cables de red
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Zandy Grande López
Una red informática consiste en dos o mas ordenadores conectados entre si para poder compartir recursos, tales como impresoras, scanners, ficheros etc. Los llamados cables de red son cables elaborados para transmitir datos y se usan para interconectar un dispositivo de red a otro. Estos cables habilitan transferencias de alta velocidad entre diferentes componentes de la red.
Los tipos de cable de red son variados dependiendo de la clase de red donde se usen. Se utilizarán distintos cables en base a la topología de la red, protocolos en uso y tamaño. Si la red tiene un gran número de dispositivos, necesitará cables que provean de alta
velocidad y conexiones libres de errores.
Algunos de los cables que se usan hoy en día son
los cables UTP (Unshielded Twisted Pair), cables
coaxiales y fibra óptica. Los cables UTP o de par
trenzado, son la variedad más popular, muy usada
en todo tipo de redes con velocidades de hasta
100 Mbps (en categoría 6 hasta 1000 Mbps).
Los cables coaxiales tienen un único conductor en
el centro normalmente llamado “alma” o “activo”.
Una capa de plástico rodea este conductor
central y los aísla a su vez de la malla metálica que
corresponde a la masa.
Los cables de fibra óptica consisten en un núcleo de vidrio rodeado por capas de materiales protectores. Transmite señales de luz en contraposición de señales electrónicas y las envía a distancias mucho mas largas que los cables coaxiales y de pares.
Una red de área local (LAN) requiere cables de red para realizar sus conexiones. Podemos entender los cables de red como el esqueleto de la red. Sin embargo, las redes cada vez utilizan más otros medios para transferir datos, tales como señales de radio (WIFI), para conexionar las estaciones de trabajo. Estos sistemas no son solo rápidos y efectivos, sino que facilitan el problema de mantener cientos de metros de cableado en una red de ordenadores. Con estas ventajas, es normal pensar que el futuro se inclinará por sistemas Wireless mas que en redes de cables. Aun así, para largas distancias, tendremos que seguir utilizando los sistemas convencionales… de momento.
Actualmente, la gran mayoría de las redes están
conectadas por algún tipo de cableado, que
actúa como medio de transmisión por donde
pasan las señales entre los equipos. Hay disponibles
una gran cantidad de tipos de cables para cubrir
las necesidades y tamaños de las diferentes redes,
desde las más pequeñas a las más grandes.
Existe una gran cantidad de tipos de cables.
Algunos fabricantes de cables publican un
catálogos con más de 2.000 tipos diferentes que se
pueden agrupar en tres grupos principales que
conectan la mayoría de las redes:
Cable coaxial.
Cable de par trenzado (apantallado y no
apantallado).
Cable de fibra óptica.
Hubo un tiempo donde el cable coaxial fue el más
utilizado. Existían dos importantes razones para la
utilización de este cable: era relativamente barato,
y era ligero, flexible y sencillo de manejar.
Un cable coaxial consta de un núcleo de hilo de
cobre rodeado por un aislante, un
apantallamiento de metal trenzado y una cubierta
externa.
Una cubierta exterior no conductora (normalmente
hecha de goma, Teflón o plástico) rodea todo el
cable.
El cable coaxial es más resistente a interferencias y
atenuación que el cable de par trenzado.
En su forma más simple, un cable de par trenzado
consta de dos hilos de cobre aislados y
entrelazados. Hay dos tipos de cables de par
trenzado: cable de par trenzado sin apantallar
(UTP) y par trenzado apantallado (STP).
A menudo se agrupan una serie de hilos de par
trenzado y se encierran en un revestimiento
protector para formar un cable. El número total de
pares que hay en un cable puede variar. El
trenzado elimina el ruido eléctrico de los pares
adyacentes y de otras fuentes como motores, relés
y transformadores.
El cable STP utiliza una envoltura con cobre
trenzado, más protectora y de mayor calidad que
la usada en el cable UTP. STP también utiliza una
lámina rodeando cada uno de los pares de hilos.
Esto ofrece un excelente apantallamiento en los
STP para proteger los datos transmitidos de
intermodulaciones exteriores, lo que permite
soportar mayores tasas de transmisión que los UTP a
distancias mayores.
En el cable de fibra óptica las señales que se
transportan son señales digitales de datos en forma
de pulsos modulados de luz. Esta es una forma
relativamente segura de enviar datos debido a
que, a diferencia de los cables de cobre que
llevan los datos en forma de señales electrónicas,
los cables de fibra óptica transportan impulsos no
eléctricos. Esto significa que el cable de fibra
óptica no se puede pinchar y sus datos no se
pueden robar.
El cable de fibra óptica es apropiado para
transmitir datos a velocidades muy altas y con
grandes capacidades debido a la carencia de
atenuación de la señal y a su pureza.
Una fibra óptica consta de un cilindro de vidrio
extremadamente delgado, denominado núcleo,
recubierto por una capa de vidrio concéntrica,
conocida como revestimiento. Las fibras a veces
son de plástico. El plástico es más fácil de instalar,
pero no puede llevar los pulsos de luz a distancias
tan grandes como el vidrio.
Debido a que los hilos de vidrio pasan las señales
en una sola dirección, un cable consta de dos hilos
en envolturas separadas. Un hilo transmite y el otro
recibe.
Una capa de plástico de refuerzo alrededor de
cada hilo de vidrio y las fibras Kevlar ofrecen
solidez. En el conector de fibra óptica, las fibras de
Kevlar se colocan entre los dos cables. Al igual que
sus homólogos (par trenzado y coaxial), los cables
de fibra óptica se encierran en un revestimiento de
plástico para su protección.
El medio de transmisión constituye el canal que
permite la transmisión de información entre dos
terminales en un sistema de transmisión.
Las transmisiones se realizan habitualmente
empleando ondas electromagnéticas que se
propagan a través del canal.
A veces el canal es un medio físico y otras veces
no, ya que las ondas electromagnéticas son
susceptibles de ser transmitidas por el vacío.
Entre las características más importantes dentro de
los medios de transmisión se encuentra la
velocidad de transmisión, la distorsión que
introduce en el mensaje, y el ancho de banda.
En función de la naturaleza del medio, las
características y la calidad de la transmisión se
verán afectadas.
Dependiendo de la forma de conducir la señal a
través del medio, los medios de transmisión se
pueden clasificar en dos grandes grupos, medios
de transmisión guiados y medios de transmisión no
guiados.
Según el sentido de la transmisión podemos
encontrarnos con 3 tipos diferentes: Simplex, Half-
Duplex y Full-Duplex.
También los medios de transmisión se caracterizan
por utilizarse en rangos de frecuencia de trabajo
diferentes.
Los medios de transmisión guiados están
constituidos por un cable que se encarga de la
conducción (o guiado) de las señales desde un
extremo al otro.
Las principales características de los medios
guiados son el tipo de conductor utilizado, la
velocidad máxima de transmisión, las distancias
máximas que puede ofrecer entre repetidores, la
inmunidad frente a interferencias
electromagnéticas, la facilidad de instalación y la
capacidad de soportar diferentes tecnologías de
nivel de enlace.
La velocidad de transmisión depende
directamente de la distancia entre los terminales, y
de si el medio se utiliza para realizar un enlace
punto a punto o un enlace multipunto. Debido a
esto los diferentes medios de transmisión tendrán
diferentes velocidades de conexión que se
adaptarán a utilizaciones dispares.
Dentro de los medios de transmisión guiados, los
más utilizados en el campo de las comunicaciones
y la interconexión de computadoras son:
El par trenzado: Consiste en un par de hilos de cobre
conductores cruzados entre sí, con el objetivo de
reducir el ruido de diafonía. A mayor número de
cruces por unidad de longitud, mejor
comportamiento ante el problema de diafonía.
Los medios de transmisión no guiados son los que
no confinan las señales mediante ningún tipo de
cable, sino que las señales se propagan libremente
a través del medio. Entre los medios más
importantes se encuentran el aire y el vacío.
Tanto la transmisión como la recepción de
información se lleva a cabo mediante antenas. A
la hora de transmitir, la antena irradia energía
electromagnética en el medio. Por el contrario en
la recepción la antena capta las ondas
electromagnéticas del medio que la rodea.
La configuración para las transmisiones no guiadas
puede ser direccional y omnidireccional.
En la direccional, la antena transmisora emite la
energía electromagnética concentrándola en un
haz, por lo que las antenas emisora y receptora
deben estar alineadas.
En la omnidireccional, la radiación se hace de
manera dispersa, emitiendo en todas direcciones
pudiendo la señal ser recibida por varias antenas.
Generalmente, cuanto mayor es la frecuencia de
la señal transmitida es más factible confinar la
energía en un haz direccional.
La transmisión de datos a través de medios no
guiados, añade problemas adicionales
provocados por la reflexión que sufre la señal en
los distintos obstáculos existentes en el medio.
Resultando más importante el espectro de
frecuencias de la señal transmitida que el propio
medio de transmisión en sí mismo.
Según el rango de frecuencias de trabajo, las
transmisiones no guiadas se pueden clasificar en
tres tipos: radio, microondas y luz (infrarrojos/láser).
Por medio de transmisión se entiende el soporte
físico utilizado para el envío de datos por la red. La
mayor pamalparidosrte de las redes existentes en
la actualidad utilizan como medio de transmisión
cable coaxial, cable bifilar o par trenzado y el
cable de fibra óptica. También se utiliza el medio
inalámbrico que usa ondas de radio, microondas o
infrarrojos, estos medios son más lentos que el
cable o la fibra óptica.
Cualquier medio físico o no, que pueda transportar
información en forma de señales
electromagnéticas se puede utilizar en redes locales como medio de transmisión.
Las líneas de transmisión son la espina dorsal de la
red, por ellas se transmite la información entre los
distintos nodos. Para efectuar la transmisión de la
información se utilizan varias técnicas, pero las más
comunes son: la banda base y la banda ancha.
Los diferentes tipos de red: EtherNet, TokenRing,
FDDI, etc. pueden utilizar distintos tipos de cable y
protocolos de comunicación.
Hasta hace poco, era el medio de transmisión más
común en las redes locales. El cable coaxial
consiste en dos conductores concéntricos,
separados por un dieléctrico y protegido del
exterior por un aislante (similar al de las antenas de TV).
cable Thick o cable grueso: es más voluminoso,
caro y difícil de instalar, pero permite conectar un
mayor número de nodos y alcanzar mayores
distancias.
cable Thin o cable fino, también conocido como
cheapernet por ser más económico y fácil de
instalar. Sólo se utiliza para redes con un número
reducido de nodos.
Ambos tipos de cable pueden ser usados
simultáneamente en una red. La velocidad de transmisión de la señal por ambos es de 10 Mb.
La protección de las señales contra interferencias
eléctricas debida a otros equipos, fotocopiadoras,
motores, luces fluorescentes, etc.
Puede cubrir distancias relativamente grandes,
entre 185 y 1500 metros dependiendo del tipo de
cable usado.
El par trenzado consta como mínimo de dos
conductores aislados trenzados entre ellos y
protegidos con una cubierta aislante. Un cable de
este tipo habitualmente contiene 1, 2 ó 4 pares, es decir: 2, 4 u 8 hilos.
Los cables trenzados o bifilares constituyen el sistema de cableado usado en todo el mundo para telefonía. Es una tecnología bien conocida. El cable es bastante barato y fácil de instalar y las conexiones son fiables. Sus ventajas mayores son por tanto su disponibilidad y bajo coste.
En cuanto a las desventajas están la gran atenuación de la señal a medida que aumenta la distancia y que son muy susceptibles a interferencias eléctricas. Por este motivo en lugar de usar cable bifilar paralelo se utiliza trenzado y para evitar las interferencias, el conjunto de pares se apantalla con un conductor que hace de malla. Esto eleva el coste del cable en sí, pero su instalación y conexionado continua siendo más barato que en el caso de cables coaxiales. Tanto la red EtherNet como la TokenRing pueden usar este tipo de cable.
Es el medio de transmisión más moderno y
avanzado. Utilizado cada vez más para formar la
"espina dorsal" de grandes redes. Las señales de
datos se transmiten a través de impulsos luminosos
y pueden recorrer grandes distancias (del orden
de kilómetros) sin que se tenga que amplificar la señal.
Por su naturaleza, este tipo de señal y cableado es inmune a las interferencias electromagnéticas y por su gran ancho de banda (velocidad de transferencia), permite transmitir grandes volúmenes de información a alta velocidad.
Estas ventajas hacen de la fibra óptica la elección idónea para redes de alta velocidad a grandes distancias, con flujos de datos considerables, así como en instalaciones en que la seguridad de la información sea un factor relevante.
Como inconveniente está, que es el soporte físico más caro. De nuevo, no debido al coste del cable en sí, sino por el precio de los conectores, el equipo requerido para enviar y detectar las ondas luminosas y la necesidad de disponer de técnicos cualificados para realizar la instalación y mantenimiento del sistema de cableado.
Internet está formada por redes que se conectan
entre sí a través de vías de diversa capacidad.
Cuando un ordenador se conecta a internet tiene
acceso a esas vías de comunicación y por lo tanto
puede consultar y enviar información a cada uno
de las computadoras conectadas en cualquier
parte del mundo. Aunque parezca sencillo, el
tránsito de la información por internet se realiza de
una manera compleja, los protocolos TCP/IP
dividen en paquetes la información y la hacen
llegar a su destino, a veces en el otro extremo del
mundo, a través de diversos elementos de
hardware y líneas de comunicación de diversa
capacidad.
Se puede acceder a internet de diversas formas,
un usuario particular desde su casa es normal que
lo haga a través de un módem conectado a un
proveedor de internet, pero también es muy
habitual la conexión directa de redes de área
local (por ejemplo las Universidades) y también a
través de servicios en línea como CompuServe o
America On Line, si bien en España y en todo el
ámbito latino este tipo de conexión no se
encuentra muy extendido.
Las redes pueden ser de diversos tipos y asimismo
pueden estar conectadas de muchas maneras
diferentes. En la comunicación dentro de una red
son importantes elementos como los hubs (que
unen grupos de computadores y permiten su
comunicación), los puentes, que unen redes de
área local entre ellas y los gateways, similares a los
puentes, aunque su función consiste en traducir
datos de un tipo de red a otro. De igual manera las
líneas telefónicas que unen redes pueden ser de
diferente velocidad y podemos encontrar líneas T1
(que envían 1,544 megabits por segundo) y hasta
las más rápidas T3 (44,746 megabits por segundo).
El siguiente elemento de la conexión y el más
importante en la regulación del tráfico en internet
son los routers. Su misión es poner en contacto las
distintas redes, de manera que tras analizar los
paquetes que le entran los distribuye de la manera
más eficiente posible, haciendo que la información
llegue a su meta en el menor tiempo posible.
Normalmente un router envía la información a otro
router y así sucesivamente hasta su destino. Se
debe tener en cuenta que los caminos para
circular la información son múltiples, así si alguna
línea se encuentra saturada o fuera de
funcionamiento, un router es capaz de redirigir los
paquetes por otra vía hasta el destino final.
La información entre routers pueden ser enviada a
través de cables de fibra óptica, veloces líneas
RDSI o incluso por conexión vía satélite.
La unión de redes de área local que existen en una
zona geográfica concreta recibe el nombre de
red regional o red de nivel medio, viajando la
información entre ella, tal cómo hemos visto, bajo
la supervisión de los routers. Si la distancia a
recorrer es muy elevada, se utilizan repetidores que
amplifican la señal evitando así un debilitamiento
excesivo de los datos transmitidos.
Las peticiones o envío de información que
trascienden a las redes de nivel medio se dirigen a
lo que se denomina punto de acceso a red, en
inglés NAP (Network Access Point). La conexión
entre estos puntos de acceso a red se realiza por
medio de líneas de muy alta velocidad, a menudo
llamadas backbones, capaces de enviar la
información a velocidades que superan los 155
megabits por segundo. Los datos llegan a otro
punto de acceso a red que los distribuye a redes
regionales, que a su vez los transmite a redes de
area local o bien por medio de un proveedor de
acceso a internet a un usuario particular.