Elementos de una red de datos y telecomunicaciones
1. Adaptador de red
El adaptador de red (o tarjeta de red) es el elemento que debe tener un equipo para estar conectado a una red. Se acopla al equipo a través de un slot PCI.
Pueden ir conectados a través de otro tipo de puertos.
Suele identificarse por las siglas NIC
Los puertos más comunes son para cable de par trenzado (por conexión RJ-45) y para cable coaxial, pero también es posible disponer de tarjetas e red con puerto para fibra óptica.
Cada NIC tiene su propia identificación, llamada dirección física o dirección MAC. Es un código de 48 bits (similar al número de bastidor de un choche).
Los equipos pueden identificarse por su IP o por su MAC
El NIC se caracteriza por:
- El modo de transmisión:
Half-duplex: no simultánea
Full-duplex: forma simultánea.
- El protocolo:
La gran mayoría de las tarjetas de red utilizan el protocolo Ethernet.
- La velocidad de transmisión:
- Capacidad Wake On LAN:
Consiste en la capacidad de la tarjeta de red de encender un equipo de forma remota
El número y tipo de conexiones del adaptador es variable. Lo habitual es encontrar una única conexión pero hay variantes en las que se dispone de varias conexiones.
Las luces de testigo varían de un modelo a otro. Una fija significa que hay conexión con otro equipo, y si parpadea indica actividad de comunicación.
Cuando hay varias, se destinan a diversos fines: indicar la velocidad de transmisión, el modo de transmisión. etc.
2. Armario de distribución
El cableado de una red se centraliza en puntos de distribución a diferente nivel. Están constituidos por uno o más armarios de distribución, también llamados racks.
La parte delantera es una puerta, habitualmente de cristal o un material transparente, que permite visualizar el contenido del armario sin necesidad de abrirlo.
Tanto las paredes como la puerta y el techo son desmontables.
Si quieren colocarse dos armarios juntos.
El suelo y el techo pueden tener una abreviatura para pasar por ella el cableado.
El interior del armario tiene cuatro bastidores que forman un armazón de 19 pulgadas de anchura. Esta medida es estándar, todos los accesorios y la electrónica diseñados para armarios tienen esta anchura. Este tipo de producto 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 tendría 41 agujeros en cada bastidor con una longitud útil de 40 x 5 cm.
Los elementos rackeables también se miden en unidades U.
El armazón de bastidores tiene un cable de conexión a tierra para eliminar la carga.
Racks menores de 12 U
El número y tipo de conexiones del adaptador es variable. Lo habitual es encontrar una única conexión pero hay variantes en las que se dispone de varias conexiones.
Las luces de testigo varían de un modelo a otro. Una fija significa que hay conexión con otro equipo, y si parpadea indica actividad de comunicación.
Cuando hay varias, se destinan a diversos fines: indicar la velocidad de transmisión, el modo de transmisión. etc.
2. Armario de distribución
El cableado de una red se centraliza en puntos de distribución a diferente nivel. Están constituidos por uno o más armarios de distribución, también llamados racks.
- Paneles de parcheo, se conecta el cableado que entra y sale del armario.
- La electrónica de red, se utiliza para aplicar una configuración lógica a los equipos que a ella se conectan.
- Elementos de suministro eléctrico, se encargan de proporcionar electricidad a la electrónica de red y al sistema de ventilación del armario.
- Accesorios varios, para ordenar los cables, bandejas para colocar equipamiento portátil, etc.
Tanto las paredes como la puerta y el techo son desmontables.
Si quieren colocarse dos armarios juntos.
El suelo y el techo pueden tener una abreviatura para pasar por ella el cableado.
El interior del armario tiene cuatro bastidores que forman un armazón de 19 pulgadas de anchura. Esta medida es estándar, todos los accesorios y la electrónica diseñados para armarios tienen esta anchura. Este tipo de producto 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 tendría 41 agujeros en cada bastidor con una longitud útil de 40 x 5 cm.
Los elementos rackeables también se miden en unidades U.
El armazón de bastidores tiene un cable de conexión a tierra para eliminar la carga.
Racks menores de 12 U
- Pequeñas redes.
- Suelen fijares a la pared.
- Ruedas para colocarlos en el suelo y poder desplazarlos.
- Tamaño medio.
- Distribuidores principales o de planta.
- Fijarse a la pared, o colocarse en el suelo.
- Redes de tamaño medio o grande.
- Distribuidores de planta o principales.
- Son armarios de suelo.
El panel de parcheo (patch-panel) se coloca en el rack.
Típicamente ocupa 1 U y dispone de 24 tomas que pueden venir incorporadas en el mismo o en módulos.
También hay paneles de parcheo compuestos, que tienen dos o más filas de tomas, pudiendo tener 48, 72 o 96 tomas.
Las tomas del panel de parcheo se identifican 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. Se pueden identificar claramente todas las tomas de red de una zona, una planta o incluso un edificio completo.
Las conexiones más simples de un panel de parcheo son rosetas.
Los paneles de parcheo también pueden ser de fibra óptica.
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 telecomunicacioneso, de forma común, roseta.
Las tomas de usuario, siglas TO, pueden ofrecer una o más conexiones a la red.
Una toma de usuario consta de una o más conexiones RJ-45 hembra.
Pueden ser de tres tipos:
El latiguillo es de cable de par trenzado, con conectores RJ-45 en ambos extremos. Hay 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.
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 cableado de la red 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:
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 telecomunicacioneso, de forma común, roseta.
Las tomas de usuario, siglas TO, pueden ofrecer una o más conexiones a la red.
Pueden ser de tres tipos:
- De superficie
- Empotrables
- De suelo
El latiguillo es de cable de par trenzado, con conectores RJ-45 en ambos extremos. Hay 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.
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 cableado de la red 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: Pueden ser internas o externas. 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 de diferentes canalizaciones. Se emplean para guiar el cableado vertical del edificio.
- Guías de cables: Ayudan a organizar los mazos de cables que entran y salen del armario.
- Pasahilos: Es un elemento rackeable (ocupa 1U)
5. Electrónica de red
Se entiende por electrónica de red cualquier dispositivos de la red que cumple una función específica.
Es común que la electrónica de red se concentre en los armarios de distribución, pero no siempre es así
5.1. Repetidor
El repetidor es simple. Su función es captar una señal y enviarla, sin darle ningún tratamiento más allá de la amplificación. Trabaja en la capa 1 del modelo OSI.
En una red utilizaremos repetidores cuando haya zonas de la red donde la señal no llegue con suficiente potencia.
Es extraño encontrar repetidores rackeables.
La aplicación más conocida es amplificar la cobertura en redes inalámbricas. Se ubica en un punto 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 inalámbrico dispone de al menos una antena y una conexión de entrada RJ-45.
Con vínculo inalámbrico, 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, un dispositivos que está en el extremo de la red que se quiere ampliar.
5.2. Concentrador (hub)
Es un dispostivimo empleado para vincular tramos de red, favoreciendo la ampliación de redes.
Formato rackeable. Está en desuso. El modelo más típico para redes es de conexiones RJ-45. 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, marcada como Up-Link.
El hecho de que no funcione en redes por encima de Fast-Ethernet (100 Mbps), con los consiguientes problemas de seguridad, hicieron que se reemplazase por el conmutador o switch. Como se envía a todos los dispositivos, reduce el ancho de banda y ocasiona colisiones.
5.3. Conmutador (switch)
El conmutador o (switch) es un dispositivo cuya función es interconectar varios segmentos de red.
El switch integra un mecanismo de autoaprendizaje que le permite construir tablas con las direcciones MAC.
Cuando se envía un paquete de un segmento a otro, el switch lo detecta y lo deriva al segmento correspondiente. De esta manera se reduce considerablemente el tráfico en la red.
Este dispositivo se aplica a redes con topología de estrella y de árbol.
El switch puede ser independiente o rackable. 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.
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.
Dos o más switches pueden vincularse para formas un grupo de concentradores utilizando una de las sigientes opciones:
5.4. Puente de red (bridge)
El puente de red (o bridge) es un dispositivo empleado para interconectar varios segmentos de red.
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.
El bridge se reserva para casos muy concretos.
Un bridge puede ser de dos tipos:
El bridge tiene capacidad para trabajar con diferentes velocidades de forma simultánea.
5.5. Enrutador (router)
La pasarela (o gateway), también llamado puerta de enlace, es un dispositivo de red empleado para la conexión de redes, con independencia de la arquitectura y protocolos que empleen.
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 ralentiza al usar estos dispositivos.
La función original del gateway es propia del nivel 4 del modelo OSI. Este dispositivo puede realizar otras funciones especiales, propias de capas superiores (5,6 y 7)
Puede ser independiente o rackeable. Los modelos más simples ofrecen dos tomas RJ-45. Otros modelos ofrecen muchas más tomas (como si se tratara de un switch).
5.7. Punto de acceso
El punto de acceso (access point, o AP) es un elementos inalámbrico de la red que se usa para extender la red cableada.
El punto de acceso, como sucedía con el repetidor, se ubica en un lugar estratégico de la red. Estos dispositivos integran la tecnología PoE, por lo que la ubicación en lugares que no tienen suministro eléctrico no supone un problema.
Es muy habitual cubrir una zona más amplia, se pueden colocar varios puntos de acceso.
Puede actuar como repetidor o bridge. Para ello, es necesario que integre la tecnología WDS.
Hay modelos de interperie. Dispositivos con carcasa capaz de soportar inclemencias meteorológicas, y que disponen de una o más antenas con mayor potencia. Son habituales en campues o redes multiedificio, donde es necesario extender la red sin instalar cableado adicional.
6. Dominios de colisión y de difusión
Una actividad elevada aumentaría el riesgo de colisiones.
Para que la pérdidas de la información sea mínima, hay que plantear la red de forma que las transmisiones sean eficientes. Don conceptos muy importantes:
Dominio de colisión: comparte las comunicaciones con todos los equipos.
5.3. Conmutador (switch)
El conmutador o (switch) es un dispositivo cuya función es interconectar varios segmentos de red.
El switch integra un mecanismo de autoaprendizaje que le permite construir tablas con las direcciones MAC.
Cuando se envía un paquete de un segmento a otro, el switch lo detecta y lo deriva al segmento correspondiente. De esta manera se reduce considerablemente el tráfico en la red.
Este dispositivo se aplica a redes con topología de estrella y de árbol.
El switch puede ser independiente o rackable. 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.
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.
Dos o más switches pueden vincularse para formas un grupo de concentradores utilizando una de las sigientes opciones:
- Conexionado tradicional, utilizando latiguillos de cable de par trenzado o fibra siempre que tengas tomas suficientes para ello.
- Conexionado de alta velocidad, utilizando los módulos de alta velocidad. En este caso, el grupo de switches se denomina stack (pila). Para interconectar estos switches se utiliza un cable específico, y puede hacerse de dos formas: en cadena o en anillo.
5.4. Puente de red (bridge)
El puente de red (o bridge) es un dispositivo empleado para interconectar varios segmentos de red.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.
El bridge se reserva para casos muy concretos.
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 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.
El bridge tiene capacidad para trabajar con diferentes velocidades de forma simultánea.
5.5. Enrutador (router)
El enrutador (o router) es un elemento de electrónica de red cuya función es interconectar diferentes redes, ya sean LAN o WAN.
Gracias al router podemos extender las redes, interconectándolas entre sí.
El router independientemente también es conocido como router SoHo
El ejemplo más característico de router independiente es la conexión a Internet.
Algunos modelos ofrecen slots de conexión en la parte delantera para instalar tarjetas con las conexiones que se necesiten.
El router integra su propio sistema operativo, llamado IOS, y también su propia memoria (RAM y flash). Todos estos elementos (IOS, y memorias) pueden modificarse según las necesarias.
El IOS del router 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 interesante del router rackeable es la posibilidad de incorporar una toma de corriente redundante.
La conexión 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 vincularlas se utiliza un latiguillo de cable cruzado, conectando una toma Ethernet del router principal con la toma de Internet del secundario.
- Router rackeables: la interconexión de este tipo de routers se suele hacer a través de cable de serie.
La pasarela (o gateway), también llamado puerta de enlace, es un dispositivo de red empleado para la conexión de redes, con independencia de la arquitectura y protocolos que empleen.
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 ralentiza al usar estos dispositivos.
La función original del gateway es propia del nivel 4 del modelo OSI. Este dispositivo puede realizar otras funciones especiales, propias de capas superiores (5,6 y 7)
- Cortafuegos (o firewall): elementos de seguridad cuya misión es controlar el tráfico de datos entrante y saliente de la red. El cortafuegos opera en las 7 capas del modelo OSI.
- Proxy: elemento de seguridad actúa como intermediario en la comunicación de dos equipos. Es parecido al cortafuegos. El proxy puede emplearse para salvar limitaciones y se centra más en la conexión equipo a equipo. Trabaja en la capa 7 del modelo OSI.
- VPN (Virtual Private Network, red privada virtual): se trata de una funcionalidad que permite conectarse de forma segura a una LAN privada desde una red pública.
Puede ser independiente o rackeable. Los modelos más simples ofrecen dos tomas RJ-45. Otros modelos ofrecen muchas más tomas (como si se tratara de un switch).
5.7. Punto de acceso
El punto de acceso (access point, o AP) es un elementos inalámbrico de la red que se usa para extender la red cableada.
El punto de acceso, como sucedía con el repetidor, se ubica en un lugar estratégico de la red. Estos dispositivos integran la tecnología PoE, por lo que la ubicación en lugares que no tienen suministro eléctrico no supone un problema.
Es muy habitual cubrir una zona más amplia, se pueden colocar varios puntos de acceso.
Puede actuar como repetidor o bridge. Para ello, es necesario que integre la tecnología WDS.
Hay modelos de interperie. Dispositivos con carcasa capaz de soportar inclemencias meteorológicas, y que disponen de una o más antenas con mayor potencia. Son habituales en campues o redes multiedificio, donde es necesario extender la red sin instalar cableado adicional.
Una actividad elevada aumentaría el riesgo de colisiones.
Para que la pérdidas de la información sea mínima, hay que plantear la red de forma que las transmisiones sean eficientes. Don conceptos muy importantes:
Dominio de colisión: comparte las comunicaciones con todos los equipos.
Toda la electrónica de red opera por debajo de la capa 2. Todos los
equipos unidos a un hub o a repetidor forman un dominio de colisión.
Los dispositivos de capa 2 y superiores limitan dominios de colisión: en
este 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: un equipo puede transmitir a otro sin necesidad de un dispositivo de enrutamiento, ya que pertencen a la misma red lógica.
Dominio de difusión: un equipo puede transmitir a otro sin necesidad de un dispositivo de enrutamiento, ya que pertencen a la misma red lógica.
Los elementos de electrónica de red por debajo de la capa 3 extienden los dominios de difusión. 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.
La red se vuelve más eficiente cuanto más pequeños sean los dominios de colisión y de difusión.
Copiado a partir del punto dos.
ResponderEliminarInacabado.