domingo, 3 de abril de 2011

TECNOLOGIA Y SISTEMA DE COMUNICACION Y ENRUTAMIENTO

Hub
Es el dispositivo que tiene la capacidad de integrar distintos tipos de cable de señal, arquitectura o tipos de red. Su función consiste en regenerar y retemporizar las señales de red. Hay dos tipos de hub: inteligentes, en los que se puede monitorizar el tráfico de cada puerto, configurarlo, etc., y los pasivos que únicamente conectan.


Router
El router o encaminador es un dispositivo de hardware para interconexión de red de computadoras que opera en la capa tres (nivel de red). Este dispositivo permite asegurar el enrutamiento de paquetes entre redes o determinar la ruta que debe tomar el paquete de datos, es decir es el encargado de analizar paquete por paquete desde el origen hasta el destino y busca el camino más corto de uno a otro. De esta forma transmite la información.
 


Switch
Un switch es un administrador inteligente del ancho de banda que funciona básicamente como un repartidor de señales, segmenta la red y, hace que la transmisión de datos sea más eficiente, es decir, pasa los datos de un segmento a otro, de acuerdo con la dirección MAC de destino de los datagramas en la red.


REPETIDORES
Los repetidores son componentes que actúan a nivel puramente físico (N1) y sirven para ampliar el alcance de la red. Simplemente repiten (y con ello amplían / regeneran) la señal recibida sin actuar a nivel lógico, esto es, sin realizar ningún control o análisis de la misma y sin aislar segmentos de la red. A nivel lógico son únicamente una parte más del medio (un trozo de cable, o parte del aire). Algunos permiten cambiar de medio físico (no de velocidad).


CONCENTRADORES
Los concentradores (hubs) son repetidores con varios puertos. Un concentrador simula un único segmento Ethernet entre todas las estaciones que se conectan a él. Como cualquier otro repetidor actúan a nivel físico (N1) retransmitiendo las tramas que se reciben en un puerto a todos los puertos restantes, independientemente de que estén libres u ocupados, por lo que también propagan las colisiones. Todos los puertos de un concentrador deben ser de la misma velocidad. En los inicios de Fast Ethernet, dado el alto coste de los conmutadores, aparecieron concentradores de doble velocidad (dual-speed hubs) que en realidad eran dos concentradores unidos internamente por un puente..

ESTRUCTURAS Y CONFIGURACION DE MEDIO DE TRANSMISION FISICO

-Cable coaxial-

·         TIPOS DE CABLE COAXIAL

THICK (grueso). Normalmente como "cable amarillo", fue el cable coaxial utilizado en la mayoría de las redes. Su capacidad en términos de velocidad y distancia es grande, pero el coste del cableado es alto y su grosor no permite su utilización en canalizaciones con demasiados cables. Este cable es empleado en las redes de área local conformando con la norma10 Base 5.

THIN (fino). Este cable se empezó a utilizar para reducir el coste de cableado de la redes. Su limitación está en la distancia máxima que puede alcanzar un tramo de red sin regeneración de la señal. Sin embargo el cable es mucho más barato y fino que el thick y, por lo tanto, solventa algunas de las desventajas del cable grueso. Este cable es empleado en las redes de área local conformando con la norma 10 Base 2.

El cable coaxial en general solo se puede utilizar en conexiones Punto a Punto o dentro de los racks.








MODELOS DE CABLE COAXIAL
  • Cable estándar Ethernet, de tipo especial conforme a las normas IEEE 802.3 10 BASE 5. Se denomina también cable coaxial "grueso", y tiene una impedancia de 50 Ohmios. El conector que utiliza es del tipo "N".
  • Cable coaxial Ethernet delgado, denominado también RG 58, con una impedancia de 50 Ohmios. El conector utilizado es del tipo BNC.
  • Cable coaxial del tipo RG 62, con una impedancia de 93 Ohmios. Es el cable estándar utilizado en la gama de equipos 3270 de IBM, y también en la red ARCNET. Usa un conector BNC.
  • Cable coaxial del tipo RG 59, con una impedancia de 75 Ohmios. Este tipo de cable lo utiliza, en versión doble, la red WANGNET, y dispone de conectores DNC y TNC







-Par trenzado-

Es el tipo de cable más común y se originó como solución para conectar teléfonos, terminales y ordenadores sobre el mismo cableado. Cada cable de este tipo está compuesto por un serie de pares de cables trenzados. Los pares se trenzan para reducir la interferencia entre pares adyacentes. Normalmente una serie de pares se agrupan en una única funda de color codificado para reducir el número de cables físicos que se introducen en un conducto.
El número de pares por cable son 4, 25, 50, 100, 200 y 300. Cuando el número de pares es superior a 4 se habla de cables multipar.


TIPOS DE CABLE TRENZADO

NO APANTALLADO (UTP): Es el cable de par trenzado normal y se le referencia por sus siglas en inglés UTP (Par Trenzado no Apantallado). Las mayores ventajas de este tipo de cable son su bajo costo y su facilidad de manejo. Sus mayores desventajas son su mayor tasa de error respecto a otros tipos de cable, así como sus limitaciones para trabajar a distancias elevadas sin regeneración.
Para las distintas tecnologías de red local, el cable de pares de cobre no apantallado se ha convertido en el sistema de cableado más ampliamente utilizado.
Estándar EIA-568 en el adendum TSB-36 diferencia tres categorías distintas para este tipo de cables:
  • Categoría 3: Admiten frecuencias de hasta 16 Mhz y se suelen usar en redes IEEE 802.3 10BASE-T y 802.5 a 4 Mbps
  • Categoría 4: Admiten frecuencias de hasta 20 Mhz y se usan en redes IEEE 802.5 Token Ring y Ethernet 10BASE-T para largas distancias
  • . Categoría 5: Admiten frecuencias de hasta 100 Mhz y se usan para aplicaciones como TPDDI  y FDDI entre otras.
Los cables de categoría 1 y 2 se utilizan para voz y transmisión de datos de baja capacidad (hasta 4Mbps). Este tipo de cable es el idóneo para las comunicaciones telefónicas, pero las velocidades requeridas hoy en día por las redes necesitan mejor calidad.

Las características generales del cable UTP son:

Tamaño: El menor diámetro de los cables de par trenzado no apantallado permite aprovechar más eficientemente las canalizaciones y los armarios de distribución. El diámetro típico de estos cables es de 0'52 mm.
Peso: El poco peso de este tipo de cable con respecto a los otros tipos de cable facilita el tendido.
Flexibilidad: La facilidad para curvar y doblar este tipo de cables permite un tendido más rápido así como el conexionado de las rosetas y las regletas.
Instalación: Debido a la amplia difusión de este tipo de cables, existen una gran variedad de suministradores, instaladores y herramientas que abaratan la instalación y puesta en marcha.
Integración: Los servicios soportados por este tipo de cable incluyen:
  • Red de Area Local ISO 8802.3 (Ethernet) y ISO 8802.5 (Token Ring)
  • Telefonía analógica
  • Telefonía digital
  • Terminales síncronos
  • Terminales asíncronos
  • Líneas de control y alarmas

APANTALLADO (STP): Cada par se cubre con una malla metálica, de la misma forma que los cables coaxiales, y el conjunto de pares se recubre con una lámina apantallante. Se referencia con sus siglas en inglés STP (Shield Twiested Pair / Par Trenzado Apantallado).
La lamina apantallante reduce la tasa de error, pero incrementa el costo al requerirse un proceso de fabricación más costoso.


UNIFORME (FTP): Cada uno de los pares es trenzado uniformemente durante su creación. Esto elimina la mayoría de las interferencias entre cables y además protege al conjunto de los cables de interferencias exteriores. Se realiza un apantallamiento global de todos los pares mediante una lámina externa apantallante. Esta técnica permite tener características similares al cable apantallado con unos costes por metro ligeramente inferior. Este es usado dentro de la categoria 5 y 5e (Hasta 100 Mhz).








-Cable de fibra óptica-
Este cable está constituido por uno o más hilos de fibra de vidrio, cada fibra de vidrio consta de:
  • Un núcleo central de fibra con un alto índice de refracción.
  • Una cubierta que rodea al núcleo, de material similar, con un índice de refracción ligeramente menor.
  • Una envoltura que aísla las fibras y evita que se produzcan interferencias entre fibras adyacentes, a la vez que proporciona protección al núcleo. Cada una de ellas está rodeada por un revestimiento y reforzada para proteger a la fibra.
La luz producida por diodos o por láser, viajan a través del núcleo debido a la reflexión que se produce en la cubierta, y es convertida en señal eléctrica en el extremo receptor.
La fibra óptica es un medio excelente para la transmisión de información porque tiene: gran ancho de banda, baja atenuación de la señal, integridad, inmunidad a interferencias electromagnéticas, alta seguridad y larga duración. Su mayor desventaja es su costo de producción superior al resto de los tipos de cable, debido a necesitarse el empleo de vidrio de alta calidad y la fragilidad de su manejo en producción. La terminación de los cables de fibra óptica requiere un tratamiento especial que ocasiona un aumento de los costes de instalación.
Uno de los parámetros más característicos de las fibras es su relación entre los índices de refracción del núcleo y de la cubierta que depende también del radio del núcleo y que se denomina frecuencia fundamental o normalizada; también se conoce como apertura numérica y es adimensional. Según el valor de este parámetro se pueden clasificar los cables de fibra óptica en dos clases:
  • Monomodo. Cuando el valor de la apertura numérica es inferior a 2,405, un único modo electromagnético viaja a través de la línea y por tanto ésta se denomina monomodo. Sólo se propagan los rayos paralelos al eje de la fibra óptica, consiguiendo el rendimiento máximo,
  • Ancho de banda hasta 50 ghz.
  • Velocidades 622mbps
  • Alcance de transmisión de:100km
  • Este tipo de fibras necesitan el empleo de emisores láser para la inyección de la luz, lo que proporciona un gran ancho de banda y una baja atenuación con la distancia, por lo que son utilizadas en redes metropolitanas y redes de área extensa. Por contra, resultan más caras de producir y el equipamiento es más sofisticado.
  • Multimodo. Cuando el valor de la apertura numérica es superior a 2,405, se transmiten varios modos electromagnéticos por la fibra, denominándose por este motivo fibra multimodo.
Las fibras multimodo son las más utilizadas en las redes locales por su bajo coste.
Diámetros fibra óptica multimodo: 62.5/125 Y 100/140 MICRAS
DISTANCIAS DE TRANSMISION: 2.4 KM.
VELOCIDADES: 10Mbps, 16Mbps, 100Mbps,155Mbps



TIPOS DE MULTIMODO
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  • Con salto de índice. La fibra óptica está compuesta por dos estructuras que tienen índices de refracción distintos. La señal de longitud de onda no visible por el ojo humano se propaga por reflexión.
  •  
  • ANCHO DE BANDA ALCANZADO 10KHZ
  • Con índice gradual. El índice de refracción aumenta proporcionalmente a la distancia radial respecto al eje de la fibra óptica. Es la fibra más utilizada.y proporciona un ancho de banda de hasta 1 GHz
  • ANCHO DE BANDA :DE HASTA 1GHZ

LAS CARACTERISTICAS GENERALES DE LA FIBRA OPTICA SON:

ANCHO DE BANDA: es mucho mayor que los cables (UTP y FTP) y el coaxial .Actualmente se estan utilizando velocidades de 1.7 Gbps en las redes publicas, pero la utilización de frecuencias mas altas como la luz visible permitira alcanzar los 39Gbps.
Distancia: La baja atenuación de la señal óptica permite realizar tendidos de fibra óptica sin necesidad de repetidores.
Integridad de datos: tiene una frecuencia de errores o ber (BIT error data) de 10exponente a la -11 esta características permiten que los protocolos de alto nivel no necesitan implantar procedimientos de alta corrección.
En condiciones normales, una transmisión de datos por fibra óptica tiene una frecuencia de errores o BER (BIT Error Rate) menor de 10 E-11. Esta característica permite que los protocolos de comunicaciones de alto nivel, no necesiten implantar procedimientos de corrección de errores por lo que se acelera la velocidad de transferencia.
Duración: La fibra óptica es resistente a la corrosión y a las altas temperaturas. Gracias a la protección de la envoltura es capaz de soportar esfuerzos elevados de tensión en la instalación.
Seguridad: Debido a que la fibra óptica no produce radiación electromagnética, es resistente a las acciones intrusivas de escucha. Para acceder a la señal que circula en la fibra es necesario partirla, con lo cual no hay transmisión durante este proceso, y puede por tanto detectarse.
La fibra también es inmune a los efectos electromagnéticos externos, por lo que se puede utilizar en ambientes industriales sin necesidad de protección especial.




TOPOLOGIA DE RED DE UNA AREA LOCAL

Los nodos de red (las computadoras), necesitan estar conectados para comunicarse. A la forma en que están conectados los nodos se le llama topología.



·         Lógica
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.



·         Física
La topología física es la disposición física actual de la red, la manera en que los nodos están conectados unos con otros.





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.





 

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.
 

 

 

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. 

 

 

 

Red Hibrido

La topología híbrida es el conjunto de todas las anteriores. Su implementación se debe a la complejidad de la solución de red, o bien al aumento en el número de dispositivos, lo que hace necesario establecer una topología de este tipo. Las topologías híbridas tienen un costo muy elevado debido a su administración y mantenimiento, ya que cuentan con segmentos de diferentes tipos, lo que obliga a invertir en equipo adicional para lograr la conectividad deseada.