Curso de Fundamento de Redes o InternetWorking

Presentación del tema: "Curso de Fundamento de Redes o InternetWorking"— Transcripción de la presentación:

1 Curso de Fundamento de Redes o InternetWorking
Ing. Edwin R. Lacayo Cruz Esp. Telecomunicaciones Edwin R Lacayo Cruz

2 contenidos 1. Introducción a las Redes 2. Medio de Transmisión
Guiado (cables) No guiado (inalámbrico) 3. Elementos de Interconexión 4. Principio básico y conmutación Ethernet 5. Interconexión de Red (Protocolos IP ) 6. Capa de transporte TCP 7. Capa de aplicación Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconexión

3 Unidad 2 Medio de Transmisión Physical Media
Cable coaxial Par trenzado Fibras ópticas MEDIOS DE TRANSMISIÓN Comunicación por satélite Transmisión por trayectoria óptica Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

4 Análisis de los Sistemas Telemáticos
Medios guiados: Características Coaxial Pares trenzados Fibra óptica Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

5 Medio de transmisión Medios guiados:
Soporte de la conexión entre los equipos de comunicaciones de datos. Tipos de medios: Guiados: confinados en el soporte No guiados: sin límite de confinamiento Medios guiados: Cable coaxial: Hilo conductor central + malla externa Par trenzado: Hilos conductores trenzados entre sí Fibra óptica: Hilos transparentes a la luz Corrientes portadoras: Conductores de red eléctrica Guíaondas: Conductores huecos de microondas Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

6 Medios guiados: Parámetros primarios:
Dependen de las características físicas del medio y de la frecuencia de uso: Resistencia distribuida: R [Ω/km] Inductancia distribuida: L [mH/km] Conductancia distribuida: G [S/km] Capacidad distribuida: C [ηF/km] Esta distribución se repite continuamente por la línea, desde y hasta las resistencias terminales. Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

7 Medios guiados: Parámetros secundarios:
Se calculan a partir de los parámetros primarios: Impedancia característica: Zo [Ω] Módulo de la impedancia vista desde cualquier punto de la línea: De longitud infinita De longitud finita, terminada por dicha impedancia Atenuación: τ Decibelios por kilómetro [dB/km] : 10 log10(Pe/Ps) Neperios por kilómetro [Np/km] : loge(Pe/Ps)=ln(Pe/Ps) Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

8 Medios guiados: Condición de Heaviside: G / R = L / C
Indica que la atenuación será mínima: cuando sea máximo el factor de calidad del medio, debido a que se produce resonancia eléctrica, utilizando la energía activa mínima, sin potencia reactiva porque se compensan los campos eléctrico y magnético.

9 Coaxial Cable El cable coaxial es similar al cable utilizado en las antenas de televisión: un hilo de cobre o de aluminio rodeado y aislado del otro mediante pequeños hilos trenzados o una lámina metálica cilíndrica Velocidad y rendimiento: Mbps El costo promedio por nodo: Asequible Medios de comunicación y el tamaño del conector: Médium Máximum longitud del cable: 500 m (mediano) Lesson Aim <Enter lesson aim here.> Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

10 Cable coaxial Terminador Conector T - BNC Sección Conector BNC
Adaptador BNC-BNC No balanceado: mismos conductores para ida y vuelta Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

11 Tipos de cable coaxial para datos
Thinnet (estrecho): Diámetro: ¼ “ = 0,64 cm LAN 10Base2: Ethernet: IEEE 802.3: Máximos: 200m, 10 Mbps Conectores: BNC RG-58: Zo = 50 Ω Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

12 Tipos de cable coaxial para datos
Thicknet (grueso): Diámetro: 1/2 “ = 1,27 cm LAN 10Base5: Ethernet: IEEE 802.3: Máximos: 500m, 100 Mbps Conectores: BNC RG-8: Zo = 50 Ω RG-59: Zo = 75 Ω RG-62: Zo = 93 Ω Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

13 Aplicaciones del cable coaxial
Medio más versátil Distribución de televisión Servicio en áreas remotas Televisión por cable Telefonía de larga distancia Puede transportar llamadas de voz simultáneamente Se reemplazará por fibra óptica Enlaces cortos con periféricos de ordenadores Redes de área local Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

14 Cable Coaxial – Características de transmisión
Analógicas Amplificadores cada pocos km Más alejados a frecuencias más altas Hasta 500MHz Digitales Repetidor cada 1 km Más cercanos para mayor velocidad de transmisión Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

15 Par trenzado sin blindaje (UTP)
Velocidad y rendimiento: Mbps El costo promedio por nodo: Menos costoso Medios de comunicación y el tamaño del conector: Pequeño Longitud máxima del cable: 100 m (corto) Los alambres se trenzan con el propósito  de reducir la interferencia eléctrica de pares similares cercanos. Los pares trenzados se agrupan bajo una cubierta común de PVC (Policloruro de vinilo) en cables multipares de pares trenzados ( de 2, 4, 8,.... hasta 300 pares). Lesson Aim <Enter lesson aim here.> Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

16 Par trenzado Cable UTP – 4 pares
El paso de los pares es distinto para ser más inmune frente al ruido El hilo, permite abrir la cubierta con facilidad Balanceado: dos conductores para ida y otros dos para vuelta Cable UTP – 4 pares Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

17 Cable de par trenzado Tipos: UTP: par trenzado sin apantallar
FTP: par trenzado con pantalla común STP: par trenzado con pantalla por par Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

18 Cable UTP: Norma Europea
Clase CEN-ISO Frec. Máx. Cat. Mín. Aplicaciones clásicas Equiv. TIA/EIA A 100 KHz - V.11, X.21 PBX (voz) B 1 MHz Acceso básico RDSI C 16 MHz 10BaseT, Token Ring (4 Mbps) Cat 3 D 100 MHz 5 100BaseTX, 1000BaseT, Token Ring (16 y 100 Mbps) Cat 5e E 250 MHz 6 ATM LAN (1,2 Gbps) Cat 6 F 600 MHz 7 FC-100-TP Cat 7 Clases para enlaces y canales de cables balanceados. AENOR Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

19 Categorías UTP Categoría 1: Cable par trenzado sin apantallar, se adapta para los servicios de voz, pero no a los de datos. Categoría 2: Cable par trenzado sin apantallar, este cable tiene cuatro pares trenzados y está certificado para transmisiones de 4 mbps. Categoría 3: Cable par trenzado que soporta velocidades de transmisión de 10 Mbps de ethernet 10 Base-T,   la transmisión en una red del tipo Token Ring es de 4 Mbps. Este cable tiene cuatro pares. Longitud del trenzado de 7.5 cm a 10 cm Categoría 4: Cable par trenzado certificado para velocidades de  16 mbps. Este cable tiene cuatro pares. Hasta 20 Mhz Categoría 5: Es un cable de cobre par trenzado de cuatro hilos de 100 Ohmios. La transmisión de éste cable puede ser a 100 Mbps para soportar las nuevas tecnologías como ATM (Asynchronous Tranfer Mode). Comúnmente preinstalado en nuevos edificios para entornos ofimáticos. Longitud del trenzado de 0.6 cm a 0.85 cm Categoria 6 : Más de 1Gbps (5e para 1 Gbps), En instalaciones ATM Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

20 Par trenzado - Aplicaciones
Medio más común Red telefónica Entre domicilio y central local (bucle de abonado) Dentro de edificios A centralita privada de conmutación (PABX) En redes de área local (LAN) 10Mbps a 1000Mbps (5e) Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

21 Par trenzado- pros y contras
Barato Fácil de trabajar Baja velocidad de transmisión Bajo alcance en distancia Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

22 Par trenzado – características de transmisión
Analógicas Amplificadores cada 5 km o 6 km Digitales Utiliza señales analógicas o digitales Repetidores cada 2 km o 3 km Distancia limitada Ancho de banda limitado (1MHz) Velocidad de transmisión limitada (1Gbps) Susceptible a interferencias y ruido Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

23 Par trenzado – apantallado y no apantallado
Par trenzado no apantallado (UTP) Cable telefónico ordinario Más barato Más fácil de instalar Sufre interferencias electromagnéticas externas Par trenzado apantallado (STP) Malla metálica que reduce las interferencias Más caro Más duro de manejar (grueso, pesado) Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

24 Diafonía cercana al extremo
Acoplamiento de señal de uno a otro par del mismo cable: NEXT o crosstalk El acoplamiento tiene lugar cuando la señal transmitida por un par del enlace se induce en otro par, escuchándose en la recepción Paradiafonía: NEXT en el mismo extremo del conector (near-end crosstalk) Telediafonía: NEXT en el extremo remoto (far-end crosstalk) Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

25 Comparativa UTP vs STP Atenuación en dB/100m Paradiafonía
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26 UTP Implementation (Straight-Through)
Cable 10BASE-T/ 100BASE-TX Straight-Through Straight-Through Cable Hub/Switch Server/Router Pin Label Pin Label Lesson Aim <Enter lesson aim here.> 1 2 3 4 5 6 7 8 TX+ TX- RX+ NC RX- 1 2 3 4 5 6 7 8 TX+ TX- RX+ NC RX- Wires on cable ends are in same order. Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

27 UTP Implementation (Crossover)
Cable 10BASE-T/ 100BASE-TX Straight-Through Crossover Cable Hub/Switch Server/Router Pin Label Pin Label Lesson Aim <Enter lesson aim here.> 1 2 3 4 5 6 7 8 TX+ TX- RX+ NC RX- 1 2 3 4 5 6 7 8 TX+ TX- RX+ NC RX- Some wires on cable ends are crossed. Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

28 ¿Qué es una Fibra Optica?
Fibras Ópticas ¿Qué es una Fibra Optica? Guía de ondas Opticas, totalmente dieléctrica y de geometría cilíndrica. La luz viaja por el núcleo ocurriendo reflexiones totales internas sucesivas en la frontera núcleo/revestimiento, por lo que logra propagarse muchos kilómetros con la mínima atenuación. Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

29 ....Fibras Ópticas. Constituida por dos cilindros concéntricos vítreos de diferentes índices de refracción. El cilindro interior se conoce por núcleo El cilindro exterior se conoce por revestimiento o corteza. El índice de refracción del núcleo (n1) es mayor que el índice de refracción del revestimiento (n2); n1 > n2 El conjunto núcleo revestimiento queda protegido por una capa de acrilatos epóxicos, generalmente coloreada, llamada protección primaria. Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

30 Estructura típica de la Fibra
Revestimiento 125 m n2 Núcleo 9-10m Protección primaria 250 m n1 Fibra óptica con protección primaria Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

31 Ventajas de las comunicaciones por fibras ópticas
Pequeña dimensión y poco peso, fácil instalación Aislamiento eléctrico Eliminación de los problemas de tierra y cortocircuito Eliminación del ruido eléctrico Libre de interferencia electromagnética Inmunes ante el pulso electromagnético nuclear ( NEMP ) Alta estabilidad con la temperatura Diafonía despreciable Canal privado Muy bajas pérdidas, mayor distancia entre repetidores Gran ancho de banda, altas velocidades de transmisión Muy baja tasa de bit errados ( BER ), mayor calidad de la transmisión Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

32 Ventajas de la Fibra respecto al cobre
Cable de 2400 pares. Diámetro 80mm Peso kg 800 Hrs/hombre Cable de Fibra Diametro 3.5 mm Peso 350 Kg 88 horas/hombre Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

33 Fiber-Optic Cable Velocidad y rendimiento: 100 + Mbps
Lesson Aim <Enter lesson aim here.> Velocidad y rendimiento: Mbps El costo promedio por nodo: Más caro Medios de comunicación y el tamaño del conector: Pequeño De modo único, la longitud máxima del cable: hasta 60 km Multimodo, longitud máxima del cable: Hasta 2000 m De modo único: Una corriente de rayo láser genera luz Multimodo: múltiples flujos de LED de luz generada Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

34 Tipos de Fibras Ópticas.
Sección transversal Perfil del índice Trayectoria de los rayos Señal entrada salida Fibra multimodo de índice en escalón Fibra multimodo de índice gradual Fibra monomodo de índice en escalón Redes de Interconeión Edwin R Lacayo Cruz

35 Aplicaciones de las Fibras Ópticas
Ornato ( fibra plástica ) Comunicaciones en redes locales y vehículos ( fibra plástica 0.66m) Redes LAN de corta distancia ( FO MM GI m) Redes LAN y WAN de larga distancia ( FO MM GI 1.3 m) Amplificador Óptico de Fibra Dopada con Erbio (FO UM 1.48 m) Medicina (microcirugía, endoscopía)

36 ... Aplicaciones de las Fibras Ópticas
Líneas Troncales Sistemas de cables submarinos TV por cable Distribución terrestre de las señales de satélites Aplicaciones militares. Comunicaciones estratégicas Sistemas para monitoreo óptico Sistema de control en procesos tecnológicos Automatización de procesos industriales Red de acceso hasta el bucle de abonado

37 Uso de los Sistemas Ópticos
Mb/s 10000 Telecomunicaciones 1000 Computación 100 Vídeo 10 Aviación 1 Oficina 0.1 0.01 Medicina 0.001 Km 0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000 10000

38 Fin de las Unidades 1, 2 y 3. Redes de Interconeión
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