Planificación y Cableado de Redes
10.1 LANs: La Conexión Física
Selección del Dispositivo LAN Adecuado
Cada LAN tendrá un router a modo de Gateway para conectar la LAN a otras redes. Dentro de la LAN habrá uno o más hubs o switches para conectar los dispositivos finales a la LAN.
Dispositivos de internetwork
Los routers son los principales dispositivos que se utilizan para interconectar redes. Los routers también se utilizan para interconectar redes que utilizan tecnologías diferentes. Pueden tener interfaces LAN y WAN. Las interfaces LAN de router permiten a los routers conectar con los medios LAN. Esto normalmente se realiza mediante un cableado de par trenzado sin apantallar, pero se pueden añadir módulos mediante fibra óptica.
Dispositivos de intranetwork
Para crear una LAN debe elegir los dispositivos apropiados para conectar el dispositivo final a la red. Los dos dispositivos más comunes son los hubs y los switches. Un hub recibe una señal, la regenera y la envía por todos los puertos. El uso del hub crea un bus lógico. Los hubs son más baratos que los switches. Normalmente se elige un hub como dispositivo intermediario dentro de una LAN muy pequeña. Un switch recibe una trama y regenera todos sus bits en el puerto de destino apropiado. A diferencia de un hub, un switch reduce las colisiones en una LAN. En general, los switches se eligen para conectar dispositivos a una LAN.
Factores para Seleccionar el Dispositivo
Al seleccionar un dispositivo para una LAN se debe tener en cuenta varios factores como el coste, la velocidad y tipos de puertos/interfaces, la escalabilidad, la manejabilidad y las características y servicios adicionales.
Selección de un Switch
La selección de un switch se centra en dos factores: el coste y las características de interfaz. El coste de un switch viene determinado por su capacidad y sus características. La capacidad del switch incluye la cantidad de puertos y sus tipos, así como la velocidad de conmutación. Otra consideración en cuanto al coste es cuánto invertir en redundancia. El funcionamiento de la red física entera se ve afectado si el único switch central experimenta problemas. Para elegir un switch, se comprueba los siguientes criterios:
- Suficientes puertos: se debe calcular cuántos puertos se necesita para la red actualmente.
- Una mezcla de velocidades UTP: se considera cuántos puertos necesitarán la capacidad de 1 Gbps y cuántos requerirán únicamente anchos de banda de 10/100 Mbps.
- Puertos UTP y de fibra: se debe reflexionar cuidadosamente sobre cuántos puertos UTP se necesitará y cuantos puertos de fibra se necesitarán.
Selección de un Router
Al seleccionar un router, debe equiparar las características del router con su propósito. Se debe tener en cuenta el coste y los tipos y velocidades de interfaz. Otros factores adicionales que debe considerarse son los siguientes: expansibilidad, medios y características del S.O. Los dispositivos de red, como los routers y los switches, están disponibles en dos configuraciones básicas, una fija y otra modular. En función de la versión del S.O, el router puede soportar ciertas características y servicios, como: seguridad, QoS, VoIP, enrutamiento de varios protocolos de capa 3, servicios especiales como NAT y DHCP.
10.2 Interconexiones de Dispositivos
LAN y WAN: la Conexión
Al planificarse la instalación de cableado de LAN se debe tener en cuenta las siguientes áreas físicas: área de trabajo, sala de telecomunicaciones (instalación de distribución), cableado horizontal (cableado de distribución) y cableado de backbone (cableado vertical).
Áreas de Trabajo
Son las ubicaciones dedicadas a los dispositivos finales que los usuarios individuales utilizan. Cada área de trabajo tiene un mínimo de dos jacks que se pueden usar para conectar un dispositivo individual a la red. Un cable patch o patch cord (latiguillo) es un cable eléctrico que se utiliza para conectar un dispositivo electrónico a otro con el objetivo de enrutar la señal.
Sala de Telecomunicaciones
Es donde se realizan las conexiones a los dispositivos intermediarios. Estas salas contienen los dispositivos intermediarios que mantienen la red junta. Estos dispositivos proporcionan las transiciones entre el cableado backbone y el cableado horizontal.
Cableado Horizontal
Se refiere a los cables que conectan las salas de telecomunicaciones con las áreas de trabajo. El enlace permanente es la distancia máxima de 90 metros de cableado horizontal.
Cableado Backbone
Se refiere al cableado que se utiliza para conectar las salas de telecomunicaciones con las salas de equipos, donde normalmente se ubican los servidores. También interconecta varias salas de telecomunicaciones por toda la instalación.
Tipos de Medios
Muchas implementaciones de capa física diferentes soportan varios tipos de medios: UTP (Cat5, 5e, 6 y 7), fibra óptica e inalámbrico. Cada tipo de medio tiene sus ventajas e inconvenientes. Se deben tener en cuenta los siguientes factores:
- Longitud del cable
- Coste
- Ancho de banda
- Facilidad de instalación
- Susceptibilidad a la interferencia electromagnética/interferencia por radiofrecuencia (EMI/RFI)
Longitud del Cable
La longitud total del cable requerido para conectar un dispositivo incluye todos los cables desde los dispositivos finales del área de trabajo hasta el dispositivo intermediario en la sala de telecomunicaciones. La atenuación es la reducción de la fuerza de una señal cuando se mueve por un medio. Cuanto más largo sea el medio, más atenuación afectará a la señal.
Coste
El coste asociado con el cableado LAN puede variar de un tipo de medio a otro.
Ancho de Banda
Los dispositivos de una red tienen requisitos de ancho de banda diferentes.
Facilidad de Instalación
La facilidad de la instalación del cable varía de acuerdo con los tipos de cable y la arquitectura del edificio.
Interferencia Electromagnética (EMI) e Interferencia por Radiofrecuencia (RFI)
Es preciso tener en cuenta la interferencia electromagnética (EMI) y la interferencia por radiofrecuencia (RFI) a la hora de elegir un tipo de medio para una LAN. La EMI/RFI en un entorno industrial puede influir significativamente en las comunicaciones de datos si se utiliza el cable incorrecto. El medio inalámbrico es el más susceptible a la RFI.
Realización de las Conexiones LAN
La EIA/TIA especifica las conexiones del cableado UTP.
Tipos de Interfaces
En una LAN Ethernet, los dispositivos utilizan uno de dos tipos de interfaz UTP: interfaz dependiente del medio (MDI) o interfaz dependiente del medio cruzada (MDIX). La MDI utiliza el pinout (diagrama de pines) Ethernet normal. Los pines 1 y 2 se utilizan para transmitir, y los pines 3 y 6 se usan para recibir. Los PC’s, servidores o routers usan MDI. Los dispositivos que proporcionan una conectividad LAN usan casi siempre conexiones MDIX. Normalmente, para conectar dispositivos de tipos diferentes se usan cables rectos y para conectar dispositivos del mismo tipo se usan cables cruzados.
Cables UTP Rectos
Los dos conectores de un cable recto están terminados de la misma forma, de acuerdo con el estándar T568A o con el estándar 7568B. Se usan los cables rectos para estas conexiones: switch a puerto Ethernet de router, ordenador a switch y ordenador a hub.
Cables UTP Cruzados
Para que dos dispositivos se puedan comunicar a través del cable que los conecta directamente, el terminal transmisor de un dispositivo tiene que
estar conectado al terminal receptor del otro dispositivo. Para conseguir este tipo de conexión con un cable UTP, un extremo debe estar terminado con el diagrama de pines T568A y el otro con el T568B. Los cables cruzados conectan directamente los siguientes dispositivos: switch a switch, switch a hub, hub a hub, conexión de router a puerto Ethernet de router, ordenador a ordenador y ordenador a puerto Ethernet de router.
Realización de conexiones WAN
Las conexiones de área amplia entre redes toman muchas formas como las siguientes: conectores RJ-11 de línea telefónica, conexiones serie de 60 pines,.
CSU/DSU es la unidad de servicio de canal/unidad de servicio de datos.
Equipo de comunicación de datos y equipo terminal de datos
-Equipo de comunicación de datos (DCE): es un dispositivo que suministra los servicios de sincronización con otro dispositivo. Normalmente este dispositivo está en el extremo del proveedor de acceso WAN del enlace. –Equipo terminal de datos (DTE): es un dispositivo que recibe los servicios de sincronización de otro dispositivo t realiza los ajustes en consecuencia. Normalmente, este dispositivo se encuentra en el extremo del cliente o usuario WAN del enlace.
Los DCEs y los DTEs se usan en las conexiones WAN.
Desarrollo de un esquema de direccionamiento
Entre los dispositivos finales que requieren una dirección IP están los siguientes: ordenadores de usuario, ordenadores de administrador, servidores y otros dispositivos finales.
Los dispositivos de red que requieren de una dirección IP son: interfaces LAN de router y interfaces WAN de router.
Los dispositivos de red que requieren una dirección IP para administración son los siguientes: switches y puntos de acceso inalámbrico.
10.3 ¿Cuántas redes?
Algunas razones para dividir una red en subredes son: -administrar el tráfico de broadcast, requisitos de red diferentes y seguridad.
Cuenta de subredes
Cada subred, como un segmento de red física, requiere una interfaz de router como Gateway para esa subred. Además, cada conexión entre routers es una subred separada.
Métodos de asignación direcciones de una internetwork
Hay dos métodos. Se puede utilizar la máscara de subred de longitud variable (VLSM), con la que asigna el prefijo y los bits de host a cada red basándose en el número de hosts de esa red. O bien, puede utilizar un método no-VLSM, donde todas las subredes usan la misma longitud de prefijo y el mismo número de bits de host.
10.4 Cálculo y asignación de direcciones sin VLSM
Al utilizar el método no-VLSM de asignación de direcciones, todas las subredes tienen el mismo número de direcciones asignadas a ellas.
Cálculo y asignación de direcciones con VLSM
Para la asignación VLSM, se puede asignar un bloque de direcciones más pequeño a cada red, según sea lo apropiado.
10.5 Interconexiones de dispositivo
Interfaces de dispositivo
Estas interfaces, también denominadas con frecuencia puertos, es dónde se conectan los cables al dispositivo. Son las siguientes: interfaz fastethernet, interfaz serie, interfaz de consola e interfaz auxiliar.
Interfaz Ethernet: Se usa para conectar cables que terminan con dispositivos LAN, como ordenadores y switches. Esta interfaz también se puede usar para conectar routers entre sí.
Interfaz serie: las interfaces WAN serie se usan para conectar dispositivos WAN a la CSU/DSU.
Interfaz de consola: es la principal interfaz para realizar la configuración inicial de un router o un switch Cisco. También constituye un vehículo importante para la resolución de problemas.
Interfaz auxiliar: se usa para administrar el router de forma remota.