2. Topología de redes

Los nodos de red (las computadoras), necesitan estar conectados para comunicarse. A la forma en que están conectados los nodos se le llama topología. Una red tiene dos diferentes topologías: una física y una lógica.

La topología física es la disposición física actual de la red, la manera en que los nodos están conectados unos con otros. La topología lógica es el método que se usa para comunicarse con los demás nodos, la ruta que toman los datos de la red entre los diferentes nodos de la misma. Las topologías física y lógica pueden ser iguales o diferentes. Las topologías de red más comunes son: bus, anillo y estrella.

2.1 Red en Bus

En una topología de bus, cada computadora está conectada a un segmento común de cable de red. El segmento de red se coloca como un bus lineal, es decir, un cable largo que va de un extremo a otro de la red, y al cual se conecta cada nodo de la misma. El cable puede ir por el piso, por las paredes, por el techo, o puede ser una combinación de éstos, siempre y cuando el cable sea un segmento continuo.

2.2 Red en anillo

Una topología de anillo consta de varios nodos unidos formando un círculo lógico. Los mensajes se mueven de nodo a nodo en una sola dirección. Algunas redes de anillo pueden enviar mensajes en forma bidireccional, no obstante, sólo son capaces de enviar mensajes en una dirección cada vez. La topología de anillo permite verificar si se ha recibido un mensaje. En una red de anillo, las estaciones de trabajo envían un paquete de datos conocido como flecha o contraseña de paso.

2.3 Red en estrella

Uno de los tipos más antiguos de topologías de redes es la estrella, la cual usa el mismo método de envío y recepción de mensajes que un sistema telefónico, ya que todos los mensajes de una topología LAN en estrella deben pasar a través de un dispositivo central de conexiones conocido como concentrador de cableado, el cual controla el flujo de datos.

3. Arquitectura de redes

Se han creado estándares que definen la forma de conectar componentes de hardware en las redes y el protocolo (o reglas) de uso cuando se establecen comunicaciones por red. Los tres estándares o arquitecturas más populares son: ARCnet, Ethernet y Token Ring. Ethernet y Token Ring son estándares respaldados por el organismo IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos), mientras que ARCnet es un estándar de la industria que ha llegado a ser recientemente uno de los estándares del ANSI (Instituto Nacional de Estándares Americanos).

3.1 Redes ARCnet

Producida en los años setenta por Datapoint Corporation, la red de cómputo de recursos conectados (ARCnet) es un estándar aceptado por la industria, aunque no lleva un número estándar de IEEE. ANSI reconoció a ARCnet como estándar formal, lo que la hizo parte de su estándar de LAN ANSI 878.1. Como soporta una velocidad de transferencia de datos de 2.5 Mbps, ARCnet usa una topología lógica de bus y una ligera variación de la topología física de estrella. Cada nodo de la red está conectado a un concentrador pasivo o a uno activo. La NIC en cada computadora está conectada a un cable que a su vez está conectado a un concentrador activo o pasivo. ARCnet se basa en un esquema de paso de señal (token passing) para administrar el flujo de datos entre los nodos de la red. Cuando un nodo está en posesión del token (señal), puede transmitir datos por la red. Todos los nodos, a excepción del receptor pretendido, pasan por alto los datos. Conforme se pasa el token a cada nodo, el nodo puede enviar datos. Ya que cada nodo sólo puede enviar datos cuando tiene el token, en ARCnet no suceden las colisiones que suelen darse en un esquema como el de CSMA/CD. Por lo tanto, ARCnet es menos susceptible a la saturación de la red que Ethernet. Durante algún tiempo ARCnet fue el estándar para LAN más popular; pero por causa en parte a su relativa baja velocidad (2.5 Mbps comparados con los 10 Mbps de Ethernet), casi no se usa para instalaciones nuevas.

3.2 Redes Ethernet

Ethernet, al que también se conoce como IEEE 802.3, es el estándar más popular para las LAN que se usa actualmente. El estándar 802.3 emplea una topología lógica de bus y una topología física de estrella o de bus. Ethernet permite datos a través de la red a una velocidad de 10 Mbps. Ethernet usa un método de transmisión de datos conocido como Acceso Múltiple con Detección de Portadora y Detección de Colisiones (CSMA/CD). Antes de que un nodo envíe algún dato a través de una red Ethernet, primero escucha y se da cuenta si algún otro nodo está transfiriendo información. De no ser así, el nodo transferirá la información a través de la red. Todos los otros nodos escucharán y el nodo seleccionado recibirá la información. En caso de que dos nodos traten de enviar datos por la red al mismo tiempo, cada nodo se dará cuenta de la colisión y esperará una cantidad de tiempo aleatoria antes de volver a hacer el envío. La topología lógica de bus de Ethernet permite que cada nodo tome su turno en la transmisión de información a través de la red. Así, la falla de un solo nodo no hace que falle la red completa.

La técnica más antigua utilizada es la ALOHA , que consiste en que si una estación quiere transmitir una trama , lo hace y espera el tiempo suficiente para que la estación de destino le de tiempo para confirmar la llegada de la trama . Si no llega la confirmación en ese tiempo , la estación vuelve a enviar la trama . Este proceso lo repite hasta que o bien recibe la confirmación o bien lo ha intentado una serie determinada de veces sin conseguir la confirmación . La estación receptora recibe la trama y si detecta que no hay error ( mediante unos códigos ) envía una confirmación . Puede ocurrir que dos tramas se interfieran ( colisión ) y entonces las dos son rechazadas , es decir que el receptor no envía confirmación .

El sistema ALOHA , aunque es muy sencillo , permite pocas cargas en la red ya que si hay muchas tramas circulando a la vez , la probabilidad de que interfieran ( y sean erróneas ) es muy grande .

La eficiencia de ALOHA es grande cuando las distancias entre estaciones es poca , ya que podría implementarse un mecanismo para que todas las estaciones dejaran de transmitir cuando una trama circulara por la red ( ya que la espera sería muy pequeña al ser la distancia poca ) . A esta técnica más sofisticada se le llama CSMA .

Es decir , con CSMA , la estación que desee transmitir escucha el medio para ver si hay ya una trama en él , y si no la hay emite su trama y espera confirmación para cerciorarse de que ha llegado a su destino correctamente . Las colisiones sólo se producirán si dos estaciones emiten tramas casi en el mismo instante .

Para evitar esta última ineficiencia , CSMA hace :

1. El emisor transmite si la línea está libre y si no , se aplica 2 .

2. En caso de que el medio esté ocupado , se espera hasta que esté libre .

3. Si se detecta una colisión , el emisor que la ha detectado envía una señal de interferencia para que todas las estaciones sepan de la colisión y dejen de transmitir ( para dejar de colisionar ) .

4. Después de emitir la interferencia , se espera un poco y se vuelve a emitir la trama .

De esta forma , CSMA sólo desaprovecha el tiempo en que se tarda en detectar una colisión . Dependiendo de la técnica de transmisión , la detección de colisión cambia .

Aunque CSMA/CD es una forma rápida y eficiente para transmitir datos, una red muy cargada podría llegar al punto de saturación. Sin embargo, con una red diseñada adecuadamente, la saturación rara vez es preocupante. Existen tres estándares de Ethernet, 10BASE5, 10BASE2, y 10BASE-T, que definen el tipo de cable de red, las especificaciones de longitud y la topología física que debe utilizarse para conectar nodos en la red.

3.2.1 Especificaciones IEEE 802.3 a 10 Mbps ( Ethernet )

3.2.1.1 Especificación 10base5: Utiliza cable coaxial , topología en bus , señalización digital Manchester , longitud máxima de segmento de cable ( entre cada par de repetidores ) es 500 metros , sólo hay un camino posible entre dos repetidores .

3.2.1.2 Especificación 10base2: similar a la anterior pero con cable más fino y menos costoso .

3.2.1.3 Especificación 10base-t: se usa cable de par trenzado apantallado aunque permite menor distancia , topología en estrella , debido al tipo de cable , las distancias máximas permitidas rondan los 100 metros .

3.2.1.4. Especificación 10 Ancha36: utiliza cable coaxial y banda ancha , cables de unos 2000 metros , modulación por desplazamiento de fase , codificación diferencial .

3.2.1.5. Especificación 10Base-F : fibra óptica , codificación Manchester ,.

3.2.2 Especificaciones IEEE 802.3 a 100 Mbps ( Ethernet a alta velocidad )

S4e utiliza MAC , dos enlaces físicos entre nodos ( cada uno en una dirección ) , pares trenzados apantallados o no apantallados de alta calidad o fibra óptica ., topología en estrella , codificación FDDI .

3.3 Redes Token Ring

Token Ring, también llamado IEEE 802.5, fue ideado por IBM y algunos otros fabricantes. Con operación a una velocidad de 4 Mbps o 16 Mbps, Token Ring emplea una topología lógica de anillo y una topología física de estrella. La NIC de cada computadora se conecta a un cable que, a su vez, se enchufa a un hub central llamado unidad de acceso a multiestaciones (MAU). Token Ring se basa en un esquema de paso de señales (token passing), es decir que pasa un token (o señal) a todas las computadoras de la red. La computadora que esté en posesión del token tiene autorización para transmitir su información a otra computadora de la red. Cuando termina, el token pasa a la siguiente computadora del anillo. Si la siguiente computadora tiene que enviar información, acepta el token y procede a enviarla. En caso contrario, el token pasa a la siguiente computadora del anillo y el proceso continúa. La MAU se salta automáticamente un nodo de red que no esté encendido. Sin embargo, dado que cada nodo de una red Token Ring examina y luego retransmite cada token (señal), un nodo con mal funcionamiento puede hacer que deje de trabajar toda la red. Token Ring tiende a ser menos eficiente que CSMA/CD (de Ethernet) en redes con poca actividad, pues requiere una sobrecarga adicional. Sin embargo, conforme aumenta la actividad de la red, Token Ring llega a ser más eficiente que CSMA/CD.

4.3 Nuevas tecnologías

Existen varias tecnologías nuevas que satisfacen las necesidades de las redes actuales, incluyendo a Fast Ethernet, FDDI, Frame Relay y ATM.

• Fast Ethernet: llamado también 100BASEX, es una extensión del estándar Ethernet que opera a velocidades de 100 Mbps, un incremento 10 veces mayor que el Ethernet estándar de 10 Mbps. La interfaz de distribución de datos por fibra óptica (FDDI) es un estándar para la transferencia de datos por cable de fibra óptica. El estándar ANSI X3T9.5 para FDDI especifica una velocidad de 100 Mbps. Dado que el cable de fibra óptica no es susceptible a la interferencia eléctrica o tan susceptible a la degradación de la señal de red como sucede con los cables de red estándar, FDDI permite el empleo de cables mucho más largos que otros estándares de red. FDDI no contiene bits de prioridad ni de reserva .

FDDI , cuando recibe una trama de testigo , lo cancela y no lo repite hasta que no ha enviado sus tramas de datos ( por lo que no es posible implementar prioridades de esta forma ). FDDI envía un testigo de liberalización cuando ha enviado su última trama de datos , aun cuando no la haya recibido de vuelta del anillo . Mediante unos bits concretos en la trama . el emisor puede detectar que la trama ha sido recibida , que no lo ha sido con éxito o que la estación de destino no existe .

Para permitir algún tipo de compartición de la red entre todas las estaciones , éstas pueden solicitar su inclusión en un turno de rotación de tiempo de acceso síncrono ( igual para todas las estaciones que están "dadas de alta " en este sistema ) . Además , se mantiene el tipo de acceso asíncrono con paso de testigos .

La topología es en anillo . Se utiliza fibra óptica o pares trenzados apantallados o sin apantallar .

• Frame Relay: (retransmisión de tramas) es un servicio orientado a la conexión, para mover datos de un nodo a otro a una velocidad razonable y bajo costo. El frame relay puede verse como una línea virtual rentada. El usuario renta un circuito virtual permanente entre dos puntos y entonces puede enviar tramas o frames (es decir, paquetes) de hasta 1600 bytes entre ellos. Además de competir con las líneas rentadas, el frame relay compite con los circuitos virtuales permanentes de X.25.

• ATM: que significa modo de transferencia asíncrona, es un conjunto de estándares internacionales para la transferencia de datos, voz y video por medio de una red a muy altas velocidades. Puesto que opera a velocidades que van desde 1.5 Mbps hasta 1.5 Gbps, ATM incorpora parte de los estándares Ethernet, Token Ring y FDDI para la transferencia de datos.

4.4 Descripción del modelo OSI

El modelo de referencia OSI es la arquitectura de red actual más prominente. El objetivo de éste es el de desarrollar estándares para la interconexión de sistemas abiertos (Open System Interconnection, OSI). El término OSI es el nombre dado a un conjunto de estándares para las comunicaciones entre computadoras, terminales y redes. OSI es un modelo de 7 capas, donde cada capa define los procedimientos y las reglas (protocolos normalizados) que los subsistemas de comunicaciones deben seguir, para poder comunicarse con sus procesos correspondientes de los otros sistemas. Esto permite que un proceso que se ejecuta en una computadora, pueda comunicarse con un proceso similar en otra computadora, si tienen implementados los mismos protocolos de comunicaciones de capas OSI.

Algunas de las funciones de cada capa o nivel se describen a continuación:

4.1 Nivel de Aplicación: Se definen una serie de aplicaciones para la comunicación entre distintos sistemas, las cuales gestionan:

• Transferencia de archivos (FTP).

• Intercambio de mensajes (correo electrónico).

4.2 Nivel de Presentación:. En esta capa se realizan las siguientes funciones:

• Se da formato a la información para visualizarla o imprimirla.

• Se interpretan los códigos que estén en los datos (conversión de código).

• Se gestiona la encripción de datos.

• Se realiza la compresión de datos.

4.3 Nivel de Sesión: Provee mecanismos para organizar y estructurar diálogos entre procesos de aplicación. Actúa como un elemento moderador capaz de coordinar y controlar el intercambio de los datos. Controla la integridad y el flujo de los datos en ambos sentidos. Algunas de las funciones que realiza son las siguientes:

• Establecimiento de la conexión de sesión.

• Intercambio de datos.

• Liberación de la conexión de sesión.

• Sincronización de la sesión.

• Administración de la sesión.

4.4 Nivel de Transporte: Esta capa asegura que se reciban todos los datos y en el orden adecuado. Realiza un control de extremo a extremo. Algunas de las funciones realizadas son:

• Acepta los datos del nivel de sesión, fragmentándolos en unidades más pequeñas en caso necesario y los pasa al nivel de red.

• Multiplexaje.

• Regula el control de flujo del tráfico de extremo a extremo.

• Reconoce los paquetes duplicados.

4.5 Nivel de Red: En esta capa se determina el establecimiento de la ruta.

• Esta capa mira las direcciones del paquete para determinar los métodos de conmutación y enrutamiento.

• Realiza control de congestión.

4.6 Nivel de Enlace de Datos:

• Detección y control de errores (mediante el empleo del CRC).

• Control de secuencia.

• Control de flujo.

• Control de enlace lógico.

• Control de acceso al medio.

• Sincronización de la trama.

4.7 Nivel Físico.

• Define las características físicas (componentes y conectores mecánicos).

• Define las características eléctricas (niveles de tensión).

• Define las características funcionales de la interfaz (establecimiento, mantenimiento y liberación del enlace físico).

• Solamente reconoce bits individuales, no reconoce caracteres ni tramas multicaracter. Por ejemplo RS-232 y RS-449.

Cableado Estructurado

Introducción

Hay muchas personas que no le dan la suficiente importancia a un cableado para una red, pensando en que se puede improvisar así como en la casa ponemos una extensión de teléfono mas. Tienen la idea de que de la misma manera se pueden conectar mas computadoras en la red de la oficina, pero no es así.

Un sistema de cableado estructurado consiste de 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 con virtualmente 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.

De un buen cableado depende el buen desempeño de una red.

Cableado

Es el medio físico a través del cual se interconectan dispositivos de tecnologías de información para formar una red.

Ensambles para Conexiones Provisionales de Cables

Los ensambles para las conexiones provisionales de cables preconectorizados interconectan los puertos del panel conmutador y/o conectan el equipo de las estaciones de trabajo a las salidas o "outlets" de información. Los ensambles para las conexiones provisionales de cables hacen que el tener que mudar, agregar o cambiar conexiones sea rápido y fácil.

Salidas de Información

Las salidas o "outlets" de información son los puntos de terminación para los cables que están en o cerca de la estación de trabajo. Se clasifican de acuerdo al lugar físico de instalación (montaje empotrado o embutido, montaje sobre la superficie, mueble modular, piso elevado, o que atraviesa), la cantidad de puertos por salida, y los tipos de conectores requeridos.

Productos para la Interconexión

Los productos para la interconexión proveen del medio de terminación para el cableado y al mismo tiempo sientan las bases para administrar los traslados, las adiciones y los cambios. Hay dos tipos de equipo para interconectar: los paneles conmutadores o "patch panels", y los bloques con perforaciones o bloques tipo "punch-down".

Cableado Estructurado

Es el medio físico a través del cual se interconectan dispositivos de tecnologías de información para formar una red, y el concepto estructurado lo definen los siguientes puntos:

• Solución Segura: El cableado se encuentra instalado de tal manera que los usuarios del mismo tienen la facilidad de acceso a lo que deben de tener y el resto del cableado se encuentra perfectamente protegido.

• Solución Longeva: Cuando se instala un cableado estructurado se convierte en parte del edificio, así como lo es la instalación eléctrica, por tanto este tiene que ser igual de funcional que los demás servicios del edificio. La gran mayoría de los cableados estructurados pueden dar servicio por un periodo de hasta 20 años, no importando los avances tecnológicos en las computadoras.

• Modularidad: Capacidad de integrar varias tecnologías sobre el mismo cableado voz, datos, video. Fácil Administración: El cableado estructurado se divide en partes manejables que permiten hacerlo confiable y perfectamente administrable, pudiendo así detectar fallas y repararlas fácilmente.

Tipos de cableado estructurado

Los cableados estructurados se dividen por categorías y por tipo de materiales que se utilizan. La categoría en la que se dio a conocer el cableado estructurado es 5, pero al día de hoy existen categorías superiores, Categoría 5 mejorada “5e” y categoría 6, estas se miden en función de su máxima capacidad de transmisión, a continuación se presenta una tabla con el detalle de las categorías disponibles, su velocidad de transmisión, las topologías que pueden soportar en esa velocidad de transmisión y el tipo de materiales que se requieren para integrarla.

Categoria Obtenida Topologias soportadas Velocidad Max. Distancias Maximas entre Requerimeintos Mínimos Status

De Transferencia Repetidores por norma. De materiales

Posibles a Utilizar

Cat. 3 Voz (Telefonía) Cable y conectores Coaxiales
Arcnet - 2 Mbits. 10 Mbits. 100 Mts. o cable y conectores UTP Obsoleto
Ethernet - 10 Mbits. de menos de 100 Mhz.

Cat. 5 Inferiores y
Fast Ethernet 100 Mbits. 90 Mts. + 10 mts. Cable UTP y conectores Sujeta a

En Patch Cords Categoría 5 de 100 - 150 Mhz. Descontinuarse

Cat. 5e Inferiores y ATM 165 Mbits. 90 Mts. + 10 mts. Cable UTP / FTP y

En Patch Cords 150 conectores Categoría Actual

5e de - 350 Mhz.

Cat. 6 Inferiores y
Gigabit Ethernet 1000 Mbits. 90 Mts. + 10 mts.

En Patch Cords, Con Cable de cobre y conectores Punta

cable de cobre Cat. 6. Categoría 6 y/o Técnológica

1 Km. En Fibra Multimodo Fibra Optica.
2 Km. En Fibra Monomodo

Partes que integran un cableado estructurado

Área de trabajo: Su nombre lo dice todo, Es el lugar donde se encuentran el personal trabajando con las computadoras, impresoras, etc. En este lugar se instalan los servicios (nodos de datos, telefonía, energía electrica, etc.).

Cuarto de Equipo: El cuarto de equipo es un espacio centralizado de uso específico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefónica, equipo de cómputo y/o conmutador de video. Varias o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipo. Los cuartos de equipo se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza, costo, tamaño y/o complejidad del equipo que contienen. Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones. Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo. Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estándares ANSI/TIA/EIA-568-A y ANSI/TIA/EIA-569.

Closet de comunicaciones: Es el punto donde se concentran todas las conexiones que se necesitan en el área de trabajo.

Un cuarto o closet de comunicaciones es el área en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de comunicaciones. El espacio del cuarto de comunicaciones no debe ser compartido con instalaciones eléctricas que no sean de comunicaciones. El cuarto de comunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de comunicaciones, terminaciones de cable y cableado de interconexión asociado.

El diseño de cuartos de comunicaciones debe considerar, además de voz y datos, la incorporación de otros sistemas de información del edificio tales como televisión por cable (CATV), alarmas, seguridad, audio y otros sistemas de comunicaciones. Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de comunicaciones o cuarto de equipo. No hay un límite máximo en la cantidad de cuartos de comunicaciones que puedan haber en un edificio.

Cableado Horizontal: es aquel que viaja desde el área de trabajo hasta el closet de comunicaciones.

El cable horizontal es el medio por el que se transmiten los servicios de comunicaciones. El cable horizontal puede ser un cable no blindado con un par torcido (UTP), un cable blindado con un par torcido (STP), y/o un cable de fibras ópticas. Cada tipo de cable tiene caracteristicas de máximo rendimiento capacidades de aplicación únicas (véase la sección de Requerimientos de Funcionamiento y de Ancho de Banda).

• 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.

El cableado horizontal incluye:

• Las salidas (cajas/placas/conectores) de telecomunicaciones en el área de trabajo. En inglés: Work Area Outlets (WAO).

• Cables y conectores de transición instalados entre las salidas del área de trabajo y el cuarto de telecomunicaciones.

• Páneles de empate (patch) y cables de empate utilizados para configurar las conexiones de cableado horizontal en el cuarto de telecomunicaciones.

El cableado horizontal típicamente:

• Contiene más cable que el cableado del backbone.

Es menos accesible que el cableado del backbone.

Closet de Equipo: En este cuarto se concentran los servidores de la red, el conmutador telefónico, etc. Este puede ser el mismo espacio físico que el del closet de comunicaciones y de igual forma debe ser de acceso restringido.

Instalaciones de Entrada (Acometida): Es el punto donde entran los servicios al edificio y se les realiza una adaptación para unirlos al edificio y hacerlos llegar a los diferentes lugares del edificio en su parte interior. (no necesariamente tienen que ser datos pueden ser las líneas telefónicas, o Back Bone que venga de otro edificio, etc. )

Cableado Vertebral (Back Bone) - Es el medio físico que une 2 redes entre si.

En la siguiente imagen se detalla un edificio con 3 pisos, se trata de simular un edificio corporativo donde existe un considerable numero de nodos o servicios en cada piso, por tanto el cableado se divide en un closet de comunicaciones principal en el piso superior y sub closets en los demás pisos y estos closets se unen con un back bone que corre entre los pisos.

• El cableado horizontal (los puntos 1 y 2) forzosamente tienen que estar considerados en cualquier cableado estructurado por mas pequeño que sea. Estos puntos son los mínimos necesarios.

• El closet de equipo puede ser tan grande o pequeño como se requiera, puede ser desde un pequeño servidor hasta varios servidores unidos entre si.

• Los puntos 4 y 5, La Acometida y El Cableado Vertebral dependen del tamaño de cableado.

La acometida puede no ser necesaria si no requerimos de servicios que viene de la calle para ser incorporados a al red, o esta puede ser tan pequeña como un simple hoyo en la pared para que pase una línea telefónica.

El Back Bone no es necesario a menos de que se deseen unir closets de comunicaciones.

Para detallar mejor en lo consiste el cableado horizontal tenemos la siguiente gráfica:

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la trayectoria que lleva el cableado horizontal, comencemos a estudiarla de derecha a izquierda

• Tenemos el dispositivo que queremos conectar a la red, este puede ser un teléfono, una computadora, o cualquier otro.

• Patch Cord - Debemos de contar con un cable que une este dispositivo a la placa que se encuentra en la pared (en el área de trabajo), este es un cable de alta resistencia ya que esta considerado para ser conectado y desconectado cuantas veces lo requiera el usuario.

• Placa con servicios - Esta placa contiene los conectores donde puede ser conectado el dispositivo, pensando en una red de datos, tendremos un conector RJ45 donde puede ser insertado el plug del cablea, y pensando en un teléfono, pues tendremos un conector RJ11 para insertar ahí el conector telefónico. La misma placa puede combinar servicios (voz, datos, video, etc).

Placa con Servicios Patch Cord Conector Instalado en la placa

El propósito del cableado del backbone es proporcionar 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.

7. Cableado Oculto: Es la parte del cableado que nunca debe ser movida una vez instalada, es el cable que viaja desde el área de trabajo, hasta el closet de comunicaciones donde se concentran

todos los puntos que vienen de las áreas de trabajo. Este puede viajar entubado, en canaletas, escalerrilas, o similares.

8. Panel de Parcheo - Todos los cables que vienen de las áreas de trabajo al llegar al closet de comunicaciones se terminan de alguna manera en la que se puedan administrar. Es esta imagen muestra una regleta que tiene 24 conectores idénticos a los que se tienen instalados en las placas de los servicios que se encuentran en el área de trabajo, esta regleta va fijada en un rack y aquí es donde termina el cableado oculto, de esta manera se garantiza que el cableado que viaja oculto nunca se mueva y no sufra alteraciones.

Cuarto de Equipo y Closet de Comunicaciones

Paneles de Parcheo instalados dentro de los closets

Closet de Comunicaciones Abierto o Cerrado, Gabinete o Rack

9. Patch Cord: Nuevamente viene un patch cord, pero este une al servicio que viene del área de trabajo con el equipo activo, entiéndase por equipo activo

Una vez que el cableado es terminado en ambos extremos, es probado con herramientas altamente confiables que certifican el buen funcionamiento del cableado. Una vez que se pasan todas la pruebas, Si se pasan las pruebas se cierran.

¿Cuándo se justifica instalar un cableado estructurado?

• Cuando se desee tener una red confiable. El cableado, este es el medio físico que interconecta la red y si no se tiene bien instalado ponemos en riesgo el buen funcionamiento de la misma.

• Cuando se desee integrar una solución de largo plazo para la integración de redes. (desde 2 hasta 20 años), Esto significa hacer las cosas bien desde el principio, el cableado estructurado garantiza que pese a las nuevas innovaciones de los fabricantes de tecnología, estos buscan que el cableado estructurado no se altere, ya que este una vez que se instala se convierte en parte del edificio. La media de uso que se considera para un cableado estructurado es de 10 años pudiendo llegar hasta 20.

• Cuando el número de dispositivos de red que se va a conectar justifique la instalación de un cableado estructurado para su fácil administración y confiabilidad en el largo plazo. (de 10 dispositivos de red en adelante). Si hablamos de una pequeña oficina (menos de 10 dispositivos de red), puede ser que la inversión que representa hacer un cableado estructurado no se justifique y por tanto se puede optar por un cableado mas informal instalado de la mejor manera posible.

¿Cuándo se sugiere certificar un cableado estructurado?

Un cableado estructurado puede o no ser certificado, es decir se puede realizar el servicio de certificar que el cableado cumple con todas las normas que se requieren (EIA/TIA 568A/B, TSB 67 entre otras normas) para la transmisión de datos a través de materiales categoría 5 o superior instalados de manera adecuada.

La certificación del cableado la emiten los fabricantes de los materiales que se utilizan para la realización del cableado, y certifican tanto la calidad de sus materiales como la correcta mano de obra aplicada sobre la instalación de los mismos, y esta certificación garantiza el buen funcionamiento del cableado.

Se puede certificar cuando la totalidad de los materiales son categoría 5 (Inclusive la canaleta y/o ductería). Para empresas pequeñas no es muy recomendable realizar esta erogación, ya que es considerable; y un cableado que utilice materiales categoría 5 excepto la ductería (instalada de manera adecuada) puede tener el mismo rendimiento que un cableado certificado categoría 5 a un menor costo.

Este ultimo punto lo determinara las condiciones del edificio, la estética de las oficinas y/o sus requerimientos.

¿Cuales son los inconvenientes que se presentan en una red cuando se improvisa el cableado?

Desempeño muy lento de algunos puntos de la red, o inclusive tiene caídas de servicio. Posibles colisiones de información Nula planeación de crecimiento Fácil acceso a poder alterar el cableado (no existen placas de pared debidamente instaladas, ni tampoco un área restringida dedicada a bloquear el acceso a personas no autorizadas a la parte medular del cableado, el closet de comunicaciones.)

Ventajas de contar con un cableado estructurado debidamente instalado

• Confiabilidad: Desempeño garantizado (Hasta 20 años)

• Modularidad: Prevee Crecimiento. Se planea su instalación con miras a futuro.

• Fácil Administración: Al dividirlo en partes manejables se hace fácil de administrar, se pueden detectar fácilmente fallas y corregirlas rápidamente.

• Seguro: Se cuentan con placas de pared debidamente instaladas y cerradas en las áreas de trabajo, así como un área restringida o un gabinete cerrado que hacen las veces de un closet de comunicaciones, de esta manera se garantiza que el cableado será duradero, que es seguro porque personal no autorizado no tiene acceso a alterar su estructura, por tanto es difícil que la red sea se sujeta de un error de impericia o un sabotaje.

• Estético: Existe una gran variedad de materiales que pueden lograr la perfecta combinación para adaptarse a sus necesidad, desempeño, estética precio.

CONSIDERACIONES DE DISEÑO:

Los costos en materiales, mano de obra e interrupción de labores al hacer cambios en el cableado horizontal pueden ser muy altos. Para evitar estos costos, el cableado horizontal debe ser capaz de manejar una amplia gama de aplicaciones de usuario. La distribución horizontal debe ser diseñada para facilitar el mantenimiento y la relocalización de áreas de trabajo.

El cableado horizontal deberá diseñarse para ser capaz de manejar diversas aplicaciones de usuario incluyendo:

• Comunicaciones de voz (teléfono).

• Comunicaciones de datos.

• Redes de área local.

El diseñador también debe considerar incorporar otros sistemas de información del edificio (por ej. otros sistemas tales como televisión por cable, control ambiental, seguridad, audio, alarmas y sonido) al seleccionar y diseñar el cableado horizontal.

TOPOLOGIA:

El cableado horizontal se debe implementar en una topología de estrella. Cada salida de del área de trabajo de telecomunicaciones debe estar conectada directamente al cuarto de telecomunicaciones excepto cuando se requiera hacer transición a cable de alfombra (UTC).

• No se permiten empates (múltiples apariciones del mismo par de cables en diversos puntos de distribución) en cableados de distribución horizontal.

• Algunos equipos requieren componentes (tales como baluns o adaptadores RS-232) en la salida del área de telecomunicaciones. Estos componentes deben instalarse externos a la salida del área de telecomunicaciones. Esto garantiza la utilización del sistema de cableado estructurado para otros usos.

DISTANCIA DEL CABLE:

La distancia horizontal máxima es de 90 metros independiente del cable utilizado. Esta es la distancia desde el área de trabajo de telecomunicaciones hasta el cuarto de telecomunicaciones. Al establecer la distancia máxima se hace la previsión de 10 metros adicionales para la distancia combinada de cables de empate (3 metros) y cables utilizados para conectar equipo en el área de trabajo de telecomunicaciones y el cuarto de telecomunicaciones.

TIPOS DE CABLE:

Los tres tipos de cable reconocidos por ANSI/TIA/EIA-568-A para distribución horizontal son:

Par trenzado, cuatro pares, sin blindaje (UTP) de 100 ohmios, 22/24 AWG

Par trenzado, dos pares, con blindaje (STP) de 150 ohmios, 22 AWG

Fibra óptica, dos fibras, multimodo 62.5/125 mm

El cable a utilizar por excelencia es el par trenzado sin blindaje UTP de cuatro pares categoría 5 similar al Commscope 55N4. El cable coaxial de 50 ohmios se acepta pero no se recomienda en instalaciones nuevas.

SALIDAS DE AREA DE TRABAJO:

Los ductos a las salidas de área de trabajo (work area outlet, WAO) deben preveer la capacidad de manejar tres cables. Las salidas de área de trabajo deben contar con un mínimo de dos conectores. Uno de los conectores debe ser del tipo RJ-45 bajo el código de colores de cableado T568A (recomendado) o T568B.

Algunos equipos requieren componentes adicionales (tales como baluns o adaptadores RS-232) en la salida del área de trabajo. Estos componentes no deben instalarse como parte del cableado horizontal, deben instalarse externos a la salida del área de trabajo. Esto garantiza la utilización del sistema de cableado estructurado para otros usos.

Adaptaciones comunes en el área de trabajo son, pero no se limitan a:

• Un cable especial para adaptar el conector del equipo (computadora, terminal, teléfono) al conector de la salida de telecomunicaciones.

• Un adaptador en "Y" para proporcionar dos servicios en un solo cable multipar (e.g. teléfono con dos extensiones).

• Un adaptador pasivo (e.g. balun) utilizado para convertir del tipo de cable del equipo al tipo de cable del cableado horizontal.

• Un adaptador activo para conectar dispositivos que utilicen diferentes esquemas de señalización (e.g. EIA 232 a EIA 422).

• Un cable con pares transpuestos.

MANEJO DEL CABLE:

El destrenzado de pares individuales en los conectores y páneles de empate debe ser menor a 1.25 cm. para cables UTP categoría 5.

El radio de doblado del cable no debe ser menor a cuatro veces el diámetro del cable. Para par trenzado de cuatro pares categoría 5 el radio mínimo de doblado es de 2.5 cm.

EVITADO DE INTERFERENCIA ELECTROMAGNETICA:

A la hora de establecer la ruta del cableado de los closets de alambrado a los nodos es una consideración primordial evitar el paso del cable por los siguientes dispositivos:

• Motores eléctricos grandes o transformadores (mínimo 1.2 metros).

• Cables de corriente alterna

• Mínimo 13 cm. para cables con 2KVA o menos

• Mínimo 30 cm. para cables de 2KVA a 5KVA

• Mínimo 91cm. para cables con mas de 5KVA

• Luces fluorescentes y balastros (mínimo 12 centímetros). El ducto debe ir perpendicular a las luces fluorescentes y cables o ductos eléctricos.

• Intercomunicadores (mínimo 12 cms.)

• Equipo de soldadura

• Aires acondicionados, ventiladores, calentadores (mínimo 1.2 metros).

• Otras fuentes de interferencia electromagnética y de radio frecuencia.

Consideraciones de Diseño del Cuarto e Telecomunicaciones

El diseño de un Cuarto de Telecomunicaciones depende de:

• El tamaño del edificio.

• El espacio de piso a servir.

• Las necesidades de los ocupantes.

• Los servicios de telecomunicaciones a utilizarse.

Cantidad de ct:

Debe de haber un mínimo de un CT por edificio, mínimo uno por piso, no hay máximo.

ALTURA:

La altura mínima recomendada del cielo raso es de 2.6 metros.

DUCTOS:

El número y tamaño de los ductos utilizados para accesar el cuarto de telecomunicaciones varía con respecto a la cantidad de áreas de trabajo, sin embargo se recomienda por lo menos tres ductos de 100 milímetros (4 pulgadas) para la distribución del cable del backbone. Ver la sección 5.2.2 del ANSI/TIA/EIA-569. Los ductos de entrada deben de contar con elementos de retardo de propagación de incendio "firestops". Entre TC de un mismo piso debe haber mínimo un conduit de 75 mm.

PUERTAS:

La(s) puerta(s) de acceso debe(n) ser de apertura completa, con llave y de al menos 91 centímetros de ancho y 2 metros de alto. La puerta debe ser removible y abrir hacia afuera (o lado a lado). La puerta debe abrir al ras del piso y no debe tener postes centrales.

POLVO Y ELECTRICIDAD ESTATICA:

Se debe el evitar polvo y la electricidad estática utilizando piso de concreto, terrazo, loza o similar (no utilizar alfombra). De ser posible, aplicar tratamiento especial a las paredes pisos y cielos para minimizar el polvo y la electricidad estática.

CONTROL AMBIENTAL:

En cuartos que no tienen equipo electrónico la temperatura del cuarto de telecomunicaciones debe mantenerse continuamente (24 horas al día, 365 días al año) entre 10 y 35 grados centígrados. La humedad relativa debe mantenerse menor a 85%. Debe de haber un cambio de aire por hora.

En cuartos que tienen equipo electrónico la temperatura del cuarto de telecomunicaciones debe mantenerse continuamente (24 horas al día, 365 días al año) entre 18 y 24 grados centígrados. La humedad relativa debe mantenerse entre 30% y 55%. Debe de haber un cambio de aire por hora.

ILUMINACION:

Se debe proporcionar un mínimo equivalente a 540 lux medido a un metro del piso terminado.

La iluminación debe estar a un mínimo de 2.6 metros del piso terminado. Las paredes deben estar pintadas en un color claro para mejorar la iluminación. Se recomienda el uso de luces de emergencia.

LOCALIZACION:

Con el propósito de mantener la distancia horizontal de cable promedio en 46 metros o menos (con un máximo de 90 metros), se recomienda localizar el cuarto de telecomunicaciones lo más cerca posible del centro del área a servir.

POTENCIA:

Deben haber tomacorrientes suficientes para alimentar los dispositivos a instalarse en los andenes. El estándar establece que debe haber un mínimo de dos tomacorrientes dobles de 110V C.A. dedicados de tres hilos. Deben ser circuitos separados de 15 a 20 amperios. Estos dos tomacorrientes podrían estar dispuestos a 1.8 metros de distancia uno de otro. Considerar alimentación eléctrica de emergencia con activación automática. En muchos casos es deseable instalar un pánel de control eléctrico dedicado a el cuarto de telecomunicaciones. La alimentación específica de los dispositivos electrónicos se podrá hacer con UPS y regletas montadas en los andenes.

Separado de estos tomas deben haber tomacorrientes dobles para herramientas, equipo de prueba etc. Estos tomacorrientes deben estar a 15 cms. del nivel del piso y dispuestos en intervalos de 1.8 metros alrededor del perímetro de las paredes.

El cuarto de telecomunicaciones debe contar con una barra de puesta a tierra que a su vez debe estar conectada mediante un cable de mínimo 6 AWG con aislamiento verde al sistema de puesta a tierra de telecomunicaciones según las especificaciones de ANSI/TIA/EIA-607.

SEGURIDAD:

Se debe mantener el cuarto de telecomunicaciones con llave en todo momento. Se debe asignar llaves a personal que esté en el edificio durante las horas de operación.

Se debe mantener el cuarto de telecomunicaciones limpio y ordenado.

REQUISITOS DE TAMAÑO:

Debe haber al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo por piso y por áreas que no excedan los 1000 metros cuadrados. Instalaciones pequeñas podrán utilizar un solo cuarto de telecomunicaciones si la distancia máxima de 90 metros no se excede.

Area a Servir Edificio Normal	Dimensiones Mínimas del Cuarto deAlambrado
500 m.2 o menos	3.0 m. x 2.2 m.
mayor a 500 m.2, menor a 800 m.2	3.0 m. x 2.8 m.
mayor a 800 m.2, menor a 1000 m.2	3.0 m. x 3.4 m.
Area a Servir Edificio Pequeño	Utilizar para el Alambrado
100 m.2 o menos	Montante de pared o gabinete encerrado.
mayor a 500 m.2, menor a 800 m.2	Cuarto de 1.3 m. x 1.3 m. o Closet angosto de 0.6 m. x 2.6 m.
* Algunos equipos requieren un fondode al menos 0.75 m.

DISPOSICION DE EQUIPOS:

Los andenes (racks) deben de contar con al menos 82 cm. de espacio de trabajo libre alrededor (al frente y detrás) de los equipos y páneles de telecomunicaciones. La distancia de 82 cm. se debe medir a partir de la superficie más salida del andén.

De acuerdo al NEC, NFPA-70 Artículo 110-16, debe haber un mínimo de 1 metro de espacio libre para trabajar de equipo con partes expuestas sin aislamiento.

Todos los andenes y gabinetes deben cumplir con las especificaciones de ANSI/EIA-310. La tornillería debe ser métrica M6. Se recomienda dejar un espacio libre de 30 cm. en las esquinas.

PAREDES:

Al menos dos de las paredes del cuarto deben tener láminas de plywood A-C de 20 milímetros de 2.4 metros de alto. Las paredes deben ser suficientemente rígidas para soportar equipo. Las paredes deben ser pintadas con pintura resistente al fuego, lavable, mate y de color claro.

ESTANDARES RELACIONADOS:

• Estándar ANSI/TIA/EIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales

• Estándar ANSI/TIA/EIA-569 de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales

• Estándar ANSI/TIA/EIA-606 de Administración para la Infraestructura de Telecomunicaciones de Edificios Comerciales

• Estándar ANSI/TIA/EIA-607 de Requerimientos de Puesta a Tierra y Puenteado de Telecomunicaciones de Edificios Comerciales

• Manual de Métodos de Distribución de Telecomunicaciones de Building Industry Consulting Service International

• ISO/IEC 11801 Generic Cabling for Customer Premises

• National Electrical Code 1996 (NEC)

• Código Eléctrico Nacional 1992 (CODEC)