5.2 Redes de computadoras -...
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5.2 Redes de computadoras
En los inicios de la computación, se pensaba que las redes de computadoras se
usarían solo en las medianas y grandes empresas, y en las instituciones de
investigación, pero cada vez han encontrado una mayor difusión. En la actualidad
existen en casi todos los lugares en donde se tenga la necesidad de trabajar con más
de dos computadoras. Incluso en muchos hogares ya se utilizan redes inalámbricas,
y aunque muchas veces no se configuran para compartir datos y recursos, si
permiten conectarse a Internet, a todas las computadoras de la casa, gracias a que la
mayoría de ellas ya vienen con una tarjeta inalámbrica integrada.
Las ventajas del trabajo en ambientes de red son obvias:
1. Es posible intercambiar y compartir datos entre todas las computadoras
conectadas.
2. Se pueden instalar computadoras centrales llamadas servidores para distribuir
desde ellas bases de datos, correo electrónico, programas administrativos, unidades
de almacenamiento de datos, bibliotecas de consulta, etcétera, sin necesidad de
instalarlos en cada una de las terminales.
3. Los sistemas operativos de redes ofrecen gran cantidad de aplicaciones de
seguridad, por lo que los ambientes de red se vuelven más seguros para trabajar
compartiendo información.
4. Se abaten los costos al compartir los recursos como impresoras, copiadoras,
faxes, modems y ruteadores.
5. Se puede utilizar el correo electrónico entre los usuarios de la red, y entre usuarios
remotos, mediante Internet.
6. Permite conectar a usuarios de microcomputadoras con las macrocomputadoras y
supercomputadoras de las grandes empresas o centros de investigación.
¿Se imagina que pasaría si hace un viaje y cuando tiene que disponer de dinero con
una tarjeta bancaria, el cajero le informa que no conoce su saldo y no le puede
atender? Los sistemas bancarios actuales, conectados en red, pueden atender a sus
clientes independientemente de su ubicación en el mundo.
También facilitan las operaciones de las empresas que cuentan con oficinas en
diversos lugares, o que tienen sucursales en cualquier parte del mundo, mediante
Intranets a las que ingresan empleados, socios y proveedores, desde cualquier parte
del mundo. Las computadoras pueden estar conectadas a través de Internet o
mediante líneas telefónicas y fibras ópticas. Incluso, hay quienes trabajan en las
computadoras de la empresa, utilizando una computadora portátil conectada
mediante un modem o de manera inalámbrica, desde su casa o desde un lugar
remoto.
5.2.1 Tecnologías de redes
Las redes se pueden diferenciar de acuerdo a la tecnología y topología (arquitectura)
que utilizan. Las tecnologías más utilizadas para las redes empresariales y escolares
pueden ser de cualquiera de los tipos siguientes:
AppleTalk
Se utilizan para enlazar computadoras Apple y Macintosh de una manera sencilla y
fácil de configurar. Utiliza un modelo de igual a igual, donde todos los nodos tienen el
mismo nivel (no hay jerarquías de servidor y estaciones de trabajo), lo que evita la
congestión de los sistemas centralizados. Se conecta mediante cable par trenzado y
soporta conexiones EtherNet y Token Ring.
ArcNet
Tecnología de redes para proceso distribuido que utiliza topología mixta Estrella-Bus.
Utiliza necesariamente uno o varios concentradores (Hubs) para distribuir desde ahí
los datos hacia las computadoras a velocidades de hasta 2.5 Mbps. Permite hasta
255 equipos conectados mediante varios concentradores. Su nombre es acrónimo de
Attached Resource Computer NETwork o red de recursos de computadoras adjuntas.
Token Ring
Tecnología creada por IBM para topología de anillo. Se puede conectar con cable par
trenzado, coaxial o con fibra óptica, por lo que su velocidad de transferencia de datos
va de 4 a 16 Mbps. Todas las computadoras se conectan al núcleo central y se
comunican mediante un protocolo de paso de testigo.
EtherNet
Es una de las tecnologías de red más
utilizadas sobre todo en las pequeñas y
medianas empresas, así como en las redes
de computadoras personales, fue
desarrollada en Palo Alto, California, en
Estados Unidos, por Xerox Corporation.
Como EtherNet se ha estandarizado en la
industria de la computación, ha evolucionado
de tal manera, que en la actualidad se cuenta
con diversas configuraciones que permiten la
conexión con diferentes tipos de cables en varias topologías.
Está regida por la norma 802.3 del Institute of Electrical and
Electronic Engineers, (IEEE), encargado de establecer los
estándares de la industria eléctrica y electrónica en el mundo.
Dependiendo del tipo de cableado, puede transmitir datos a
velocidades de entre 10, 100, 1000 Mbps y 10 Gbps, y utilizar
topologías de Bus y Estrella. El tipo de cable también determina
la cantidad de computadoras a conectar y la longitud máxima
permitida entre ellas. En Internet se encuentra toda la
información respecto a esta tecnología:
http://es.wikipedia.org/wiki/10_Gigabit_Ethernet. Robert Metcalfe
(Nacido en 1946) es el creador de Ethernet en 1973, junto con
David Reeves Boggs (nacido en 1950) y fundador de la compañía 3COM.
5.2.2 Redes inalámbricas
Las comunicaciones inalámbricas se utilizan cada vez más. Las redes de las
empresas, los hogares y las escuelas se tuvieron que interconectar durante muchos
años mediante cableados coaxiales,
estructurados de par trenzado y hasta de
fibras ópticas. Es posible que la red de su
escuela o colegio, si la hay, sea de
cualquiera de los tipos mencionados. La
tecnología de las redes inalámbricas permite
conectar computadoras a través de ondas de
radio frecuencia o luz infrarroja; es decir sin
cables, lo que permite crear redes completas
y funcionales sin conexiones físicas, o redes
hibridas compuestas por partes cableadas y
partes inalámbricas. Para crear una red
inalámbrica se requieren tarjetas de red inalámbricas conectadas en cada una de las
computadoras que se van a interconectar, y un modem inalámbrico que transmita la
señal a las tarjetas instaladas.
Nota: La velocidad de transmisión de datos se mide en bauds. El termino baud es
una unidad que representa la relación de transmisión de datos medida en
pulsaciones u oscilaciones eléctricas por segundo (el nombre se debe a Emile
Baudot). Otra manera de medir la velocidad de transmisión de datos es en bps (bits
por segundo), lo que ha provocado una confusión, ya que mucha gente considera
que da igual decir bauds que bps.
En cierto modo tienen razón, si la velocidad de transmisión permite enviar un bit con
cada pulsación.
Aunque parecería que se trata de una novedosa tecnología, se rige por la norma
802.11 de la IEEE, que data de 1997. Su uso se restringía a los aparatos
electrodomésticos con control remoto, puertas de acceso automático mediante radio-
control, y hornos de microondas. Fue modificada en 1999 para lograr un mayor ancho
de banda: la 802.11a que operaba a 54 Mbps y la 802.11b, que lo hacía a 11 Mbps.
En 2001 se incorpora la norma 802.11g para transmitir datos a mas de 54 Mbps, y en
2004 la actual 802.11n, que transmite indistintamente en frecuencias de 2.4 Ghz, y 5
Ghz, a 600 Mbps.
Los sistemas operativos modernos permiten que las computadoras se entiendan de
inmediato mediante protocolos, que solo deben ser sincronizados haciendo unas
cuantas configuraciones. Los inconvenientes pueden ser el precio de los elementos
de conectividad y la baja velocidad que todavía hoy alcanzan estas redes.
Las ventajas del uso de las redes inalámbricas son:
• Movilidad. La información se encuentra disponible para todos aquellos que cuenten
con un dispositivo de comunicación inalámbrica, no importando su ubicación, por lo
que son muy útiles en lugares públicos como aeropuertos, cafeterías, centros
comerciales, etcétera.
• Facilidad de instalación. No se requiere de ningún tipo de enlace físico, por lo que
no hay que tender cableados en las paredes o plafones.
• Flexibilidad. La transmisión de los datos puede llegar a lugares que carecen de
infraestructura de cableado y hasta sin corriente eléctrica, utilizando las facilidades de
las comunicaciones vía satélite.
• Reducción de costos. El tiempo de vida de una red inalámbrica es mayor, ya que no
existe desgaste físico, además del ahorro que significa la instalación de los
dispositivos de conexión.
• Escalabilidad. Se pueden agregar tantos elementos como se desee y formar redes
hibridas. Las redes inalámbricas también se dividen en varios tipos, de acuerdo a la
tecnología que utilizan para la comunicación: Bluetooth, Infrarrojas, Wi-Fi, UMTS y
otras.
Bluetooth
Se utiliza para conectar dispositivos cercanos entre si, como una diadema con
micrófono y bocinas, con un teléfono celular. De esta manera, las órdenes para
marcar un cierto número o para contestar el teléfono se dan mediante comandos de
voz. También se utiliza para compartir datos entre una computadora y un PDA
(Personal Digital Assistant). La tecnología Bluetooth fue desarrollada en 1994 por la
empresa sueca Ericsson, con la finalidad de conectar accesorios para la telefonía
móvil. En 1998 se creó el Bluetooth Special Interest Group (Grupo de Interés Especial
de Bluetooth), con la participación de Ericsson, IBM, Intel, Toshiba y Nokia.
Infrarrojas
La comunicación mediante ondas electromagneticas o haces de luz infrarroja se
utiliza para conectar computadoras o dispositivos para compartir datos entre sí, o
aparatos electrodomésticos con sus respectivos controles remotos. Las ondas se
propagan en línea recta y pueden ser obstruidas por cualquier objeto que se
atraviese entre el emisor y el receptor; es decir, los dispositivos que se van a
conectar deben estar ubicados uno frente al otro.
Wi-Fi
Para lograr que las computadoras, independientemente de la marca y del tipo de
dispositivo de comunicaciones con el que cuenten, se pudieran conectar de manera
inalámbrica, se estableció una norma internacional llamada 802.11b de la IEEE. La
tecnología que permite la conexión inalámbrica con esta norma se conoce como Wi-
Fi, siglas de Wireless Fidelity.
La velocidad inicial de las redes Wi-Fi era de 11 Mbps, pero ha evolucionado a 22, 54
y finalmente a 108 Mbps, con la norma 802.11n de la IEEE.
UMTS
El Sistema Universal de Telecomunicaciones Moviles (Universal Mobile
Telecommunications System) es la tecnología que emplean los teléfonos móviles de
tercera generación, conocidos como G3. Es el estándar europeo conocido también
como W-CDMA, creado a partir de la tecnología GSM.
Aunque fue diseñado inicialmente para las comunicaciones entre teléfonos móviles,
se utiliza también para comunicar otros dispositivos como PDA’s, computadoras
portátiles, sistemas GPS y otros, gracias a sus capacidades de multimedios, que
permiten transmitir datos, voz, fax, audio y video en tiempo real, a velocidades de
hasta 2 Mbps.
5.2.3 Topologías de redes
La forma en que se conectan las computadoras para formar las redes, constituyen su
distribución geométrica o topología. Desde los principios de la computación, sobre
todo en los inicios de las redes, surgieron topologías muy concretas, todas ellas con
la finalidad de reducir los costos de las conexiones, aumentar la velocidad de
transferencia de los datos y evitar en lo posible las “colisiones” y saturación de tráfico
entre las computadoras conectadas.
En la actualidad se conservan las topologías más funcionales y se han implementado
combinaciones para crear redes híbridas, gracias a las grandes cantidades y
calidades de elementos de conexión, a las tecnologías de transmisión inalámbrica, a
los programas de comunicaciones, que permiten, incluso, conectarse a una red
desde lugares remotos, y a los dispositivos de ruteo, retransmisión y distribución, que
permiten corregir la caída de las señales. Las topologías de redes mas empleadas
son:
Estrella
Las estaciones de trabajo o computadoras
conectadas, se encuentran unidas a un eje
central, que puede ser un concentrador (Hub), un
conmutador (Switch) o un enrutador (Router),
desde donde se reciben y distribuyen los datos.
De esta manera, si alguna de las computadoras
no está bien conectada o pierde la configuración
de red, no afecta las conexiones de las otras,
mientras el nodo central o el servidor de red
sigan funcionando correctamente. Se utiliza
sobre todo para redes locales.
Bus
Las computadoras y dispositivos de la red se conectan a un cable central llamado bus
lineal o backbone, que comparten para
comunicarse entre sí y compartir los datos y
servicios. Para indicar la parte final de la red,
debe instalarse en el extremo una resistencia de
acoplamiento conocida como terminador. Las
desventajas de este tipo de redes, es que
aunque es fácil agregar computadoras, al crecer
la red disminuye su desempeño, frecuentemente
se producen colisiones entre los datos y
mensajes, y si se desconecta una sola
computadora, toda la red se colapsa.
Anillo
Las computadoras y dispositivos se conectan uno después del otro, y el último
termina la conexión en la última computadora, haciendo una especie de bus
encadenado o circular. Cada una de las estaciones debe contar con un receptor y un
transmisor, que funcionan como repetidores, enviando la señal al siguiente dispositivo
o terminal. La comunicación se realiza mediante un protocolo de paso de testigo
denominado Token, que hace las veces de un
mensajero que circula recogiendo y entregando
paquetes de información, evitando las colisiones.
Se utiliza en redes con tecnologías Token Ring y FDI.
Esta arquitectura, en lugar de un concentrador central,
funciona mediante un dispositivo llamado MAU (Multi-
Station Access Unit) o Unidad de acceso a
multiestaciones. La topología de anillo doble, permite
que los datos circulen en ambas direcciones, con lo
que además de mayor velocidad, se crea una
redundancia (tolerancia a fallos).
De árbol
Las computadoras se van conectando en una
estructura jerárquica en forma de árbol,
dando como resultado una serie de redes tipo
estrella, pero sin un nodo central. El nodo
troncal puede ser un concentrador o un
switch, desde donde se ramifican las
estaciones de trabajo o computadoras. Los
nodos troncales pueden coincidir en una
conexión tipo bus, por lo que se considera
como una red hibrida.
De malla
Cada una de las computadoras se encuentra
conectada a todas las que componen la red; es
decir, todos los nodos se encuentran
interconectados, lo que permite compartir los
datos y servicios entre todas las computadoras,
siguiendo múltiples caminos, creando una
redundancia absoluta. El ejemplo más claro de
una red de malla es Internet. La topología de
malla se puede combinar con otras, formando
redes de redes hibridas.
Híbridas
Cuando se configuran redes con dos o más
topologías, se dice que se trata de redes
híbridas, como se muestra en la figura Red
hibrida con topologías de estrella y bus,
compartiendo datos, impresoras y modem.
Una configuración que tomo mucho auge es
la denominada Punto a Punto (Peer-To-
Peer-Networking), que permite que cada
estación de trabajo pueda desempeñar
también funciones de servidor. Este tipo de
tecnología se recomienda para redes
pequeñas, en las que el tráfico de datos no es muy alto y no se necesita de una gran
computadora dedicada especialmente a esas funciones, lo que reduce la inversión, al
ahorrar en la compra de un costoso equipo. Las más conocidas fueron NetWare-Lite
de Novell y LANtastic de Microware. Ahora, muchas redes inalámbricas son punto a
punto.
5.2.4 Tamaño de las redes
De acuerdo con su tamaño; es decir, por el área que abarcan o las distancias entre
los nodos y los servidores, las redes se pueden dividir en locales, metropolitanas y de
área amplia. Aunque todas son importantes, en este apartado se analizan más a
fondo las redes de área local, porque son las más comunes.
Redes de área local (LAN)
Este tipo de configuración, conocida como redes LAN (Local Area Network), se
ubican en aéreas geográficamente limitadas como una casa, un edificio de oficinas,
una fábrica o un grupo de edificaciones contiguas, con una extensión apropiada para
transferir sin problemas los datos, utilizando conexiones coaxiales, de cable par
trenzado o con fibras ópticas.
Se utilizan generalmente en empresas, bancos, tiendas departamentales, y ahora se
han popularizado en las escuelas, en los pequeños negocios y en los hogares.
Redes de área metropolitana (MAN)
Aunque pueden parecer de área amplia por su extensión, se circunscriben al territorio
de una ciudad o población. Se utilizan para enlazar servicios urbanos como el control
del tráfico y los semáforos en una ciudad, o los servicios bancarios de una zona
metropolitana o provincia, su nombre en inglés es Metropolitan Area Network, MAN.
Redes de área amplia (WAN)
Las redes que abarcan grandes extensiones territoriales como todo un país, varios
países o todo el mundo, como es el caso de Internet (que es propiamente una red de
redes interconectadas), se denominan redes de área amplia o Wide Area Network.
Son utilizadas generalmente por los gobiernos de los países, por instituciones de
educación e investigación y lógicamente, por instituciones de seguridad, el ejército y
la armada.
5.3 Redes de área local
Existen redes locales muy sencillas,
compuestas solamente por dos
computadoras conectadas físicamente
mediante cable, o de manera
inalámbrica; sin embargo, siendo más
exigentes podrían tener una o más
computadoras haciendo las veces de
servidor y varias de ellas como
estaciones de trabajo, con un sistema
operativo con capacidad para controlar
las operaciones de intercambio de
datos entre ellas, administrar los
recursos y garantizar la seguridad. También podría tener un modem para conectarse
con otras redes y por lo menos una impresora compartida, como se muestra en la
imagen que muestra una típica red cableada de área local, compartiendo datos,
impresora y modem.
Con los nuevos dispositivos inalámbricos, se ha creado una nueva clasificación
conocida como WPAN (Wireless Personal Area Network), o Redes Inalámbricas de
Área Personal, que pueden estar integradas por computadoras portátiles, teléfonos
celulares, PDA’s, juegos electrónicos, impresoras inalámbricas, etcétera. Las redes
de área local inalámbricas se conocen como WLAN (Wíreless Local Area Network).
5.3.1 Adaptadores de red
Para crear una red de computadoras interconectadas de manera física, se requieren
algunos elementos indispensables: una tarjeta de red, el cable para las conexiones,
los conectores hembra y macho, las herramientas para realizar las conexiones y
algunos términos coloquiales en la jerga de los técnicos en instalación y
mantenimiento de redes, como “jacks”, “plugs”, “ponchar”, etcétera.
Tarjetas de red
Los adaptadores o tarjetas de red son elementos indispensables para enlazar
computadoras, ya que contienen microprocesadores y circuitos que permiten la
comunicación de bajo nivel entre las computadoras. En inglés se les llama NIC, siglas
de Network Interface Card, porque son la interfaz entre los equipos conectados.
Algunas tarjetas requieren un programa de configuración proporcionado por el
fabricante, a otras las reconoce automáticamente el sistema operativo mediante la
función Plug & Play, e instala sus controladores (drivers).
La computadora que se va a integrar a una red deberá contar con una ranura de
expansión (slot) para insertar ahí la tarjeta. Dependiendo del tipo de arquitectura de
bus, las ranuras pueden ser:
ISA
Industry Standard Architecture. Diseñado por IBM, este bus se utilizo mucho en las
computadoras compatibles con el
estándar de las IBM-PC. En las
primeras computadoras estas tarjetas
transmitían datos a una velocidad de 8
Mbps, luego lo hicieron a 16 Mbps pero
aceptan las dos modalidades. Este tipo
de bus fue muy utilizado para modems
internos y tarjetas de sonido. Con el
advenimiento de las 80-386, se
necesitaron adaptadores de 32 bits, por
lo que IBM desarrollo las MCA de
microcanal. Tarjetas de red tipo ISA,
que fueron muy utilizadas para conectar
modems y tarjetas de redes Ethernet.
EISA
Extended Industry Standard Architecture. La respuesta de otros fabricantes para no
pagar los derechos de uso de la arquitectura de microcanal de IBM fue la tecnología
del bus EISA. Con este adaptador se transmitían 32 bits al mismo tiempo, a una
velocidad de 8 MHz. Lo más importante, es que conservaba la compatibilidad con el
estándar de ISA.
VESA
Video Electronic Standards Association. Nació como una combinación de tarjeta de
video, controladora de disco y adaptador de red. Para utilizar un adaptador de estos,
la computadora debía contar con al menos, una ranura libre de este tipo. Además de
transmitir 32 bits al mismo tiempo.
Corría a velocidades de hasta 40
MHz.
PCI
Peripheral Component Interface.
Como su nombre lo indica, es un bus
para conectar equipos periféricos a
las computadoras. Aunque no es
compatible con ISA ni con cualquier
otro tipo, se puede utilizar en equipos
PC’s, Macintosh o Alpha de digital.
Transmite 32 bits al mismo tiempo y
corre a mas de 33 MHz.
Generalmente es reconocida por todos los sistemas operativos que admiten los
estándares Plug & Play, como Windows. Las tarjetas de red PCI se utilizan para
conectar dispositivos periféricos a las nuevas computadoras. Incluso las hay para
comunicaciones inalámbricas.
PCMCIA
Personal Computer Memory Card Association. Es un bus creado para las
computadoras portátiles (laptops, notebooks, etcétera), que les permite adicionar
memoria, conectar modems o interconectar a redes de computadoras.
La gran ventaja de estos adaptadores es que se pueden conectar y remover sin
necesidad de reinicializar las computadoras. En la actualidad, la mayoría de las
computadoras portátiles, cuentan con una tarjeta de red integrada, del tipo Wi-Fi.
5.3.2 Cableado de redes
La decisión de qué tipo de cable utilizar para enlazar una red de área local es muy
importante y depende de varios factores:
1. El presupuesto destinado para la implementación de la red.
2. La velocidad necesaria para la transmisión del tipo de datos que portara la red.
3. La cantidad de ruido del ambiente en el que trabajara la red.
4. El software o sistema operativo que administrara la red.
5. El protocolo que se utilizará.
Esto quiere decir que no es necesario un cable sofisticado si las comunicaciones no
van a mejorar; en cambio, un mal cableado puede hacer zozobrar a una red equipada
con los más novedosos sistemas de comunicación.
• En las fabricas o industrias donde hay maquinas, grandes motores y gran cantidad
de balastros para el alumbrado con lámparas de neón, tal vez sería necesario tender
cable blindado (Shielded Twisted Pair) en tubos o canaletas aislantes, ya que los
datos y señales pasaran por aéreas donde existen fuertes interferencias o fuentes de
ruido.
• Si no hay ruido en el ambiente, podría ser mejor el cable sin blindar (Unshield
Twisted Pair o UTP).
• Se debe utilizar un cable más grueso cuando se van a comunicar equipos ubicados
a mayores distancias, para prevenir las caídas de tensión o las bajas de potencia en
la transmisión de los datos. Para “levantar” las señales se utilizan equipos como un
concentrador o un switch.
• También es un buen punto considerar si el cable debe ser contra incendio o normal.
Previendo todas las condiciones, los fabricantes
ofrecen gran cantidad y opciones de cableado. Los
más utilizados para las redes locales, son el
coaxial, muy parecido al que utilizan las antenas de
los televisores y las video-caseteras, el par
trenzado (Twisted pair) y el de fibras ópticas. El
coaxial está siendo desplazado por el de par
trenzado, y este a su vez, podría quedar fuera de
uso cuando todas las conexiones se realicen
mediante fibras ópticas o sean inalámbricas.
Tarjeta PCI con un conector tipo T y cable coaxial.
Cable coaxial
Es un cable de dos polos aislados entre sí
mediante una cubierta aislante. Uno de ellos
es un hilo grueso de cobre que va en el
centro, cubierto con un material aislante y el
otro es una malla de alambre que cubre al
primero circularmente. Los dos van blindados finalmente, por una cubierta de plástico
aislante, que los protege de las interferencias electromagneticas externas. Son muy
confiables para pequeñas redes donde existen fuentes de interferencias, aunque su
velocidad es lenta. Sin embargo, se utilizaron durante mucho tiempo por su bajo
costo.
La resistencia es la impedancia del cable, medida en ohms. Las principales
características de este tipo de cable son: bajo precio, facilidad de instalación,
transferencia de datos de más de 10 Mbps y resistencia a las interferencias externas.
La desventaja es que al conectarse en forma serial, cuando falla una estación, falla
toda la red o gran parte de ella.
Cable par trenzado
Hasta que las conexiones de fibra óptica y
las inalámbricas no sean de uso corriente y
se encuentren a precios accesibles, el
cable par trenzado (twisted pair), es y será
el más utilizado en las redes locales. Una
de las más grandes ventajas de este tipo
de cable, es que los datos pueden ser
transferidos a velocidades de hasta 100
Mbps. Este cable se integra por pares de
conductores (dos o cuatro) de 1 hilo solido
o varios hilos delgados (hilados), trenzados
entre ellos. Cable coaxial típico, mostrando
los elementos conductores y sus recubrimientos. (Cable par trenzado de cuatro
pares.
En las redes locales, se ha popularizado mucho un tipo de cable sin blindaje
denominado UTP (Unshield Twisted Pair), por su gran capacidad de protección
contra interferencias. Dependiendo de si los conductores son sólidos o hilados, la
velocidad de transferencia y el tipo de información a transferir (voz o datos).
Cableado estructurado
Consiste en una serie de
elementos de conectividad que
garantice la interconexión e
intercambio de datos en las más
optimas condiciones, en redes
locales ubicadas en edificaciones o
campus. Antes de las
computadoras, los edificios se
construían sin tomar en
consideración una estructura de
cableado para comunicaciones; en
la actualidad, el cableado
estructurado es una de las más
importantes consideraciones al
construir edificios, plantas
industriales, escuelas y centros de
investigación. Edificio con una instalación de cableado estructurado en la página
Web: http://tihuilo.files.wordpress.com/2009/11/cableado_edificio.jpg.
El cableado estructurado está compuesto por ductos, concentradores, cables,
etiquetas, conectores, paneles de parcheo, y todos los elementos de comunicación
de una edificación. Algunas redes utilizan el cableado de la electricidad para la
transferencia de los datos.
Cable de fibra óptica
Esta tecnología ha tenido gran aceptación en todo tipo de redes de comunicaciones,
ya que los filamentos de cristal son resistentes, flexibles y dieléctricos. Transmiten los
datos en forma de pulsos luminosos libres de interferencias electromagnéticas,
evitando así los cruzamientos y “ruido” en las
comunicaciones, además de que la perdida
de señal en grandes distancias es más baja
que en cualquier otro tipo de conductor.
Las líneas de cristal están construidas de
uno de los compuestos más comunes de la
Tierra, el dióxido de silicio, lo que garantiza
que no se agotara la fuente de materia prima,
como podría pasar con el cobre o el aluminio.
Aunque las líneas de fibra óptica son
flexibles, tienen una limitante de torsión de
unos 18 cm, por lo que se deben evitar curvas bruscas en el cableado para no
quebrar los delgados filamentos de cristal. Los filamentos de cristal que componen el
núcleo tienen una pureza tan grande, que permiten el paso de diversos haces de luz
durante varios kilómetros sin pérdida de señal.
Los haces de luz se disparan hacia el núcleo de la fibra óptica desde una fuente
luminosa de alto poder y se propagan en línea recta, con un ángulo de incidencia,
para que se desplace reflejándose en las paredes del recubrimiento óptico formando
ángulos de reflexión, idénticos al de incidencia. Los pulsos de luz portadores de las
señales digitales no se colisionan porque cada uno es disparado con diferentes
longitudes de onda (colores).
De acuerdo con el teorema de Nyquist, el
gran ancho de banda que proporcionan
las fibras ópticas como transmisoras de
señales permitirían alcanzar velocidades
de transmisión de hasta 115 trillones de
ciclos por segundo, que es casi un millón
de veces la velocidad máxima de la
especificación FDDI (Fiber Distributed
Data Interface) de la ANSI, de 125 MHz.
Dos factores impiden el uso de toda esa
banda amplia: resultan muy costosos los
equipos necesarios para lograrlo, y el fenómeno de la dispersión. Para las
conexiones de este tipo de cable se utilizan conectores SC de sistema de cerrado a
presión o ST de cerrado tipo bayoneta. Las redes Ethernet que emplean fibras
ópticas se conocen como 10BASE-FX.
Conectores
Las redes de comunicaciones de voz como la telefonía, utilizan conectores tipo RJ-
11; las redes locales de datos usan RJ-45. El cableado de redes coaxial se realiza
con conectores RG58 o tipo N. La parte más importante de las conexiones de redes
con cable par trenzado es la referente a la inserción de los filamentos de colores en el
lugar correspondiente, y el “ponchado” del “plug” y el “jack” RJ-45, que son los
conectores macho y hembra.
En las tiendas de electrónica o
computación, se consiguen las
herramientas adecuadas para llevar a
cabo las conexiones de redes de
computadoras. Se toma firmemente
una punta del cable con la mano
izquierda, se calcula el largo
conveniente para los filamentos y se
“pela” con las pinzas de pelado y
corte de cables trenzados,
presionando suavemente sobre el
cable, hasta “sacar” la cubierta y dejar
visibles los filamentos, aunque es
conveniente dejar estas operaciones
a los técnicos especializados. Para
evitar falsos contactos en la red, hay
que hacer buenas conexiones.
5.3.3 Protocolos de redes
Las computadoras se comunican entre sí mediante lenguajes llamados protocolos,
que les permiten entenderse, independientemente de su arquitectura y sistema
operativo. Son conjuntos de normas o reglas de comunicación que deben seguir las
computadoras para lograr entablar los enlaces correctamente.
Para el usuario normal, pueden ser muy complicados, pero en general, estos
determinan los datos necesarios para que el transmisor y el receptor entiendan del
mismo modo los mensajes: el tamaño y la cantidad de paquetes de información
enviados; donde empiezan y donde terminan los datos; las direcciones hacia dónde
van los mensajes, etcétera. Para lograr el entendimiento entre las computadoras con
diferentes arquitecturas, protocolos y métodos de comunicación y conexión, la
Organización Internacional de Estándares (International Standards Organization,
ISO), creo en 1984 un grupo de normas internacionales conocido como el marco o
Modelo de Referencia OSI (Open Systems Interconection), que consiste en la
implementación una “pila” de protocolos de comunicaciones entre computadoras,
estructuradas en siete capas, cada una con funciones bien definidas pero
relacionadas entre sí.
Las capas funcionan de manera similar a
cualquier pirámide; es decir, las más altas están
fundamentadas en las funciones de sus
antecesoras. Como se ve en la tabla, de abajo
hacia arriba se encuentran definidas desde las
funciones más elementales a nivel de los datos
binarios, hasta las capas más altas, en donde
se establecen las formas de entendimiento
entre los programas, que funcionan corriendo
bajo la supervisión del sistema operativo de la
red. La representación grafica más común del modelo de referencia OSI tal como lo
muestra el diagrama de capas del Modelo de Referencia OSI, se representa como
una pirámide invertida.