumplan todos los códigos contra incendios, de construcción y de
seguridad aplicables. También debe seguir los estándares de
desempeño establecidos para garantizar la operación óptima de la red
y, debido a la amplia variedad de opciones disponibles hoy en día en
el área de los medios de networking, para garantizar la
compatibilidad e interoperabilidad.
La Asociación de Industrias Electrónicas (EIA) y Asociación de la
Industria de las Telecomunicaciones, de forma conjunta, publican una
lista de estándares que frecuentemente se denominan estándares
TIA/EIA. Además de estos grupos y organizaciones, las entidades
gubernamentales locales, estatales, de distrito y nacionales
publican especificaciones y requisitos que pueden tener efecto sobre
el tipo de cableado que se puede usar en una red de área local.
El IEEE ha descrito los requisitos de cableado para los sistemas
Ethernet y Token Ring en las especificaciones 802.3 y 802.5 y los
estándares para FDDI.
Underwriters Laboratories publica especificaciones de cableado que
se ocupan principalmente de las normas de seguridad, sin embargo,
también evalúan el rendimiento de los medios de networking de par
trenzado. Underwriters Laboratories estableció un programa de
identificación que enumera los requisitos para los medios de
networking de par trenzado blindado y no blindado cuyo objetivo es
simplificar la tarea de asegurar que los materiales que se usan en
la instalación de una LAN cumplan con las especificaciones.
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Estándares TIA/EIA
De todas las organizaciones mencionadas aquí, TIA/EIA es la que ha
causado el mayor impacto sobre los estándares para medios de
networking. Específicamente, TIA/EIA-568-A y TIA/EIA-569-A, han sido
y continúan siendo los estándares más ampliamente utilizados para
determinar el desempeño de los medios de networking.
Las normas TIA/EIA especifican los requisitos mínimos para los
entornos compuestos por varios productos diferentes, producidos por
diversos fabricantes. Tienen en cuenta la planificación e
instalación de sistemas de LAN sin imponer el uso de equipo
específico, y, de ese modo, ofrecen a los diseñadores de las LAN la
libertad de crear opciones con fines de perfeccionamiento y
expansión.
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Figura 23.- Estándares TIA/EIA |
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Detalles del estándar
TIA/EIA -568-A
Los estándares TIA/EIA se refieren a seis elementos del proceso de
cableado de LAN. Ellos son:
Esta lección se
concentra en los estándares TIA/EIA-568-A para el cableado
horizontal, que lo definen el cableado horizontal como el cableado
tendido entre una toma de telecomunicaciones y una conexión cruzada
horizontal. Incluye los medios de networking que están tendidos a lo
largo de una ruta horizontal, la toma o conector de
telecomunicaciones, las terminaciones mecánicas del armario para el
cableado y los cables de conexión o jumpers del armario para el
cableado. En resumen, el cableado horizontal incluye los medios de
networking que se usan en el área que se extiende desde el armario
para el cableado hasta una estación de trabajo.
Los medios de networking reconocidos para estas categorías son los
que ya se han estudiado:
-
Par
trenzado blindado
-
Par
trenzado no blindado
-
Cable
de fibra óptica
-
Cable
coaxial
Para el cable de par
trenzado blindado, el estándar TIA/EIA-568-A establece el uso de
cable de dos pares de 150 ohmios. Para cables de par trenzado no
blindado, el estándar establece cables de cuatro pares de 100
ohmios. Para fibra óptica, el estándar establece dos fibras de cable
multimodo 62.5/125 . Aunque el cable coaxial de 50 ohmios es un tipo
de medio de networking reconocido en TIA/EIA-568B, su uso no se
recomienda para instalaciones nuevas. Es más, se prevé que este tipo
de cable coaxial será eliminado de la lista de medios de networking
reconocidos durante la próxima revisión del estándar.
Los cables deben tener terminación para poder suministrar
conectividad. Este proceso involucra una
gran transición e innovación en lo que respecta al networking
informático. Esto representa un gran desafío para los estudiantes,
que deben aprender una amplia variedad de estándares, propiedades y
terminaciones de medios de networking.
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COMPONENTES Y
DISPOSITIVOS DE LA CAPA 1
Todos estos
dispositivos (pasivos y activos) crean o actúan sobre bits. No
reconocen patrones de información en los bits, ni direcciones, ni
datos. Su función es simplemente transportar los bits. La Capa 1 es
fundamental en el diagnóstico de fallas de las redes y su
importancia no debe subestimarse. Muchos de los problemas de la red
se deben a malas inserciones o terminaciones RJ-45, o a jacks,
repetidores, hubs o transceptores dañados o que funcionan mal.
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Ethernet 10 base-T
Las tecnologías de LAN:
Ethernet,
Token Ring y FDDI,
tienen una amplia variedad de componentes y dispositivos de la Capa
1.
El diseño original de Ethernet representaba un punto medio entre las
redes de larga distancia y baja velocidad y las redes especializadas
de las salas de computadoras, que transportaban datos a altas
velocidades a distancias muy limitadas. Ethernet se adecua bien a
las aplicaciones en las que un medio de comunicación local debe
transportar tráfico esporádico y ocasionalmente pesado, a
velocidades de datos muy elevadas.
Las tecnologías
Ethernet 10Base-T transportan tramas Ethernet en cableado de par
trenzado de bajo costo.
Con estas tecnologías se relacionan los Componentes pasivos (no
requieren energía para funcionar): Paneles de conexión, conectores,
cableado y jacks y los dispositivos activos (si requieren energía
para ejecutar sus tareas): Tranceptores repetidores y hubs
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Conectores
La terminación estándar de 10Base-T (punta, enchufe 0, conector) es
el conector "Registered Jack-45"
(RJ-45) . Este conector reduce el ruido, la reflexión y
los problemas de estabilidad mecánica y se asemeja al enchufe
telefónico, con la diferencia de que tiene ocho conductores en lugar
de cuatro. Se considera como un componente
de networking pasivo ya que sólo sirve como un camino conductor
entre los cuatro pares del cable trenzado de Categoría 5 y las patas
de la toma RJ-45. Se considera como un componente de la Capa
1, más que un dispositivo, dado que sirve sólo como camino conductor
para bits.
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Figura 24.- Conector RJ45 |
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Cableado
El cable 10Base-T estándar es un cable CAT5 de par trenzado, que
está formado por cuatro pares trenzados que reducen los problemas de
ruido. El cable CAT 5 es delgado, económico y de fácil instalación.
La función del cable CAT 5 es transportar bits, por lo tanto, es un
componente de la Capa 1.
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Figura 25.- Cable categoría 5 |
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Jacks
Los enchufes o conectores RJ-45 se insertan en jacks o receptáculos
RJ-45. Los jacks RJ-45 tienen 8 conductores, que se ajustan a los
del conector RJ-45. En el otro lado del jack RJ-45 hay un bloque de
inserción donde los hilos individuales se separan y se introducen en
ranuras mediante una herramienta similar a un tenedor denominada
herramienta de punción.
Esto suministra un camino conductor de cobre para los bits. El jack
RJ-45 es un componente de la Capa 1.
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Figura 26.- Jack |
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Paneles de conexión
Los paneles de conexión
son jacks RJ-45 agrupados de forma conveniente. Vienen provistos de
12, 24 ó 48 puertos y normalmente están montados en un bastidor. Las
partes delanteras son jacks RJ-45; las partes traseras son
bloques de punción que
proporcionan conectividad o caminos conductores. Se clasifican como
dispositivos de la Capa 1.
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Figura 27.- Panel de conmutación |
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Transceptores
Un transceptor es una combinación de transmisor y receptor.
En las aplicaciones de networking, esto significa que convierten una
forma de señal en otra. Por ejemplo, varios dispositivos de
networking traen una interfaz de unidad auxiliar y un transceptor
para permitir que 10Base2, 10Base5, 10BaseT o 10\100Base-FX se
conecten con el puerto. Una aplicación común es la conversión de
puertos AUI en puertos RJ-45. Estos son dispositivos de la Capa 1.
Transmiten de una configuración de pin y/o medio a otra. Los
transceptores a menudo se incorporan a las NIC, que se consideran
normalmente como dispositivos de la Capa 2. Los transceptores de las
NIC se denominan componentes de señalización, lo que
significa que codifican señales en un medio físico.
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Repetidores
Los repetidores
regeneran y retemporizan las señales, lo que permite entonces que
los cables se extiendan a mayor distancia. Solamente se encargan de
los paquetes a nivel de los bits, por lo tanto, son dispositivos de
la Capa 1. Los repetidores son actualmente menos comunes que en el
pasado, ya que hoy los hubs ofrecen las ventajas de la concentración
y conectividad, así como también las características típicas de los
repetidores.
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Repetidores Multipuerto
(hubs)
Los repetidores multipuerto combinan las propiedades de
amplificación y de retemporización de los repetidores con la
conectividad. Es normal que existan 4, 8, 12 y hasta 24 puertos en
los repetidores multipuerto. Esto permite que varios dispositivos se
interconecten de forma económica y sencilla. Los repetidores
multipuerto a menudo se llaman hubs, en lugar de repetidores, cuando
se hace referencia a los dispositivos que sirven como centro de una
red de topología en estrella. Los hubs son dispositivos de
internetworking muy comunes. Dado que el hub típico "no
administrado" simplemente requiere alimentación y jacks RJ-45
conectados, son excelentes para configurar una red con rapidez. Al
igual que los repetidores en los que se basan, sólo manejan bits y
son dispositivos de la Capa 1.
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Figura 28.- Repetidor multipuerto (Hub) |
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COLISIONES Y DOMINIOS DE COLISIÓN EN ENTORNOS CON CAPAS COMPARTIDAS
Entornos de medios
compartidos
Algunas redes se
encuentran directamente conectadas; todos los hosts comparten la
Capa 1. Los ejemplos son:
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Figura 29.- Tipos de Red |
entorno de medios compartidos:
los entornos de medios compartidos se producen cuando múltiples
hosts tienen acceso al mismo medio Por ejemplo, si varios PCS se
encuentran conectados al mismo cable físico, a la misma fibra
óptica, o si comparten el mismo espacio aéreo, entonces se dice que
comparten el mismo entorno de medios. A veces puede ser que escuche
a alguien decir que "todas las computadoras están en el mismo
alambre". Esto
significa que todas comparten los mismos medios.
Entorno
extendido de medios compartidos: es un tipo especial de entorno de medios compartidos,
en el que los dispositivos de networking pueden extender el entorno
para que se pueda implementar múltiple acceso, o más usuarios. Sin
embargo, esto tiene tanto aspectos negativos como positivos.
Entorno
de redes punto a punto:
es el más ampliamente utilizado en las WAN, y con el cual estará
probablemente más familiarizado. Es un entorno de networking
compartido en el que un dispositivo se encuentra conectado a otro
mediante un enlace.
Algunas redes tienen conexiones indirectas, lo que significa que
existen algunos dispositivos de networking de capa superior y/o
distancia geográfica entre dos hosts que se comunican. Existen dos
tipos.
Conmutada
por circuitos:
red indirectamente conectada en la que se mantienen circuitos
eléctricos reales durante la comunicación.
Conmutada
por paquetes:
en lugar de dedicar un enlace como conexión de circuito exclusiva
entre dos hosts que se comunican, el origen manda mensajes en
paquetes. Cada paquete contiene suficiente información para que se
enrute al host destino correcto. La ventaja es que muchos hosts
pueden compartir el mismo enlace; la desventaja es que se pueden
producir conflictos.
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Colisiones y dominios de
colisión
Uno de los problemas que se puede producir, cuando dos bits se
propagan al mismo tiempo en la misma red, es una colisión. En
una red pequeña y de baja velocidad es posible implementar un
sistema que permita que sólo dos computadoras envíen mensajes, cada
una por turnos. Esto significa que ambas pueden mandar mensajes,
pero sólo podría haber un bit en el sistema. El problema es que en
las grandes redes hay muchas computadoras conectadas, cada una de
las cuales desea comunicar miles de millones de bits por segundo.
También es importante recordar que los "bits" en realidad son
paquetes que contienen muchos bits.
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Figura 30.- Colisiones |
Se pueden producir
problemas graves como resultado del exceso de tráfico en la red. Si
hay solamente un cable que interconecta todos los dispositivos de
una red, o si los segmentos de una red están conectados solamente a
través de dispositivos no filtrantes como, por ejemplo, los
repetidores, puede ocurrir que más de un usuario trate de enviar
datos a través de la red al mismo tiempo. Ethernet permite que sólo
un paquete de datos por vez pueda acceder al cable. Si más de un
nodo intenta transmitir simultáneamente, se produce una colisión y
se dañan los datos de cada uno de los dispositivos.
El área dentro de la
red donde los paquetes se originan y colisionan, se denomina
dominio de colisión, e incluye todos los entornos de medios
compartidos. Por ejemplo, un alambre puede estar conectado con otro
a través de cables de conexión, transceptores, paneles de conexión,
repetidores e incluso hubs. Todas estas interconexiones de la Capa 1
forman parte del dominio de colisión.
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Señales en una colisión
Cuando se produce una colisión, los paquetes de datos involucrados
se destruyen, bit por bit. Para evitar este problema, la red debe
disponer de un sistema que pueda manejar la competencia por el medio
(contención). Por ejemplo, un
sistema digital sólo puede reconocer dos estados de voltaje, luz u
ondas electromagnéticas. Por lo tanto en una colisión, las señales
interfieren, o colisionan, entre sí. Al igual que lo que
ocurre con dos automóviles, que no pueden ocupar el mismo espacio, o
la misma carretera, al mismo tiempo, tampoco es posible que dos
señales ocupen el mismo medio simultáneamente.
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Las colisiones como funciones naturales de los entornos de medios
compartidos y dominios de colisión
En general, se cree que las colisiones son malas ya que degradan el
desempeño de la red. Sin embargo, una cantidad determinada de
colisiones es una función natural de un entorno de medios
compartidos (es decir, un dominio de colisión) ya que una gran
cantidad de computadoras intentan comunicarse entre sí
simultáneamente, usando el mismo cable.
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Figura 31.- Colisiones |
La historia de la
forma en que Ethernet administra las colisiones y los dominios de
colisión se remonta a las investigaciones realizadas en la
Universidad de Hawai, y sus intentos por desarrollar un sistema de
comunicaciones inalámbricas para las islas de Hawai. Los
investigadores desarrollaron un protocolo denominado Aloha, que
eventualmente fue un elemento fundamental en el desarrollo de
Ethernet. El gráfico muestra la Isla de Hawaii y un segmento de
Ethernet. Ambos son entornos de medios compartidos; ambos son
dominios de colisión.
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Acceso
compartido como dominio de colisión
Como profesional de networking, una habilidad importante es la
capacidad de reconocer los dominios de colisión. Si conecta varias
computadoras a un solo medio que no tiene otros dispositivos de
networking conectados, esta constituye una situación básica de
acceso compartido, y un dominio de colisión.
Según la tecnología
específica utilizada, esa situación limita la cantidad de
computadoras que pueden usar esa parte del medio, también denominado
segmento.
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Figura 32.- Dominio de colisión: acceso compartido básico |
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Repetidores y dominios
de colisión
Los repetidores regeneran y retemporizan los bits,
pero no pueden filtrar el flujo de tráfico que pasa por ellos. Los
datos (bits) que llegan a uno de los puertos del repetidor se envían
a todos los demás puertos.
El uso de repetidor extiende el dominio de colisión, por lo tanto,
la red a ambos lados del repetidor es un dominio de colisión de
mayor tamaño.
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Figura 33.- Dominio de colisión: extendido por el repetidor |
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Hubs y dominios de colisión
La denominación de hub es repetidor multipuerto. Cualquier señal que
entre a un puerto del hub se regenera, retemporiza y se envía desde
todos los demás puertos. Por lo tanto, los hubs, que son útiles para
conectar grandes cantidades de computadoras, extienden los dominios
de colisión. El resultado final es el deterioro del desempeño de la
red si todas las computadoras en esa red exigen anchos de banda
elevados, simultáneamente.
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Figura 34.- Dominio de Colisión: Extendido por un hub |
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Los Hubs y repetidores como causantes de los dominios de colisión
Tanto los repetidores como los hubs son dispositivos de la Capa 1 y,
por lo tanto, no ejecutan ninguna filtración del tráfico de red, si
se amplía un tendido de cables mediante un repetidor y se termina
ese tendido mediante un hub, esto simplemente da como resultado un
dominio de colisión de mayor tamaño.
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Figura 35.- Dominio de colisión: Extendido por un hub y un
repetidor |
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Regla de los cuatro
repetidores
La regla de los cuatro repetidores en Ethernet establece que no
puede haber más de cuatro repetidores o hubs repetidores entre dos
computadoras en la red. Cada repetidor agrega latencia o demora los
bits al mismo tiempo que aumenta la fuerza de su señal. Si se supera
la regla de los cuatro repetidores, esto puede llevar a la violación
del límite de demora máxima. Cuando se supera este límite de demora,
la cantidad de colisiones tardías aumenta notablemente. Una
colisión tardía se
produce cuando una colisión se produce después de que se transmiten
los primeros 64 bytes de la trama. No se requiere que los conjuntos
de chips en las NIC retransmitan automáticamente cuando se produce
una colisión tardía. Estas tramas de colisión tardía se denominan
retardo de consumo.
A medida que aumentan la demora de consumo y latencia, se deteriora
el desempeño de la red.
Esta regla de Ethernet también se conoce como la regla 5-4-3-2-1.
Cinco secciones de la red, cuatro repetidores o hubs, tres secciones
de la red que "mezclan" segmentos (con hosts), dos secciones son
segmentos de enlace (para fines de enlace), y un gran dominio de
colisión.
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Figura 36.- Dominio de colisión: Regla de 4 repetidores |
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Segmentación de
los dominios de colisión
Aunque los repetidores y los hubs son dispositivos de networking
útiles y económicos, lo cierto es que amplían los dominios de
colisión y, por lo tanto, hacen que el desempeño de la red se vea
afectado debido al exceso de colisiones.
Se puede reducir el tamaño de los dominios de colisión utilizando
dispositivos inteligentes de networking que pueden dividir los
dominios. Los puentes, switches y routers son ejemplos de este tipo
de dispositivo de networking. Este proceso se denomina
segmentación.
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Figura 37.- Dominio de colisión: Extendido por un repetidor |
Un puente puede
eliminar el tráfico innecesario en una red con mucha actividad
dividiendo la red en segmentos y filtrando el tráfico basándose en
la dirección de la estación. El tráfico entre dispositivos en el
mismo segmento no atraviesa el puente, y afecta otros segmentos.
Esto funciona bien, siempre y cuando el tráfico entre segmentos no
sea demasiado pesado. En caso contrario, el puente se puede
transformar en un cuello de botella, y de hecho puede reducir la
velocidad de la comunicación.
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Figura 38.- Puentes |
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TOPOLOGÍAS
BÁSICAS UTILIZADAS EN NETWORKING
Topologías de Red
El término topología puede definirse como el "estudio de la ubicación".
La topología es objeto de estudio en las matemáticas, donde los
"mapas" de nodos (puntos) y los enlaces (líneas) a menudo forman
patrones.
Una red puede tener un tipo de topología física y un tipo de
topología lógica completamente distinto. 10Base-T de Ethernet usa
una topología física en estrella extendida, pero actúa como si
utilizara una topología de bus lógica. Token Ring usa una topología
física en estrella y un anillo lógico. FDDI usa un anillo físico y
lógico.
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Figura 39.- Topologías físicas |
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Topología de red: bus lineal
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Figura 40.- Topología de bus |
Punto de vista físico
Cada host está conectado a un cable común. En esta
topología, los dispositivos clave son aquellos que permiten que el
host se "una" o se "conecte" al único medio compartido. Una de las
ventajas de esta topología es que todos los hosts están conectados
entre sí y, de ese modo, se pueden comunicar directamente. Una
desventaja de esta topología es que la ruptura del cable hace que
los hosts queden desconectados.
Punto de vista lógico
Una
topología de bus permite que todos los dispositivos de networking
puedan ver todas las señales de todos los demás dispositivos, lo que
puede ser ventajoso si desea que todos los dispositivos obtengan
esta información. Sin embargo, puede representar una desventaja ya
que es común que se produzcan problemas de tráfico y colisiones.
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Topología de red en anillo
Punto de vista matemático
A Una
topología de anillo se
compone de un solo anillo cerrado formado por nodos y enlaces, en el
que cada nodo está conectado con sólo dos nodos adyacentes.
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Figura 41.- Topología de anillo |
Punto de vista físico
La topología muestra
todos los dispositivos que están conectados directamente entre sí
por medio de cables en lo que se denomina una cadena margarita, y es
similar a la forma en que el ratón de un PC Apple se enchufa en el
teclado y luego en el PC.
Punto de vista lógico
Para que la
información pueda circular, cada estación debe transferir la
información a la estación adyacente.
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Topología de red en
anillo doble
Punto de vista matemático
A Una
topología en anillo doble
consta de dos anillos concéntricos, cada uno de los cuales se
conecta solamente con el anillo vecino adyacente. Los dos anillos no
están conectados.
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Figura 42.- Topología de anillo doble |
Punto de vista físico
La topología de anillo
doble es igual a la topología de anillo, con la diferencia de que
hay un segundo anillo redundante que conecta los mismos
dispositivos. En otras palabras, para incrementar la confiabilidad y
flexibilidad de la red, cada dispositivo de networking forma parte
de dos topologías de anillo independiente.
Punto de vista lógico
La topología de anillo
doble actúa como si fueran dos anillos independientes, de los cuales
se usa solamente uno por vez.
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Topología de red en estrella
Punto de vista matemático
A La
topología en estrella
tiene un nodo central desde el que se irradian todos los enlaces
hacia los demás nodos y no permite otros enlaces.
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Figura 43.- Topología en estrella |
Punto de vista físico
La
topología en estrella tiene un nodo central desde el que se irradian
todos los enlaces. La ventaja principal es que permite que todos los
demás nodos se comuniquen entre sí de manera conveniente. La
desventaja principal es que si el nodo central falla, toda la red se
desconecta. Según el tipo de dispositivo de networking que se usa en
el centro de la red en estrella, las colisiones pueden representar
un problema.
Punto de vista lógico
El
flujo de toda la información pasaría entonces a través de un solo
dispositivo. Esto podría ser aceptable por razones de seguridad o de
acceso restringido, pero toda la red estaría expuesta a tener
problemas si falla el nodo central de la estrella.
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Topología de red en
estrella extendida
Punto de vista matemático
La
topología en estrella extendida
es igual a la topología en estrella, con la diferencia de que cada
nodo que se conecta con el nodo central también es el centro de otra
estrella.
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Figura 44.- Topología en estrella extendida |
Punto de vista físico
La
topología en estrella extendida tiene una topología en estrella
central, con cada uno de los nodos finales de la topología central
actuando como el centro de su propia topología en estrella. La
ventaja de esto es que el cableado es más corto y limita la cantidad
de dispositivos que se deben interconectar con cualquier nodo
central.
Punto de vista lógico
La topología en
estrella extendida es sumamente jerárquica, y "busca" que la
información se mantenga local. Esta es la forma de conexión
utilizada actualmente por el sistema telefónico.
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Topología de red en árbol
Punto de vista matemático
La
topología en árbol es
similar a la topología en estrella extendida; la diferencia
principal es que no tiene un nodo central. En cambio, tiene un nodo
de enlace troncal desde el que se ramifican los demás nodos. Hay
tres tipos de topologías en árbol: El árbol binario (cada nodo se
divide en dos enlaces); y el árbol backbone (un tronco backbone
tiene nodos ramificados con enlaces que salen de ellos).
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Figura 45.- Topología en árbol |
Punto de vista físico
El enlace troncal es
un cable con varias capas de ramificaciones.
Punto de vista lógico
El flujo de información es jerárquico.
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Topología de red irregular
Punto de vista matemático
En la
topología de red irregular
no existe un patrón obvio de enlaces y nodos.
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Figura 46.- Topología irregular |
Punto de vista físico
El cableado no sigue
un patrón; de los nodos salen cantidades variables de cables.
Las redes que se encuentran
en las primeras etapas de construcción, o se encuentran mal
planificadas, a menudo se conectan de esta manera.
Punto de vista lógico
Los enlaces y nodos no
forman ningún patrón evidente.
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Topología de malla completa
Punto de vista matemático
En una
topología de malla completa,
cada nodo se enlaza directamente con los demás nodos.
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Figura 47.- Topología en malla completa |
Punto de vista físico
Este
tipo de cableado tiene ventajas y desventajas muy específicas. Las
ventajas son que, como cada nodo se conecta físicamente a los demás
nodos, creando una conexión redundante, si algún enlace deja de
funcionar la información puede circular a través de cualquier
cantidad de enlaces hasta llegar a destino. Además, esta topología
permite que la información circule por varias rutas a través de la
red. La desventaja física principal es que sólo funciona con una
pequeña cantidad de nodos, ya que de lo contrario la cantidad de
medios necesarios para los enlaces, y la cantidad de conexiones con
los enlaces se torna abrumadora.
Punto de vista lógico
El comportamiento de
una topología de malla completa depende enormemente de los
dispositivos utilizados.
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Topología de red celular
Punto de vista matemático
La
topología celular está
compuesta por áreas circulares o hexagonales, cada una de las cuales
tiene un nodo individual en el centro.
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Figura 48.- Topología en malla completa |
Punto de vista físico
La topología celular
es un área geográfica dividida en regiones (celdas) para los fines
de la tecnología inalámbrica – una tecnología que se torna más
importante cada día. En la topología
celular, no hay enlaces físicos, sólo ondas electromagnéticas.
A veces los nodos receptores se desplazan (por ejem.,
teléfono celular de un automóvil) y a veces se desplazan los nodos
emisores (por ej., enlaces de comunicaciones satelitales).
La ventaja obvia de una topología celular (inalámbrica) es que no
existe ningún medio tangible aparte de la atmósfera terrestre o el
del vacío del espacio exterior (y los satélites). Las desventajas
son que las señales se encuentran presentes en cualquier lugar de la
celda y, de ese modo, pueden sufrir disturbios (provocados por el
hombre o por el medio ambiente) y violaciones de seguridad
(monitoreo electrónico y robo de servicio).
Punto de vista lógico
Las tecnologías
celulares se pueden comunicar entre sí directamente (aunque los
límites de distancia y la interferencia a veces hacen que esto sea
sumamente difícil), o se pueden comunicar solamente con las celdas
adyacentes (lo que es sumamente ineficiente). Como norma, las
topologías basadas en celdas se integran con otras topologías, ya
sea que usen la atmósfera o los satélites.
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Referencias:
TCP/IP Ilustrated the Protocols Volume 1
Ed. Haddison Wesley
W. Richard Stevens
TCP/IP Ilustrated the Implementation Volume 2
Ed. Haddison Wesley
Gary R. Wright, W. Richard Stevens
Aprendiendo TCP/IP en 14 días
Ed. Prentice Hall
Timothy Parker, Ph.D.
http://www.cisco.com
http://www.amasci.com/emotor/voltmeas.html
http://epics.aps.anl.gov/techpub/lsnotes/ls232/ls232.html
http://www.rad.com/networks/1994/digi_enc/main.htm
http://www.siemon.com/standards/twistedpair_cab_ind.html
http://www.siemon.com/standards/opt_fib_cab.html
http://www.siemon.com/standards/overview_ind.html
http://www.eia.org
http://www.siemon.com/standards/cables_wiring_ind.html
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