sábado, 3 de diciembre de 2016

6. Dominios de colisión y de difusión

6. Dominios de colisión y de difusión

El flujo de comunicaciones entre los equipos se hará a través de la infraestructura de la red. Una actividad elevada en las trasmisiones 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. Cuando un equipo transmite, lo hace para todos los dipositivos del segmento de red, con independencia de con cuál de ellos quiera comunicarse.

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.

Por otro lado, los dispositivos de capa 2 y superiores limitan los dominios de colisión: en sentido, cada toma de un switch supone un dominio de colisión diferente, lo que da lugar a tantos dominios de colisión como tomas tenga conectadas.

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. Por otro lado, los dispositivos de capa 3 y superiores se utilizan para dividir dominios de difusión.


5 parte 3

5. Electrónica de red

5.4. Puente de red


El puente de red es un dispositivo empleado para interconectar varios segmentos de red.

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 existe en formato rackeable.

Dado que el switch ofrece mejores prestaciones, y es más adecuado para redes medias y grandes, el bridge se reserva para casos muy concretos. Como veremos más adelante, la función del bridge se integra en electrónica de red inalámbrica.

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. A medida que se genera tráfico, el bridge recopila información de los segmentos y la aplica para futuros envíos, descartando la remisión de paquetes a segmentos a los que no pertenece el equipo de destino.

Encaminado en el origen: el equipo que envía la información tiene capacidad para distinguir si el destinatario está dentro o fuera del segmento de red. Si estuviera fuera, codificaría la ruta para que el bridge no tuviera que inferirla. Es un sistema que optimiza el tráfico de red pero exige una gran complejidad, por lo que está en desuso.

Si el bridge interconecta directamente segmentos de redes LAN se dice que es un puente local. Otra opción es que el bridge vincule dos redes LAN a través de una conexión WAN. En este caso se dice que es un puente remoto.

Como sucedía con el switch, el bridge tiene capacidad para trabajar con diferentes velocidades de forma simultánea.


5.5 Enrutador


El enrutador 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.

Recordemos que tanto el hub, como el switch y el bridge son dispositivos que conectan equipos que forman parte de la misma red. Gracias al router podemos extender las redes, interconectándolas entre sí.

El router rackeable ofrece conexiones de diferente tipo y velocidades, desde conexiones COM hasta conexiones de fibra óptica, pasando por conexiones de par trenzado a 10/100/1000 y otras conexiones epecíficas como pueden ser ATM, puertos de voz, etc.

El IOS del router integra funciones de capas inferiores a la 3, de modo que es capaz de operar como un switch o un bridge, pero también de ofrecer características propias de la capa 3 o incluso superiores, en el caso de routers con servicios integrados de alto nivel.

Una característica del router rackeable es la posibilidad de incorporar un toma de corriente redundante, que entraría en funcionamiento en caso de que el suministro principal fallase.

Las conexiones de routers entre sí puede ser:

Routers SoHo: como solo suelen disponer de conexiones RJ-45, la conexión es a través de estas tomas. Para vincularlos se utiliza un latiguillo de cable cruzado, conectando una toma Ethernet del router principal con la toma de Internet del secundario.

Routers 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

5 parte 2

5. Electrónica de red

5.3 Conmutador (switch)

El conmutador es un dispositivo cuya función es interconectar varios segmentos de red.

Al contrario que el hub, el switch opera en la capa 2 del modelo OSI, y tiene la capacidad de interceptar la dirección de destino de los paquetes de información que llegan a él, y remitirlos al segmento que les corresponda.

El switch integra un mecanismo de autoaprendizaje que les permite construir tables con las direcciones MAC de los equipos presentes en cada segmente de red.

Cuando se envía un paquete de un segmento a otro, el switch lo detecta y lo deriva al segmento correspondiente. Cuando el equipo de destino está en el mismo segmento, el dispositivo lo detecta e impide que pase a otros segmentos. De esta manera se reduce considerablemente el trafico de red.

Este dispositivo se aplica típicamente a redes con topología de estrella y de árbol.

Podemos encontrar conmutadores de cable coaxial o incluso de fibra óptica, peor lo más comunes son los de cable par trenzado, con grupos de 4 tomas RJ-45.

El switch puede ser independiente o rackeable. Los switches rackeables, como sucedía con los concentradores, tienen más puertos y, frecuentemente, también más prestaciones. El switch rackeable ocupa de 2 U a 8 U, según el número de tomas y las prestaciones que tenga. Los más habituales tienen 24, 32, o 48 tomas
Otra característica interesante del switch es que puede trabajar a varias velocidades. Las más comunes son 10/100 pero algunos ofrecen tomas especiales para Gigabit-Ethernet.

Algunos modelos de switch disponen de una o dos tomas de fibra óptica. Estos dispositivos pueden enlazar segmentos de red construidos en cable de par trenzado con segmentos de fibra óptica, o también vincular tramos de red utilizando fibra óptica como medio de conexión, lo cual puede ser muy útil en algunas instalaciones.

Dos o más switches pueden vincularse para formar un grupo de concentradores utilizando una de las siguientes opciones:

Conexionado tradicional, utilizando latiguillos de cable de par trenzado o fibra, según las características del switch. Esta técnica puede aplicarse a cualquier a cualquier modelo de switch, siempre que tenga tomas suficientes para ello.

En este caso, la vinculación entre switches puede seguir la topología de estrella o de árbol. Sin embargo, lo más habitual es una topología híbrida, donde algunos switches pueden llegar a formar anillos.

Conexionado de alta velocidad, utilizando los módulos de alta velocidad que algunos modelos tienen en su parte trasera. En este caso, el grupo de switches se denomina stack. Para interconectar estos en cadena o en anillo.

El switch tiene la capacidad de ofrecer prestaciones que no corresponden a la capa 2 del modelo OSI. En este caso hablamos de lo que se conoce como switch gestionable.

Un switch gestionable incorpora características como la gestión de la red, seguridad, fiabilidad, control del rendimiento, etc. Cuando un switch gestionable tiene, por ejemplo, prestaciones propias de capa 3, se dice que es un switch de capa 3.

4 Elementos de conexión y guiado

4 Elementos de conexión y guiado

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.

Las tomas de usuario pueden ser de tres tipos:



De superficie
La caja se fija a la pared mediante tirafondos.
El cableado llega mediante canaleta y
se recibe a través de cualquiera de las
paredes laterales, que tienen orificios
pretroquelados.
Se utiliza en redes con canalización extrema
Empotrables
La caja va encastrada en un agujero
que se hace en la pared.
El cableado llega mediante
canaladura interna de la pared y se
recibe a través de cualquiera de las
paredes laterales que tienen orificios
pretroquelados
De suelo
Similar a la caja empotrable, pero ubicada en suelo técnico.
El cableado llega a través de bandejas
subterráneas o canaladuras.
Muy utilizado en lugares donde se
necesita ubicar tomas de red pero ni hay paredes cerca

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 conectores 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, 1 m y 2 m.

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 de 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:



Canalizaciones: que pueden ser internas o externas, mediante tubo, canaleta u otro material. Se emplean para dirigir grupos pequeños de cable por paredes y suelos Bandejas de guiado: se colocan en techos o suelos técnicos. Actúan como carreteras sobre las que van grupos de cables provenientes de diferentes canalizaciones. Se emplean como troncales en plantas de edificios y para guiar el cableado vertical del edificio
Guías de cables: se ubican en los bastidores del armario de distribución, e incluso en la parte trasera de algunos modelos de paneles de parcheo. Ayudan a organizar los mazos de cables que entran y salen del armario Pasahilos: es un elemento rackeable que se utiliza de forma conjunta con el resto de elementos del armario para organizar los grupos de cables de los paneles de parcheo y de la electrónica de red.

5. Electrónica de red

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 motivos 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.

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.

En una red utilizaremos repetidores cuando, por el motivo que sea, haya zonas de la red donde la señal no llegue con suficiente potencia. De esta manera se puede ampliar muy fácilmente el radio de acción de una red.

Es extraño encontrar repetidores rackeables. De hecho, cuando se colocan en el armario de distribución es en combinación con otros elementos de electrónica de red.

La aplicación más conocida de los repetidores es amplificar la cobertura en redes inalámbricas. En este caso, el repetidor se ubica en un punto estratégico de la red que garantice que los equipos a los que se pretende dar cobertura reciban adecuadamente la señal.

Hay que evitar que en la red haya zonas de sombra y puntos muertos, donde la señal no llegue o llegue con deficiencia. El repetidor suele colocarse pues en zonas céntricas y bien comunicadas con los equipos a los que se va a dar servicio, así como con el dispositivo emisor de la señal a replicar.

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 extremos de la red que se quiere ampliar.

El uso del modo de extensión cableada permite alcanzar zonas de la red sin necesidad de dar cobertura inalámbrica a todo el espacio que 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 Concentrador (hub)

El concentrador (o hub) es un dispositivo empleado para vincular tramos de red, favoreciendo la ampliación de redes.
Existe tanto en formato rackeable como independiente, 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 tiene 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.

En algunos modelos de concentrador, la toma UP-Link se comparte con una toma convencional; en este caso, se dispone también de un botón en el dispositivo que permite conmutar el estado de la toma entre los modos convencional y Up-Link.
La finalidad de la toma Up-Link es vincular dos hubs para poder extender de la red. A esta operación se la denomina poner los hubs en cascada y puede hacerse de dos maneras.

En realidad, la conexión en cascada también podría hacerse vinculando do tomas RJ-45 convencionales entre sí mediante un cable cruzado, simulando que son tomas Up-Link. Sin embargo, este método no es recomendable, ya que ocuparía de forma innecesaria dos tomas de los concentradores.

Un hub, que trabaja en la capa 1 del modelo OSI, funciona de forma parecida al repetidor: toda la información que llega a él proveniente de un equipo se replica a todas las tomas con cable, llegando así a todos los equipos conectados, de forma directa o indirecta, a la red.

3 Panel de parcheo


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 y salen del mismo.

La finalidad del panel de parcheo es organizar las líneas de entrada y de salida que confluyen en el armario.

El panel de parcheo típicamente ocupa 1 U y dispone de 24 tomas que pueden venir incorporadas en el mismo o en en módulos, que pueden ser individuales o estar divididos en grupos de 4.
Resultado de imagen de panel de parcheo de 24 tomas

También hay paneles de parcheo compuestos, que tienen dos o más filas de tomas, pudiendo tener 48, 72, o 96 tomas



Resultado de imagen de panel de parcheo de 72 tomas

Como ya veremos más adelante, las tomas del panel de parcheo se identifican mediante una codificación que se corresponderá con la toma que hay al otro lado del cable que está conectado a él. De esta manera, por ejemplo, visualizando los paneles de parcheo se pueden identificar claramente todas las tomas de red una zona, una planta o incluso un edificio completo.

Las conexiones más simples de un panel de parcheo son rosetas con un adaptador especial para el panel.

Cuando las conexiones vienen en formato modular, que es lo más habitual, en lugar de rosetas se utilizan unas regletas modulares con un sistema de código de colores similar al de las rosetas.

Los paneles de parcheo también pueden ser de fibra óptica. Van montados en cajones rackeables, en cuyo interior los cables multifibra distribuyen los diferentes hilos a las correspondientes tomas de panel,

2 Armario de distribución

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 entra y sale del armario.

La electrónica de red, que se utiliza para aplicar una configuración lógica a los equipos que a ella se conectan.

Elementos de suministro eléctrico, que se encargan 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.

La parte delantera es una puerta, habitualmente de cristal o un material  transparente, que permita visualizar el contenido del armario sin necesidad de abrirlo.

Tanto las paredes como la puerta y el techo son desmontables, lo que significa que pueden colocarse o no, según las circunstancias. Así, por ejemplo, si quieren colocarse dos armarios juntos, puede obviarse la pared común a ambos para comunicarlos.
Por otro lado, el suelo y el techo pueden tener una abertura para pasar por ella el cableado.

El interior del armario tiene cuatro bastidores que forman un armario de exactamente 19 pulgadas de anchura. Esta medida es estándar y para armarios tienen esta anchura. Este tipo de productos se dice que son rackeables.

Los bastidores tienen agujeros practicados cada 5 cm. Esta distancia se denomina unidad U, de manera que la altura de un armario se mide en unidades U: un armario de 40 U, por ejemplo, tendría 21 agujeros en cada bastidor con una longitud útil de 40 X 5cm.

Los elementos que son rackeables también se miden en unidades U. Por ejemplo, un switch de 2 U o un panel de parcheo de 4 U.

El armazón de bastidores tiene un cable de conexión a tierra para eliminar la carga electrotática que pudiera generarse.



Resultado de imagen de racks menores de 12 UResultado de imagen de Racks entre 12 U y 24 UResultado de imagen de Racks 24 U
Racks menores de 12 U
Se utilizan en instalaciones de pequeñas redes  o como distribuidores en habitáculos donde hay pocos equipos
Racks entre 12 U y 24 U
Se usan para redes de tamaño medio. Ideales para distribuciones principales o de planta.
Racks de más de 24 U
Se emplean en redes de tamaño medio o grande como distribuidores de planta o principales.