Cables y conectores 1. Cables de redes Comunes Par trenzado La tecnología Ethernet moderna generalmente utiliza un tipo de cable de cobre conocido como par trenzado (TP, Twisted Pair) para interconectar los dispositivos. Debido a que Ethernet es la base de la mayoría de las redes locales, el TP es el tipo de cable de red más usual. Cable coaxial El cable coaxial generalmente está elaborado en cobre o aluminio y es utilizado por las compañías de televisión por cable para proporcionar servicio. También se utiliza para conectar los diversos componentes que forman los sistemas de comunicación satelitales. Fibra óptica Los cables de fibra óptica están hechos de vidrio o plástico. Tienen un ancho de banda muy amplio, lo que les permite transportar grandes cantidades de datos. La fibra óptica se utiliza en las redes backbone, entornos de grandes empresas y grandes centros de datos. También es muy utilizada por las compañías de telefonía. 2. Cables de par trenzado Los cables de par trenzado están compuestos por uno o más pares de cable de cobre aislados, trenzados entre sí y cubiertos por una funda protectora. Al igual que todos los cables de cobre, el par trenzado utiliza pulsos eléctricos para transmitir los datos. Las transmisiones de datos son sensibles a interferencias o ruidos, que pueden reducir la velocidad de datos que puede ofrecer un cable. Los cables de par trenzado son sensibles a interferencias electromagnéticas (EMI, electromagnetic interference), un tipo de ruido. Una fuente de interferencia, conocida como crosstalk, se manifiesta cuando se agrupan los cables por largas distancias. La señal de un cable puede filtrarse e ingresar en los cables adyacentes. Cuando la transmisión de datos se ve afectada por interferencia, como el crosstalk, se deben volver a transmitir los datos. Esto puede reducir la capacidad de transporte de datos del medio. Página 1
En el cableado de par trenzado, el largo y la cantidad de trenzados por unidad afecta la resistencia a la interferencia que tiene el cable. El cable de par trenzado adecuado para transportar tráfico telefónico, conocido como CAT3, tiene 3 ó 4 giros por pie, lo que lo hace menos resistente. El cable adecuado para la transmisión de datos, conocido como CAT5, tiene 3 ó 4 giros por pulgada, lo que lo hace más resistente a la interferencia. Existen tres tipos de cables de par trenzado: par trenzado no blindado, par trenzado blindado y par trenzado apantallado. El cable de par trenzado no blindado (UTP, Unshielded Twisted Pair) es el tipo de cable de red más común en Norteamérica y muchas otras áreas. Los cables blindados (ScTP y F UTP) se utilizan casi exclusivamente en países europeos. El cable UTP no es costoso, ofrece un amplio ancho de banda y es fácil de instalar. Este tipo de cable se utiliza para conectar estaciones de trabajo, hosts y dispositivos de red. Puede incluir diferentes cantidades de pares dentro de la funda, pero el número de pares más común es cuatro. Cada par se identifica por un código de color específico. Con el tiempo, se han desarrollado muchas categorías diferentes de cables UTP. Cada categoría de cable ha sido desarrollada para una tecnología específica, y la mayoría ya no se encuentra en hogares u oficinas. Los tipos de cables que aún se encuentran comúnmente incluyen las Categorías 3, 5, 5e y 6. Existen entornos eléctricos en los que las interferencias EMI y RFI son tan poderosas que se requiere una pantalla para posibilitar la comunicación (por ejemplo, en una fábrica ruidosa). En esta instancia puede ser necesario utilizar un cable que incluya una pantalla, como el cable de par trenzado blindado (STP) y el cable de par trenzado apantallado (ScTP). Lamentablemente, los cables STP y ScTP son muy costosos, no son tan flexibles y tienen requisitos adicionales, debido al blindaje, que dificultan el trabajo con ellos. Todas las categorías de cable UTP para datos terminan, tradicionalmente, en un conector RJ 45. Página 2
3. Cable coaxial Al igual que el par trenzado, el cable coaxial (o coax) también transmite los datos en forma de señales eléctricas. Proporciona un blindaje mejorado, en comparación con el cable UTP, por lo que tiene una menor relación señal/ruido y, por lo tanto, puede transportar más datos. A menudo se utiliza para conectar un televisor a la fuente de la señal, ya sea una salida de televisión por cable, televisión satelital o antena convencional. También se utiliza en los NOC para conectar el sistema de terminación de módems de cable (CMTS, cable modem termination system) y para conectar algunas interfaces de alta velocidad. A pesar de que el cable coaxial ha mejorado las características de la transmisión de datos, el cableado de par trenzado lo ha reemplazado en las redes de área local. Algunas de las razones para el reemplazo son que, en comparación con el UTP, el cable coaxial es físicamente más difícil de instalar, más costoso y menos útil para la resolución de problemas. 4. Cable de fibra óptica A diferencia del TP y el cable coaxial, los cables de fibra óptica transmiten datos por medio de pulsos de luz. A pesar de que no se suele utilizar en entornos domésticos o de empresas pequeñas, el cableado de fibra óptica es ampliamente utilizado en entornos empresariales y en grandes centros de datos. Página 3
El cable de fibra óptica está elaborado con vidrio o plástico, los cuales no conducen la electricidad. Esto implica que son inmunes a la EMI y son adecuados para la instalación en entornos donde la interferencia es un problema. Además de su resistencia a la EMI, los cables de fibra óptica admiten un gran ancho de banda, lo que los hace muy adecuados para backbones de datos de alta velocidad. Los backbones de fibra óptica pueden encontrarse en muchas corporaciones y también son utilizados para conectar ISP en Internet. Cada circuito de fibra óptica consta en realidad de dos cables. Uno se utiliza para transmitir datos y el otro para recibirlos. Hay dos formas de cable de fibra óptica: multimodo y monomodo. Multimodo De las dos formas de fibra óptica, el cable multimodo es el menos costoso y el más ampliamente utilizado. La fuente de luz que produce los pulsos de luz generalmente es un LED. Se denomina multimodo debido a que cuenta con múltiples rayos de luz, cada uno de los cuales transporta datos que se transmiten por el cable simultáneamente. Cada rayo de luz toma un camino separado a través del núcleo multimodo. Los cables de fibra óptica multimodo generalmente son adecuados para enlaces de hasta 2000 metros. Sin embargo, los adelantos en la tecnología aumentan continuamente esta distancia. Monomodo Los cables de fibra óptica monomodo se construyen de forma tal que la luz pueda seguir un único camino a través de la fibra. La fuente de luz para los cables de fibra óptica monomodo generalmente es un láser LED, que es significativamente más costoso e intenso que los LED comunes. Debido a la intensidad del láser LED, se pueden obtener velocidades de datos mayores y distancias más extensas. Las fibras monomodo pueden transmitir datos a lo largo de aproximadamente 3000 metros y se utilizan para el cableado de backbone, incluso para la interconexión de varios NOC. Como en el caso anterior, los adelantos en la tecnología aumentan continuamente esta distancia. Página 4
Trabajo con cables de par trenzado 1 Estándares de cableado El cableado es una parte integral de la construcción de cualquier red. Cuando se instala el cableado es importante seguir los estándares de cableado, que fueron desarrollados para garantizar que las redes de datos funcionen de acuerdo con niveles acordados de rendimiento. Los estándares de cableado son un conjunto de especificaciones para la instalación y evaluación de los cables. Los estándares especifican los tipos de cables que deben utilizarse en entornos específicos, materiales conductores, diagrama de pines, tamaños de cable, blindaje, longitudes de cables, tipos de conectores y límites de rendimiento. Existen muchas organizaciones diferentes que participan en la creación de estándares de cableado. Si bien algunas de estas organizaciones tienen jurisdicción local únicamente, muchas ofrecen estándares que se adoptan en todo el mundo. En el gráfico se muestran algunas de estas organizaciones y las áreas que administran. Página 5
2 Cables UTP El cable de par trenzado es el más utilizado en las instalaciones de redes. La organización TIA/EIA define dos patrones o esquemas de cableado diferentes, llamados T568A y T568B. Cada esquema de cableado define el diagrama de pines o el orden de las conexiones de cable, en el extremo del cable. Ambos esquemas son similares, excepto en que el orden de terminación de dos de los cuatro pares está invertido. Este gráfico muestra la codificación de color y la forma en que se invierten los dos pares. En una instalación de red se debe seleccionar y seguir uno de los dos esquemas de cableado (T568A o T568B). Es importante utilizar el mismo esquema de cableado para todas las terminaciones del proyecto. Si trabaja sobre una red existente, utilice el esquema de cableado ya empleado. Página 6
Al utilizar los estándares de cableado T568A y T568B, se pueden crear dos tipos de cables: un cable directo y un cable cruzado. Estos dos tipos de cables pueden encontrarse en las instalaciones de datos. Cables directos El cable directo es el tipo de cable más común. Asigna un cable a los mismos pines en ambos extremos del cable. Es decir: si se usa T568A en un extremo del cable, también se usa T568A en el otro extremo. Si se usa T568B en un extremo del cable, se usa T568B en el otro. Esto significa que el orden de las conexiones (el diagrama de pines) de cada color es exactamente el mismo en ambos extremos. El tipo de cable directo (T568A o T568B) utilizado en la red define el esquema de cableado de ésta. Cable cruzado El cable cruzado utiliza ambos esquemas de cableado. T568A en un extremo del cable y T568B en el otro extremo del mismo cable. Esto implica que el orden de las conexiones en un extremo del cable no coincide con el orden de las conexiones en el otro. Los cables directos y cruzados tienen usos específicos en la red. El tipo de cable necesario para conectar dos dispositivos depende de qué pares de cables utilice el dispositivo para transmitir y recibir datos. Se asocian pines específicos en el conector a una función de transmisión y a una función de recepción. El dispositivo determinará cuál será el pin de transmisión y cuál el de recepción. Dos dispositivos conectados directamente y que utilizan pines diferentes para transmitir y recibir se denominan dispositivos disímiles. Requieren un cable directo para intercambiar datos. Los dispositivos conectados directamente y que utilizan los mismos pines para transmitir y recibir se conocen como dispositivos similares. Éstos requieren un cable cruzado para intercambiar datos Página 7
Dispositivos disímiles Los pines del conector de datos RJ 45 de una PC utilizan los pines 1 y 2 para la transmisión, y 3 y 6 para la recepción. Los pines en el conector de datos de un switch utilizan los pines 1 y 2 para la recepción, y los pines 3 y 6 para la transmisión. Los pines utilizados para la transmisión en la PC corresponden a los utilizados para la recepción en el switch. Por lo tanto, se requiere un cable directo. El cable conectado al pin 1 (pin de transmisión) de la PC en un extremo del cable está conectado al pin 1 (pin de recepción) en el switch, en el otro extremo del cable. Éstos son algunos ejemplos de dispositivos disímiles que requieren un cable directo: Puerto de switch a puerto de router Puerto de hub a PC Dispositivos similares Si una PC está conectada directamente a otra PC, los pines 1 y 2 en ambos dispositivos son pines de transmisión, y los pines 3 y 6 son de recepción. Un cable cruzado asegura que el cable verde conectado a los pines 1 y 2 (pines de transmisión) en una PC se conecte a los pines 3 y 6 (pines de recepción) en la otra PC. Si se utilizara un cable directo, el cable conectado al pin 1, el pin de transmisión, en la PC1 estaría conectado al pin 1, el pin de transmisión, en la PC2. No es posible recibir datos en un pin de transmisión. Éstos son otros ejemplos de dispositivos similares que requieren un cable cruzado: Puerto de switch a puerto de switch Puerto de switch a puerto de hub Puerto de hub a puerto de hub Puerto de router a puerto de router PC a puerto de router PC a PC Si se utiliza el tipo de cable incorrecto, no funcionará la conexión entre los dispositivos. Página 8
Algunos dispositivos detectan automáticamente qué pines se utilizan para transmitir y recibir, y ajustan sus conexiones internas respectivamente. 3 Terminación de cable UTP Los cables UTP y STP generalmente se terminan con un conector RJ 45. El conector RJ 45 se considera un componente macho, engarzado en el extremo del cable. En la vista frontal de un conector macho con los contactos metálicos hacia arriba, las ubicaciones de los pines se enumeran desde el 8, a la izquierda, hasta el 1, a la derecha. El jack es considerado el componente hembra y se ubica en los dispositivos de red, tomacorrientes o paneles de conexión. El conector RJ 45 del cable se enchufa en el jack. Se pueden comprar cables que ya incluyen los conectores RJ 45 en los extremos. También se puede realizar la terminación manualmente, en el lugar, utilizando una tenaza engarzadora. Al terminar manualmente un cable UTP con un conector RJ 45, destrence solamente una pequeña porción de cable para minimizar el crosstalk. También asegúrese de que los cables queden completamente introducidos en el extremo del conector y de que el conector RJ 45 esté engarzado en la funda del cable. Esto asegura un buen contacto eléctrico y proporciona solidez a la conexión del cable. Página 9