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Cables de red Cables de red Presentation Transcript

  • Cables de Red
    Zandy Grande López
  • Una red informática consiste en dos o mas ordenadores conectados entre si para poder compartir recursos, tales como impresoras, scanners, ficheros etc. Los llamados cables de red son cables elaborados para transmitir datos y se usan para interconectar un dispositivo de red a otro. Estos cables habilitan transferencias de alta velocidad entre diferentes componentes de la red.
    Los tipos de cable de red son variados dependiendo de la clase de red donde se usen. Se utilizarán distintos cables en base a la topología de la red, protocolos en uso y tamaño. Si la red tiene un gran número de dispositivos, necesitará cables que provean de alta velocidad y conexiones libres de errores.
  • Algunos de los cables que se usan hoy en día son los cables UTP (Unshielded Twisted Pair), cables coaxiales y fibra óptica. Los cables UTP o de par trenzado, son la variedad más popular, muy usada en todo tipo de redes con velocidades de hasta 100 Mbps (en categoría 6 hasta 1000 Mbps).
    Los cables coaxiales tienen un único conductor en el centro normalmente llamado “alma” o “activo”. Una capa de plástico rodea este conductor central y los aísla a su vez de la malla metálica que corresponde a la masa.
  • Los cables de fibra óptica consisten en un núcleo de vidrio rodeado por capas de materiales protectores. Transmite señales de luz en contraposición de señales electrónicas y las envía a distancias mucho mas largas que los cables coaxiales y de pares.
    Una red de área local (LAN) requiere cables de red para realizar sus conexiones. Podemos entender los cables de red como el esqueleto de la red. Sin embargo, las redes cada vez utilizan más otros medios para transferir datos, tales como señales de radio (WIFI), para conexionar las estaciones de trabajo. Estos sistemas no son solo rápidos y efectivos, sino que facilitan el problema de mantener cientos de metros de cableado en una red de ordenadores. Con estas ventajas, es normal pensar que el futuro se inclinará por sistemas Wireless mas que en redes de cables. Aun así, para largas distancias, tendremos que seguir utilizando los sistemas convencionales… de momento.
  • Principales tipos de cables
    Actualmente, la gran mayoría de las redes están conectadas por algún tipo de cableado, que actúa como medio de transmisión por donde pasan las señales entre los equipos. Hay disponibles una gran cantidad de tipos de cables para cubrir las necesidades y tamaños de las diferentes redes, desde las más pequeñas a las más grandes.
  • Existe una gran cantidad de tipos de cables. Algunos fabricantes de cables publican un catálogos con más de 2.000 tipos diferentes que se pueden agrupar en tres grupos principales que conectan la mayoría de las redes:
    Cable coaxial.
    Cable de par trenzado (apantallado y no apantallado).
    Cable de fibra óptica.
  • Cable coaxial
    Hubo un tiempo donde el cable coaxial fue el más utilizado. Existían dos importantes razones para la utilización de este cable: era relativamente barato, y era ligero, flexible y sencillo de manejar.
    Un cable coaxial consta de un núcleo de hilo de cobre rodeado por un aislante, un apantallamiento de metal trenzado y una cubierta externa.
  • Una cubierta exterior no conductora (normalmente hecha de goma, Teflón o plástico) rodea todo el cable.
    El cable coaxial es más resistente a interferencias y atenuación que el cable de par trenzado. 
  • Cable de par trenzado
    En su forma más simple, un cable de par trenzado consta de dos hilos de cobre aislados y entrelazados. Hay dos tipos de cables de par trenzado: cable de par trenzado sin apantallar (UTP) y par trenzado apantallado (STP).
    A menudo se agrupan una serie de hilos de par trenzado y se encierran en un revestimiento protector para formar un cable. El número total de pares que hay en un cable puede variar. El trenzado elimina el ruido eléctrico de los pares adyacentes y de otras fuentes como motores, relés y transformadores.
  • Cable de par trenzado apantallado (STP)
    El cable STP utiliza una envoltura con cobre trenzado, más protectora y de mayor calidad que la usada en el cable UTP. STP también utiliza una lámina rodeando cada uno de los pares de hilos. Esto ofrece un excelente apantallamiento en los STP para proteger los datos transmitidos de intermodulaciones exteriores, lo que permite soportar mayores tasas de transmisión que los UTP a distancias mayores.
  • Cable de fibra óptica
    En el cable de fibra óptica las señales que se transportan son señales digitales de datos en forma de pulsos modulados de luz. Esta es una forma relativamente segura de enviar datos debido a que, a diferencia de los cables de cobre que llevan los datos en forma de señales electrónicas, los cables de fibra óptica transportan impulsos no eléctricos. Esto significa que el cable de fibra óptica no se puede pinchar y sus datos no se pueden robar.
    El cable de fibra óptica es apropiado para transmitir datos a velocidades muy altas y con grandes capacidades debido a la carencia de atenuación de la señal y a su pureza.
  • Composición del cable de fibra óptica
    Una fibra óptica consta de un cilindro de vidrio extremadamente delgado, denominado núcleo, recubierto por una capa de vidrio concéntrica, conocida como revestimiento. Las fibras a veces son de plástico. El plástico es más fácil de instalar, pero no puede llevar los pulsos de luz a distancias tan grandes como el vidrio.
  • Debido a que los hilos de vidrio pasan las señales en una sola dirección, un cable consta de dos hilos en envolturas separadas. Un hilo transmite y el otro recibe.
    Una capa de plástico de refuerzo alrededor de cada hilo de vidrio y las fibras Kevlar ofrecen solidez. En el conector de fibra óptica, las fibras de Kevlar se colocan entre los dos cables. Al igual que sus homólogos (par trenzado y coaxial), los cables de fibra óptica se encierran en un revestimiento de plástico para su protección.
  • Medios de Transmision
    El medio de transmisión constituye el canal que permite la transmisión de información entre dos terminales en un sistema de transmisión.
    Las transmisiones se realizan habitualmente empleando ondas electromagnéticas que se propagan a través del canal.
    A veces el canal es un medio físico y otras veces no, ya que las ondas electromagnéticas son susceptibles de ser transmitidas por el vacío.
  • Características
    Entre las características más importantes dentro de los medios de transmisión se encuentra la velocidad de transmisión, la distorsión que introduce en el mensaje, y el ancho de banda.
    En función de la naturaleza del medio, las características y la calidad de la transmisión se verán afectadas.
  • Clasificación
    Dependiendo de la forma de conducir la señal a través del medio, los medios de transmisión se pueden clasificar en dos grandes grupos, medios de transmisión guiados y medios de transmisión no guiados.
    Según el sentido de la transmisión podemos encontrarnos con 3 tipos diferentes: Simplex, Half-Duplex y Full-Duplex.
    También los medios de transmisión se caracterizan por utilizarse en rangos de frecuencia de trabajo diferentes.
  • Medios de transmisión guiados
    Los medios de transmisión guiados están constituidos por un cable que se encarga de la conducción (o guiado) de las señales desde un extremo al otro.
    Las principales características de los medios guiados son el tipo de conductor utilizado, la velocidad máxima de transmisión, las distancias máximas que puede ofrecer entre repetidores, la inmunidad frente a interferencias electromagnéticas, la facilidad de instalación y la capacidad de soportar diferentes tecnologías de nivel de enlace.
  • La velocidad de transmisión depende directamente de la distancia entre los terminales, y de si el medio se utiliza para realizar un enlace punto a punto o un enlace multipunto. Debido a esto los diferentes medios de transmisión tendrán diferentes velocidades de conexión que se adaptarán a utilizaciones dispares.
  • Dentro de los medios de transmisión guiados, los más utilizados en el campo de las comunicaciones y la interconexión de computadoras son:
    El par trenzado: Consiste en un par de hilos de cobre conductores cruzados entre sí, con el objetivo de reducir el ruido de diafonía. A mayor número de cruces por unidad de longitud, mejor comportamiento ante el problema de diafonía.
  • Medios de transmisión no guiados.
    Los medios de transmisión no guiados son los que no confinan las señales mediante ningún tipo de cable, sino que las señales se propagan libremente a través del medio. Entre los medios más importantes se encuentran el aire y el vacío.
    Tanto la transmisión como la recepción de información se lleva a cabo mediante antenas. A la hora de transmitir, la antena irradia energía electromagnética en el medio. Por el contrario en la recepción la antena capta las ondas electromagnéticas del medio que la rodea.
  • La configuración para las transmisiones no guiadas puede ser direccional y omnidireccional.
    En la direccional, la antena transmisora emite la energía electromagnética concentrándola en un haz, por lo que las antenas emisora y receptora deben estar alineadas.
    En la omnidireccional, la radiación se hace de manera dispersa, emitiendo en todas direcciones pudiendo la señal ser recibida por varias antenas. Generalmente, cuanto mayor es la frecuencia de la señal transmitida es más factible confinar la energía en un haz direccional.
  • La transmisión de datos a través de medios no guiados, añade problemas adicionales provocados por la reflexión que sufre la señal en los distintos obstáculos existentes en el medio. Resultando más importante el espectro de frecuencias de la señal transmitida que el propio medio de transmisión en sí mismo.
    Según el rango de frecuencias de trabajo, las transmisiones no guiadas se pueden clasificar en tres tipos: radio, microondas y luz (infrarrojos/láser).
  • Medio de Transmision
    Por medio de transmisión se entiende el soporte físico utilizado para el envío de datos por la red. La mayor pamalparidosrte de las redes existentes en la actualidad utilizan como medio de transmisión cable coaxial, cable bifilar o par trenzado y el cable de fibra óptica. También se utiliza el medio inalámbrico que usa ondas de radio, microondas o infrarrojos, estos medios son más lentos que el cable o la fibra óptica. Cualquier medio físico o no, que pueda transportar información en forma de señales electromagnéticas se puede utilizar en redes locales como medio de transmisión.
  • Las líneas de transmisión son la espina dorsal de la red, por ellas se transmite la información entre los distintos nodos. Para efectuar la transmisión de la información se utilizan varias técnicas, pero las más comunes son: la banda base y la banda ancha.
    Los diferentes tipos de red: EtherNet, TokenRing, FDDI, etc. pueden utilizar distintos tipos de cable y protocolos de comunicación.
  • Cable coaxial
    Hasta hace poco, era el medio de transmisión más común en las redes locales. El cable coaxial consiste en dos conductores concéntricos, separados por un dieléctrico y protegido del exterior por un aislante (similar al de las antenas de TV).
  • Existen dos tipos de cable coaxial:
    cable Thick o cable grueso: es más voluminoso, caro y difícil de instalar, pero permite conectar un mayor número de nodos y alcanzar mayores distancias.
    cable Thin o cable fino, también conocido como cheapernet por ser más económico y fácil de instalar. Sólo se utiliza para redes con un número reducido de nodos.
    Ambos tipos de cable pueden ser usados simultáneamente en una red. La velocidad de transmisión de la señal por ambos es de 10 Mb.
  • Ventajas del cable coaxial:
    La protección de las señales contra interferencias eléctricas debida a otros equipos, fotocopiadoras, motores, luces fluorescentes, etc.
    Puede cubrir distancias relativamente grandes, entre 185 y 1500 metros dependiendo del tipo de cable usado.
  • Cable bifilar o par trenzado
    El par trenzado consta como mínimo de dos conductores aislados trenzados entre ellos y protegidos con una cubierta aislante. Un cable de este tipo habitualmente contiene 1, 2 ó 4 pares, es decir: 2, 4 u 8 hilos.
  • Los cables trenzados o bifilares constituyen el sistema de cableado usado en todo el mundo para telefonía. Es una tecnología bien conocida. El cable es bastante barato y fácil de instalar y las conexiones son fiables. Sus ventajas mayores son por tanto su disponibilidad y bajo coste.
    En cuanto a las desventajas están la gran atenuación de la señal a medida que aumenta la distancia y que son muy susceptibles a interferencias eléctricas. Por este motivo en lugar de usar cable bifilar paralelo se utiliza trenzado y para evitar las interferencias, el conjunto de pares se apantalla con un conductor que hace de malla. Esto eleva el coste del cable en sí, pero su instalación y conexionado continua siendo más barato que en el caso de cables coaxiales. Tanto la red EtherNet como la TokenRing pueden usar este tipo de cable.
  • Fibra óptica
    Es el medio de transmisión más moderno y avanzado. Utilizado cada vez más para formar la "espina dorsal" de grandes redes. Las señales de datos se transmiten a través de impulsos luminosos y pueden recorrer grandes distancias (del orden de kilómetros) sin que se tenga que amplificar la señal.
  • Por su naturaleza, este tipo de señal y cableado es inmune a las interferencias electromagnéticas y por su gran ancho de banda (velocidad de transferencia), permite transmitir grandes volúmenes de información a alta velocidad.
    Estas ventajas hacen de la fibra óptica la elección idónea para redes de alta velocidad a grandes distancias, con flujos de datos considerables, así como en instalaciones en que la seguridad de la información sea un factor relevante.
    Como inconveniente está, que es el soporte físico más caro. De nuevo, no debido al coste del cable en sí, sino por el precio de los conectores, el equipo requerido para enviar y detectar las ondas luminosas y la necesidad de disponer de técnicos cualificados para realizar la instalación y mantenimiento del sistema de cableado.
  • Como viaja la Informacion por la Red
    Internet está formada por redes que se conectan entre sí a través de vías de diversa capacidad. Cuando un ordenador se conecta a internet tiene acceso a esas vías de comunicación y por lo tanto puede consultar y enviar información a cada uno de las computadoras conectadas en cualquier parte del mundo. Aunque parezca sencillo, el tránsito de la información por internet se realiza de una manera compleja, los protocolos TCP/IP dividen en paquetes la información y la hacen llegar a su destino, a veces en el otro extremo del mundo, a través de diversos elementos de hardware y líneas de comunicación de diversa capacidad.
  • Se puede acceder a internet de diversas formas, un usuario particular desde su casa es normal que lo haga a través de un módem conectado a un proveedor de internet, pero también es muy habitual la conexión directa de redes de área local (por ejemplo las Universidades) y también a través de servicios en línea como CompuServe o AmericaOn Line, si bien en España y en todo el ámbito latino este tipo de conexión no se encuentra muy extendido.
  • Las redes pueden ser de diversos tipos y asimismo pueden estar conectadas de muchas maneras diferentes. En la comunicación dentro de una red son importantes elementos como los hubs (que unen grupos de computadores y permiten su comunicación), los puentes, que unen redes de área local entre ellas y los gateways, similares a los puentes, aunque su función consiste en traducir datos de un tipo de red a otro. De igual manera las líneas telefónicas que unen redes pueden ser de diferente velocidad y podemos encontrar líneas T1 (que envían 1,544 megabits por segundo) y hasta las más rápidas T3 (44,746 megabits por segundo).
  • El siguiente elemento de la conexión y el más importante en la regulación del tráfico en internet son los routers. Su misión es poner en contacto las distintas redes, de manera que tras analizar los paquetes que le entran los distribuye de la manera más eficiente posible, haciendo que la información llegue a su meta en el menor tiempo posible. Normalmente un router envía la información a otro router y así sucesivamente hasta su destino. Se debe tener en cuenta que los caminos para circular la información son múltiples, así si alguna línea se encuentra saturada o fuera de funcionamiento, un router es capaz de redirigir los paquetes por otra vía hasta el destino final.
  • La información entre routers pueden ser enviada a través de cables de fibra óptica, veloces líneas RDSI o incluso por conexión vía satélite.
  • La unión de redes de área local que existen en una zona geográfica concreta recibe el nombre de red regional o red de nivel medio, viajando la información entre ella, tal cómo hemos visto, bajo la supervisión de los routers. Si la distancia a recorrer es muy elevada, se utilizan repetidores que amplifican la señal evitando así un debilitamiento excesivo de los datos transmitidos.
  • Las peticiones o envío de información que trascienden a las redes de nivel medio se dirigen a lo que se denomina punto de acceso a red, en inglés NAP (Network Access Point). La conexión entre estos puntos de acceso a red se realiza por medio de líneas de muy alta velocidad, a menudo llamadas backbones, capaces de enviar la información a velocidades que superan los 155 megabits por segundo. Los datos llegan a otro punto de acceso a red que los distribuye a redes regionales, que a su vez los transmite a redes de area local o bien por medio de un proveedor de acceso a internet a un usuario particular.