Elementos de una red de datos y telecomunicaciones
martes, 15 de noviembre de 2016
lunes, 14 de noviembre de 2016
6. Dominios de colisión y difusión
El flujo de comunicaciones entre los equipos se hará a través de la infraestructura de la red. Una actividad elevada en las transmisiones aumentaría el riesgo de colisiones de los paquetes que circulan por la red.
Para que la pérdida de la información sea mínima, hay que plantear la red de forma que las transmisiones sean eficientes: esto se consigue obligando a que circule la menor cantidad de tráfico posible. Aquí entran en juego dos conceptos muy importantes:
- Dominio de colisión: es un segmento de la red que comparte las comunicaciones con todos los equipos conectados a ella. Toda la electrónica de red que opera por debajo de la capa 2 del modelo OSI extiende dominios de colisión. Es decir, todos los equipos unidos a un hub o a un repetidor forman un dominio de colisión.
- Dominio de difusión: es una parte de la red en la que un equipo puede transmitir a otro sin necesidad de un dispositivo de enrutamiento, ya que pertenecen a la misma red lógica. Los elementos de electrónica de red por debajo de la capa 3 extienden los dominios de difusión. Es decir, todos los equipos y dispositivos unidos a un hub, un repetidor, un switch o un bridge forman un dominio de difusión.
La red se vuelve más eficiente cuanto más pequeños sean los dominios de colisión y difusión.
5. Electrónica de red
Se entiende por electrónica de red cualquier dispositivo de
la red que cumple una función específica, y que habitualmente puede configurarse
para que esta función varíe.
Es común que la electrónica de red se concentre en los
armarios de distribución, pero no siempre es así. En unos casos por motivo de
infraestructura y en otros por propia operatividad de los dispositivos, los
elementos de electrónica de red pueden encontrarse en cualquier punto de la
red.
A continuación detallamos algunos de los principales
elementos de electrónica red.
Repetidor WiFi |
5.1 Repetidor
El repetidor es uno de los elementos de electrónica de red
más simples. Su función es captar una señal y enviarla, sin darle ningún
tratamiento más allá de la amplificación. Por este motivo, el repetidor trabaja
en la capa 1 del modelo OSI.
El repetidor inalámbrico dispone de al menos una antena y
una conexión de entrada RJ-45. Se puede utilizar de dos formas:
- Con vínculo inalámbrico, en cuyo caso la red que se quiere ampliar debe disponer de un elemento emisor al que se enlace el repetidor para amplificar la señal.
- Con extensión cableada, siendo el repetidor un dispositivo que está en el extremo de la red que se quiere ampliar.
El uso del modelo de extensión cableado permite alcanzar
zonas de la red sin necesidad de dar cobertura inalámbrica a todo el espacio
que la separa de la original. Sin embargo, no siempre es posible instalar un
cable que conecte la red con el dispositivo inalámbrico, ya que el repetidor
necesita alimentación eléctrica para poder funcionar.
5.2 Conectador (hub)
Concentrador o Hub |
Es un dispositivo empleado para vincular tramos de red,
favoreciendo la ampliación.
Existe tanto en formato rackeable como independiente, que aunque
en ambos casos está en desuso.
El modelo más típico para redes es como, sucedía con los
paneles de parcheo, de conexiones RJ-45. Sin embargo, hay hubs de muchos tipos
de conexiones: coaxial, USB, HDMI, etc.
El hub Ethernet entre 4 y 48 tomas RJ-45. Los modelos
rackeables tienen al menos 16 tomas RJ-45, con una toma especial en uno de los
extremos, marcada como Up-Link.
La finalidad de la toma Up-Link es vincular dos hubs.
5.3 Conmutador (switch)
Conmutador o Switch |
Al contrario que el hub, el switch opera en la capa 2 del modelo OSI, y tiene la capacidad de interpretar la dirección de destino de los paquetes de información que llega a él, y remitirlos al segmento que les corresponda.
El switch integra un mecanismo de autoaprendizaje que le permite construir tablas con las direcciones MAC de los equipos presentes en cada segmento en la red.
5.4 Puente de red (bridge)
Puente de red (Bridge) |
En esencia, un bridge es como un switch. La diferencia esencial es que el bridge tiene muchos menos puertos, no se puede gestionar ni configurar y no existen en formato rackeable.
Un bridge puede ser de dos tipos:
- Transparente: Hace que equipos de diferentes segmentos de la red actúen como si perteneciesen a una única red local, sin necesidad de configuración previa.
- Encaminado en el origen: el equipo que envía la información tiene capacidad para distingir si el destinatario está dentro o fuera del segmento de red.
Router |
5.5 Enrutador (router)
Es un elemento de electrónica de red cuya función es interconectar diferentes redes, ya sean LAN o WAN. Trabaja por tanto, en el nivel 3 del modelo OSI.
Una característica interesante del router rackeable es la posibilidad de incorporar una toma de corriente redundante, que entraría en funcionamiento en caso de que el suministro principal fallase.
La conexión de routers entre sí pueden:
Router SoHo: como solo suelen disponer de conexiones RJ-45, la conexión a través de estas tomas. Para vincularlos utilizan el cable cruzado, conectando una toma Ethernet del router principal con la toma de internet secundario
Router rackeables: la interconexión de este tipo de routers se suele hacer a través de cable de serie. Puede que sea necesario instalar tarjetas de expansión de este puerto; tantas como routers a los que vaya a ser conectado
La pasarela, también llamada puerta de enlace, es un dispositivo de red empleado para la conexión de redes, con independencia de la arquitectura y protocolos que empleen.
5.6 Pasarela (gateway)
Gateway |
Son equipos que se ubican en los extremos de la red, duplicando la pila de protocolos de cada una de las redes para hacer la traducción entre ambos. Este proceso es el motivo por el que la transmisión de información se realiza al usar estos dispositivos.
Pueden ser:
- Cortafuegos (o Firewall): es un elemento de seguridad cuya misión es controlar el tráfico de datos entrante y saliente de la red. El nivel de seguridad se consigue aplicando una serie de criterios, llamados reglas
- Proxy: es un elemento de seguridad que actúa como intermediario en la comunicación de dos equipos.
- VPN (Virtual Private Network, red privada virtual): se trata de una funcionalidad que permite conectarse de forma segura en una LAN privada desde una red pública (típicamente Internet).
5.7 Punto de acceso
Es un elemento inalámbrico de la red que se usa para extender la red cableada, ofreciendo conexión a la misma a través de medio inalámbrico.
El punto de acceso, como sucedía con el repetidor, se ubica en un lugar estratégico de la red, para dar cobertura a los equipos inalámbricos o a las zonas de trabajo establecidas. Estos dispositivos integran la tecnología PoE, por lo que la ubicación en lugares que no tienen suministro eléctrico no supone un problema.
jueves, 10 de noviembre de 2016
4. Elementos de conexión y guiado
Ya hemos comentado que los puestos de usuario de una red son
el punto desde el que parte la conexión hacia el armario de distribución. Estos
puestos de usuario disponen de un punto de conexión llamado toma de usuario,
toma de telecomunicaciones o, de forma común, roseta.
Las tomas de usuario, abreviadas con las siglas TO, pueden
ofrecer al usuario una o más conexiones a la red. Las más simples constan de
una única conexión pero cada vez es más habitual que cada usuario tenga al
menos dos tomas: una para voz y otra para datos.
Una toma de usuario consta de una o más conexiones RJ-45
hembra en su interior, junto con una carátula donde se soportan.
Para conectar las líneas que unen las TO con los armarios se
utilizan unos cables llamados latiguillos.
Salvo que se especifique lo contrario, entenderemos que el
latiguillo es de cable de par trenzado, con conector RJ-45 en ambos extremos.
Sin embargo, también hay latiguillos de otro tipo de cable, como coaxial o
fibra óptica.
Se utilizan latiguillos en dos situaciones:
- Para conectar el equipo a la toma de usuario.
- Para derivar la conexión desde un panel de parcheo a otro lugar que, o bien es otro panel de parcheo, o electrónica de red.
Los latiguillos pueden fabricarse manualmente o comprarse ya
hechos, de medidas concretas. Los de fabricación casera se utilizan cuando se
necesitan cables de longitudes que no se ajustan a las de los comercializados.
Las medidas más habituales de estos son 0,5 m, 1m y 2m.
A partir del cable de par trenzado de categoría 6, por
norma, no se permite la fabricación casera de latiguillos, sean de la longitud
que sean.
Todo el cableado de la red, tanto los latiguillos como los
cables que van TO a armario, las líneas que conectan los armarios de un
edificio, o incluso de varios, se conduce a través de soportes de guiado.
Estos soportes pueden ser muy diversos, en función del tipo
de medio por el que deban atravesar los cables, las vulnerabilidades a las que
se sometan, etc. De forma general, los soportes de guiado son:
3.Panel de parcheo
El panel de parcheo es uno de los elementos
que se colocan en el rack donde se conectan los cables de par trenzado, que
entran salen del mismo.
La finalidad del panel de parchero es
organizar las líneas de entrada y de salida que concluyen en el armario.
También hay paneles de parcheo compuestos,
que tienen dos o más filas de tomas, pudiendo tener 48, 72 o 96 tomas.
Como ya veremos más adelante, las tomas del
panel de parcheo se identifica mediante una codificación (números, letras,
colores, etc.), que se corresponderá con la toma que hay al otro lado del cable
que está conectado a él.
Panel de parcheo parte delantera y trasera |
Panel de parcheo de 96 tomas |
Los paneles del parcheo también pueden ser de
fibra óptica. Van montados en cajones recreables, en cuyo interior los calves
multifibra distribuyen los diferentes hilos a las correspondientes tomas de
papel.
miércoles, 9 de noviembre de 2016
2. Armario de distribución
Como ya hemos comentado, el cableado de una red se
centraliza en puntos de distribución a diferente nivel. Estos puntos están
constituidos por uno o más armarios de distribución, también llamados racks.
El rack recibe todo el cableado de la zona. En el interior
del armario, se ubican.
- Los paneles de parcheo, donde se conecta el cableado que entre y sale del armario
- La eléctrica de red, que se utiliza para aplicar una configuración lógica a los equipos que a ella se conectan.
- Elementos de suministro eléctrico, que se encarga de proporcionar electricidad a la electrónica de red y al sistema de ventilación del armario.
- Accesorios varios, como pueden ser elementos para ordenar los cables, bandejas para colocar equipamiento portátil, etc.
El armazón de bastidores tiene un cable de conexión a tierra para eliminar la carga electrostática que pudiera generarse.
1. Adaptador de red
El adaptador de red es el elemento que debe tener un equipo
para estar conectado a una red. La forma habitual de presentación de este
elemento es, precisamente, una tarjeta que se acopla al equipo a través de un
solo PCI.
Sin embargo, los adaptadores de red pueden ir conectados al
equipo a través de otro tipo de puertos: USB, PCMCIA, etc.
Adaptador de red con dos antenas |
Cada NIC tiene su propia identidad, llamada dirección física
o dirección MAC. Es un código de 48 bits que se fija en el modelo de la
fabricación.
Los equipos pueden identificarse en la red por su IP o
también por su MAC, lo cual ofrece más seguridad.
Además del tipo de puertos de que disponga, el NIC se
caracteriza por: El modo de transmisión, que puede ser:
Half- Duplex:
El canal de comunicación no se puede utilizar de forma simultánea para emitir y
recibir información.
Full- Duplex:
El canal de comunicación permite la emisión y transmisión de forma simultanea.
- El protocolo que utilice de enlace de datos. La gran mayoría de las tarjetas de red utilizan el protocolo Ethernet para las comunicaciones, en sus diversas variantes: Ethernet, Gigabit Ethernet y, próximamente, 10-Gigabit Ethernet.
- La velocidad de transmisión: depende del medio utilizado para la transmisión, el modo y el protocolo empleado. Casi todas las tarjetas red actuales admiten varias velocidades, que suelen indicarse con su denominación. Así, una tarjeta 10/100 puede funcionar a dos velocidades y una tarjeta 10/100/1000 a tres.
- Capacidad Wake On Lan que consiste en la capacidad de la tarjeta red de encender un equipo de forma remota. Este tipo de tarjetas disponen de unas conexiones que se adaptan a la placa base para que, a través de la tarjeta, pueden transmitirse los impulsos de encendido o de suspensión del equipo. Esta propiedad es muy apreciada en entornos de red donde se necesita poder acceder a determinados equipos en momentos muy concretos sin que tengan que estar encendidos de forma permanente.
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