Redes de Datos I Cableado...

Redes de Datos ICableado Estructurado

Sebastián Castro A.INF 20182005/2

Cableado Estructurado y Electricidad

TemarioIntroducción

Estándares de medios físicosEstándar EIA/TIA-568B

Cableado horizontalEspecificaciones de cableadoConectores RJ45

HerramientasArmarioPatch panelsAnalizadores de cableMapas de cableado

Cableado EstructuradoIntroducción

Revisaremos las normas que gobiernan las especificaciones para los tipos de medios usados en el establecimiento de redes LAN.También revisaremos conceptos asociados al cableado y la electricidad necesaria para dichas redes.

Estándares de medios físicosCada fabricante o compañía definía sus propios estándares en un principioLa necesidad de integrar redes disímiles, y motivados por el desarrollo de una jerarquía de protocolos que permitía dicha integración, motivó la creación de estándares conjuntos.Revisaremos principalmente los estándares definidos por la IEEE y la EIA/TIA

Cableado EstructuradoEstándar EIA/TIA-568B

Pretende definir los requerimientos mínimos que soportarán un ambiente multiproducto y multiproveedor.Fueron desarrollados para permitir la planificación e instalación de LAN’s sin conocer específicamente que equipamientos serían instalados.En particular, las definiciones asociadas a los parámetros técnicos de las redes son ampliamente usados.Los estándares de la EIA/TIA se basan en seis elementos claves:

Cableado HorizontalArmarios de telecomunicacionesCableado para troncales (backbone)Salas de equiposAreas de trabajoDependencias de ingreso

Cableado Estructurado

Estructura general de un cableadoestructurado Sala de Equipos

Cableado EstructuradoEstándar EIA/TIA-568B – Cableado Horizontal

Medio físico que va desde el conector de redes del muro a panel de conecciones

Incluye el medio que va por los conductores horizontales

La norma indica, por ejemplo, que deben ir dos cables por punto de red: uno para voz y otro para datos.

El de voz debe ser UTP de cuatro paresEl de datos puede ser de cualquiera de los vistos anteriormente.

Cableado EstructuradoEstándar EIA/TIA-568B – Especificaciones sobre los cables

Puede ser cualquier de las categorías mencionadas anteriormente: STP, UTP, fibra óptica o coaxial

Para STP, indica que el cableado horizontal debe llevar dos pares de cable de 150 ohm.Para UTP, indica que deben ser cuatro pares de cable de 100 ohm.Para la fibra óptica, deben ser dos fibras de 62.5/125 ohmmultimodo.Para coaxial, un cable de 50 ohms. Éste medio ya no es recomendado para instalaciones nuevas.

Para instalaciones que utilizan UTP, la norma indica:El largo máximo del cableado horizontal no debe exceder los 90 metros.El largo de los cables de “patch” no debe ser de más de 6 metros.El largo de los cables de conección final no deben ser de más de 3 metros.

Cableado EstructuradoEstándar EIA/TIA-568B – Conectores

La norma indica que para conectar un cable UTP Cat5, se utilice un conector RJ45

Los conectores hembra tienen códigos de color para identificar donde colocar cada conductor.Para fijar los cables, se usa una “ponchadora”(del inglés punch). Existen otros conectores que incluyen un esquema de autoponchado.Los conectores macho se ven parecidos a los conectores telefónicos.


Estándar EIA/TIA-568B – ConectoresExiste una norma, conocida como EIA/TIA 568A, que define cierta asignación de color/pin para el conector del cable UTPSe recomienda que una instalación siga una sola norma.


Dependiendo de que norma se utilice en cada punta, se definen dos tipos de cables diferentes.

Cable straight-thru o “recto”: Ambos extremos usan la misma norma.

También conocido como cable Hub-PCCable crossover o “cruzado”: Cada extremo está construído siguiendo una norma.

También conocido como cable Hub-Hub


En el área de trabajo, los cables van montados en cajas.Las cajas son de dos tipos:

Caja montada al muroLa caja puede ir unida al muro por elementos adhesivos o por tornillos.De más fácil y rápida instalación.No requiere intervenir el muro (y es la única opción en caso de muros de concreto)Permite crear una infraestructura en un espacio donde no se ha planificado con anterioridad la existencia de una red.

Caja empotradaSe instala en muros donde se puede cortar o donde se ha planificado previamente la instalación.Se recomienda colocar las cajas entre 12 y 18 pulgadas sobre la línea del piso.


El rendimiento de una LAN está directamente relacionado con la calidad de su cableado.Seguir las normas acerca de cómo construir adecuadamente los cables es fundamental.En los conectores, la norma indica:

La camisa plástica no debe removerse más de ¾ de pulgada.Los cables no deben destrenzarse más de ½ pulgada

Esto se debe a que se puede producir acoplamiento o pérdida de señal en el conector, con la consiguiente pérdida de velocidad.

Debe quedar 1/8 de pulgada de camisa plástica dentro del conector RJ45.

La conección en las cajas es finalizada utilizando la “ponchadora” (punch tool)La conección con los conectores macho se finalizan utilizando el “crimper” (crimp tool)

Cableado EstructuradoEstándar EIA/TIA-568B – Cableado

Instalación del cableEn instalaciones con cajas superficiales, se permite un exceso de cable de uno o dos pies de largo.En instalaciones con cajas empotradas, el exceso debe ser recogido.En la instalación por los conductores, el cable:

No debe exceder el radio máximo de curvatura, que corresponde a cuatro veces el largo del cable.No debe exceder los 90 grados de curvatura.Los cables necesitan ir amarrados a intervalos regulares.

No los amarre muy apretado, podría dañar los conductores.

Evite estirar excesivamente el cable. Si lo somete a un tirón de más de 25 libras, podría destrenzar conductores.Asegure los cables con amarras plásticas, barras de soporte o amarras de velcro. Nunca use clavos o grapas.

Cableado EstructuradoHerramientas

Punch ToolUtilizada para fijar los cables a los conectores hembra, ya sea de las cajas o de las regletas.Inserta a presión el hilo conductor, de modo que las puntas metálicas rompan el plástico y logren hacer buen contacto.Además, recorta el excedente de cable.

Cableado EstructuradoHerramientas

Crimp ToolUtilizada para fijar la instalación de los conectores RJ45 a un cable UTP, y los conectores RJ11 a un cable telefónico.Mediante presión asegura que las placas conductoras del conector penetren la cubierta plástica del conducor, y además fija el cable de modo que resista la manipulación.

Cableado EstructuradoMapas, documentación y etiquetado

Al momento de instalar el cable, se necesita documentar.Se utiliza un diagrama para identificar que cables llegan a cada dependencia.

Esto permite después etiquetar las cajas y los conectores en el panel.

La norma EIA/TIA-606 indica que un identificador único debe ser asignado a cada terminal.

Ese identificador debe ir en cada punta del cable respectivo.La producción de las etiquetas debe respetar las condiciones de legibilidad, soporte a deterioro y adhesión especificadas en la norma UL969.


Evitar etiquetar los cables, cajas de conección o “patch panel” con términos relativos a la función de cada espacio.

No use en etiquetas “Sala de Matemáticas”, “Clase de Química”, “Laboratorio Alumnos”, pues la función de un espacio puede cambiar con el tiempo y perder el sentido original.

Una norma general recomienda asignar combinaciones de números y letras a los espacios.

Algunas infraestructuras muy grandes incluyen codificación con colores además.

Cableado Estructurado1014

Library

10191018101710161015

1013

1012

1020

10211031

HU

B

1012A

1012B 1012C

1012D


Cada cable que llega al “patch panel” debe ser etiquetado.Se recomienda colocar los cables en orden ascendente según el etiquetado, para una más fácil manipulación.

Facilita también la detección y el diagnóstico de fallas.

Coloque aquíla etiqueta

Cableado EstructuradoArmario de cableado

Después de instalar las cajas y el cableado horizontal, sigue trabajar con el armario.Generalmente se encuentra ubicado en una sala especial, junto con los equipos de comunicaciones y los servicios de telefonía.Corresponde al punto central de una LAN con topología de estrella.En el armario se instalan los “patch panel” o regletas, hubs/switches/routers, etc.Debe ser suficientemente grande para albergar los equipos y el cableado.

Cableado EstructuradoArmario de cableado

La norma EIA/TIA-569 indica que debe haber un mínimo de un armario por piso y agrega que armarios adicionales deben ser provistos por cada área de hasta 1000 metros cuadrados.En grandes redes, es normal encontrar más de un armario. En dichos casos, de habla de una topología de estrella extendida.

Existe entonces un “armario principal”, denominado MDF (Main Distribution Facility) y los otros armarios se llaman IDF (IntermediateDistribution Facility).


IDF

IDF

IDF

IDF

MDF&

POPInternet


Armario de cableadoLa ubicación del armario debe satisfacer ciertas condiciones ambientales.

Suficiente energía eléctrica.Ventilación (flujo de aire)Aire acondicionado, que asegure una temperatura de 70 grados Fahrenheit (21 grados Celsius), cuando todos los equipos están funcionando a máxima capacidad.Segura con respecto a accesos no autorizados.Segura desde el punto de vista constructivo.

Cableado EstructuradoCableado para troncales

Denominación especial asignada por la norma EIA/TIA-568 para el cableado que conectan los IDF con los MDF.Incluye los cables, terminaciones, extensiones, etcque permiten dicha conectividad.Especifica cuatro tipos de medios que pueden ser usados.

Cable UTP de 100 ohm.Cable STP de 150 ohm.Fibra óptica de 62.5/125 micrones.Fibra mono-modo.

El cable coaxial no es recomendado para nuevas instalaciones y será eliminado en una próxima revisión de la norma.

Cableado EstructuradoPatch panels

En una LAN Ethernet, que utiliza una topología de estrella, los cables que parten de las áreas de trabajo llegan a un patch panel.Es un dispositivo de interconección que permite que el cableado horizontal pueda ser conectado a otros dispositivos de conectividad, como hubs o switches.La norma EIA/TIA-568ª lo denomina “horizontal cross-connect”.Los “patch panels” se montan en los muros, en racks o en cabinas especiales.

El uso más común es en los “rack de distribución”, que son esqueletos de metal que se utilizan para albergar diversos equipos.Van de 39 a 74 pulgadas de alto.Tienen la ventaja de permitir el fácil acceso a la parte frontal y trasera de los equipos (pues tienen puertas en ambos lados).Los “patch panels” que se montan en los rack se denominan regletas.

Cableado EstructuradoAnálisis de cableado

Una vez instalado todo, es necesario verificar que tan buena es la conectividad entregada por el medio instalado.Para tener una buena instalación, no sólo se necesita materiales de buena calidad, sino además seguir las normas que aseguran ciertos niveles de rendimiento mínimo.Para verificar una instalación, se deben seguir los siguientes pasos:

Dividir el sistema en unidades funcionales.Registrar cualquier síntoma.En base a los síntomas, determinar cuál es el elemento más susceptible a fallas.Sustituir o realizar pruebas adicionales para confirmar el elemento fallido.Si no se logra una confirmación, seguir con otro candidato.Si no se puede reparar el elemento fallido, reemplazarlo.

Cableado EstructuradoAnálisis de cableado

La IEEE y EIA/TIA han establecido estándares que permite evaluar si una red está operando a un nivel aceptable después de la instalación. Si una red pasa el test y se certifica que cumple los estándares, se puede definir un nivel operacional inicial que sirve como base.Tener esas mediciones es importante porque éstas no son necesarias sólo al inicio, sino que deben ser realizadas periódicamente para asegurar el funcionamiento óptimo todo el tiempo. Mediante la comparación de las diversas mediciones se puede tener noción de la evolución en el tiempo (y tomar medidas en caso de deterioro).Como toda infraestructura física, está sujeta a deterioro, al clima y otros factores, además de requerir prácticas de manutención.

Cableado EstructuradoTesters de Cable

Existen aparatos que se utilizan para verificar que una infraestructura opera según los estándares.Los testers de cables permiten medir la capacidad general de un cable. Esto incluye determinar:

Largo del cableUbicar malas coneccionesMedir la atenuación de la señalDetectar crosstalk cerca de las puntasDetectar pares cortadosRealizar verificaciones de nivel de ruidoRastrear cables detrás de los muros.

Es importante medir la distancia del cable, pues afecta la habilidad de los dispositivos en la red para compartir el medio, y además por la atenuación de señal.


Testers de Cable

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