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Universidad Politécnica del Valle del Évora
Carrera: Lic. En Ingeniería En Sistemas Computacionales
Título del proyecto:
Reporte de estancia 2 de Redes
Alumna:
Lourdes Analí Flores Marmolejo
Matricula: 120010100
Grupo: ISC71
Asesor: Juan Jaime Fuentes Uriarte
Leopoldo Sánchez Celis, Angostura, Sinaloa a 25 de Abril del 2014
Índice
Introducción..............................................................................................................1
Marco teórico............................................................................................................2
Concepto de red...................................................................................................2
Clasificación de Redes..........................................................................................2
Características de una red LAN (Redes de Área Local).......................................4
Parámetros básicos de red...................................................................................5
Protocolos de red...............................................................................................5
Tipos de protocolos...........................................................................................5
La dirección IP...................................................................................................8
Nombre de equipo.............................................................................................8
Materiales para una red LAN................................................................................9
Probador de cables multiredes de Categoría 5 UTP, FTP, STP y coaxial.......10
Conector RJ45 de 8 contactos.........................................................................10
Cable UTP Categoría 6, para redes, color azul...............................................12
Cubierta protectora para conector Categoría 5, color azul..............................13
Conector hembra (jack) RJ45 Keystone blanco Categoría 6, para 90°...........14
Ponchadora de impacto para Jack..................................................................15
Medio..................................................................................................................15
El medio de transmisión......................................................................................16
Par trenzado....................................................................................................16
Conexiones.........................................................................................................17
Categorías del cable...........................................................................................17
Organismos y Normas........................................................................................18
Normas para el cableado UTP............................................................................19
Tipos de cables...................................................................................................20
Cable directo....................................................................................................20
Cable cruzado..................................................................................................21
Dispositivos de red..............................................................................................22
El módem.........................................................................................................23
Switch..............................................................................................................23
Router..............................................................................................................24
Velocidades de conexión....................................................................................25
Topologías de Red..............................................................................................25
Topología de Bus.............................................................................................26
Topología en Estrella.......................................................................................27
Topología en Anillo..........................................................................................28
Topología de Malla..........................................................................................29
Topologías Híbridas.........................................................................................30
Desarrollo...............................................................................................................31
Propuesta de mejora..............................................................................................40
Conclusiones..........................................................................................................41
Bibliografía.............................................................................................................42
1
Introducción
Este documento tiene como finalidad dar a conocer el desarrollo de la
segunda estancia que se realizó en la carrera de Ingeniería en Sistemas
Computacionales de la Universidad Politécnica del Valle del Évora.
Las prácticas profesionales se constituyen en una oportunidad para
desarrollar habilidades y actitudes tendientes a que el (la) estudiante logre un
desempeño profesional competente.
Forman un ejercicio guiado y supervisado donde se ponen en práctica los
conocimientos adquiridos durante el proceso formativo del estudiante. Permiten
aplicar teorías a situaciones y problemáticas reales que contribuyen a la formación
profesional del alumno (a). [1]
El objetivo de una estancia es darle oportunidad al estudiante de validar uno
o dos tópicos de su carrera, de acuerdo al área de especialización de su
licenciatura o ingeniería. [2]
Esta estancia está enfocada al tema de las redes, estas se definen como un
conjunto de ordenadores intercomunicados entre sí que utilizan distintas
tecnologías de hardware/software. Las tecnologías que utilizan (tipos de cables,
de tarjetas, dispositivos...) y los programas (protocolos) varían según la dimensión
y función de la propia red. De hecho, una red puede estar formada por sólo dos
ordenadores, aunque también por un número casi infinito; muy a menudo, algunas
redes se conectan entre sí creando, por ejemplo, un conjunto de múltiples redes
interconectadas, es decir, lo que conocemos por Internet. [3]
A lo largo del contenido se dará a conocer el desarrollo de esta estancia,
donde se describirá cada una de las actividades que se realizaron.
2
Marco teórico
Concepto de red
Una red informática es un conjunto de dispositivos interconectados entre sí
a través de un medio, que intercambian información y comparten recursos.
Básicamente, la comunicación dentro de una red informática es un proceso en el
que existen dos roles bien definidos para los dispositivos conectados, emisor y
receptor, que se van asumiendo y alternando en distintos instantes de tiempo.
También hay mensajes, que es lo que estos roles intercambian. La
estructura y el modo de funcionamiento de las redes informáticas actuales están
definidos en varios estándares, siendo el más extendido de todos los modelos
TCP/IP, basados en el modelo de referencia o teórico OSI. [4]
Clasificación de Redes
Considerando el tamaño o la envergadura de una red, podemos clasificarlas de la
siguiente manera:
PAN (Personal Area Network) o red de área personal: Está conformada por
dispositivos utilizados por una sola persona. Tiene un rango de alcance de unos
pocos metros. WPAN (Wireless Personal Area Network) o red inalámbrica de área
personal: es una red PAN que utiliza tecnologías inalámbricas como medio.
LAN (Local Area Network) o red de área local: Es una red cuyo rango de
alcance se limita a un área relativamente pequeña, como una habitación, un
edificio, un avión, etc. No integra medios de uso público. [4]
Las redes LAN se pueden conectar entre ellas a través de líneas telefónicas y
ondas de radio.
3
Las estaciones de trabajo y los ordenadores personales en oficinas
normalmente están conectados en una red LAN, lo que permite que los usuarios
envíen o reciban archivos y compartan el acceso a los archivos y a los datos.
Cada ordenador conectado a una LAN se llama un nodo.
Cada nodo (ordenador individual) en un LAN tiene su propia CPU con la
cual ejecuta programas, pero también puede tener acceso a los datos y a los
dispositivos en cualquier parte en la LAN. Esto significa que muchos usuarios
pueden compartir dispositivos caros, como impresoras láser, así como datos. Los
usuarios pueden también utilizar la LAN para comunicarse entre ellos, enviando E-
mail o chateando. [5]
WLAN (Wireless Local Area Network) o red de área local inalámbrica: Es una
red LAN que emplea medios inalámbricos de comunicación. Es una configuración
muy utilizada por su escalabilidad y porque no requiere instalación de cables.
CAN (Campus Area Network) o red de área de campus: Es una red de
dispositivos de alta velocidad que conecta redes de área local a través de un área
geográfica limitada, como un campus universitario, una base militar, etc. No utiliza
medios públicos.
MAN (Metropolitan Area Network) o red de área metropolitana: Es una red de
alta velocidad (banda ancha) que da cobertura en un área geográfica más extensa
que un campus, pero aun así, limitada.
WAN (Wide Area Network) o red de área amplia: Se extiende sobre un área
geográfica extensa empleando medios de comunicación poco habituales, como
satélites, cables interoceánicos, fibra óptica, etc. Utiliza medios públicos.
VLAN: Es un tipo de red LAN lógica o virtual, montada sobre una red física, con el
fin de incrementar la seguridad y el rendimiento. En casos especiales, gracias al
protocolo 802.11Q (también llamado QinQ), es posible montar redes virtuales
4
sobre redes WAN. Es importante no confundir esta implementación con la
tecnología VPN. [4]
Características de una red LAN (Redes de Área Local)
Interconexión local de una o varias computadoras y periféricos.
Su capacidad de funcionamiento es limitada (200 m en edificios u oficinas).
Puede alcanzar 1 km de distancia utilizando repetidores.
Mantienen la red en forma privada y con un ancho de banda.
Comparte hardware y software.
Permite el mismo manejo de la base de datos mediante la instalación de
programas específicos en los computadores que lo requieran donde se
puede centralizar los movimientos y la información para el manejo de la
gestión empresarial.
Utiliza una sola conexión telefónica o de ancho de banda para todas las
computadoras conectadas en la red.
Capacidad de 1 Mbps a 1Gbps.
Su servicio utiliza conexión de fibra óptica, cable coaxial y cable telefónico.
Maneja tecnología broadcast (difusión). [6]
5
Parámetros básicos de red
Protocolos de red
Son las reglas y especificaciones técnicas que siguen los dispositivos
conectados en red para poder comunicarse y transferirse información unos a
otros. El protocolo más utilizado actualmente, tanto en redes locales como en
Internet es el TCP/IP. El protocolo TCP/IP. Está formado por dos protocolos, el
TCP (transmision control protocol), y el IP (Internet protocol). El primero se
encarga de la transmisión de paquetes de información (división, secuenciación,
seguridad de transmisión, y recomposición de la información), y el segundo sirve
para identificar los equipos y direccionar la información para que llegue a su
destino. Sobre estos protocolos deberán funcionar otros, como el HTTP, para
gestionar el intercambio de páginas web, y también el FTP encargado de la
transferencia de ficheros. [7]
Tipos de protocolos
Dentro de las redes informáticas se conoce bajo el nombre de protocolo al
lenguaje, que es un conjunto de reglas formales, que permiten la comunicación de
distintas computadoras entre sí. Dentro de las distintas redes, como Internet,
existen numerosos tipos de protocolos, entre ellos:
TPC/IP: Este es definido como el conjunto de protocolos básicos para la
comunicación de redes y es por medio de él que se logra la transmisión de
información entre computadoras pertenecientes a una red. Gracias al protocolo
TCP/IP los distintos ordenadores de una red se logran comunicar con otros
diferentes y así enlazar a las redes físicamente independientes en la red virtual
conocida bajo el nombre de Internet. Este protocolo es el que provee la base para
los servicios más utilizados como por ejemplo transferencia de ficheros, correo
electrónico y login remoto.
6
TCP (Transmision Control Protocol): Este es un protocolo orientado a las
comunicaciones y ofrece una transmisión de datos confiable. El TCP es el
encargado del ensamble de datos provenientes de las capas superiores hacia
paquetes estándares, asegurándose que la transferencia de datos se realice
correctamente.
HTTP (Hypertext Transfer Protocol): Este protocolo permite la recuperación de
información y realizar búsquedas indexadas que permiten saltos intertextuales de
manera eficiente. Por otro lado, permiten la transferencia de textos de los más
variados formatos, no sólo HTML. El protocolo HTTP fue desarrollado para
resolver los problemas surgidos del sistema hipermedial distribuidos en diversos
puntos de la red.
FTP (File Transfer Protocol): Este es utilizado a la hora de realizar transferencias
remotas de archivos. Lo que permite es enviar archivos digitales de un lugar local
a otro que sea remoto o al revés. Generalmente, el lugar local es la PC mientras
que el remoto el servidor.
SSH (Secure Shell): Este fue desarrollado con el fin de mejorar la seguridad en
las comunicaciones de internet. Para lograr esto el SSH elimina el envío de
aquellas contraseñas que no son cifradas y codificando toda la información
transferida.
UDP (User Datagram Protocol): El protocolo de datagrama de usuario está
destinado a aquellas comunicaciones que se realizan sin conexión y que no
cuentan con mecanismos para transmitir datagramas. Esto se contrapone con el
TCP que está destinado a comunicaciones con conexión. Este protocolo puede
resultar poco confiable excepto si las aplicaciones utilizadas cuentan con
verificación de confiabilidad.
7
SNMP (Simple Network Management Protocol): Este usa el Protocolo de
Datagrama del Usuario (PDU) como mecanismo para el transporte. Por otro lado,
utiliza distintos términos de TCP/IP como agentes y administradores en lugar de
servidores y clientes. El administrador se comunica por medio de la red, mientras
que el agente aporta la información sobre un determinado dispositivo.
TFTP (Trivial File Transfer Protocol): Este protocolo de transferencia se
caracteriza por sencillez y falta de complicaciones. No cuenta con seguridad
alguna y también utiliza el Protocolo de Datagrama del Usuario como mecanismo
de transporte.
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Este protocolo está compuesto por una
serie de reglas que rige la transferencia y el formato de datos en los envíos de
correos electrónicos. SMTP suele ser muy utilizado por clientes locales de correo
que necesiten recibir mensajes de e-mail almacenados en un servidor cuya
ubicación sea remota.
ARP (Address Resolution Protocol): Por medio de este protocolo se logran
aquellas tareas que buscan asociar a un dispositivo IP, el cual está identificado
con una dirección IP, con un dispositivo de red, que cuenta con una dirección de
red física. ARP es muy usado para los dispositivos de redes locales Ethernet. Por
otro lado, existe el protocolo RARP y este cumple la función opuesta a la recién
mencionada. [8]
8
La dirección IP
Cada equipo conectado a una red dispone de un identificador único,
denominado dirección IP. La tabla 1 muestra las direcciones IP que están
formadas por 4 cifras separadas por un punto, cada una puede tomar valores de 0
a 255, es decir, los mismos valores que puede tomar un byte. [7]
Dirección IP (v4). Está formada por 4 bytes de la forma 192.168.0.1
192 168 0 1
1100 000 1010 1000 0000 0000 0000 0001
1ºbyte 2º byte 3º byte 4º byte
Tabla 1. Direcciones IP formada por 4 bytes
Nombre de equipo
La imagen 1. Muestra un ejemplo de cómo asignar un nombre al equipo en
la red, e incorporarnos a un grupo de trabajo o dominio. Eso se hace en el cuadro
de propiedades del equipo.
Equipo -> Botón derecho -> Propiedades -> Cambiar configuración -> Pestaña
“Nombre de Equipo” -> Cambiar -> Aceptar.
Después de esto, siempre hay que reiniciar para que los cambios se apliquen. [7]
9
Imagen 1. Asignar un nombre al equipo
Materiales para una red LAN
Los materiales que utilizamos para la realización de estas estancias fueron los
siguientes:
Imagen 2.Probador para cables UTP, FTP, STP y coaxial
10
Probador de cables multiredes de Categoría 5 UTP, FTP, STP y coaxial
La imagen 2 muestra un probador para cables multiredes UTP, FTP, STP y
coaxial. Un probador de cable se utiliza para verificar que todas las conexiones
destinadas existen y que no haya conexiones no deseadas en el cable que se está
probando. Cuando una conexión destinada falta que se dice que está "abierto"
(como en circuito abierto). Cuando una conexión involuntaria existe, se dice que
es un "corto" (como en el circuito corto). Si una conexión "va al lugar equivocado"
que se dice que es "mala conexión" (la conexión tiene dos defectos: está abierto al
contacto correcto y en cortocircuito a un contacto incorrecto).
Imagen 3. Conectores RJ45 de 8 contactos
Conector RJ45 de 8 contactos
La imagen 3 muestra los conectores RJ-45 (registered jack 45) estos son
una interfaz física comúnmente usada para conectar redes de cableado
estructurado, (categorías 4, 5, 5e, 6 y 6a). Es parte del Código Federal de
Regulaciones de Estados Unidos. Posee ocho pines o conexiones eléctricas, que
normalmente se usan como extremos de cables de par trenzado.
Es utilizada comúnmente con estándares como TIA/EIA-568-B, que define la
disposición de los pines o wiring pinout.
11
Una aplicación común es su uso en cables de red Ethernet, donde suelen usarse 8
pines (4 pares). Otras aplicaciones incluyen terminaciones de teléfonos (4 pines o
2 pares).
Imagen 4. Pinzas para pelar cable UTP
Pinza para pelar cable Categoría 5 UTP, FTP y STP
La imagen 4 muestra las pinzas que se utilizaron, esta es una herramienta
que sirve para pelar cables eléctricos sin cortar el hilo interior; consiste en unas
tenazas, semejantes a unos alicates, con una cuchilla en una de las puntas que no
llega a hacer una incisión completa.
Imagen 5. Pinza telefónica metálica profesional, para conectores RJ12 y RJ45
Pinza telefónica metálica profesional, para conectores RJ12 y
RJ45
12
La imagen 5 muestra las pinzas que se utilizaron para ponchar los cables,
esta herramienta permite unir el cable con la terminal RJ-45 y que de esta forma el
cable no se salga y quede bien ponchado y seguro para una buena comunicación
por medio de un cable cruzado o directo.
Ya sea para ponchar un cable cruzado o directo, se debe seguir unas
normas establecidas por la ANSI/TIA/EIA para el respectivo orden de los cables
como lo son EIA/TIA 568-A y EIA/TIA 568-B, cada par de cables debe estar
ordenado de forma correcta como lo dicen estas normas para que pueda haber
comunicación. Para que esto sea posible la ponchadora permite unir tanto la
terminal RJ-45 y el cable para que no se salga y este ponchado de forma correcta,
se ingresa el cable metido en la terminal y allí en la ponchadora presionar con
fuerza para que queden unidos.
Imagen 6. Cable UTP
Cable UTP Categoría 6, para redes, color azul
El nombre correcto es cable de par trenzado, esto es debido a que se trata
de una funda plástica externa blindada o no blindada, que contiene un conjunto de
8 cables que se encuentran trenzados entre sí de dos en dos, básicamente de la
forma blanco/verde - verde, blanco/naranja - naranja, blanco/café - café y
blanco/azul -azul, lo anterior no indica que al momento de su uso sea del mismo
modo, sino que se combinan según las necesidades.
13
Este cable permite ser utilizado para la transmisión de datos en las redes
informáticas, así como de señales telefónicas.
La forma en que se encuentran trenzados permite que se eliminen ciertas
interferencias electromagnéticas del ambiente y de los demás cables con que
compartan trayectoria, el término blindado o apantallado como también se le
conoce, significa que entre la funda exterior y el conjunto de cables trenzados,
existe un recubrimiento de capa metálica que elimina aún más la interferencia, con
lo que se reduce todavía más la interferencia.
Básicamente se compra por metro o por bobina, la cual viene enrollada en
un carrete de cable UTP de hasta 305 m.
El uso de este tipo de cable, compite contra el uso de ondas de radio para
transmisión de datos en redes locales (Wi-Fi). [9]
Imagen 7. Cubierta protectora para conector Categoría 5, color azul
Cubierta protectora para conector Categoría 5, color azul
En la imagen 7 se muestra una cubierta para conector RJ45, con esta
cubierta de goma en color azul, se puede conseguir un acabado más profesional
en el montaje de los cables de una red. Está cubierta tapa el empalme del cable
con el conector de RJ45. También protege el cable de agresiones externas.
Protege la conexión en las torsiones y movimientos del cable
Protege la uñeta del plug RJ45
Fortalece la unión del cable con el conector. [10]
14
Imagen 8. Conector hembra (jack) RJ45 Keystone blanco Categoría 6, para 90°
Conector hembra (jack) RJ45 Keystone blanco Categoría 6, para 90°
La imagen 8 muestra los conectores Jack RJ45 o conector RJ45 hembra
son dispositivos muy importantes y muy utilizados en sistemas de cableado
estructurado ya que los mismos se utilizan tanto en la plaqueta de pared
ubicada en el puesto de trabajo, como en las pacheras ubicadas en el cuarto de
comunicaciones y hasta en los centros de cómputos.
Un Jack RJ45 o conector RJ45 hembra se define como un conector
modular de 8 posiciones (8P8C) y se compone por una parte frontal en donde
se conectan los conectores RJ45 macho vistos en la edición anterior, y por una
parte trasera a la cual se conecta el cable de distribución.
Las presentaciones más comunes son las de Jack RJ45 de tipo 110 o
Jack RJ45 de tipo “tool less” que no requieren de una herramienta para realizar
el montaje, aunque también pueden encontrarse en otros formatos. [11]
15
Imagen 9 Ponchadora de impacto
Ponchadora de impacto para Jack
En la imagen 9 se muestra una ponchadora de impacto, esta es una
herramienta de punción con carga de resorte utilizado para empujar los hilos entre
los pines de metal, permitiendo pelar al mismo tiempo el revestimiento del cable.
Esto asegura una buena conexión eléctrica del cable con los pines que se
encuentran dentro del Jack. La herramienta de punción también corta cualquier
exceso de alambre. [12]
Medio
El medio es la conexión que hace posible que los dispositivos se relacionen
entre sí. Los medios de comunicación pueden clasificarse por tipo de conexión
como guiados o dirigidos, en donde se encuentran: el cable coaxial, el cable de
par trenzado (UTP/STP) y la fibra óptica; y no guiados, en donde se encuentran
las ondas de radio (Wi-Fi y Bluetooth), las infrarrojas y las microondas. Los medios
guiados son aquellos conformados por cables, en tanto que los no guiados son
inalámbricos. [4]
16
El medio de transmisión
El medio de transmisión es el medio físico por el cual se transmiten los
datos desde la computadora fuente a la computadora destino. El elemento físico
sobre el cual está implementada la Capa Física del Modelo de Referencia OSI es
conocido como medio de transmisión. Una forma muy común para transportar los
datos es almacenar dicha información en un soporte magnético, usualmente un
disco flexible, y transportarlo físicamente hasta la máquina destino que tendrá la
capacidad de acceder a ella utilizando una unidad de disco flexible. [13]
Par trenzado
Es el medio de transmisión más antiguo y más utilizado. El mismo consiste
en dos alambres de cobre aislados, generalmente de 0.5-0.9 mm de diámetro. Los
alambres se tuercen en forma helicoidal. La forma trenzada del cable se usa para
disminuir la interferencia eléctrica con respecto a los pares cercanos que se
encuentran a su alrededor.
La aplicación más común del par trenzado se encuentra en el sistema
telefónico. Mediante el par trenzado los teléfonos se conectan a los centros de
conmutación del sistema telefónico. La distancia que se puede recorrer con estos
cables es de varios kilómetros, sin necesidad de ampliar las señales, sin embargo,
es necesario incluir repetidores en distancias más largas.
Cuando hay muchos pares trenzados colocados paralelamente que
recorren distancias considerables, como podrían ser el caso de los cables de un
edificio de apartamentos, estos se cubren y se protegen mediante pantallas
protectoras y recubrimientos especiales. Los pares dentro de estos agrupamientos
podrían sufrir interferencias mutuas si no estuvieran trenzados.
17
Los pares trenzados se pueden usar tanto para transmisión analógica como
digital y su ancho de banda depende del calibre del alambre y de otras
características constructivas. Debido a su adecuado comportamiento y bajo costo,
los pares trenzados se utilizan ampliamente y es probable que su presencia
permanezca por muchos años [13]
A continuación se muestra una clasificación de las conexiones de acuerdo al tipo
de cableado y los dispositivos con los que se debe conectar
Conexiones
Un cable cruzado se usa para
conectar un:
•Router con un Router
•Hub con un HUB.
•Switch con un Switch.
•PC con una PC.
•Router con una PC.
Un cable directo se usa para
conectar un:
•Router con un Switch.
•Router con un HUB.
•Hub con un Switch.
•Hub con una PC.
•Switch con una PC.
[14]
Categorías del cable
Cableado de categoría 1:
Descrito en el estándar EIA/TIA 568B. El cableado de Categoría 1 se utiliza para
comunicaciones telefónicas y no es adecuado para la transmisión de datos.
Cableado de categoría 2:
El cableado de Categoría 2 puede transmitir datos a velocidades de hasta 4 Mbps.
Cableado de categoría 3:
El cableado de Categoría 3 se utiliza en redes 10BaseTy puede transmitir datos a
velocidades de hasta 10 Mbps.
18
Cableado de categoría 4:
El cableado de Categoría 4 se utiliza en redes TokenRing y puede transmitir datos
a velocidades de hasta 16 Mbps.
Cableado de categoría 5:
El cableado de Categoría 5 puede transmitir datos a velocidades de hasta 100
Mbps. O 100 BaseT.
Cableado de categoría 6:
Redes de alta velocidad hasta 1Gbps
(Equipos). [15]
Organismos y Normas
ANSI: Instituto nacional americano de normalización (ANSI. Organización Privada
sin fines de lucro fundada en 1918, la cual administra y coordina el sistema de
estandarización voluntaria del sector privado de los Estados Unidos
EIA: Asociación de industrias electrónicas (EIA). Fundada en 1924. Desarrolla
normas y publicaciones sobre las principales áreas técnicas: los componentes
electrónicos, electrónica del consumidor, información electrónica, y
telecomunicaciones.
TIA: Asociación de la industria de las telecomunicaciones. Fundada en 1985
después del rompimiento del monopolio de AT&T. Desarrolla normas de cableado
industrial voluntario para muchos productos de las telecomunicaciones y tiene más
de 70 normas preestablecidas.
ISO: Organización Internacional de Normalización. Organización no
gubernamental creada en 1947 a nivel Mundial, de cuerpos de normas nacionales,
con más de 140 países.
IEEE: Instituto de ingeniería eléctrica y electrónica (IEEE). Principalmente
responsable por las especificaciones de redes de área local como 802.3 Ethernet,
802.5 TokenRing, ATM y las normas de GigabitEthernet. [16]
19
Normas para el cableado UTP
Existen dos normas para el cableado estructurado la norma /EIA/TIA-568-A
y la norma TIA/EIA-568-B. La intención de estos estándares es proveer una serie
de prácticas recomendadas para el diseño y la instalación de sistemas de
cableado que soporten una amplia variedad de los servicios existentes, y la
posibilidad de soportar servicios futuros que sean diseñados considerando los
estándares de cableado.
La norma ANSI/EIA/TIA-568-A es el documento principal que regula todo lo
concerniente a edificios comerciales donde también se hacen algunas
recomendaciones para:
Las topologías.
La distancia máxima de los cables.
El rendimiento de los componentes.
Las tomas y los conectores de telecomunicaciones.
También se pretende que el cableado de telecomunicaciones especificado
soporte varios tipos de edificios y aplicaciones de usuario considerando que los
edificios tienen las siguientes características:
Una distancia entre ellos de hasta 3 km.
Un espacio de oficinas de hasta 1.000.000 m2.
Una población de hasta 50.000 usuarios individuales.
Las aplicaciones que emplean el sistema de cableado de telecomunicaciones
incluyen, pero no están limitadas a: voz, datos, texto, video e imágenes.
La norma TIA/EIA-568-B pretende definir estándares que permitan el diseño
e implementación de sistemas de cableado estructurado para edificios de oficinas,
20
y entre edificios de campus universitarios.
La mayor parte del estándar se ocupa de definir los tipos de cables,
distancias, conectores, arquitecturas de sistemas de cableado, estándares para
los terminales y características de prestación, requerimientos de instalación del
cableado, y métodos de comprobación de los cables instalados. La imagen 10
muestra la diferencia que existe entre estos dos estándares. [17]
Imagen 10.Normas del cable
Tipos de cables
Cable directo
En la imagen 11 se muestra la configuración del cable directo de red, este
cable sirve para conectar dispositivos desiguales, como un computador con un
hub o switch. En este caso ambos extremos del cable deben tener la misma
distribución. No existe diferencia alguna en la conectividad entre la distribución
568B y la distribución 568A siempre y cuando en ambos extremos se use la
misma, en caso contrario hablamos de un cable cruzado.
El esquema más utilizado en la práctica es tener en ambos extremos la
distribución 568B. [18]
21
Imagen 11. Cable directo
Cable cruzado
En la imagen 12 se muestra la configuración de los colores para realizar un
cable de conexión cruzada, este cable cruzado sirve para conectar dos
dispositivos igualitarios, como 2 computadoras entre sí, para lo que se ordenan los
colores de tal manera que no sea necesaria la presencia de un hub. Actualmente
la mayoría de hubs o switches soportan cables cruzados para conectar entre sí.
Algunas tarjetas de red les es indiferente que se les conecte un cable cruzado o
normal, ellas mismas se configuran para poder utilizarlo PC-PC o PC-Hub/switch.
Para crear un cable cruzado que funcione en 10/100baseT, un extremo del
cable debe tener la distribución 568A y el otro 568B. Para crear un cable cruzado
que funcione en 10/100/1000baseT, un extremo del cable debe tener la
distribución Gigabit Ethernet (variante A), igual que la 568B, y el otro Gigabit
Ethernet (variante B1). [18]
22
Imagen 12. Cable cruzado
Dispositivos de red
Los dispositivos conectados a una red informática pueden clasificarse en
dos tipos: los que gestionan el acceso y las comunicaciones en una red
(dispositivos de red), como módem, router, switch, access point, bridge, etc.; y los
que se conectan para utilizarla (dispositivos de usuario final), como computadora,
notebook, tablet, teléfono celular, impresora, televisor inteligente, consola de
videojuegos, etc.
Los que utilizan una red, a su vez, pueden cumplir dos roles (clasificación
de redes por relación funcional): servidor, en donde el dispositivo brinda un
servicio para todo aquel que quiera consumirlo; o cliente, en donde el dispositivo
consume uno o varios servicios de uno o varios servidores. Este tipo de
arquitectura de red se denomina cliente/ servidor.
Por otro lado, cuando todos los dispositivos de una red pueden ser clientes
y servidores al mismo tiempo y se hace imposible distinguir los roles, estamos en
presencia de una arquitectura punto a punto o peer to peer. En Internet coexisten
diferentes tipos de arquitecturas. [4]
El módem
Un módem es un periférico utilizado para transferir información entre varios
equipos a través de un medio de transmisión por cable (por ejemplo las líneas
telefónicas). Los equipos funcionan digitalmente con un lenguaje binario (una serie
de ceros y unos), pero los módem son analógicos. Las señales digitales pasan de
un valor a otro. No hay punto medio o a mitad de camino. Es un " todo o nada"
(uno o cero). Por otra parte, las señales analógicas no evolucionan "paso a paso"
sino en forma continua. [19]
23
Los modems no solo facilitan el proceso de transmisión, proporcionan
además una serie de características adicionales que ayudan en la comunicación.
Entre ellas están: el rediscado automático cuando el número está ocupado,
contestar llamadas, la selección automática de la velocidad de conexión, el envío y
recepción de fax, y en algunos casos la capacidad de aceptar mensajes de voz. La
velocidad bruta de transmisión es una de las características primordiales de los
módems, puesto que de ella depende el tiempo requerido para transferir un
archivo. [13]
Switch
Un switch es un dispositivo de propósito especial diseñado para resolver
problemas de rendimiento en la red, debido a anchos de banda pequeños y
embotellamientos. El switch puede agregar mayor ancho de banda, acelerar la
salida de paquetes, reducir tiempo de espera y bajar el costo por puerto.
Opera en la capa 2 del modelo OSI y reenvía los paquetes en base a la dirección
MAC.
El switch segmenta económicamente la red dentro de pequeños dominios
de colisiones, obteniendo un alto porcentaje de ancho de banda para cada
estación final. No están diseñados con el propósito principal de un control íntimo
sobre la red o como la fuente última de seguridad, redundancia o manejo.
Al segmentar la red en pequeños dominios de colisión, reduce o casi
elimina que cada estación compita por el medio, dando a cada una de ellas un
ancho de banda comparativamente mayor. [20]
Router
24
Un router es un dispositivo de interconexión de redes informáticas que
permite asegurar el enrutamiento de paquetes entre redes o determinar la ruta que
debe tomar el paquete de datos.
Cuando un usuario accede a una URL, el cliente web (navegador) consulta al
servidor de nombre de dominio, el cual le indica la dirección IP del equipo
deseado.
La estación de trabajo envía la solicitud al router más cercano, es decir, a la
pasarela predeterminada de la red en la que se encuentra. Este router determinará
así el siguiente equipo al que se le enviarán los datos para poder escoger la mejor
ruta posible. Para hacerlo, el router cuenta con tablas de enrutamiento
actualizadas, que son verdaderos mapas de los itinerarios que pueden seguirse
para llegar a la dirección de destino. Existen numerosos protocolos dedicados a
esta tarea. [21]
Información
Comprende todo elemento intercambiado entre dispositivos, tanto de
gestión de acceso y comunicación, como de usuario final (texto, hipertexto,
imágenes, música, video, etc.). [4]
Velocidades de conexión
La velocidad a la cual viaja la información en una red está dada por la
velocidad máxima que soporta el medio de transporte. Entre los medios más
comunes podemos afirmar que la fibra óptica es la más veloz, con
aproximadamente 2 Gbps; después le sigue el par trenzado, con 100 Mbps a 1000
25
Mbps; y por último, las conexiones Wi-Fi, con 54 Mbps en promedio. Las
velocidades pueden variar de acuerdo con los protocolos de red utilizados [4].
El cable Cat 6 es probado para una frecuencia de 250 MHz. Esta alta
frecuencia le permite a las redes con cables Cat 6 operar a 1000 Mbps o 1 gigabit
de velocidad. En cualquier caso, los cables son compatibles, pudiendo correr los
más lentos en las redes ethernet más viejas sin ningún problema. [22]
Topologías de Red
Una topología de red es la estructura de equipos, cables y demás
componentes en una red. Es un mapa de la red física. El tipo de topología utilizada
afecta al tipo y capacidades del hardware de red, su administración y las
posibilidades de expansión futura.
La topología es tanto física como lógica:
1.- La topología física describe cómo están conectados los componentes físicos de
una red.
2.- La topología lógica describe el modo en que los datos de la red fluyen a través
de componentes físicos.
Existen cinco topologías básicas:
1.- Bus. Los equipos están conectados a un cable común compartido.
2.- Estrella. Los equipos están conectados a segmentos de cable que se
extienden desde una ubicación central, o concentrador.
3.- Anillo. Los equipos están conectados a un cable que forma un bucle alrededor
de una ubicación central.
4.- Malla. Los equipos de la red están conectados entre sí mediante un cable.
5.- Híbrida. Dos o más topologías utilizadas juntas.
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Topología de Bus
En la imagen 13 se muestra la topología de bus, en esta topología todos los
equipos de una red están unidos a un cable continuo, o segmento, que los conecta
en línea recta. En esta topología en línea recta, el paquete se transmite a todos los
adaptadores de red en ese segmento.
Importante:
Los dos extremos del cable deben tener terminadores.
Todos los adaptadores de red reciben el paquete de datos.
Imagen 13. Topología de bus
Topología en Estrella
En la imagen 14 se muestra una topología en estrella, en esta topología los
segmentos de cable de cada equipo en la red están conectados a un componente
centralizado, o concentrador. Un concentrador es un dispositivo que conecta
varios equipos juntos.
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Imagen 14: Topología en Estrella
En una topología en estrella, las señales se transmiten desde el equipo, a
través del concentrador, a todos los equipos de la red. A mayor escala, múltiples
LANs pueden estar conectadas entre sí en una topología en estrella.
Una ventaja de la topología en estrella es que si uno de sus equipos falla,
únicamente este equipo es incapaz de enviar o recibir datos. El resto de la red
funciona normalmente. El inconveniente de utilizar esta topología es que debido a
que cada equipo está conectado a un concentrador, si éste falla, fallará toda la
red. Además, en una topología en estrella, el ruido se crea en la red.
Topología en Anillo
En la imagen 15 se muestra la topología en anillo, los equipos están
conectados con un cable de forma circular. A diferencia de la topología de bus, no
hay extremos con terminaciones. Las señales viajan alrededor del bucle en una
dirección y pasan a través de cada equipo, que actúa como repetidor para
amplificar la señal y enviarla al siguiente equipo.
28
Topología 15: Topología en Anillo
A mayor escala, en una topología en anillo múltiples LANs pueden
conectarse entre sí utilizando el cable coaxial ThickNet o el cable de fibra óptica.
La ventaja de una topología en anillo es que cada equipo actúa
como repetidor, regenerando la señal y enviándola al siguiente equipo,
conservando la potencia de la señal.
Topología de Malla
En la imagen 16 se muestra una topología de malla, en la topología de
malla cada equipo está conectado a cada uno del resto de equipos por un cable
distinto. Esta configuración proporciona rutas redundantes a través de la red de
forma que si un cable falla, otro transporta el tráfico y la red sigue funcionando.
29
Imagen 16: Topología de Malla
Topologías Híbridas
En la imagen 17 se muestra el modelo de una topología híbrida, en esta se
combinan dos o más topologías para formar un diseño de red completo. Raras
veces, se diseñan las redes utilizando un solo tipo de topología. Por ejemplo, es
posible que desee combinar una topología en estrella con una topología de bus
para beneficiarse de las ventajas de ambas.
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Importante: En una topología híbrida, si un solo equipo falla, no afecta al resto de
la red. [23]
Imagen 17: Topología Híbrida
.
Desarrollo
En esta estancia se tuvo la oportunidad de aplicar el conocimiento adquirido
sobre redes a lo largo de 7 cuatrimestres, en la Universidad Politécnica del Valle
del Évora, en la cual se trabajó sobre la estructura de la red.
Se estuvo trabajando 8 horas semanales durante 12 semanas en las que se
elaboró la red de la planta baja de esta universidad.
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Se realizó la topología estrella para la estructuración de la red del
laboratorio de cómputo, en el cual se trabajó tres días a la semana.
Como se muestra en la fotografía 1 y 2 lo primero que se realizo fue
absorber el agua de las tuberías con la aspiradora, una vez que se hizo esto con
una guía se le envolvió un trapo para meterlo en la tuberías, con eso quedaría
más seco su interior.
Un error que se tuvo al querer sacar el trapo de una de las tuberías fue que
se quedó dentro.
Fotografía 1.Limpieza de agua en las tuberías
32
Fotografía 2. Sacando el agua con el trapo
El medio que se utilizó para la estructuración de la red fue el cable UTP
categoría 6 trenzado de cuatro pares en colores banco naranja, naranja, blanco
verde, verde, blanco azul, azul, blanco café y café.
El cable UTP lo conectábamos de un extremo al pc y del otro al switch, para
llevar un mejor orden, se le ponía un número a cada uno de los lados del cable,
así se podían identificar más fácilmente.
Algunas veces al momento de cortar el cable quedaba más largo o corto lo
cual hacia que se desperdiciara cable, también a la hora de meter el cable por las
tuberías se quedaba atorado y se tenía que sacar y meter de nuevo con mucho
cuidado de que no se volviera atorar.
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Fotografía 3. Cable UTP
Para conectar las pcs con los switches se utilizó un cable de conexión
directa, la imagen 18 muestra el orden de los colores que se utilizaron en ambos
extremos.
Cable directo (568B - 568B)
En el cable directo ambos extremos tienen una clavija RJ-45 montada según la
configuración T568-B.
Extremo1
Extremo2
Imagen 18. Configuración T568-B.
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En la fotografía 4 se muestra el conector RJ45 de 8 pines que se utilizó
para el cableado, antes de comenzar a acomodar los colores del cable se tenía
que meter una capuchita para cubrir el conector, se tuvo algunos errores a la hora
de ponchar el conector ya que en ocasiones al meterlo se movían los colores del
cable y se desperdiciaban los conectores y se tenía que volver hacer.
Fotografía 4. Cable ponchado
En la fotografía 5 se muestra la verificación del cable, para saber funcionaba bien
se utilizó un probador, en el cual se debía conectar cada extremo del cable y si
prendían todos los foquitos de color verde, significaba que el cable si funcionaba.
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Fotografía 5. Probando cable
Cuando se terminó de poner todo el cableado y clasificarlos por números a
cada cable en el centro de cómputo, se conectaron al switch, la fotografía 6
muestra como quedaron los cables conectados al switch.
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Fotografía 6. Cables conectados al switch
Cuando se terminó de poner todos los cables en el laboratorio de cómputo,
se comenzó a meter los cables por las tuberías del piso y la pared, se debían
meter con cuidado ya que se llegaban atorar y se tenían que sacar y volver a
meter, en ocasiones se doblaban mucho los cables y no se podían reutilizar.
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Fotografía 7. Cajas
Se debían meter dos cables por cada una de las cajas situadas en el suelo
y la pared, cuando se tenían los dos cables, se marcaban y se ponían los
conectores Jack RJ45, se hacia la configuración de la letra B.
Cuando se encontraban todos los cables ordenados, se ponchaban con una pinza,
La fotografía 8 muestra el conector Jack RJ45 y el acomodo de los colores.
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Fotografía 8. Conector Jack RJ45
Cuando se tenían los dos conectores ya instalados, se debían colocar dentro de
Placa Keystone de dos cavidades, para conector jack RJ45, color blanco.
En la imagen 9 se muestra como quedaron conectados los conectores Jack RJ45
a las placas.
Con esta última actividad se finalizó la estancia en la universidad politécnica del
valle del Évora.
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Fotografía 9. Placa Keystone de dos cavidades, para conector jack RJ45, color
blanco.
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Propuesta de mejora
Cuando se estaba realizando las estancias en la planta baja de la
universidad, se logró notar que las tuberías no se encontraban bien instaladas con
se marcaba en el plano, tampoco en el auditorio de la Universidad habían tuberías
externas ni subterráneas, por lo tanto fue imposible llevar el cableado hacia esa
instalación.
Cuando se quiso hacer la configuración de las Vlans en los en los switches
y el router no se pudo lograr, ya que nunca se le agrego IPs a las computadoras,
por lo cual no se pudo hacer la conexión en estos dispositivos.
Otra cosa que me gustaría también agregar es que cada cable tenga una
etiqueta especial así llevaría un orden mejor, también que las placas keystone de
los conectores Jack estén al tope del piso ya que al estar sobre las pueden llegar
a quebrar lo cual implicaría cambiarlas, también pienso que en vez de que en cada
salón se encuentren dos conectores para la computadora, pienso que sería mejor
que hubiera más internet inalámbrico, ya que de esta manera pueden tener todos
acceso a él, ya que con la red que se encuentra hoy no alcanza para todos y se
pone limitado.
También que en vez de sostener con cinta los cables, hubiera sido mejor
sujetarlos con cinchos para que se vea más ordenado y más profesional la
instalación.
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Conclusiones
Como conclusión personal sobre la realización de esta segunda estancia
puedo decir que me dejo más conocimiento sobre el tema de las redes, tal como el
ponchar un cable de acuerdo a la normas que se establezcan, se puede decir que
ya tenemos un concepto claro de lo que es una red, es un conjunto de equipos
(computadoras y/o dispositivos) conectados por medio de cables, señales, ondas
o cualquier otro método de transporte de datos, que
comparten información(archivos), recursos (CD-ROM, impresoras, etc.) y servicios
(acceso a internet, e-mail, chat, juegos), etc.
También se aprendió más sobre las principales tipos de redes según el
área, por ejemplo la red LAN (Local Área Network): que son las redes que se
localizan en un edificio o campus. Su extensión es de algunos kilómetros. Muy
usadas para la interconexión de computadores personales y estaciones de trabajo,
MAN (Metropolitan Área Network): La red MAN abarca desde un grupo de oficinas
corporativas cercanas a una ciudad y no contiene elementos de conmutación, los
cuales desvían los paquetes por una de varias líneas de salida potenciales, WAN
(Wide Área Network): Esta red comúnmente está compuesta por varias LAN
interconectadas en una extensa área geográfica por medio de fibra óptica o
enlaces aéreos, como satélites.
Otra cosa que se vio también fue los tipos de topologías que hay, como la
topología de estrella, topología de bus, topología de anillo, topología malla y las
topologías hibridas, que constan de dos topologías unidas.
Realizar estas estancias deja una experiencia en la vida, ya que esto solo
se realiza pocas ocasiones, el trabajar en equipo te das cuenta que no es fácil,
porque no siempre existirán las mismas ganas de trabajar en todos, lo cual a
veces será difícil realizar las actividades.
Esto deja una satisfacción en uno mismo, el saber que se logra un logro
más en la carrera y en la vida.
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