Tecnología y sistemas de comunicación y enrutamiento.

TECNOLOGIAS DE COMUNICACIÓN Y ENRUTAMIENTO

Una ruta es el camino que los datos deben realizar cuando viajan a través de una red desde un "host" a otro. El enrutamiento es el proceso por el cual la ruta, o una parte de ella, son determinadas. Una de las capacidades características de la Internet, en comparación con otras arquitecturas de red, es que cada router que recibe un paquete determinará de inmediato por su cuenta cuál debe ser el próximo paso en la ruta.

Cuando un paquete de IP es recibido por un router de la red, éste decidirá qué hacer con él. Para realizar esta tarea consultará su tabla de enrutamiento.

CONCENTRADOR

Los concentradores repiten toda la información que reciben y se pueden utilizar para extender la red. No obstante, debido a esta acción, puede ser que se envíe gran cantidad de tráfico innecesario a todos los dispositivos de la red. Los concentradores transmiten el tráfico a la red sin tener en cuenta la supuesta dirección; los PCs a los que se envían los paquetes, utilizan la información de la dirección de cada paquete para averiguar qué paquetes están destinados a ellos mismos. La repetición de la información en una red pequeña no representa un problema, pero para una red más grande y más utilizada, puede ser que sea necesario un componente de operación en red (como un conmutador), para que ayude a reducir la cantidad de tráfico generado innecesario.

ROUTER

Un routeador es un dispositivo de propósito general diseñado para segmentar la red, con la idea de limitar tráfico de brodcast y proporcionar seguridad, control y redundancia entre dominios individuales de brodcast, también puede dar servicio de firewall y un acceso económico a una WAN. 

*Utilizan algoritmos específicos de ruteo para determinar la mejor trayectoria entre 2 o más dispositivos en la red. 

*Permite enlazar 2 redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente.

REPETIDOR
Los repetidores reciben señales y las retransmiten a su potencia y definición originales. Esto incrementa la longitud práctica de un cable (si un cable es muy largo, la señal se debilita y puede ser irreconocible).

Instalar un repetidor entre segmentos de cable permite a las señales llegar más lejos. Los repetidores no traducen o filtran las

Señales. Para que funcione un repetidor, ambos segmentos conectados al repetidor deben utilizar el mismo método de acceso.

SWICH
Conmutador (dispositivo de red) Switch (en castellano "conmutador") es un dispositivo electrónico de interconexión de redes de ordenadores que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI (Open Systems Interconnection). Un conmutador interconecta dos o más segmentos de red, funcionando de manera similar a los puentes (bridges), pasando datos de un segmento a otro, de acuerdo con la dirección MAC de destino de los datagramas en la red

PROYECTO DE INGENIERIA EN REDES

Antes de empezar ya sea con el diseño físico o lógico de la red debemos tener en cuenta

que es muy importante hacer un correcto planeamiento del tipo de infraestructura que se

va a implementar en la organización, de manera que, se cumpla con algunas

características importantes, como lo son: la integración con el ambiente existente,

optimización del uso de recursos corporativos, el correcto flujo de la información y

escalabilidad de la red.

La infraestructura de red contempla aspectos como la estructura física y lógica de la red,

el tipo de conexión que se utilizará, ubicación de dispositivos, proveedores de servicios,

características de prestaciones de servicios, etc.

Además es importante documentar el entorno de red actual que existe en la organización,

esta documentación permitirá verificar al término del diseño de la nueva infraestructura

los problemas que van a ser corregidos y las posibles mejoras en la infraestructura de red.

Por lo tanto, se debería documentar los siguientes elementos:

 Hardware y software

 Infraestructura de red

 Servidores de archivos, de impresión y Web

 Aplicaciones de unidad de negocio

 Arquitectura de los servicios de directorio

 Seguridad

Topología de Red a utilizar.

Debemos tener en cuenta que a la hora de planificar y diseñar una red, es muy importante

seleccionar la topología más adecuada según las necesidades existentes en la

organización.

Hay una serie de factores a tener en cuenta a la hora de decidirse por una topología de red

entre los cuales tenemos: 18

 La distribución de los equipos a interconectar.

 El tipo de aplicaciones que se van a ejecutar.

 La inversión que la organización esta dispuesta a realizar.

 El costo que se quiere dedicar al mantenimiento y actualización de la red local.

 El tráfico que va a soportar la red local.

 La capacidad de expansión (se debe diseñar una intranet teniendo en cuenta la

escalabilidad.)

Para el proyecto que se lleva a cabo hemos decidido optar por la topología en estrella

(extendida) debido a las siguientes características:

 Habitualmente sobre este tipo de topología se utiliza como método de acceso al

medio poolling, siendo los nodos centrales los que se encargan de implementarlo.

 Cada vez que se quiere establecer comunicación entre dos computadoras, la

información transferida de uno hacia el otro debe pasar por los nodos centrales.

 Existen algunas redes con esta topología que utilizan como punto central una o

varias estaciones de trabajo que gobiernan la red.

 La velocidad suele ser alta para comunicaciones entre el nodo central y los nodos

extremos.

 Fiabilidad en el aspecto en que si se rompe un cable sólo se pierde la conexión del

nodo que interconectaba.

 Es fácil de detectar y de localizar un problema en la red.

 Facilidad de supervisión y control de información.

 Cabe destacar que el uso de la topología estrella extendida permite ampliar la

longitud y el tamaño de la red (se permite escalabilidad).

En la actualidad la mayoría de las organizaciones usan este tipo de topología por las

ventajas mencionadas anteriormente, además, teniendo en cuenta la estructura de la

organización en la que estamos trabajando, esta topología es adecuada ya que se acopla a

las necesidades de la organización.

Sistema del Cableado a utilizar.

Para definir el sistema de cableado que esta siendo utilizado en nuestro proyecto,

consideraremos las normas que establece el sistema de cableado estructurado,

específicamente adoptaremos la norma 568-B la cual se fundamenta en que se permite

diseñar e instalar el cableado de telecomunicaciones contando con poca información

acerca de los productos de telecomunicaciones que posteriormente se instalarán o serán

revisados.

Como medio físico se utiliza el cable UTP categoría 6E, ya que permite una mayor

rapidez para el manejo de información y actualmente junto con el cable UTP categoría 5E

son los más utilizados y recomendados en el mercado. Este medio físico tendrá una

longitud máxima de 100 m, tal y como lo establecen las normas de la TIA/EIA.

 Cableado Horizontal

El sistema de cableado horizontal se extiende desde la salida de telecomunicaciones (TO)

en el área de trabajo (WA) hasta el closet de telecomunicaciones. Puede incluir

opcionalmente un punto de consolidación (CP) o un punto de transición (TP). Las

principales características que se deben cumplir son:

 Largo máximo del cableado 90m

 Cable a utilizar como mínimo UTP categoría 5E, 4 pares

 Patch Panel a utilizar como mínimo categoría 5E

 Se puede instalar fibra multimodo o monomodo con un mínimo de dos

filamentos, con conectores ST o SC

 Se permite un máximo de 10m de cable flexible (usuarios, equipos, cruzadas) en

el sistema

 Canalizaciones Cableado Horizontal

Según normalizaciones nacionales, las consideraciones para los tendidos horizontales 

Cable estrucuturado

Consiste en el tendido de cables de par trenzado UTP/STP en el interior de un edificio con el propósito de implantar una red de área local. Suele tratarse de cable de par trenzado de cobre, para redes de tipo IEEE 802.3. No obstante, también puede tratarse de fibra óptica o cable coaxial.

Elementos principales de cable estructurado:
A 568A define el cableado horizontal de la siguiente forma: El sistema de cableado horizontal es la porción del sistema de cableado de telecomunicaciones que se extiende del área de trabajo al cuarto de telecomunicaciones o viceversa. El cableado horizontal consiste de dos elementos básicos:

• Rutas y Espacios Horizontales (también llamado "sistemas de distribución horizontal"). Las rutas y espacios horizontales son utilizados para distribuir y soportar cable horizontal y conectar hardware entre la salida del área de trabajo y el cuarto de telecomunicaciones. Estas rutas y espacios son los "contenedores" del cableado Horizontal.
  • 1.- Si existiera cielo raso suspendido se recomienda la utilización de canaletas para transportar los cables horizontales.
  • 2.- Una tubería de ¾ in por cada dos cables UTP.
  • 3.- Una tubería de 1in por cada cable de dos fibras ópticas.
  • 4.- Los radios mínimos de curvatura deben ser bien implementados.

El cableado horizontal incluye:

• Las salidas (cajas/placas/conectores) de telecomunicaciones en el área de trabajo (work area outlets (WAO), en inglés).
• Cables y conectores de transición instalados entre las salidas del área de trabajo y el cuarto de telecomunicaciones.
• Paneles de empalme (patch panels) y cables de empalme utilizados para configurar las conexiones de cableado horizontal en el cuarto de telecomunicaciones.

Cableado vertebral, vertical, troncal o backbone

El sistema de cableado vertical proporciona interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio, cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones. El cableado del backbone incluye la conexión vertical entre pisos en edificios de varios pisos. El cableado del backbone incluye medios de transmisión (cable), puntos principales e intermedios de conexión cruzada y terminaciones mecánicas. El cableado vertical realiza la interconexión entre los diferentes gabinetes de telecomunicaciones y entre estos y la sala de equipamiento.

• Acometida de los puestos de trabajo: 2 cables UTP llegan desde cada puesto de trabajo.
• Acometida del backbone telefónico: cable multipar que puede determinar en regletas de conexión o en “patch panels”.
• Acometida del backbone de datos: cables de fibra óptica que se llevan a una bandeja de conexión adecuada.
• Electrónica de la red de datos: Hubs, Switches, Bridges y otros dispositivos necesarios.
• Alimentación eléctrica para dichos dispositivos.
• Iluminación interna para facilitar la realización de trabajos en el gabinete.
• Ventilación a fin de mantener la temperatura interna dentro de límites aceptables.

Cuarto de entrada de servicios

Consiste en cables, accesorios de conexión, dispositivos de protección, y demás equipo necesario para conectar el edificio a servicios externos. Puede contener el punto de demarcación. Ofrecen protección eléctrica establecida por códigos eléctricos aplicables. Deben ser diseñadas de acuerdo a la norma EIA/TIA-569-A. Los requerimientos de instalación son:

• Precauciones en el manejo del cable
• Evitar tensiones en el cable
• Los cables no deben enrutarse en grupos muy apretados
• Utilizar rutas de cable y accesorios apropiados 100 ohms UTP y STP
• No giros con un angulo menor de 90 grados ni mayor de 270.

Sistema de puesta a tierra.

El sistema de puesta a tierra y puenteo establecido en estándar ANSI/TIA/EIA-607 es un componente importante de cualquier sistema de cableado estructurado moderno. El gabinete deberá disponer de una toma de tierra, conectada a la tierra general de la instalación eléctrica, para efectuar las conexiones de todo equipamiento. 

Atenuación.

Las señales de transmisión a través de largas distancias están sujetas a distorsión que es una pérdida de fuerza o amplitud de la señal. La atenuación es la razón principal de que el largo de las redes tenga varias restricciones. Si la señal se hace muy débil, el equipo receptor no interceptará bien o no reconocerá esta información. Esto causa errores, bajo desempeño al tener que retransmitir la señal. 

Capacitancia.

Puede distorsionar la señal en el cable: mientras más largo sea el cable, y más delgado el espesor del aislante, mayor es la capacitancia, lo que resulta en distorsión. La capacitancia es la unidad de medida de la energía almacenada en un cable. Los probadores de cable pueden medir la capacitancia de este par para determinar si el cable ha sido roscado o estirado. La capacitancia del cable par trenzado en las redes está entre 17 y 20 pF.

Velocidad según la categoría de la red.

• categoría 1: se utiliza para comunicaciones telefónicas y no es adecuado para la transmisión de datos ya que sus velocidades no alcanzan los 512 kbit/s.
• categoría 2: puede transmitir datos a velocidades de hasta 4 Mbit/s.
• categoría 3: se utiliza en redes 10BaseT y puede transmitir datos a velocidades de hasta 10 Mbit/s.
• categoría 4: se utiliza en redes Token Ring y puede transmitir datos a velocidades de hasta 16 Mbit/s.
• categoría 5: puede transmitir datos a velocidades de hasta 100 Mbit/s.
• categoría 6: Redes de alta velocidad hasta 1 Gbit/s.
• categoría 6A: Redes de alta velocidad hasta 10 Gbit/s

Impedancia y distorsión por retardado.

Las líneas de transmisión tendrán en alguna porción ruido de fondo, generado por fuentes externas, el transmisor o las líneas adyacentes. Este ruido se combina con la señal transmitida. La distorsión resultante puede ser menor, pero la atenuación puede provocar que la señal digital descienda al nivel de la señal de ruido. El nivel de la señal digital es mayor que el nivel de la señal de ruido, pero se acerca al nivel de la señal de ruido a medida que se acerca al receptor. Una señal formada por varias frecuencias es propensa a la distorsión por retardo causada por la impedancia, la cual es la resistencia al cambio de las diferentes frecuencias.

• IA-526-7 “Measurement of Optical Power Loss of Installed Single-Mode Fiber Cable Plant “– OFSTP-7 - (February 2002)
• TIA-526-14-A Optical Power Loss Measurements of Installed Multimode Fiber Cable Plant – OFSTP-14 - (August 1998)
• ANSI/TIA/EIA-568-B.1 de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales, Parte 1: Requerimientos Generales, mayo de 2001.
• Adenda ANSI/TIA/EIA-568-B.1-1-2001, Adenda 1, Radio de Curvatura Mínimo para Cables de 4 Pares UTP y STP, julio de 2001.
• TIA/EIA-568-B.1-2 Commercial Building Telecommunications Cabling Standard Part 1: General Requirements Addendum 2 – Grounding and Bonding Requirements for Screened Balanced Twisted-Pair Horizontal Cabling - (February 2003)
• TIA/EIA-568-B.1-3 Commercial Building Telecommunications Cabling Standard Part 1: General Requirements Addendum 3 – Supportable Distances and Channel Attenuation for Optical Fiber Applications by Fiber Type - (February 2003)
• TIA/EIA-568-B.1-4 Commercial Building Telecommunications Cabling Standard Part 1: General Requirements Addendum 4 – Recognition of Category 6 and 850 nm Laser Optimized 50/125 μm Multimode Optical Fiber Cabling - (February 2003)
• TIA/EIA-568-B.1-5 Commercial Building Telecommunications Cabling Standard Part 1: General Requirements Addendum 5 – Telecommunications Cabling for Telecommunications Enclosures – (March 2004)
• TIA/EIA-568-B.1-7 Commercial Building Telecommunications Cabling Standard Part 1: General Requirements Addendum 7 - Guidelines for Maintaining Polarity Using Array Connectors – (January 2006)
• TIA/EIA-568-B.2 Commercial Building Telecommunications Cabling Standard Part 2: Balanced Twisted-Pair Cabling Components - (December 2003)
• TIA/EIA-568-B.2-1 Commercial Building Telecommunications Cabling Standard Part 2: Balanced Twisted-Pair Cabling Components – Addendum 1 – Transmission Performance Specifications for 4-Pair 100 ohm Category 6 Cabling - (June 2002)

Kit de herramientas.

La Pinza Ponchadora AW250NXT02 Nexxt Solutions, es una herramienta crimpeadora versátil y útil, por las múltiples funciones que ofrece. Esta permite ponchar conectores 8P8C/RJ45; además de cortar y pelar cables para red de tipo LAN. Esta pinza es ideal para trabajo de redes, pues ofrece "todo en uno", brindando la posibilidad de adaptar los cables de conexión a red como lo desee.

• Tipo de dispositivo: Herramienta Crimpeadora.
• Ponchado para conectores  8P8C/RJ45.
• Corta y pela cables de tipo LAN.
• Color del mango: Anaranjado.
• Color de punta: Negro.

Cable utp categoria 5.

Es un tipo de cable de par trenzado cuya categoría es uno de los grados de cableado UTP descritos en el estándar EIA/TIA 568B el cual se utiliza para ejecutar CDDI y puede transmitir datos a velocidades de hasta 100 Mbps a frecuencias de hasta 100 Mhz. La categoría 5 ha sido sustituida por una nueva especificación, la categoría 5e (enhanced o mejorada).

 Conectores rjt 45.
comúnmente usada para conectar redes de cableado estructurado, (categorías 4, 5, 5e, 6 y 6a). Es parte del Código Federal de Regulaciones de Estados Unidos. Posee ocho pines o conexiones eléctricas, que normalmente se usan como extremos de cables de par trenzado.

Tester.

Aparato de medición electrónico, cuya función es medir: corriente continua, tensión alterna y continua, resistividad, continuidad y hfe para transistores.

• Estructura y configuración de medios de transmisión física.

El medio físico viene es el "cable" que permite la comunicación y transmisión de datos, y que define la transmisión de bits a través de un canal. 

Esto quiere decir que debemos asegurarnos que cuando un punto de la comunicación envía un bit 1, este se reciba como un bit 1, no como un bit 0. Para conectar físicamente una red se utilizan diferentes medios de transmisión.

Cable Coaxial

El cable coaxial contiene un conductor de cobre en su interior. Este va envuelto en un aislante para separarlo de un apantallado metálico con forma de rejilla que aísla el cable de posibles interferencias externas.

Conector para cable coaxial

El más usado es el conector BNC.

BNC son las siglas de Bayone-Neill-Concelman. Los conectores BNC pueden ser de tres tipos: normal, terminadores y conectores en T.

Cable de par trenzado

El cable de par trenzado (aunque en estricto rigor debería llamarse "par torcido") es un medio de conexión usado en telecomunicaciones en el que dos conductores eléctricos aislados son entrelazados para anular las interferencias de fuentes externas ydiafonía de los cables adyacentes. Fue inventado por Alexander Graham Bell

El entrelazado de los cables disminuye la interferencia debido a que el área de bucle entre los cables, la cual determina el acoplamiento eléctrico en la señal, se ve aumentada.

Cable de par trenzado sin apantallar

Este tipo de cable es el más utilizado. Tiene una variante con apantallamiento pero la variante sin apantallamiento suele ser la mejor opción para una PYME.

La calidad del cable y consecuentemente la cantidad de datos que es capaz de transmitir varían en función de la categoría del cable. Las categorías van desde el cable de teléfono, que solo transmite la voz humana, a el cable de categoría 5 capaz de transferir 100Megabytes por segundo.

 Conector UTP

El estándar para conectores de cable UTP es el RJ-45. Se trata de un conector de plástico similar al conector del cable telefónico. La siglas RJ se refieren al estándar Registred Jack, creado por la industria telefónica. Este estándar define la colocación de los cables en su pin correspondiente.

Cable de par trenzado apantallado

Una de las desventajas del cable UTP es que es susceptible a las interferencias eléctricas. Para entornos con este problema existe un tipo de cable UTP que lleva apantallamiento, esto es, protección contra interferencias eléctricas.

Cable de fibra óptica

Consiste en un centro de cristal rodeado de varias capas de material protector. Lo que se transmite no son señales eléctricas sino luz con lo que se elimina la problemática de las interferencias. Esto lo hace ideal para entornos en los que haya gran cantidad de interferencias eléctricas. También se utiliza mucho en la conexión de redes entre edificios debido a su inmunidad a la humedad y a la exposición solar.

Con él se pueden transmitir señales a distancias mayores que con cables coaxiales o de par trenzado. Además, la cantidad de información capaz de transmitir es mayor por lo que es ideal para redes a través de las cuales se desee llevar a cabo videoconferencia o servicios interactivos. En algunas ocasiones escucharemos 10BaseF como referencia a este tipo de cableado.