• Author / Uploaded
• Jose de Jesus

Citation preview

10 BASE 2 En la mayoría de los casos, el costo de instalación del coaxial y los transceptores de las redes 10 Base-5 las hacía prohibitivas, lo que indujo la utilización de un cable más fino y, por tanto más barato, que además no necesitaba transceptores insertados en él. Se puede decir que 10 Base-2 es la versión barata de 10 Base-5. Por esto, también se le conoce Thin Ethernet (Ethernet fino) o cheaper-net(red barata). Este tipo de red ha sido la mas usada en los últimos años en instalaciones no muy grandes debido a su simplicidad y precio asequible. Se caracteriza por su cable coaxial fino (RG-58) y su topología en BUS. Cada dispositivo de la red se conecta con un adaptador BNC en forma de "T" y al final de cada uno de los extremos del cable hay que colocar un terminador de 50 Ohmios. CARACTERÍSTICAS Tipo de cable usado

RG-58

Tipo de conector

BCN

Velocidad

10 Mbits/s

Topología usada

BUS

Mínima distancia entre estaciones

0.5 m

Máxima longitud de cada segmento

185 m

Máxima longitud de la red

925 m

Máximo de dispositivos conectados por segmento

30

Regla 5-4-3

Si

VENTAJAS   

Simplicidad. No usa ni concentradores, ni transceptores ni otros dispositivos adicionales. Debido a su simplicidad es una red bastante económica. Tiene una buena inmunidad al ruido debido a que el cable coaxial dispone de un blindaje apropiado para este fin.

INCONVENIENTES  

Inflexible. Es bastante difícil realizar cambios en la disposición de los dispositivos una vez montada. Intolerancia a fallos. Si el cable se corta o falla un conector, toda la red dejará de funcionar. En un lugar como un aula de 1

Redes Industriales

UNIDAD IX





formación donde el volumen de uso de los ordenadores es elevado, es habitual que cualquier conector falle y por lo tanto la red completa deje de funcionar. Dificultad para localización de fallos. Si existe un fallo en el cableado, la única forma de localizarlo es ir probando cada uno de los tramos entre nodos para averiguar cual falla. El cable RG-58, se usa sólo para este tipo de red local, por lo que no podrá ser usado para cualquier otro propósito como ocurre con otro tipo de cables.

APLICACIONES EN LA ACTUALIDAD La tecnología 10 Base-2 se usa para pequeñas redes que no tengan previsto cambiar su disposición física. De igual manera que 10 Base-5, uno de los usos habituales de esta tecnología es como backbone para interconectar varios concentradores en 10 Base-T. Normalmente los concentradores no se mueven de lugar. Si la distancia entre ellos es grande, por ejemplo si están en plantas o incluso en edificios distintos, la longitud máxima que se puede conseguir con este cable (185m) es mucho mayor que la que se consigue usando el cable UTP de la tecnología 10 Base-T (100m).

10 BASE 5 También conocida como THICK ETHERNET (Ethernet grueso), es la Ethernet original. Fue desarrollada originalmente a finales de los 70 pero no se estandarizó oficialmente hasta 1983. Utiliza una topología en BUS, con un cable coaxial que conecta todos los nodos entre sí. En cada extremo del cable tiene que llevar un terminador. Cada nodo se conecta al cable con un dispositivo llamado transceptor. El cable usado es relativamente grueso (10mm) y rígido. Sin embargo es muy resistente a interferencias externas y tiene pocas pérdidas. Se le conoce con el nombre de RG8 o RG11 y tiene una impedancia de 50 ohmios. Se puede usar conjuntamente con el 10 Base-2. CARACTERÍSTICAS Tipo de cable usado

RG8 o RG11

Tipo de conector usado

AUI

Velocidad

10 Mbits/s

Topología usada

BUS

Máxima distancia entre trascentores

2.5 m

Máxima longitud del cable transceptor

50 m

2 Redes Industriales

UNIDAD IX

Máxima longitud de cada segmento

500 m

Máxima longitud de la red

2500 m

Máximo de dispositivos conectados por segmento 100 Regla 5-4-3

Sí

La regla 5-4-3 es una norma que limita el tamaño de las redes y que se estudiará más adelante. VENTAJAS   

Es posible usarlo para distancias largas. Tiene una inmunidad alta a las interferencias. Conceptualmente es muy simple.

INCONVENIENTES   

Inflexible. Es difícil realizar cambios en la instalación una vez montada. Intolerancia a fallos. Si el cable se corta o falla un conector, toda la red dejará de funcionar. Dificultad para localización de fallos. Si existe un fallo en el cableado, la única forma de localizarlo es ir probando cada uno de los tramos entre nodos para averiguar cual falla.

APLICACIONES EN LA ACTUALIDAD Debido a los inconvenientes antes mencionados, en la actualidad 10 Base-5 no es usado para montaje de redes locales. El uso más común que se le da en la actualidad es el de "Backbone". Básicamente un backbone se usa para unir varios HUB de 10 Base-T cuando la distancia entre ellos es grande, por ejemplo entre plantas distintas de un mismo edificio o entre edificios distintos.

10 BASE-T Ya se ha comentado, que ETHERNET fue diseñado originalmente para ser montado con cable coaxial grueso y que más adelante se introdujo el coaxial fino. Ambos sistemas funcionan excelentemente pero usan una topología en BUS, que complica la realización de cualquier cambio en la red. También deja mucho que desear en cuestión de fiabilidad. Por todo esto, se introdujo un nuevo tipo de tecnología llamada 10 Base-T, que aumenta la movilidad de los dispositivos y la fiabilidad. El cable usado se llama UTP que consiste en cuatro pares trenzados sin apantallamiento. El propio trenzado que llevan los hilos es el que realiza las funciones de asilar la información de interferencias externas. También existen cables similares al UTP pero con apantallamiento que se llaman STP (Par Trenzado Apantallado mediante 3 Redes Industriales

UNIDAD IX

malla de cobre) y FTP (Par Trenzado apantallado mediante papel de aluminio). 10 Base-T usa una topología en estrella consistente en que desde cada nodo va un cable al un concentrador común que es el encargado de interconectarlos. Cada uno de estos cables no puede tener una longitud superior a 90m. A los concentradores también se les conoce con el nombre de HUBs y son equipos que nos permiten estructurar el cableado de la red. Su función es distribuir y amplificar las señales de la red y detectar e informar de las colisiones que se produzcan. En el caso de que el número de colisiones que se producen en un segmento sea demasiado elevado, el concentrador lo aislará para que el conflicto no se propague al resto de la red. También se puede usar una topología en árbol donde un concentrador principal se interconecta con otros concentradores. La profundidad de este tipo de conexiones viene limitada por la regla 5-4-3. Un ejemplo de este tipo de conexiones podría ser un aula de informática de un centro. El concentrador principal está en otra dependencia distinta. Si se llevará un cable por ordenador hasta esta otra habitación, el gasto de cable sería grande. Aprovechando la topología en árbol lo que haremos es llevar solamente uno al que conectaremos un nuevo concentrador situado en el aula. La distancia desde cada uno de los ordenadores hasta este nuevo concentrador, será infinitamente menor que hasta el principal. 10 Base-T también se puede combinar con otro tipo de tecnologías, como es el caso de usar 10 Base-2 o 10 Base-5 como Backbone entre los distintos concentradores. Cuando la distancia entre concentradores es grande, por ejemplo si están en plantas o incluso en edificios distintos, estamos limitados por la longitud máxima que se puede conseguir con el cable UTP (100m). Si la distancia es mayor se puede usar la tecnología 10 Base-2 que permite hasta 185m o la 10 Base-5 con la que podríamos alcanzar los 500m. Otra solución puede ser usar cable UTP poniendo repetidores cada 100m. De los 8 hilos de que dispone en el cable UTP, sólo se usan cuatro para los datos de la LAN (dos para transmisión y dos para la recepción) por lo que quedan otros cuatro utilizables para otros propósitos (telefonía, sistemas de seguridad, transmisión de vídeo, etc.). El conector usado es similar al utilizado habitualmente en los teléfonos pero con 8 pines. Se le conoce con el nombre de RJ-45. Los pines usados para los datos son el 1 - 2 para un par de hilos y el 3 -

4 Redes Industriales

UNIDAD IX

6 para el otro. La especificación que regula la conexión de hilos en los dispositivos Ethernet es la EIA/TIA T568A y T568B. CARACTERÍSTICAS Tipo de cable usado

UTP, STP, FTP

Tipo de conector

RJ-45

Velocidad

10 Mbits/s

Topología usada

Estrella

Máxima longitud entre la estación y el concentrador

90 m

Máxima longitud entre concentradores

100 m

Máximo de dispositivos conectados por segmento

512

Regla 5-4-3

Sí

VENTAJAS 







Aislamiento de fallos. Debido a que cada nodo tiene su propio cable hasta el concentrador, en caso de que falle uno, dejaría de funcionar solamente él y no el resto de la red como pasaba en otros tipos de tecnologías. Fácil localización de averías. Cada nodo tiene un indicador en su concentrador indicando que está funcionando correctamente. Localizar un nodo defectuoso es fácil. Alta movilidad en la red. Desconectar un nodo de la red, no tiene ningún efecto sobre los demás. Por lo tanto, cambiar un dispositivo de lugar es tan fácil como desconectarlo del lugar de origen y volverlo a conectar en el lugar de destino. Aprovechamiento del cable UTP para hacer convivir otros servicios. De los cuatro pares (8 hilos) de que dispone, sólo se usan dos pares (4 hilos) para los datos de la LAN por lo que quedan otros dos utilizables para otros propósitos (telefonía, sistemas de seguridad, transmisión de vídeo, etc.).

INCONVENIENTES 



Distancias. 10 Base-T permite que la distancia máxima entre el nodo y el concentrador sea de 90m. En algunas instalaciones esto puede ser un problema, aunque siempre se puede recurrir a soluciones cómo las comentadas anteriormente consistentes en combinar esta tecnología con 10 Base-2 o 10 Base-5, o el uso de repetidores para alargar la distancia. Sensibilidad a interferencias externas. El cable coaxial usado en otras tecnologías es más inmune a interferencias debido a su apantallamiento. En la mayoría de los casos, el trenzado interno que lleva el cable UTP es suficiente para evitarlas. En instalaciones con posibilidades grandes de interferencias 5

Redes Industriales

UNIDAD IX

exteriores, se puede usar el cable FTP o el STP que es igual que el UTP pero con protección por malla. APLICACIONES EN LA ACTUALIDAD Es la tecnología más usada en la actualidad por todas las ventajas que aporta y sobre todo por la flexibilidad y escalabilidad que supone tener una instalación de este tipo.

Ethernet 10BASE-F Ethernet 10BASE-F utiliza fibra óptica como medio y pulsos de luz en vez de señales de corriente eléctrica. Un sistema Ethernet de fibra óptica es generalmente implementado como un segmento de enlace. Hay dos especificaciones de fibra óptica comúnmente usadas para segmentos de enlace, el enlace entre repetidores de fibra óptica original (fiber optic inter-repeater link, FOIRL) y 10BASE-FL. La especificación FOIRL original fue introducida a principios de 1980s. Su propósito era proveer un enlace entre dos repetidores que pudieran estar separados por una distancia de hasta 1000m. Con el tiempo, varios vendedores adoptaron FOIRL para enlazar dispositivos de red directamente a puertos de fibra óptica en los repetidores hub. Sin embargo el estándar FOIRL no describe específicamente una conexión entre un repetidor y un DTE, los vendedores han fabricado FOIRL MAUs, que permiten este tipo de conexión. 10BASE-F es una actualización del conjunto de estándares para Ethernet en fibra óptica. Estos estándares permiten conexiones de fibra óptica entre dispositivos de red y repetidores. La especificación de 10BASE-F define tres tipos de segmento que se describen a continuación.

10BASE-FL 10BASE-FL, también conocido como Fiber Link Ethernet o enlace de fibra óptica ethernet y fue introducido por primera vez en 1993. La especificación 10BASE-FL reemplaza a FOIRL y está diseñada para interoperar con el equipamiento FOIRL existente. Un segmento 10BASE-FL puede ser utilizado entre dos dispositivos de res, dos repetidores, o entre un repetidor y un dispositivo de red. Si solo se utilizan componentes 10BASE-FL, un segmento puede tener una longitud de hasta 2000m. Si los componentes 10BASE-FL se mezclan con componentes FOIRL, la longitud máxima de un segmento continua siendo la máxima para un segmento FOIRL, es decir 1000m. 10BASE-FL es la parte con más implementaciones de la especificación 10BASE-F.

6 Redes Industriales

UNIDAD IX

10BASE-FB La especificación 10BASE-FB describe un segmento troncal o backbone de fibra óptica. 10BASE-FB incrementa el número total de repetidores que pueden ser utilizados en un solo dominio de colisiones de Ethernet a 10 Mb/s. Los enlaces 10BASE-FB son típicamente utilizados para interconectar repetidores en un sistema backbone de cadena tipo margarita que puede extenderse por largas distancias. Los enlaces individuales en la cadena pueden ser de hasta 2000 m de longitud.

10BASE-FP También conocido como sistema de fibra pasivo, 10BASE-FP provee especificaciones para enlaces entre múltiples dispositivos sobre un canal de transmisión de fibra óptica sin la utilización de repetidores activos (con energía). Un segmento de 10BASE-FP puede tener una longitud de hasta 500m y un solo conector estrella coupler puede enlazar hasta 33 dispositivos.

Cable de fibra óptica Un segmento típico de enlace de fibra es un cable de fibra óptica multimodo 62.5/125 μm. Cada enlace requiere de dos fibras ópticas, una para la transmisión de datos y otro para la recepción de datos. La fibra óptica es utilizada en forma similar al cable UTP en un ambiente 10BASE-T. 10BASE-FL es compatible con la tecnología FOIRL anterior, que utiliza el mismo tipo de cable. Conectores El conector más frecuentemente llamado conector tipo ST.

usado

en

10BASE-FL

es

generalmente

Hub de fibra óptica El rol de un hub en 10BASE-FL es similar al del hub en 10BASE-T. Actúa como un dispositivo repetidor que recibe transmisiones de un segmento de enlace y repite la señal a todos los otros segmentos conectados. MAU de Fibra óptica MAU (FOMAU) El FOMAU conecta el DTE al hub utilizado dos fibras ópticas. El FOMAU puede ser un dispositivo externo. En dicho caso, el FOMAU es conectado a la interfaz de red (NIC) Ethernet utilizando un cable estándar de cobre, como un cable AUI. El FOMAU convierte las señales eléctricas de los NIC en pulsos luminosos y viceversa.

7 Redes Industriales

UNIDAD IX

Reglas de configuración de 10BASE-FL Los segmentos tanto de 10BASE-FL como de FOIRL están definidos en el estándar ethernet como segmentos enlace, canales punto a punto conectando dos MDI. En 10BASE-FL, es utilizado un cable de fibra óptica de dos fibras en una forma similar a UTP en 10BASE-T. Una fibra es usada para transmisión y el otro para la recepción. En lugar de un hub 10BASE-T, se utiliza un hub 10BASE-FL. La red también sigue una topología física en forma de estrella con todos los dispositivos conectados directamente al hub. A continuación se detallan algunas consideraciones a tenerse en cuenta al diseñas una red Ethernet 10BASE-FL. Se recomienda el uso de fibra óptica multimodo de 62.5/125 μm para conectar los dispositivos de red a los hubs. La distancia máxima entre el NIC de un dispositivo y el puerto de un hub 10BASE-FL es de 2000m. Prueba de integridad de enlace en 10BASE-FL Los MAU tanto 10BASE-FL como de FOIRL monitorean el nivel intensidad de la luz en un segmento de fibra óptica para comprobar integridad de el enlace. Si el nivel de intensidad cae por debajo un límite aceptable para una transferencia confiable, el MAU detecta y cierra el enlace.

de la de lo

Una luz de enlace opcional puede estar incluida en el MAU para proveer un indicador visual del estado de integridad del enlace. Cuando la luz está encendida, indica que el segmento se encuentra conectado correctamente y que las perdidas ópticas se encuentran dentro de los límites aceptables. Repetidores de fibra óptica Con la utilización de fibra óptica, el tamaño total del dominio de colisiones puede ser expandido considerablemente. Hay dos especificaciones que describen el rol de la fibra óptica en este tipo de instalaciones: FOIRL (fiber optic inter-repeater link o enlace entre repetidores de fibra óptica) Es la especificación original para segmentos Ethernet de enlace con fibra óptica. FOIRL cumple con límite tradicional de cuatro repetidores y especifica una distancia máxima entre repetidores de 1000m. 8 Redes Industriales

UNIDAD IX

10BASE-FL La especificación de enlace de fibra reemplaza a FOIRL. Permite una distancia de 2000m entre repetidores o entre una interfaz de red de fibra óptica y su correspondiente puerto del hub. En todos los casos donde se utilizan repetidores para expandir el tamaño de un único dominio de colisión, el factor limitante es la cantidad de tráfico generado en la red resultante. Sin embargo es teóricamente posible conectar cientos de dispositivos en una sola red LAN Ethernet utilizando repetidores multipuerto, esto generalmente resulta en una red congestionada con muchas colisiones y subsecuentemente retrasos en las colisiones. Una detección normal de colisiones resulta en la retransmisión de la trama. Sin embargo, la colisiones tardías (colisiones que son detectadas tarde en la transmisión de una trama ethernet), resultan en perdida de tramas. Esta perdida de tramas debe ser detectada antes de poder retransmitir la trama. Este tipo de retransmisión es más lenta y va a degradar el rendimiento de la red. Dicha situación puede ser evitada limitando el área del dominio de colisiones con bridges, routers, o switches.

REGLAS 5-4-3 Los repetidores son equipos que actúan a nivel físico. Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos (incluso con diferentes tipos de cableado). Puede tener dos o más puertos. Estos puertos pueden ser AUI, BNC, RJ45 o fibra óptica en cualquier combinación. Actúan como parte del cableado de la red ya que transfieren los datos recibidos de un extremo al otro independientemente de su contenido, origen y destino. Su función básica es la de repetir los datos recibidos por un puerto y enviarlos inmediatamente por todos los demás. También los amplifica para eliminar las posibles distorsiones que se hayan podido introducir en la transmisión. Si un repetidor detecta muchas colisiones de datos en uno de sus puertos, asume que el conflicto se ha producido en ese segmento y lo aísla del resto. De esta forma se evita que el incidente se propague al resto de la red. Un repetidor es la expresión mínima de un concentrador, o también se puede decir, que un concentrador es un repetidor multipuerto. Además de ventajas los repetidores también tienen inconvenientes derivados principalmente del hecho de que introducen un pequeño retardo en los datos. Si el número de repetidores usado es elevado, el retardo introducido empieza a ser considerable y puede darse el caso 9 Redes Industriales

UNIDAD IX

de que el sistema de detección de colisiones (CSMA/CD) no funcione adecuadamente y se produzcan transmisiones erróneas. La regla 5-4-3 limita el uso de repetidores y dice que entre dos equipos de la red no podrá haber más de 4 repetidores y 5 segmentos de cable. Igualmente sólo 3 segmentos pueden tener conectados dispositivos que no sean los propios repetidores, es decir, 2 de los 5 segmentos sólo pueden ser empleados para la interconexión entre repetidores. Es conveniente señalar que para contar el número de repetidores no se cuenta el total de los existentes en la red, sino sólo el número de repetidores entre dos puntos cualquiera de la red. Por ejemplo, la red de la figura tiene más de 4 repetidores pero no excede este número entre dos dispositivos cualquiera. Si observamos la figura, podemos ver que se ha trazado en verde el camino que existe entre los PCs llamados A y D. Cada concentrador (B y C) es un repetidor. Si lo analizamos podemos ver que entre A y D hay un total de 3 segmentos de cable y dos repetidores. Esta red cumple la regla 5-4-3 y debería de funcionar correctamente. La siguiente figura nos muestra una red mal diseñada y que no cumple la regla 5-4-3. En esta red existen 5 repetidores (concentradores en este caso) conectados en topología de árbol. Se puede ver trazada la ruta existente entre el ordenador A y el B que este caso son los puntos más distantes de la red. Si se analiza se puede ver que existen 5 repetidores y 6 segmentos de cable entre ellos. Esta red no funcionaría adecuadamente ya que el retardo introducido por los repetidores sería excesivo.

VELOCIDAD En la actualidad han surgido nuevas especificaciones basadas Ethernet que permiten transmitir datos a mayor velocidad como son:

en

Ethernet de 100 Mbits/s(100 BaseX o Fast Ethernet). Esta especificación permite velocidades de transferencia de 100 Mbits/s sobre cables de pares trenzados, directamente desde cada estación. El sistema 100 BaseX tiene la misma arquitectura que 10 Base-T con la diferencia de usar componentes que son capaces de transferir la información a 100 Mbits/s. Partiendo de una LAN montada con los requerimientos de una 10 Base-T, únicamente se requiere la sustitución de los concentradores y las tarjetas de red de las estaciones.

10 Redes Industriales

UNIDAD IX

Casi todos los componentes usados en nuestro proyecto, soportan esta especificación. Desde el cable hasta las rosetas y conectores, pasando por las tarjetas de red. La única excepción es el concentrador. Esto en principio limita la velocidad de la LAN a 10 Mbits/s. Para convertirlo en 100 BaseX y por lo tanto aumentar la velocidad de la LAN simplemente habrá que sustituir el concentrador por uno de 100 Mbits/s. Será el uso diario, el que nos demandará o no el aumento de velocidad. Seguro que también influye la previsible bajada de precios que deben de experimentar estos dispositivos. PUENTES Y CONMUTADORES Son dispositivos que aumentan la flexibilidad para topologías de red y mejoran sus prestaciones. Tanto los puentes como los conmutadores disponen de canales de comunicación de alta velocidad en su interior que conmutan el tráfico entre las estaciones conectados a ellos. Incrementan la capacidad total de tráfico de la red dividiéndola en segmentos más pequeños, y filtrando el tráfico innecesario, bien automáticamente o bien en función de filtros definidos por el administrador de la red, haciéndola, en definitiva, más rápida y eficaz. Esto permite que cada segmento disponga de un canal de 10Mbits/s (o de 100 Mbits/s si el dispositivo está diseñado para esta velocidad), en lugar de un único canal para todos los nodos de la red. PUENTE O BRIDGE Los puentes (bridges) se usan para la conexión de redes diferentes como por ejemplo Ethernet y Fast Ethernet. Igual que los repetidores, son independientes de los protocolos, y retransmiten los paquetes a la dirección adecuada basándose precisamente en esta, en la dirección de destino (indicada en el propio paquete). Su diferencia con los repetidores consiste en que los puentes tienen cierta "inteligencia", que les permite reenviar o no un paquete al otro segmento; cuando un paquete no es retransmitido, decimos que ha sido filtrado. Esos filtros pueden ser automáticos, en función de las direcciones de los nodos de cada segmento que los puentes "aprenden" al observar el tráfico de cada segmento, o pueden ser filtros definidos por el administrador de la red, en función de razones de seguridad, organización de grupos de trabajo en la red, limitación de tráfico innecesario, etc. Otra importante diferencia es que con los repetidores, el ancho de banda de los diferentes segmentos es compartido, mientras que con los puentes, cada segmento dispone del 100% del ancho de banda. Su filosofía impide que las colisiones se propaguen entre diferentes segmentos de la red, algo que los repetidores son incapaces de evitar. 11 Redes Industriales

UNIDAD IX

Habitualmente, los puentes de una red se enlazan entre sí con topología de bus y a su vez se combinan con concentradores mediante una topología de estrella. En nuestro proyecto no se usarán bridges debido a que la arquitectura necesaria para resolver las necesidades de las redes a implementar en los centros, no los requiere. SWITCH O CONMUTADOR Es un dispositivo similar a un concentrador que dispone de las características antes mencionadas de canales de alta velocidad en su interior y capacidad de filtrado del tráfico. Cuando un paquete es recibido por el conmutador, éste determina la dirección fuente y destinataria del mismo; si ambas pertenecen al mismo segmento, el paquete es descartado; si son direcciones de segmentos diferentes, el paquete es retransmitido sólo al segmento destino (a no ser que los filtros definidos lo impidan). Los conmutadores son, en cierto modo, puentes multipuerto. La diferencia fundamental, teóricamente, entre puentes y conmutadores, es que los puentes reciben el paquete completo antes de proceder a su envío al puerto destinatario, mientras que un conmutador puede iniciar su reenvío antes de haberlo recibido por completo. Ello redunda, evidentemente, en una mejora de prestaciones. Mientras los concentradores comparten el ancho de banda de la red entre todos los nodos que la componen, con el uso de conmutadores, cada uno de los segmentos conectados a uno de sus puertos tiene un ancho de banda completo, compartido por menos usuarios, lo que repercute en mejores prestaciones. La ventaja de esta especificación es que utiliza los mismos cables y tarjetas de red que el 10 Base-T, sustituyéndose sólo los concentradores por conmutadores. En la figura se puede ver como el uso de conmutadores en lugar de concentradores mejora las prestaciones de la red. El primer caso sería una implementación típica de 10 Base-T con concentradores. Aunque no es malo el rendimiento que le saca a este montaje, veremos que es mejorable con muy pocos cambios. El segundo caso tan solo ha cambiado el concentrador principal por un conmutador y ha conseguido disminuir considerablemente tanto el número de colisiones como la utilización de las capacidades de la red. Esto se debe a que cada puerto del conmutador es una red separada a nivel de colisiones y además tiene para sí todo el ancho de banda disponible(10 Mbits/s en este caso).

12 Redes Industriales

UNIDAD IX

El tercer caso es una combinación entre uso de conmutador y 100 BaseX. Como se puede observar, el switch usado tiene además de los puertos de 10 Mbits/s, dos más de 100 Mbits/s. Si el servidor de la LAN lo conectamos en uno de estos segmentos, conseguiremos una disminución muy considerable tanto del número de colisiones como del grado de utilización de la red. En definitiva mejora sustancialmente el rendimiento de la LAN. En nuestro proyecto usaremos concentradores en lugar de Switch ya que la velocidad que vamos a necesitar en la LAN queda suficientemente cubierta con los primeros. En el caso de que el tráfico por la red fuera muy intenso (por ejemplo con el aumento significativo del número de estaciones), se podría pensar en cambiar los concentradores por Switchs o hacer convivir ambos introduciendo los segundos en los tramos de red donde se necesite mayor ancho de banda, por ejemplo en los servidores. ¿CÓMO AFECTA LA REGLA 5-4-3? Con el uso de repetidores existe un límite en la cantidad de nodos que pueden conectarse a una red. El uso de conmutadores y puentes permiten a la LAN crecer significativamente. Esto se debe a que ambos poseen la virtud de soportar segmentos completos en cada uno de sus puertos, o sea, que cada puerto de un switch o bridge es una red separada a nivel de colisiones. Son capaces de separar la red en dominios de colisión. Si una red excede la regla 5-4-3 se puede resolver el problema usando un switch o un bridge en el lugar adecuado. Un ejemplo puede ser la red siguiente que no cumple la regla. Se podría respetar esa arquitectura simplemente con sustituir el concentrador raíz o principal por un switch. De esta forma tendríamos dos redes separadas a nivel de colisiones aunque unidas a nivel de datos y en ambas se cumpliría la regla 5-4-3.

Fibra óptica y Ethernet En la última década, una amplia variedad de aplicaciones y cerca de una docena de tecnologías para redes de comunicación de datos han sido desarrolladas. Los rangos de velocidad de transmisión de estas tecnologías abarcan desde los 10 Mb hasta 10 Gb / s y se sigue en crecimiento. Dado que la distancia de transmisión, el alto ancho de banda y su alta fiabilidad en comparación con otros medios de comunicación, son sus puntos más importantes, los transceptores, como parte vital de esta transmisión, son equipamiento muy importante y a tener en cuenta. Ahora, estos transceptores de fibra óptica están comercialmente disponibles para casi todas las normas internacionales e industriales,

13 Redes Industriales

UNIDAD IX

incluyendo Ethernet.

Ethernet,

Fast

Ethernet,

Gigabit

Ethernet,

10

Gbit

Así que aquí, rápidamente, pero de manera concisa, vamos a revisar el montón de los estándares de la industria y las soluciones a las diversas aplicaciones que los transceptores de fibra óptica proporcionan. Ethernet Ethernet es el resultado de la investigación realizada por Xerox Corporation en la década de 1970. Se ha convertido en la más popular hoy en día como capa física y protocolo de capa de enlace. Hasta finales de 1980, Ethernet a 10 Mb / s era la base instalada más grande y fue el estándar de red más popular. Fast Ethernet Por la década de los 90, todos los Ethernet a 10 Mb / s instalados se han actualizado a 100 Mb / s o Fast Ethernet. Las normas de fibra para Fast Ethernet 100Base-FX incluyen 100Base-SX y 100Base-BX. 





100Base-FX utiliza una luz a 1300 nm multimodo. La longitud máxima de transmisión es de 2 kilómetros para dúplex completo a través de esta fibra óptica multimodo. 100Base-SX es la alternativa de menor costo a 100Base-FX. Utiliza 850 nm pero sólo puede operar a una distancia de hasta 300 metros. Evidentemente, según la aplicación, es más que suficiente. 100Base-BX es la versión de Fast Ethernet a través de un solo hilo de fibra óptica. (Ambos 100Base-FX y 100Bse usan SX con dos líneas de fibra óptica). Esta tecnología utiliza WDM (multiplexación por división de longitud de onda) como tecnología para separar la transmisión y la recepción de señales.

Gigabit Ethernet A finales del decenio de 1990 y principios de 2000, la mayoría de los 100 Mb / s Fast Ethernet instalados se han actualizado a 1000Mb / s o también llamado Gigabit Ethernet. En el mismo proceso, la fibra es cada vez más el medio de transmisión de elección cuando el cobre alcanza sus límites fundamentales para la transmisión de alta velocidad. Para transceptores de fibra óptica, los estándares de la industria relacionados incluyen 1000Base-SX, 1000BASE-LX, 1000Base-LH, 1000BaseBX10 y 1000Base-ZX. 

1000BASE-SX utiliza 850 nm multimodo sobre fibras multimodo. Sus especificaciones dicen que la longitud máxima de operación es de

14 Redes Industriales

UNIDAD IX









500 metros, pero por lo general, puede llegar a mucho más que eso. 1000BASE-LX funciona a 1300 o 1310 nm con fibra mono modo. Sus especificaciones dicen que la longitud máxima de operación es de 5 kilómetros. Pero los fabricantes a menudo garantizan más de 10 kilómetros de longitud de trabajo. 1000Base-LH no es un estándar, pero es muy aceptada por la industria. Es compatible con 1000BASE-LX, pero su especificación está en 10 kilómetros sobre fibra mono modo. Esto realmente se logra utilizando componentes de muy alta calidad en fibra óptica. 1000BASE-BX10 opera en un solo hilo de fibra mono modo. Similar a 100Base-BX, transmite mediante la tecnología WDM. Su especificación se encuentra en 10 kilómetros de distancia de transmisión. 1000Base-ZX tampoco es un estándar de la industria vuelve a ser una normativa muy aceptada por la industria. Utiliza 1550 nm mediante fibra mono modo para operar en distancias de hasta 70 kilómetros.

10 Gigabit Ethernet 10 Gigabit Ethernet también se denomina 10GigE. Esta normativa fue publicada por primera vez en 2002 y sigue siendo el estándar Ethernet más rápido, aunque 100Gbit Ethernet está ya en desarrollo. El estándar incluye 10GBASE-SR, 10GBASE-LR, 10GBASE-LRM, 10GBASE-ER, 10GBASE-ZR y 10GBASE-LX.

BIBLIOGRAFIA: http://www.textoscientificos.com/redes/ethernet/10base-f http://www.e-mas.co.cl/categorias/informatica/ethernet.htm http://www.fibraopticahoy.com/todo-lo-que-necesita-saber-sobre-la-fibra-optica-y-ethernet/

15 Redes Industriales

UNIDAD IX