Analisis de redes LAN y cableado

Publicado: 6 de febrero de 2013 en SIRL

Hola a todos de nuevo, tras un largo tiempo sin publicar nada por estos lugares y problemas de autentificación con el blog, procedo a analizar los diferentes sistemas de cableado.

Para empezar vamos a empezar comparando los distintos tipos de cables con los que hemos conectado nuestros equipos, los cuales son cable de pares, coaxial y fibra óptica.

Pares trenzados

Fuente: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:FTP_cable3.jpg

El cable de pares trenzados es bastante antiguo y su método de funcionamiento es simple, sus pares se trenzan de forma helicoidal, igual que una molécula de ADN. De esta forma el par trenzado constituye un circuito que puede transmitir datos. Esto se hace porque dos alambres paralelos constituyen una antena simple. Cuando se trenzan los alambres, las ondas de diferentes vueltas se cancelan, por lo que la radiación del cable es menos efectiva1 . Así la forma trenzada permite reducir la interferencia eléctrica tanto exterior como de pares cercanos. Un cable de par trenzado está formado por un grupo de pares trenzados, normalmente cuatro, recubiertos por un material aislante. Cada uno de estos pares se identifica mediante un color.


Cable coaxial

Fuente: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:RG-59.jpg

Es un cable utilizado para transportar señales eléctricas de alta frecuencia que posee dos conductores concéntricos, uno central, llamado vivo, encargado de llevar la información, y uno exterior, de aspecto tubular, llamado malla o blindaje, que sirve como referencia de tierra y retorno de las corrientes. Entre ambos se encuentra una capa aislante llamada dieléctrico, de cuyas características dependerá principalmente la calidad del cable. Todo el conjunto suele estar protegido por una cubierta aislante.

El conductor central puede estar constituido por un alambre sólido o por varios hilos retorcidos de cobre; mientras que el exterior puede ser una malla trenzada, una lámina enrollada o un tubo corrugado de cobre o aluminio. En este último caso resultará un cable semirrígido.

Debido a la necesidad de manejar frecuencias cada vez más altas y a la digitalización de las transmisiones, en años recientes se ha sustituido paulatinamente el uso del cable coaxial por el de fibra óptica, en particular para distancias superiores a varios kilómetros, porque el ancho de banda de esta última es muy superior.

La característica principal de la familia RG-58 es el núcleo central de cobre. Tipos:

– RG-58/U: Núcleo de cobre sólido.

– RG-58 A/U: Núcleo de hilos trenzados.

– RG-59: Transmisión en banda ancha (TV).

– RG-6: Mayor diámetro que el RG-59 y considerado para frecuencias más altas que este, pero también utilizado para transmisiones de banda ancha.

– RG-62: Redes ARCnet.

 

Fibra Optica

Fuente: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fibreoptic.jpg

Es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos. Un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra. La fuente de luz puede ser láser o un LED.

Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de radio y superiores a las de cable convencional. Son el medio de transmisión por excelencia al ser inmune a las interferencias electromagnéticas, también se utilizan para redes locales,

Categorias de cables de pares

A continuación vamos a analizar más en profundidad los cables de pares trenzados, más concretamente vamos a ver las distintas categorías que existen:

  • Cat 1: actualmente no reconocido por TIA/EIA. Fue usado para comunicaciones telefónicas POTSISDN y cableado de timbrado.
  • Cat 2: actualmente no reconocido por TIA/EIA. Fue frecuentemente usado para redes token ring (4 Mbit/s).
  • Cat 3: actualmente definido en TIA/EIA-568-B. Fue (y sigue siendo) usado para redes ethernet (10 Mbit/s). Diseñado para transmisión a frecuencias de hasta 16 MHz.
  • Cat 4: actualmente no reconocido por TIA/EIA. Frecuentemente usado en redes token ring (16 Mbit/s). Diseñado para transmisión a frecuencias de hasta 20 MHz.
  • Cat 5: actualmente no reconocido por TIA/EIA. Frecuentemente usado en redes ethernet, fast ethernet (100 Mbit/s) y gigabit ethernet (1000 Mbit/s). Diseñado para transmisión a frecuencias de hasta 100 MHz.
  • Cat 5e: actualmente definido en TIA/EIA-568-B. Frecuentemente usado en redes fast ethernet (100 Mbit/s) y gigabit ethernet (1000 Mbit/s). Diseñado para transmisión a frecuencias de hasta 100 MHz.
  • Cat 6 hp: actualmente definido en TIA/EIA-568-B. Usado en redes gigabit ethernet (1000 Mbit/s). Diseñado para transmisión a frecuencias de hasta 250 MHz.
  • Cat 6a: actualmente definido en TIA/EIA-568-B. Usado en redes 10 gigabit ethernet (10000 Mbit/s). Diseñado para transmisión a frecuencias de hasta 500 MHz.
  • Cat 7: Caracterización para cable de 600 Mhz según la norma internacional ISO-11801 Usado en redes 10 gigabit ethernet y comunicaciones de alta confiabilidad.
  • Cat 7A: Caracterización para cable de 1000 Mhz según la norma internacional ISO-11801 Ad-1 de 2008 Usado en redes 10 gigabit ethernet y futuras comunicaciones de mayor velocidad de transmisión de datos.

Como podemos ver a lo largo de la historia (de los últimas décadas más concretamente) ha habido diferentes categorías de cables, pero si tenemos que destacar una en mi opinión seria la categoría 5e, ya que a día de hoy es la más usada a nivel doméstico y pyme  debido al bajo coste que tiene y lo similar en cuanto a rendimiento con la categoría 6 la cual a día de hoy resulta excesivamente cara.

 

Tecnologías De Implementación de Ethernet

A continuación hablaremos de las implementaciones de Ethernet. Como podemos ver en la siguiente tabla, hay varios tipos, de los cuales podríamos destacar 1000baseT  (para pares trenzados), 10 Base2 (para cable coaxial) y 1000BaseLX (fibra óptica).

Tecnología

Velocidad de transmisión

Tipo de cable

Distancia máxima

Topología

10Base2 10 Mbps Coaxial 185 m Bus (Conector T)
10BaseT 10 Mbps Par Trenzado 100 m Estrella (Hub o Switch)
10BaseF 10 Mbps Fibra óptica 2000 m Estrella (Hub o Switch)
100BaseT4 100Mbps Par Trenzado (categoría 3UTP) 100 m Estrella. Half Duplex (hub) y Full Duplex (switch)
100BaseTX 100Mbps Par Trenzado (categoría 5UTP) 100 m Estrella. Half Duplex (hub) y Full Duplex (switch)
100BaseFX 100Mbps Fibra óptica 2000 m No permite el uso de hubs
1000BaseT 1000Mbps 4 pares trenzado (categoría 5e ó 6UTP ) 100 m Estrella. Full Duplex (switch)
1000BaseSX 1000Mbps Fibra óptica (multimodo) 550 m Estrella. Full Duplex (switch)
1000BaseLX 1000Mbps Fibra óptica (monomodo) 5000 m Estrella. Full Duplex (switch)

Un dato significativo que llama bastante la atención es la capacidad de la fibra óptica con respecto a las otras dos tecnologías en cuanto a la distancia máxima que es capaz de alcanzar.

Montajes prácticos

Para probar estas tecnologías hemos hecho 4 practicas interesantes las cuales procedo a explicar:

La primera consistía en conectar todos los ordenadores de cada fila de la clase entre sí mediante un hub y a su vez las tres filas de ordenadores entre si uniendo mediante un cable de pares trenzados los 3 hubs. Una vez hecho esto cada ordenador tendrá su correspondiente IP fija siendo esta 192.168.100.X (donde la X es una IP que indica el número de ordenador). Cuando estén todos los ordenadores en la misma red, solo queda comprobar que se comunican entre ellos por medio del comando ping.

Las prácticas dos y tres eran similares a la primera, salvo que esta vez en vez de utilizar cable de pares hemos utilizado cable coaxial para unir los hubs y fibra óptica con su correspondiente adaptador. Tras esto hemos hecho las mismas pruebas con el comando ping.

La cuarta práctica ha sido más compleja, el objetivo era ver las diferencias entre usar un hub o un switch. Para ello nos hemos ayudado del programa wireshark. El cual es un programa de la categoría de los sinifers, capturador de tramas (los paquetitos en los cuales se dividen los datos que se envían). Y lo que hemos hecho a sido lanzar el wireshark desde un ordenador observando como si utilizamos un hub el programa captura todas las tramas que hay en la red (siendo este un importante fallo de seguridad). Pero sin embargo si utilizamos switches en lugar de hubs solo capturamos las tramas que van dirigidas a nuestro pc. Esto es porque los hubs envían la información a todos los ordenadores conectados a la red, mientras que los switches lo que hacen es mandar la información única y exclusivamente al ordenador que la tiene que recibir.

Enlaces:

http://es.wikipedia.org/wiki/Cable_coaxial

http://es.wikipedia.org/wiki/Fibra_%C3%B3ptica

http://es.wikipedia.org/wiki/Cable_de_par_trenzado

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