INSTALACION FISICA DE UNA RED

Los medios de transmisión

Nos ocuparemos en esta unidad del nivel físico de la red, es decir, de las funciones y

especificaciones de la primera capa del modelo de referencia OSI. Sin embargo, la

instalación de red no solo implica cables y conectores. La red debe extenderse por

la instalación de una vivienda o una oficina, lo que hace que el despliegue del sistema

de cableado sea más complejo que la simple confección de los cables por donde via-

jará la señal de red. El medio de transmisión es el soporte físico que facilita el transporte de la información y supone una parte fundamental en la comunicación de datos. La calidad de la transmi-

sión dependerá de sus características físicas, mecánicas, eléctricas, etc. El transporte, según hemos visto, puede ser mecánico, eléctrico, óptico, electromagnéti-co, etc. El medio debe ser adecuado para la transmisión de la señal física con objeto de producir la conexión y la comunicación entre dos dispositivos.

Los cables de pares y metálicos

Vamos a incluir en este apartado todos los medios de transmisión que utilizan canales

conductores metálicos para la transmisión de la señal, y que están sujetos tanto a la ley

de Ohm, como a las leyes fundamentales que rigen el electromagnetismo. Los cables de pares están formados por pares de filamentos metálicos y constituyen el modo más simple y económico de todos los medios de transmisión. Sin embargo, presen-tan algunos inconvenientes: cuando se sobrepasan ciertas longitudes, hay que acudir al uso de repetidores para restablecer el nivel eléctrico de la señal. Tanto la transmisión como la recepción utilizan un par de conductores que, si no

están apantallados, son muy sensibles a interferencias y diafonías producidas por

la inducción electromagnética de unos conductores en otros (motivo por el que en

ocasiones percibimos conversaciones telefónicas ajenas en nuestro teléfono).

Un modo de subsanar estas interferencias consiste en trenzar los pares de modo que las

intensidades de transmisión y recepción anulen las perturbaciones electromagnéticas

sobre otros conductores próximos. Esta es la razón por la que este tipo de cables se

llaman cables de pares trenzados. Existen fundamentalmente dos tipos:

Cable UTP ( Alma de cablede plástico encable UTP)

UTP son las siglas de Unshielded Twisted Pair. Es un cable de pares trenzado

y sin recubrimiento metálico externo, de modo que es sensible a las interferencias.

Es importante guardar la numeración de los pares, ya que de lo contrario el efecto

del trenzado no será efi caz disminuyendo sensiblemente o incluso impidiendo

la capacidad de transmisión. Es un cable barato, fl exible y sencillo de instalar.

Cable STP ( Malla metálica protectora encable STP)

STP son las siglas de Shielded Twisted Pair. Este cable es semejante al UTP pero

se le añade un recubrimiento metálico para evitar las interferencias externas. Este

recubrimiento debe ser conectado a la tierra de la instalación. Por tanto, es un cable

más protegido, pero menos fl exible que el UTP. El sistema de trenzado es idéntico

al del cable UTP.

Sistemas de fibra óptica

La fibra óptica permite la transmisión de señales luminosas. La fibra, que suele ser de vidrio

u otros materiales plásticos, es insensible a interferencias electromagnéticas externas. La luz

ambiental es una mezcla de señales de muchas frecuencias distintas, por lo que no es una bue-

na fuente de señal portadora luminosa para la transmisión de datos. Son necesarias fuentes

especializadas: fuentes láser y diodos LED.

El cable de fibra óptica consta básicamente de un núcleo, un revestimiento y una cubier-

ta externa protectora.

Sistemas inalámbricos

Estos sistemas se utilizan en las redes de área local
por la comodidad y flexibilidad que presentan: no son necesarios complejos sistemas de cableado, los pues-tos de la red se pueden desplazar sin grandes proble-mas, etc. Sin embargo, su velocidad de transmisión no es muy alta y sus parámetros de transmisión están legislados por las administraciones públicas, que los restringen.El medio de transmisión en los enlaces de radio es elespacio libre, con o sin atmósfera, a través de ondas electromagnéticas que se propagan a la velocidad de la luz. Para llevar a cabo la transmisión se utiliza un sistema de antenas emisoras y receptoras.De modo general, cuanto mayor es la frecuencia de la señal que se emite, tanto más sensible es a algunos problemas, de modo que la dis-tancia máxima entre las antenas emisora y receptora debe ser menor para garantizar una comunicación íntegra.
La propagación por el medio atmosférico produce en ocasiones problemas de trans-
misión provocados por los agentes meteorológicos. Estos efectos negativos se pueden
comprobar fácilmente en las emisiones televisivas cuando las condiciones climáticas no
son favorables en forma de interferencias, nieve, rayas, doble imagen, etc.

Dispositivos de conexión de cables

Los cables que forman parte de una red de transmisión de datos no pueden utilizarse si
la señal eléctrica no entra en ellos debidamente. De esta función se ocupan los conec-
tores, que no son más que interfaces que adecuan la señal del cable a la interfaz del
receptor.Frecuentemente, los conectores de una misma familia se duplican en forma de «macho»
o «hembra», que deben acoplarse mecánicamente en la instalación.

Conectores para redes

El conector es la interfaz entre el cable y el DTE o el DCE de un sistema de comunica-
ción, o entre dos dispositivos intermedios en cualquier parte de la red. En una LAN, los
conectores conectan los cables a las tarjetas de red.

RJ11, RJ12, RJ45.
Estos conectores se suelen utilizar con cables UTP, STP y otros cables
de pares. Para estos cables habíamos definido distintas clases y categorías, que son
también heredadas por los conectores. Por tanto, al adquirir los conectores se debe
especificar la categoría del cable que se pretende utilizar con ellos.
AUI, DB15.
Utilizados en la formación de topologías en estrella con cables de pares,
o para la conexión de transceptores a las estaciones.
 BNC.
Se utiliza con cable coaxial fino, típico de Ethernet. Mantiene la estructura
coaxial del cable en cada conexión.
Coaxial.
Es el modo natural de conectar una estación en un bus de cable coaxial.
 DB25 y DB9.
Son conectores utilizados para transmisiones serie.
En el caso de redes inalámbricas no podemos hablar de conectores sino de antenas de
radiación. En cada extremo de la comunicación debe haber una antena o varias, depen-
diendo de la tecnología utilizada. Por tanto, las antenas, realizan la función de transcepto-
res puesto que convierten la señal eléctrica de los circuitos electrónicos en ondas de radio.

Conectores para fibra óptica

Los conectores más comunes utilizados en instalaciones de fibra óptica para redes de
área local son los conectores ST y SC . En redes FDDI suele utilizarse el co-

nector de tipo MIC.

Herramientas utilizadas en la conectorización

La creación de las conexiones de la red debe ser realizada con sumo cuidado. La ma-
yor parte de los problemas de las redes de área local, una vez que han entrado en su
régimen de explotación, se relacionan directamente con problemas en los cables o en
los conectores.Cuanto mayor sea la velocidad de transmisión de las señales de la red tanto mayor será la necesidad de calidad en los conectores y las conexiones que conforman.
Antes de su utilización, cada cable construido debe ser probado para asegurarse de
que cumple con las especificaciones de calidad requeridas en la instalación. Por tanto,
si no se tiene seguridad en la construcción del cable con sus conectores incluidos, el
cable debe rechazarse.

La tarjeta de red

El adaptador de red, tarjeta de red o NIC (Network Interface Card) es el elemento
fundamental en la composición de la parte física de una red de área local. Cada adap-
tador de red es una interfaz entre el hardware y la red.
El adaptador puede venir o no incorporado con la plataforma hardware básica del siste-
ma. En algunos ordenadores personales hay que añadir una tarjeta separada, indepen-
diente del sistema, para realizar la función de adaptador de red. Esta tarjeta se inserta
en el bus de comunicaciones del ordenador personal convenientemente configurada. Un
equipo puede tener una o más tarjetas de red para permitir distintas configuraciones o
poder atacar con el mismo equipo distintas redes.

Descripción y conexión del adaptador

La conexión de la tarjeta de red al hardware del sistema sobre el que se soporta el host

de comunicaciones se realiza a través de la interfaz de conexión. Cada ordenador

transfiere internamente la información entre los distintos componentes (CPU, memoria,

periféricos) en paralelo a través de un bus interno. Los distintos componentes, especial-

mente algunos periféricos y las tarjetas, se conectan a este bus a través de unos conec-

tores llamados slots de conexión, que siguen unas especificaciones concretas.

Por tanto, un slot es el conector físico en donde se «pincha» la tarjeta. Es imprescindible

que la especificación del slot de conexión coincida con la especificación de la interfaz

de la tarjeta.

Configuración de las tarjetas de red

No todos los adaptadores de red sirven para todas las redes. Existen tarjetas apropia-
das para cada tecnología de red: Ethernet, Token Ring, FDDI, redes inalámbricas, etc.
Algunas tarjetas que sirven para el mismo tipo de red se parametrizan de acuerdo con
ciertas especificaciones. Por ejemplo, una tarjeta Ethernet puede estar configurada para
transmitir a 10 Mbps o 100 Mbps, si está preparada para ello, dependiendo del tipo de
red Ethernet a la que se vaya a conectar. También se puede elegir el tipo de conexión:
10Base2, 10Base5, 10BaseT, 100BaseT, 1000BaseT, etc.

Red Ethernet

Ethernet es la red de norma IEEE 802.3, que utiliza el protocolo de acceso al medio

CSMA/CD en el que las estaciones están permanentemente a la escucha del canal y,

cuando lo encuentran libre de señal, efectúan sus transmisiones. Esto puede llevar a una

colisión que hará que las estaciones suspendan sus transmisiones, esperen un tiempoaleatorio, transmitan una trama de aviso (jam frame) y vuelvan a intentarlo.

describe el proceso de contención CSMA/CD.

Si dos nodos en el mismo dominio de colisión se sitúan muy alejados, es posible que no

puedan detectar si se produce una colisión y no procederán a la retransmisión de los

datos. El problema en la detección se produce porque hay un retardo en la propagación

de la señal eléctrica por los cables, que se incrementa con la longitud del cable y con

la velocidad de transmisión. Esta es la razón por la que la longitud de los segmentos

Ethernet no puede ser tan grande como se desee.

Tipos de Ethernet

El modo en que las tramas IEEE 802.3 son puestas en el medio de transmisión físico de-
pende de las especificaciones de hardware y de los requerimientos del tipo de cableado
elegido. Se definen para ello varios subestándares, todos ellos integrados dentro de la
IEEE 802.3. Algunos de estos subestándares se describen en la Tabla 2.6.
En algunas instalaciones de alto rendimiento ya se está instalando Ethernet 10G, que
sería la red con tecnología Ethernet a 10 Gbps, mayoritariamente sobre fibra, aunque

hay algunos intentos con éxito utilizando cableado trenzado de cobre.

Las colisiones en Ethernet

Cuando Ethernet pone una trama en el bus de la red, esta trama
viaja por todo el bus para alcanzar a todas las estaciones queestán conectadas a él porque cualquiera de ellas, algunas o
todas pueden ser las destinatarias de la información que viaja
en la trama.
Sin embargo, una trama no puede saltar a otra red. Se dice
que la trama se circunscribe a su dominio de colisión, es decir,
una trama solo puede colisionar con otra dentro de su dominio
de colisión pues no puede traspasar esta frontera.

Tecnología Power over Ethernet

Power over Ethernet o abreviadamente PoE es un estándar definido en la noma IEEE

803.af que permite suministrar energía eléctrica a un dispositivo de red a través del

cable de datos de la conexión Ethernet. El consumo del dispositivo alimentado debe ser

muy reducido, pero puede ser suficiente para alimentar por ejemplo una cámara web,

que no necesitaría de una fuente de alimentación alternativa, proporcionándole una

mayor independencia y flexibilidad en su instalación.

Cableado estructurado y certificado

Los cambios que se deben realizar en las instalaciones de red, especialmente en su

cableado, son frecuentes debido a la evolución de los equipos y a las necesidades

de los usuarios de la red. Esto nos lleva a tener en cuenta otro factor importante: la

flexibilidad.

Estructuración del cable

Un sistema de cableado bien diseñado debe tener al menos estas dos cualidades: se-

guridad y flexibilidad. A estos parámetros se le pueden añadir otros, menos exigentes

desde el punto de vista del diseño de la red, como son el coste económico, la facilidad

de instalación, etc.

La estructuración del cable se consigue construyendo módulos independientes que seg-

menten la red completa en subsistemas de red, independientes pero integrados, de

forma que un subsistema queda limitado por el siguiente subsistema. Estos subsistemas

siguen una organización jerarquizada por niveles desde el sistema principal hasta el

último de los subsistemas.

Podemos concluir que el cableado estructurado es una técnica que permite cambiar,

identificar, mover periféricos o equipos de una red con flexibilidad y sencillez. Según

esta definición, una solución de cableado estructurado debe tener dos características:

modularidad, que sirve para construir arquitecturas de red de mayor tamaño sin incre-

mentar la complejidad del sistema, y flexibilidad, que permite el crecimiento no traumá-

tico de la red.

Certificación de la instalación

El correcto funcionamiento del sistema de cableado es tan importante que en muchas

instalaciones se exige la certificación de cada uno de los cables, es decir, se compara

la calidad de cada cable con unos patrones de referencia propuestos por un estándar.

En el caso de los cables de cobre, la norma comúnmente utilizada es la ANSI/TIA/

EIA-TSB-67 del año 1995, la norma EIA/TIA 568 y su equivalente norma ISO IS11801.

certificación de una instalación significa que todos los cables que la componen cum-

plen con esos patrones de referencia y, por tanto, se tiene la garantía de que cumplirán

las exigencias para las que fueron diseñados.A modo de ejemplo, los parámetros comúnmente probados para los cables UTP 

Dispositivos certificadores

La certificación del cable se realiza con una maquinaria especial que realiza los tests

apropiados de manera automática o semiautomática. Existen cuatro tipos de instrumen-

tos para la medición de parámetros de redes que en orden creciente de complejidad

son los siguientes: comprobadores de continuidad del cable, verificadores de cables,

instrumentos de verificación/certificación y analizadores de redes.

Los fabricantes de estos dispositivos proporcionan en sus manuales los modos de ope-

ración correctos para efectuar todas las medidas. Aquí solo mencionaremos algunas

generalidades. Los aparatos de medida se componen de dos dispositivos que normal-

mente se instalan uno al principio del cable (dispositivo activo) y otro al final (dispositivo

pasivo) a modo de terminador.

El agente activo envía unas señales muy específicas por el cable a certificar y el pasivo

devuelve estas señales para que sean leídas de nuevo por el dispositivo activo. En fun-

ción de la diferencia entre lo que emitió y lo que ha recibido por los diferentes pares

del cable el agente activo averigua los parámetros eléctricos del cable construido. Si se

comparan estos valores con los de referencia especificados en las normativas, conclui-

remos si el cable es o no válido.

Instalación del Centro de Proceso de Datos

Muchas de las instalaciones de diversa naturaleza, no solo de red, pueden realizarse

simultáneamente puesto que suelen ser profesionales distintos los que acometen cada

parte de la instalación: electricistas, instaladores de cables y certificadores, aire acon-

dicionado, etc.

Una vez que las canalizaciones están instaladas y probadas comienza la instalación de

servidores y dispositivos de red. A partir de ese momento se podrán empezar a probar

los servicios de red antes de llegar al régimen de explotación.

En el Centro de Proceso de Datos (CPD) es muy importante cuidar la accesibilidad a

los equipos de modo que se pueda actuar rápidamente en caso de cualquier avería.

Además, las consolas de los servidores tienen que estar bien protegidas ya que quien

tiene acceso a una consola podrá manipular fácilmente el servidor al que pertenece.

Los lugares en los que se instalan servidores o que contienen puntos neurálgicos de las

comunicaciones deben ser lugares de estancia cómoda aunque cerrados bajo llave:

frecuentemente el acceso a estos lugares se realiza bajo la supervisión de algún sistema

de control de presencia con tarjetas de bandas magnéticas, reconocimiento biométricou otrossistemasde identificación especialmente seguros.

Gestión de residuos

La protección del medioambiente es una misión que corresponde a todos los ciudada-

nos, pero es una obligación muy especial para un profesional que tiene que trabajar

habitualmente con materiales que pueden dañar el entorno medioambiental. Para miti-

gar el impacto no deseado de la actuación profesional se han habilitado las políticas

de tratamiento de residuos.

Estas políticas, que suelen estar expresadas en forma de leyes o de directivas, para el

caso de residuos electrónicos o eléctricos tienen como objetivo reducir la cantidad de

residuos, la peligrosidad de sus componentes o fomentar la reutilización de los disposi-

tivos de desecho. Para lograr estos objetivos se establecen unas normas que se aplican

a la fabricación de los productos o bien a su correcta gestión ambiental cuando se

conviertan en residuos.

Hay muchas categorías de RAEE además de los equipos informáticos como son electro-

domésticos, aparatos electrónicos de consumo, dispositivos de alumbrado, herramien-

tas, juguetes, aparatos médicos, instrumentos de vigilancia y control o máquinas expen-

dedoras.