Tema

Asignatura

Introducción a las

Telecomunicaciones

UPAEP

Cableado de las Redes

Maestría en Tecnología Educativa

Introducción

Un sistema de cableado estructurado consiste en una infraestructura flexible

de cables que puede aceptar y soportar múltiples sistemas de computación y de

teléfono, independientemente de quién fabricó los componentes del mismo. En un

sistema de cableado estructurado, cada estación de trabajo se conecta a un punto

central utilizando una topología tipo estrella, facilitando la interconexión y la

administración del sistema. Esta disposición permite la comunicación virtualmente

con cualquier dispositivo, en cualquier lugar y en cualquier momento. Un plan de

cableado bien diseñado puede incluir distintas soluciones de cableado

independiente, utilizando diferentes tipos de medios, e instalados en cada estación

de trabajo para acomodar los requerimientos de funcionamiento del sistema.

Cableado de las Redes

Un sistema de cableado es lo que transporta los datos de un punto a otro y

determina cómo trabaja la red. La forma en que se encuentre cableada la red es de

primordial importancia para determinar:

Su funcionamiento

Su rapidez

Su confiabilidad

Su facilidad para expandirla o modificarla.

Se debe evaluar las necesidades de la red y posteriormente determinar cómo

debe cablearse; todo los demás componentes se construirán sobre esa base. El

cableado de la red conforma la capa 1, las capas físicas y las capas superiores

dependen de ella. El cableado de redes es algo que debe hacerse correctamente,

si se cometen errores en la selección o instalación del cable de la red es muy

probable que ésta no sea confiable y que tenga un desempeño muy bajo.

Topología del cableado

La topología de la red, se refiere a la forma de una red, es decir a cómo están

cableados todos los nodos (puntos de una red). Existen varias topologías con las

que está cableada la red y la selección de una en particular es la decisión más

importante cuando se está planeando una red. Cada topología presenta costos tanto

de instalación como de mantenimiento, así como niveles de desempeño y

confiabilidad muy variados. Segmento de red: es un tramo de cable al que se

conectan todos los nodos, no es un tramo continuo ya que se rompe en cada punto

de conexión de las computadoras de la red a través de un conector que permite la

conexión del nodo al cable de la misma, pero el cable es eléctricamente un cable

completo.

Tipos de Topología

Tipo bus: También se le conoce como topología bus común multipunto, es

una red donde se utiliza un solo cable que corre desde un extremo a otro punto de

la red y que tiene diferentes tipos de dispositivos (llamados nodos) de red

conectados al cable en puntos diferentes. Las redes con topología bus utilizan cable

coaxial. Cada extremo de un segmento de la red tiene conectado un terminado

especial, sin el cual la red no funcionaría. Las redes con topología bus utilizan

conectores BNC para unir los diferentes pedazos de cable. Cada computadora se

conecta a la red por medio de un conector BNC tipo T que permite la continuidad

del bus y que la computadora se conecte a él.

Ventajas de la tipología tipo bus: Son las más económicas, ya que utilizan menos

cable, material y mano de obra para su instalación.

Este tipo de topología presenta las siguientes desventajas:

Los subcables que conforman el segmento y que corren de un nodo a otro deben

de estar conectados en todo momento, una falla en cualquier parte del segmento

provocará la falla de todo.

Toma mucho tiempo rastrear el problema anterior, ya que deben de realizarse

pruebas en todas las conexiones del cable hasta que se encuentre la que cause

el problema.

A menudo la fuente del problema no se puede ver a simple vista, por lo que se

debe diferentes técnicas y equipos para rastrear el problema; debido a ello

tienden a ser poco confiables, ya casi no se utilizan en las redes actuales.

Topología Estrella

En la tipología tipo estrella la unidad central llamada hub o concentrador,

trabaja como punto de conexión para enlazar cada nodo de la red. El concentrador

se le conoce como unidad de acceso multiestación (MAU), esta terminología tiende

a utilizarse sólo para las redes Token Ring, las cuales utilizan una tipología lógica

en anillo.

Esta topología presenta dos desventajas en comparación con la tipología bus:

Son más costosas, requieren una mayor cantidad de cable, la mano de obra

para cablearla es mucho mayor y es necesario un costo adicional debido al costo

de los concentradores, pero para contrarrestar estos costos la topología tipo estrella

es más confiable que la tipología bus. En ésta topología si falla una sola conexión

de la red (está cortada o dañada de alguna forma), solo esa conexión resulta

afectada. Los concentradores no sólo repiten todas las señales de la red de los

nodos conectados a ellos hacia los demás nodos, también tienen la capacidad de

partir o cortar de manera automática, cualquier conexión de red que no funcione

correctamente.

Topología Anillo

Es un arreglo lógico de red, los cables están

instalados en forma de estrella, en la que cada

nodo está conectado al MAU con su propio cable,

las redes se comportan eléctricamente como un

anillo, pues las señales circulan alrededor del

anillo de nodo en nodo. Las LAN con topología

anillo se basan en Token Ring en lugar de

Ethernet. Algunas de ellas pueden operar como

interface de datos distribuidos por fibra (FDDI).

Las redes por anillo también se utilizan en

grandes redes de telecomunicaciones como red

óptica sincrónica (SONET), así como en las redes de áreas de almacenamiento y

en algunas otras aplicaciones.

Cómo trabaja la Red Ethernet

Estas redes manejan todas las señales en la red mediante el empleo de una

técnica llamada CSMA/CD que significa acceso múltiple por censado de portadora

con detección de colisiones. La CSMA/CD permite que cada nodo de un segmento

transmita datos en el momento que desee. Si dos o más nodos tratan de transmitirla

al mismo tiempo cada uno lo detectaría con su mecanismo de detección de

colisiones, posteriormente ambos nodos esperarían una cantidad de tiempo

aleatoria (en milisegundos) para volver a intentar la transmisión. Los paquetes de

datos en una red cuando utilizan CSMA/CD se convierten en un total desorden ya

que las retransmisiones de los datos y las colisiones provocan más colisiones por

lo tanto existe el riesgo potencial de que la red alcance el punto de saturación en el

que no se puede transmitir ningún dato debido al exceso de colisiones en ella.

En las redes 10Base-Tel punto de saturación se presenta en las

inmediaciones de los 35Mbps por lo tanto existen dos razones por lo que las

excesivas colisiones no presentan un gran problema en la mayoría de las redes:

I. La mayor parte del tráfico en la red es en ráfagas y los nodos de red muy

raramente utilizan todo el ancho de banda en una red en particular, en un período

significativo.

II. Aún en la red donde las excesivas colisiones afectarán su desempeño, es

relativamente sencillo fragmentar el segmento de red en segmentos más

pequeños y reducir proporcionalmente la probabilidad de solución.

Como Aportación…

La técnica CSMA/CD trabaja bien y Ethernet es el estándar de red que más

ha predominado en el mundo debido a su alto desempeño y a su flexibilidad. Las

redes Token Ring trabajan bajo un principio diferente que las CSMA/CD pues

administran su ancho de banda con una

técnica llamada estafeta circulante.

Eléctricamente, una entidad de datos llamada

estafeta circula alrededor del anillo

lógico. La estafeta presenta dos estados:

libre y ocupado. Cuando una estación

dese transmitir datos, espera hasta que la

estafeta que pase por su nodo se encuentre

libre, y en ese momento el nodo marcará a la

estafeta como ocupada. Después de

ocupar en la estafeta los datos que desea

transmitir junto con la dirección de destino, el

nodo envía el paquete al nodo siguiente, éste

último al ver que la estafeta se encuentra en

estado ocupado, lee la dirección de destino y

pasa la estafeta sin modificarlo hasta éste, una vez que el nodo de destino recibe la

estafeta como libre y la envía a la siguiente estación. Si en un momento dado la

estafeta se pierde, entonces una estación de trabajo genera de manera automática,

una nueva estafeta libre una vez que ha transcurrido un período determinado.

El comportamiento de las redes Token Ring es predecible a medida que

aumentan las necesidades de los nodos. Nunca se congestionan como resultado

de colisiones sin embargo en este tipo de redes el ancho de banda se desperdicia

al llevar a cabo el procesamiento necesario para administrar la estafeta. Las redes

Token Ring tienen un desempeño tan rápido como las Ethernet con un ancho de

banda similar. IBM inventó la tecnología de las redes Token Ring a finales de los

años 60´s y las primeras redes de este tipo comenzaron a aparecer en 1986. Si

requiere diseñar una LAN, su mejor opción es Ethernet con topología estrella. Puede

seleccionar Token Ring si tiene la necesidad de conectividad a un equipo grande de

IBM que no soporte Ethernet.

Tipos Básicos de Cable

Nombre Características

Par trenzado sin protección (UTP)

Más común en la actualidad. Consiste en dos o más pares de conductores aislados con plástico, dentro de un forro hecho de vinil o teflón.

Coaxial Consiste en un conductor central de cobre envuelto con material de plástico aislante que está cubierto por un tejido metálico y finalmente por un forro de plástico. Se utilizan dos tipos en las redes: Thin Ethernet (10Base-2) utiliza cable RG-58/AU o RG-58/CU, mientras que el Tick Ethernet(10Base-5)utiliza un cable mucho más delgado llamado RG-8

Par trenzado con protección (STP)

Tiene un escudo metálico, tejido que rodea los pares para que, de esta forma se reduzca la probabilidad de que se presente interferencia proveniente de fuentes eléctricas fuera del cable.

Fibra óptica Utiliza un filamento de vidrio que transporta las señales de datos como luz en lugar de la electricidad. Tiene un alto costo, al igual que su instalación y su mantenimiento. Una de sus ventajas que presenta en comparación, con los cables de cobre es que permite conectar puntos extremadamente distantes.

Cableado Trenzado

Es el tipo de cableado utilizado mayormente en los

últimos años, normalmente se ha utilizado el cable por

trenzado Cat-5 aunque existen muy pocas redes

instaladas con el cable Cat-3. El cable UTP se utiliza

en lugar del STP debido a que es más barato, más

fácil de utilizar y dar mantenimiento y no es afectado

por la interferencia eléctrica aun cuando no tenga

forro. Tanto las redes Ethernet como las Token Ring

utilizan cableado con par trenzado. Cuando se instala una red de par trenzado un

número de componentes de cableado forman la corrida completa desde la estación

de trabajo hasta el concentrador. Los cables de red de par trenzado están

categorizados de acuerdo a su capacidad para transportar tráfico a través de la red.

Estas categorías se encuentran definidas por la Asociación de la Industria

Electrónica (EIA) y se conocen como niveles 1 y 2 categorías 3, 4,5 y 6, Las

diferentes categorías se llaman simplemente Cat-3, Cat-6. En la práctica para lograr

un desempeño en particular, no sólo se necesita un cable certificado con ese nivel

de desempeño, sino que se debe de tomar en cuenta otros requisitos, dentro de los

que se incluyen el uso de conectores y cables de parcheo que también cumplan con

el nivel de desempeño que usted desea alcanzar.

Cable Coaxial

Las redes diseñadas antes de 1992 se instalaron con cable coaxial, la mayor

parte de este cable es de tipo angosto RG-58 y se utiliza con Thin Ethernet. Algunas

pueden utilizar RG-58 angosto para Tick Ethernet pero no es muy común. El Thin

Ethernet se cable en una topología tipo bus y todos sus conectores son BNC un

conector tipo bayoneta fácil

de librar tanto confiable como

de fácil uso. Los conectores

T tienen dos conectores

hembra tipo BNC en cada

lado de cruce de la T y un

conector macho del

mismo tipo en el extremo de la

flecha de la T. Existen

también conectores tipo

barril, los cuales tienen

dos conectores hembra

incluidos; estos se utilizan para

conectar dos cables Thin Ethernet. Los conectores tipo barril se encuentra

disponibles en formas diferentes, incluyendo en forma de codo o en forma de U,

pero la mayoría de las veces se utiliza el conector recto tipo barril. El cable coaxial

tiene un conductor central, el cual puede ser un solo alambre sólido de cobre o un

conjunto de alambre trenzado. En cualquier red de cable coaxial los tipos de cable

no deben combinarse.

Instalación y Mantenimiento del Cableado de la Red

Una adecuada instalación de la planta de cableado deberá tener en cuenta

lo siguientes aspectos:

Conectores y cable adecuado para el tipo de red.

Etiquetado de todas las partes de la red.

Un plano del edificio (cómo fue construido).

Un reporte de certificación que muestre que todos los cables instalados operan

adecuadamente, utilizando un dispositivo especial para la prueba de redes.

En el caso de redes tipo bus, enseñar a los usuarios que no deben tocar el cable

coaxial por ninguna razón.

Selección del proveedor del cableado

Cuando se va a construir una nueva red la selección del proveedor es

extremadamente importante. Un proveedor que haga un trabajo bien

documentado y de alta calidad es muy deseable pero difícil de encontrar, por lo

tanto es importante que evalúe los siguientes aspectos como parte de su

selección:

¿Cómo documentará el proveedor la planta de cableado? ¿cuáles son sus

estándares? ¿cree que esos estándares de documentación cumplan con sus

necesidades?

¿Entregará el proveedor un grupo de planos de la construcción del edificio que

muestre cómo instaló los cables en el edificio?

¿Cómo instalará el proveedor el cable a fin de evitar fuentes de interferencias

eléctricas en los techos y las paredes?

Recomienda el proveedor una solución de cableado en las que se combinen los

cables de las telecomunicaciones con los datos.

¿Qué equipo utiliza el proveedor para certificar la planta de cableado? ¿Qué

documentación de certificación proporcionará una vez que haya terminado?

¿Ofrecerá el proveedor servicio de reparación de fallas, después de la

instalación?

Resolución de los Problemas de Cableado

Los problemas con el cableado de las redes se presentan de la siguiente forma:

Desempeño de red demasiado pobre, en particular si un nodo es más lento que

otros nodos similares (en el caso de las redes en estrella) o sí todos los nodos

de un segmento tienen un desempeño menor que los otros nodos de otro

segmento (en el caso de las redes tipo bus).

Desconexiones esporádicas de las redes.

Perdida completa de conectividad de la red. Este problema puede ser

intermitente.

Las redes tipo estrella son de las más sencillas de reparar. Debido a que cada

nodo está en su cable de red que lo conecta con el concentrador, es

relativamente fácil aislar el problema.

Las redes de cable coaxial pueden ser mucho más difícil de reparar debido a

que muchos nodos comparten un solo segmento de la red. Un problema muy

usual en las redes de cable coaxial es la pérdida de conectividad de red de

todos los nodos del segmento.

Maneras de rastrear rupturas de cable que no son muy obvias

Utilice un explorador de cable coaxial. Estos instrumentos portátiles, que se

conectan a un cable de red coaxial pueden proporcionarnos información de qué

tan lejos del cable se ha presentado un coro o una ruptura. Continúe conectando

el aparato al cable de red en diferentes puntos hasta que pueda detectar el

problema.

Obtenga un terminador extra para la red y después desconecte el cable en una

ubicación en particular y conecte el terminador. Observe si los computadores del

segmento nuevo más pequeño pueden acceder al servidor. Usted deberá

encontrar dos puntos cercanos donde el terminador permitirá que la red trabaje

en un punto pero no en el siguiente. Luego deberá encontrar el problema del

cable en un punto entre esas dos ubicaciones.

Conclusión

Como una regla general, la reparación en el problema de cableado requiere

un método paso a paso muy meticuloso y mucha paciencia. En los sistemas de

cable coaxial, la reparación se torna más complicada.

Referencias Bibliográficas Web

Introducción

http://www.electronica.7p.com/cableado/intro.htm

Imagen (Cableado de redes)

http://formadocia.com/wp-content/uploads/2014/04/redes-lan.jpg

Imagen (Topología multipunto)

http://2.bp.blogspot.com/-

7VablEvp_Fk/TzZtvO21ycI/AAAAAAAAAB0/Hunxlx4R50I/s1600/LOGICA.gif

Imagen (Topología estrella)

http://2.bp.blogspot.com/_GFeBHpBzecE/SwHV5xU_oRI/AAAAAAAAACc/-

ehQmja145g/s1600/estrella.jpg

Imagen (Ventajas y desventajas de la topología estrella)

http://1.bp.blogspot.com/-_FBvt1ObC-E/TZTqykp-

o1I/AAAAAAAAABQ/1d18VaDmyw8/s1600/topologia+de+estrella.JPG

Imagen (Topología anillo)

http://3.bp.blogspot.com/_fMCkOXvJmpA/SdOIRcUI9hI/AAAAAAAAAAs/g4fU8w88

YWc/s1600-h/top%C3%B2logia+anillo.jpg

Imagen (Red Ethernet)

http://www.adslayuda.com/modules/plc/represa_plc_casa.jpg

Imagen (Técnica CSMAC/CD)

http://asritrihartanti.files.wordpress.com/2011/11/ag_csma_cd_operation_low_res.j

pg

Imagen (Cable trenzado)

http://jgutierrez6.tripod.com/medios_trans.html

Imagen (Cable coaxial).

http://www.bricopage.com/electricidad/imagenes/cablecoaxial2.gif

Imagen (Instalación y mantenimiento del cableado de la red)

http://www.sylcom.com/img/flukered.gif

Imagen (Proveedor del cableado)

http://imovil.org/wp-content/uploads/2012/05/ADSL.png

Imagen (Resolución de los problemas de cableado)

http://images.flukenetworks.com/edoc-images/otat_main.jpg

NOMBRE ID Maestría

Héctor Juárez Sánchez 3347877 Tecnología Educativa