Segmentación

Dominio de colisión: Un dominio de colisión es un segmento físico de una red de computadores donde es posible que las tramas puedan "colisionar" (interferir) con otros. Estas colisiones se dan particularmente en el protocolo de red Ethernet.

A medida que aumenta el número de nodos que pueden transmitir en un segmento de red, aumentan las posibilidades de que dos de ellos transmitan a la vez. Esta transmisión simultánea ocasiona una interferencia entre las señales de ambos nodos, que se conoce como colisión. Conforme aumenta el número de colisiones disminuye el rendimiento de la red.

El rendimiento de una red puede ser expresado como 

Un dominio de colisión puede estar constituido por un solo segmento de cable Ethernet en una Ethernet de medio compartido, o todos los nodos que afluyen a un concentrador Ethernet en una Ethernet de par trenzado, o incluso todos los nodos que afluyen a una red de concentradores y repetidores.

Dominio de Broadcast: Un dominio de difusión (broadcast domain) es el área lógica en una red de computadoras en la que cualquier computadoraconectado a la red puede transmitir directamente a cualquier otra computadora en el dominio sin precisar ningún dispositivo de encaminamiento, dado que comparten la misma subred, dirección de puerta de enlace y están en la misma red de área local (LAN) virtual o VLAN (predeterminada o instalada).

De forma más específica, es un área de una red de computadoras, formada por todos las computadoras y dispositivos de red que se pueden alcanzar enviando una trama a la dirección de difusión de la capa de enlace de datos.

Un dominio de difusión funciona con la última dirección IP de una subred.

Se utilizan encaminadores o enrutadores (routers) para segmentar los dominios de difusión.

Spanning Tree Protocol: En comunicaciones, STP (del inglés Spanning Tree Protocol) es un protocolo de red de nivel 2 del modelo OSI (capa de enlace de datos). Su función es la de gestionar la presencia de bucles en topologías de red debido a la existencia de enlaces redundantes (necesarios en muchos casos para garantizar la disponibilidad de las conexiones). El protocolo permite a los dispositivos de interconexión activar o desactivar automáticamente los enlaces de conexión, de forma que se garantice la eliminación de bucles. STP es transparente a las estaciones de usuario.

Store and forward

Almacenamiento y reenvío (en inglés: «Store and forward») es una técnica de conmutación en redes con conexiones punto a punto estáticas, en virtud de la cual los datos se envían a un nodo intermedio, donde son retenidos temporalmente hasta su posterior reenvío, bien a su destino final, bien a otro nodo intermedio. Cada nodo intermedio se encarga de verificar la integridad del mensaje antes de transferirlo al siguiente nodo.

Esta técnica se aplicó como tecnología de conmutación en las primeras redes de área amplia (WAN), y más tarde en los primeros multicomputadores (con redes estáticas). En general, es adecuada para redes tolerantes al retardo (DTN, de «delay-tolerant networks»), donde no se proporciona ningún tipo de servicio en tiempo real, concretamente en escenarios donde los nodos se hallan geográficamente distantes, no existe conectividad directa o la red sufre una elevada tasa de errores.

Funcionamiento[editar]

La unidad de transferencia entre interfaces (nivel de red del modelo OSI) es el paquete, mientras que la unidad de transferencia entre controladores de enlace (nivel físico) es el phit (de «physical unit»). Un phit es la unidad de información transferida por un enlace en un ciclo de red.

En una red basada en «almacenamiento y reenvío», un conmutador espera a recibir íntegramente el paquete antes de ejecutar el algoritmo de encaminamiento. Una vez hecho esto, el paquete completo se transfiere o reenvía al siguiente conmutador, determinado por el encaminamiento, a través de la salida correspondiente. En cada instante, el paquete puede estar transfiriéndose por un único canal (ver vídeo). De lo anterior se deduce que los recursos de red (buffer y enlaces) se asignan a nivel de paquete.¹

El buffer del conmutador debe tener capacidad para almacenar todo el paquete completo. En una red de procesamiento paralelo, el recurso a la memoria principal del nodo al que se conecta el conmutador no es una opción viable, ya que degrada considerablemente las prestaciones. Por ello, es preciso limitar ante todo el tamaño de los paquetes, dividiendo en la interfaz origen el mensaje en unidades más pequeñas que no superen un tamaño máximo preestablecido. En multiprocesadores esta división puede ser superflua, ya que la longitud del mensaje suele estar ajustada al tamaño de una línea de caché.

Cut Through

La conmutación cut-through (en inglés: «Cut-through switching») ––más conocida como virtual cut-through–– es una técnica de conmutación de paquetes según la cual el conmutador empieza a retransmitir una trama o paquete antes de haberlo recibido por completo, normalmente al identificar la dirección del nodo destino.

Si los conmutadores de la red implementan conmutación adaptativa (adaptive switching), pueden alternar selectivamente entre un modo de operación cut-through y otro de tipo «store-and-forward»("almacenamiento y reenvío"), dependiendo de las condiciones que presente la red en cada momento. Este mecanismo permite optimizar las prestaciones de la red al combinar la alta velocidad de transferencia de virtual cut-through (cuando la tasa de errores es baja) con la fiabilidad que proporciona «store-and-forward» (cuando la tasa de errores aumenta).

Funcionamiento

Al igual que en conmutación vermiforme, en una red que opera con virtual cut-through el encaminamiento en el conmutador se ejecuta en cuanto llega la cabecera del paquete. La unidad de transferencia entreinterfaces (nivel de red del modelo OSI) es el paquete, que puede "cortarse" (cut-through) en trozos más pequeños, de forma que la cabecera pueda estar ya en el siguiente conmutador cuando aún no se ha recibido el paquete completo.¹

Si un paquete se bloquea por hallarse ocupado un enlace, puede entretanto almacenarse en el buffer a la entrada del conmutador, cuya capacidad debe ser suficiente para alojar (al menos) un paquete completo. Esto implica que si los mensajes no tienen un tamaño máximo preestablecido, deberán fragmentarse en unidades más pequeñas. De esta forma, en virtual cut-through el camino a recorrer por los paquetes se segmenta en etapas, al igual que sucede en conmutación vermiforme, pero asignando buffer y enlaces a nivel de paquete como en «almacenamiento y reenvío». Este esquema permite que, en cada momento, un paquete no bloqueado pueda estar transfiriéndose por múltiples canales de la red al mismo tiempo.

FRAGMENT FREE

Fragmento libre es una variación de conmutación de corte a través de ese aborda parcialmente este problema asegurando que los fragmentos de colisión no se reenvían. Libre Fragmento celebrará el bastidor hasta que los primeros 64 bytes se leen de la fuente para detectar una colisión antes de reenvío. Esto sólo es útil si hay una probabilidad de una colisión en el puerto de origen. [5]

La teoría es que los marcos que están dañados (por lo general por las colisiones) suelen ser más corto que el tamaño de la trama ethernet válido mínimo de 64 bytes. Con un buffer libre de fragmentos de los primeros 64 bytes de cada trama, actualiza la MAC de origen y el puerto si es necesario, se lee en el MAC de destino, y envía la trama. Si el marco es de menos de 64 bytes, se descarta. Las tramas que son más pequeños que 64 bytes son llamados enanos; esta es la razón libre de fragmentos de conmutación a veces se llama "runt menos" conmutación. Debido a que el interruptor sólo alguna vez amortigua 64 bytes de cada trama, Fragmento gratuito es un modo más rápido que la Store and Forward, pero todavía existe un riesgo de transmisión de tramas defectuosas.

Rj - 45

Rj – 45

RJ-45 es una interfaz física comúnmente utilizada para conectar redes de computadoras con cableado estructurado (categorías 4, 5, 5e, 6 y 6a). Posee ocho pines o conexiones eléctricas, que normalmente se usan como extremos de cables de par trenzado (UTP).

Es parte del Código Federal de Regulaciones de Estados Unidos.

Es utilizada comúnmente con estándares como TIA/EIA-568-B, que define la disposición de los pines (patillaje) o wiring pinout.

Una aplicación común es su uso en cables de red Ethernet, donde suelen usarse cuatro pares (ocho pines). Otras aplicaciones incluyen terminaciones de teléfonos (dos pares), por ejemplo: en Francia y Alemania, y otros servicios de red como RDSI, T1 e incluso RS-232.

Tipos de cable[editar]

El cable directo de red sirve para conectar dispositivos desiguales, como un computador con un hub o switch. En este caso, ambos extremos del cable deben tener la misma distribución. No existe diferencia alguna en la conectividad entre la distribución 568B y la distribución 568A siempre y cuando en ambos extremos se use la misma, en caso contrario hablamos de un cable cruzado.

El esquema más utilizado en la práctica es tener en ambos extremos la distribución 568B.

Cable cruzado[editar]

Un cable cruzado es un cable que interconecta todas las señales de salida en un conector con las señales de entrada en el otro conector, y viceversa; permitiendo a dos dispositivos electrónicos conectarse entre sí con una comunicación full dúplex. El término se refiere comúnmente al cable cruzado de Ethernet, pero otros cables pueden seguir el mismo principio. También permite transmisión confiable vía una conexión Ethernet.

Para crear un cable cruzado que funcione en 10/100baseT, un extremo del cable debe tener la distribución 568A y el otro 568B. Para crear un cable cruzado que funcione en 10/100/1000baseT, un extremo del cable debe tener la distribución Gigabit Ethernet (variante A), igual que la 568B, y el otro Gigabit Ethernet (variante B1). Esto se realiza para que el TX (transmisión) de un equipo esté conectado con el RX (recepción) del otro y a la inversa; así el que "habla" o trasmite (transmisión) es "escuchado" o receptado (recepción).

Conectores RJ-45[editar]

Para que todos los cables funcionen en cualquier red, se sigue un estándar a la hora de hacer las conexiones.

Los dos extremos del cable (UTP Categoría 4 o 5) llevarán un conector RJ-45 con los colores en el orden indicado. Existen dos maneras de unir el cable de red con su respectivo terminal RJ-45: el crimpado o pachado se puede hacer de manera manual (crimpadora de tenaza) o al vacío sin aire mediante inyectado de manera industrial. La categoría 5e/TIA-568B recomienda siempre utilizar latiguillo inyectado para tener valores fiables ATT y NEXT.

Hay dos normas para usar con un hub o switch, la más usada es la B, en los dos casos los dos lados del cable son iguales:

Norma A[editar] 1.     Blanco/verde 2.     Verde 3.     Blanco/Naranja 4.     Azul 5.     Blanco/Azul 6.     Naranja 7.     Blanco/Marrón 8.     Marrón

Norma B[editar] 1.     Blanco/Naranja 2.     Naranja 3.     Blanco/Verde 4.     Azul 5.     Blanco/Azul 6.     Verde 7.     Blanco/Marrón 8.     Marrón

TIA/EIA 568B

TIA/EIA-568-B son tres estándares que tratan el cableado comercial para productos y servicios de telecomunicaciones.

Los tres estándares oficiales: ANSI/TIA/EIA-568-:

·         B.1-2001,

·         B.2-2001 y

·         B.3-2001.

Los estándares TIA/EIA-568-B se publicaron por primera vez en 2001. Sustituyen al conjunto de estándares TIA/EIA-568-A que han quedado obsoletos.

Tal vez la característica más conocida del TIA/EIA-568-B.1-2001 sea la asignación de pares/pines en los cables de 8 hilos y 100 ohmios (cable de par trenzado). Esta asignación se conoce como T568A y T568B, y a menudo es nombrada (erróneamente) como TIA/EIA-568A y TIA/EIA-568B.

En el protocolo más actual, TIA/EIA-568B, la terminación de los conectores que cumple para la transmisión de datos arriba de 100 Mbps es la T568A.

Historía

El estándar TIA/EIA568B-34 se desarrolló gracias a la contribución de más de 60 organizaciones, incluyendo fabricantes, usuarios finales, y consultoras. Los trabajos para la estandarización comenzaron en 1985, cuando la “Asociación para la Industria de las Comunicaciones y las Computadoras” (CCIA) solicitó a la “Alianza de Industrias de Electrónica” (EIA), una organización de normalización, que definiera un estándar para el cableado de sistemas de telecomunicaciones. EIA acordó el desarrollo de un conjunto de estándares, y se formó el comité TR-42, con nueve subcomités para desarrollar los trabajos de estandarización.

La primera revisión del estándar, TIA/EIA-568-A.1-1991, se emitió en 1991 y fue actualizada en 1995. La demanda comercial de sistemas de cableado aumentó fuertemente en aquel período, debido a la aparición de los ordenadores personales y las redes de comunicación de datos, y a los avances en estas tecnologías. El desarrollo de cables de pares cruzados de altas prestaciones y la popularización de los cables de fibra óptica, conllevaron cambios importantes en el estándar, que fue sustituido por el actual conjunto de estándares TIA/EIA-568-B.

Objetivos

TIA/EIA-568-B intenta definir estándares que permitirán el diseño e implementación de sistemas de cableado estructurado para edificios comerciales y entre edificios en entornos de campus. El sustrato de los estándares define los tipos de cables, distancias, conectores, arquitecturas, terminaciones de cables y características de rendimiento, requisitos de instalación de cable y métodos de pruebas de los cables instalados. El estándar principal, el TIA/EIA-568-B.1 define los requisitos generales, mientras que TIA/EIA-568-B.2 se centra en componentes de sistemas de cable de pares balanceados y el -568-B.3 aborda componentes de sistemas de cable de fibra óptica.

La intención de estos estándares es proporcionar una serie de prácticas recomendadas para el diseño e instalación de sistemas de cableado que soporten una amplia variedad de los servicios existentes, y la posibilidad de soportar servicios futuros que sean diseñados considerando los estándares de cableado. El estándar pretende cubrir un rango de vida de más de diez años para los sistemas de cableado comercial. Este objetivo ha tenido éxito en su mayor parte, como se evidencia con la definición de cables de categoría 5 en 1991, un estándar de cable que satisface la mayoría de requerimientos para 1000Base-T, emitido en 1999.

Todos estos documentos acompañan a estándares relacionados que definen caminos y espacios comerciales (569-A), cableado residencial (570-A), estándares de administración (606), tomas de tierra (607) y cableado exterior (758). También se puede decir que este intento definir estándares permitieron determinar, además del diseño e implementación en sistema de cableado estructurado, qué cables de par trenzados utilizar para estructurar conexiones locales.

Las terminaciones T568A Y T568B

Cableado[editar]

Respecto al estándar de conexión, los pines en un conector RJ-45 modular están numerados del 1 al 8, siendo el pin 1 el del extremo izquierdo del conector, y el pin 8 el del extremo derecho. Los pines del conector hembra (jack ) se numeran de la misma manera para que coincidan con esta numeración, siendo el pin 1 el del extremo derecho y el pin 8 el del extremo izquierdo.

Nótese que la única diferencia entre T568A y T568B es que los pares 1, 2, 3 y 6 (Naranja y Verde) están alternados. Ambos estándares conectan los cables "directamente", es decir, los pines 1 a 8 de cada extremo se conectan con los pines 1 a 8, respectivamente, en el otro. Asimismo, los mismos pares de cables están emparejados en ambos estándares: pines 1-2, 3- 6, 4-5 y 7-8. Y aunque muchos cables implementan pequeñas diferencias eléctricas entre cables, estos efectos son inapreciables, de manera que los cables que utilicen cualquier estándar son intercambiables.

Además esta norma debe ser utilizada para impedir la interferencia por señales electromagnéticas generadas por cada hilo, de manera que pueda aprovechar el cable a una mayor longitud sin afectar en su rendimiento, es decir a la mayor velocidad; por eso los cables de red deben ser resistentes a la interferencia externa, tales como las ondas electromagnéticas de impresoras, monitores, teléfonos, unidades de aire acondicionado u otros equipos eléctricos. Tal interferencia distorsiona la señal transmitida, ocasionando errores.

Por eso también además se catalogan las conexiones bajo las categorías Cat 5, (abajo de 100Mbps) y Cat 6 (arriba de 100Mbps);² aunque ambos estándares de conexión de los pines, T568A y T568B, se utilizan para Cat 5 y para Cat 6, en ambos se utilizan los pares trenzados del cable para reducir las interferencias, pero el T568A tiene una mayor inmunidad; sin olvidar que el cable Cat 6 utiliza un mejor aislamiento y más vueltas del aislante.

Otra fuente importante de interferencia es la señal de los otros hilos, adicional a utilizar la conexión de los pines T568A, el cable Cat 6 reduce esta interferencia separando los pares de cables con una tablilla de plástico que recorre toda la longitud del cable; pero en el conector Cat 6 tipo RJ-45, hay una especie de plantilla plástica para evitar el contacto de los cables dentro del conector, pero hay que tener cuidado de desentorchar lo mínimo posible los pares, (el cable), además de quitar el miíimo de forro/aislante necesario/posible.³

Uso para conectividad T1[editar]

En el servicio T1, se utilizan los pares 1 y 3 y el jack USOC-8 es cableado según las especificaciones del RJ-48C. La terminación en jack Telco es frecuentemente cableada según RJ-48X, que proporciona un bucle de Transmisión-Recepción cuando la conexión está retraída.

Los vendedores de cables a menudo cablean pines invertidos, p.ej. los pines 1 y 2 invertidos, o los pines 4 y 5 invertidos. Esto no tiene efecto en la calidad de la señal T1, que es completamente diferencial y utiliza el esquema de señalización AMI.

Compatibilidad hacia atrás[editar]

Debido a que el cable 1 se conecta con los pines centrales (4 y 5) del conector RJ-45 en ambos estándares T568A y T568B, estos son compatibles en la primera línea de conectores RJ-11, RJ-14, RJ-25 y RJ-61 que tienen el primer par en el centro de estos conectores.

Si la segunda línea de un conector RJ-14, RJ-25 o RJ-61 es usada, esta se conecta con el segundo par (naranja/blanco) de los conectores cableados a un T568A, mientras que el par 3 (verde/blanco) es usado en conectores cableados con el estándar T568B. Esto hace al estándar T568B potencialmente confuso en aplicaciones telefónicas.

Si se requiere crear un cable cruzado (cuando las funciones de ambos equipos son iguales), por ejemplo para conectar dos PC punto a punto usamos las dos normas T568A y T568B: la A por un lado del cable y la B por el otro lado del cable.

Si se requiere crear un cable directo (cuando las funciones de los equipos a conectar sean diferentes), por ejemplo para conectar un PC a un hub switch, router, Radio NanoStation, podemos usar cualquiera de las dos anteriores pero la misma configuración en ambas puntas del cable.

Teoría[editar]

La idea original en el cableado de conectores modulares, que se ve ejemplificado en los RJ-45, fue que el primer par iría en las posiciones centrales, el siguiente par en las siguientes y así. También, el blindaje de la señal estaría optimizado alternando los pines de alimentación y tierra de cada par. Como se puede ver, las terminaciones TIA/EIA-568-B varían un poco de este concepto. Esa es la razón por la que el conector de 8 posiciones, da como resultado un pinout en que el par que está en los extremos está demasiado lejos para cumplir los requisitos eléctricos de los protocolos LAN de alta velocidad para quien lo usa. Por lo tanto para conexiones de 100Mbps o más, se debe de emplear el TIA/EIA-568-A.