REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA EXPERIMENTAL LIBERTADOR INSTITUTO DE MEJORAMIENTO PROFESIONAL DEL MAGISTERIO EXTENSIÓN ACADÉMICA PARAGUANÁ ESPECIALIDAD: INFORMÁTICA COHORTE-2013 UNIDAD CURRICULAR: REDES INFORMÁTICAS TUTOR: RAMÓN LOPEZ
MEDIOS FÍSICOS Y EQUIPOS PARA LA TRANSMISIÓN DE DATOS
REALIZADO POR: ANGEL AMAYA, C.I 19879742
Punto Fijo, noviembre del 2016
Los medios de transmisión constituyen el soporte físico a través del cual emisor y receptor pueden comunicarse en un sistema de transmisión de datos. Distinguimos dos tipos de medios: guiados y no guiados. En ambos casos la transmisión se realiza por medio de ondas electromagnéticas y equipos electrónicos necesarios.
El Concentrador (HUB)
El hub (concentrador) es el dispositivo de conexión más básico. Es utilizado en redes locales con un número muy limitado de máquinas. No es más que una toma múltiple RJ45 que amplifica la señal de la red (base 10/100). En este caso, una solicitud destinada a una determinada PC de la red será enviada a todas las PC de la red. Esto reduce de manera considerable el ancho de banda y ocasiona problemas de escucha en la red. Los hubs trabajan en la primera capa del modelo OSI.
El Switch (Conmutador)
El Switch (o conmutador) trabaja en las dos primeras capas del modelo OSI, es decir que éste distribuye los datos a cada máquina de destino, mientras que el hub envía todos los datos a todas las máquinas que responden. Concebido para trabajar en redes con una cantidad de máquinas ligeramente más elevado que el hub, éste elimina las eventuales colisiones de paquetes (una colisión aparece cuando una máquina intenta comunicarse con una segunda mientras que otra ya está en comunicación con ésta…, la primera reintentará luego).
ESTRUCTURA DE UNA RED DE COMPUTADORAS
Modems Computadoras Medios de Transmisión
(También pueden ser tarjetas de red)
El Router
El Router permite el uso de varias clases de direcciones IP dentro de una misma red. De este modo permite la creación de sub redes. Es utilizado en instalaciones más grandes, donde es necesaria (especialmente por razones de seguridad y simplicidad) la creación de varias sub redes. Cuando la Internet llega por medio de un cable RJ45, es necesario utilizar un router para conectar una sub red (red local, LAN) a Internet, ya que estas dos conexiones utilizan diferentes clases de dirección IP (sin embargo es posible pero no muy aconsejado utilizar una clase A o B para una red local, estas corresponden a las clases de Internet). El router equivale a un PC gestionando varias conexiones de red (los antiguos routers eran PCs) Los routers son compatibles con NAT, lo que permite utilizarlos para redes más o menos extensas disponiendo de gran cantidad de máquinas y poder crear “correctamente” sub redes. También tienen la función de cortafuegos (firewall) para proteger la instalación.
Cable Coaxial Par Trenzado
Fibras ópticas
MEDIOS DE TRANSMISIÓN Transmisión por trayectoria óptica
Comunicación por satélite
PAR TRENZADO Medio de transmisión más antiguo y muy utilizado. Consiste en dos alambres de cobre aislados, que se tuercen en forma helicoidal; esta forma trenzada del cable se utiliza para reducir la interferencia eléctrica de los pares cercanos. Su aplicación más frecuente se encuentra en el sistema telefónico. Se puede utilizar tanto para transmisión analógica como digital y su ancho de banda depende del calibre del alambre.
TIPOS No blindado UTP (Unshielded Twisted Pair)
Es el cable de par trenzado normal. Ventajas: bajo costo y fácil manejo. Desventaja: tasa de error mayor, RFI & EMI.
Blindado STP (Shield Twiested Uniforme FTP (Foiled Twisted pair) Pair)
Cada par se cubre con una malla metálica y el conjunto de pares se recubre con una lámina blindada. Ventaja: reduce la tasa de error. Desventaja: mayor costo y difícil terminación.
Cada par es trenzado de modo uniforme y se realiza un blindaje global de todos los pares con una lámina externa blindada. Ventajas: similares características al cable blindado, costo inferior Desventaja: confección sofisticada.
CABLE COAXIAL Medio de transmisión muy utilizado, cuya existencia se reporta desde los años 40. Consta de un conductor interno de cobre sólido (núcleo) cubierto por un material aislante; éste a su vez rodeado por un conductor cilíndrico de cobre también en forma de malla trenzada, que aparece recubierto por una capa de plástico protector. Esta construcción garantiza una buena combinación: gran ancho de banda con excelente inmunidad al ruido. Se emplea tanto en líneas para transmisión a larga distancia, como en redes de área local.
ESQUEMA DEL CABLE COAXIAL
VENTAJA
DESVENTAJA
Alta capacidad de Grosor que limita su empleo en transmisión y resistencia pequeños conductos eléctricos a las interferencias. y en ángulos muy agudos.
NORMA EIA TIA 568A-568B
En el 2001 fueron desarrollados y publicados una serie de estándares sobre el cableado estructurado para voz y datos para las LAN por la Asociación de la Industria de las telecomunicaciones (TIA), en esta se específica un sistema de cableado de telecomunicaciones genérico a la hora de hacer las conexiones para edificios comerciales soportan un ambiente multiproducto y multifabricante. Para la conexión con cables UTP categoría 4 o 5 que llevan un conector RJ-45 en sus dos extremos el cual posee 8 pines y soporta sistemas de cableado estructurado con topología de estrella para que todos los puntos de la red se concentren en un solo lugar; TIA/EIA-568-B.1-2001 asigna los pares/pines en los cables de 8 hilos y 100 ohmios (par trenzado). Esta asignación se conoce como T568A y T568B, siendo este el más común en las redes actuales.
TIPOS Y CONEXIONES Tipos de cable coaxial
De banda base Transmisión digital 50 ohmios 75 ohmios
Transmisión De banda ancha analógica
Tipos de conexión entre computadoras con cable coaxial
Con unión T
Vampiro
Hay que cortar el cable y esto trae falsos contactos, pero es más fácil de instalar
Hay que perforar con gran precisión el cable hasta el conector central, por lo que la conexión se hace más difícil, pero es más segura la transmisión
SISTEMA DE TRANSMISIÓN POR FIBRAS ÓPTICAS Medio de transmisión
Fibra de vidrio o silicio
Diodo emisor de Componentes de Fuente de luz luz o diodo láser. un sistema de trasmisión óptica Detector Fotodiodo que genera un pulso eléctrico en el momento en que recibe un rayo de luz.
FIBRAS ÓPTICAS Se basa en la transmisión de información mediante luz, sea analógica o digital. Las fibras ópticas son filamentos de vidrio de alta pureza extremadamente compactos: El grosor de una fibra es similar a la de un cabello humano. Son ligeras, con bajas pérdidas de señal, amplia capacidad de transmisión y un alto grado de confiabilidad. El proceso de fabricación se controla mediante computadoras.
ESQUEMA DE LA FIBRA OPTICA
CLASIFICACIÓN DE LA FIBRA ÓPTICA Modo: Cada uno de los caminos diferentes que siguen los rayos de luz al rebotar en la superficie interna del revestimiento de la fibra cuando viajan a través de ella. MULTIMODO Presuponen la existencia de unos 1000 modos diferentes. Son más baratas y los transmisores más sencillos de diseñar. Se usan en distancias cortas.
UNIMODO Sólo hay un camino para la luz. Su empleo es más costoso. Se pueden alcanzar grandes distancias y altas velocidades de transmisión de datos.
FIBRAS ÓPTICAS VENTAJAS Ancho de banda considerablemente grande. No hay afectación por alteraciones de voltaje, interferencia electromagnética ni por agentes químicos dispersos en el aire. DESVENTAJAS Poca preparación en la tecnología. El empalme entre dos fibras es extremadamente difícil y requiere de instrumental especial. Son unidireccionales: hay que usar dos en cada conexión. Interfases costosas.
COMUNICACIÓN POR SATÉLITE El sistema de comunicación mediante satélite está equipado por múltiples antenas y transmisores-receptores. Cada dispositivo transmisor-receptor funciona de la siguiente manera: escucha una parte del espectro, amplifica la señal de entrada y la retransmite a otra frecuencia para evitar los efectos de interferencia. Esta forma de comunicación posibilita la transmisión a altísimas velocidades (puede llegar a ser 1000 veces superior a los 1544 Mbps).
TRANSMISIÓN POR TRAYECTORIA ÓPTICA La transmisión de información se realiza a través del aire. Incluye el uso de diversas técnicas: rayos infrarrojos, láser, microondas o radio. La comunicación utilizando transmisores y receptores láser o infrarrojos es digital y con alto nivel de inmunidad a interferencias: solo la lluvia y la neblina pueden incidir negativamente en la transmisión. La comunicación por radio a frecuencias de microondas se emplea mucho como alternativa al cable coaxial para la comunicación a larga distancia. Este sistema es muy utilizado en las transmisiones telefónicas y de vídeo.
GRUPOS DE SATELITES EN USO Geo (Geosyncronous Earth Orbit): giran en órbitas situadas a más de 35.000 Km de la Tierra. Meo (Medium Earth Orbit): ubicados a cerca de 10.000 Km de la Tierra. Leo (Low Earth Orbit): giran en órbitas de baja altura con respecto a la Tierra, que oscilan alrededor de las 500 millas de altura.
Conexiones T1/E1 Una conexión T1 es un paquete compuesto por 24 canales de multiplexado por división de tiempo
(TDM) de 64 kbps (DS0) a través de circuito de cobre de cuatro hilos. Esto crea un ancho de banda total de 1.544 mbps. En Europa y en otras partes del mundo, un circuito E1 es un paquete compuesto por 32 canales de 64 kbps, dando un total de 2.048 mbps. TDM permite que múltiples usuarios compartan un medio de transmisión digital al utilizar ubicaciones en el tiempo preasignadas. Muchas centralitas privadas (PBX) digitales sacan partido del servicio T1 para importar múltiples circuitos de llamada a través de una sola línea T1, en vez de tener 24 pares de hilos direccionados entre la centralita privada (PBX) y la compañía telefónica. Es importante darse cuenta de que T1 se puede compartir entre voz y datos. Por ejemplo, un servicio telefónico puede venir a través de un subconjunto de 24 canales de un enlace T1, dejando los demás canales para la conectividad de Internet. Se necesita un dispositivo multiplexor T1 para gestionar los 24 canales DS0 cuando se comparte un tronco T1 entre múltiples servicios. En el caso de una conexión individual solo de datos, el circuito se puede ejecutar sin canalizar (no se realiza TDM en la señal). Por ello, se puede emplear un dispositivo de unidad de servicios de canal/unidad de servicios de datos (CSU/DSU) más simple. En general, podrá conectarse a una CSU/DSU de T1/E1 o a un multiplexor a través de una interfaz serie V.35 o RS 449 con protocolo síncrono a velocidades múltiplos de 64 kbps que llegan a alcanzar 1.544 mbps o 2.048 mbps. La CSU/DSU o el multiplexor proporciona el cronometraje de la red.