EcuRed - Contribuciones del colaborador [es]

Archivo:Fs-sfp-rj45.jpg

2020-06-24T04:27:48Z

Xaminn:

Vista frontal del módulo SFP Cisco GLC-T (Conector RJ45). Su velocidad máxima de datos hasta 1000Mbps utilzando cable Cat6

Tarjeta de red

2020-06-18T09:57:20Z

Xaminn: ¿Cómo elegir una tarjeta de red?

{{Definición|Nombre=Tarjeta de red|imagen=Tarjeta de interfaz de red Broadcom NetXtreme II 57711.jpeg|concepto=Tarjeta de red: Dispositivo que permite conectar diferentes equipos entre sí, mediante esa conexión posibilita compartir y transferir datos e información de un equipo a otro.}}'''Tarjeta de red'''. Nombradas también por '''adaptador de red''' o '''NIC''' (Network Interface Card), tarjeta de interfaz de red en español). Existen diversos tipos de adaptadores en función del tipo de cableado o [[Arquitectura de computadoras|arquitectura]] que se utilice en la red (coaxial fino, coaxial grueso, [[Token Ring|Token Ring]], etc.), pero actualmente el más común es del tipo Ethernet utilizando un interfaz o conector [[Rj-45|RJ-45]]. Si se dañase puede usar el [[Adaptador USB-RJ45]].

Cada tarjeta de red posee un número de identificación único de 48 [[Bits|bits]], en [[Hexadecimal|hexadecimal]] llamado dirección [[MAC|MAC]] (no confundir con [[Apple Macintosh|Apple Macintosh]]). Estas direcciones [[Hardware|hardware]] únicas son administradas por el Institute of Electronic and Electrical Engineers (IEEE). Los tres primeros octetos del número MAC son conocidos como [[OUI|OUI]] e identifican a proveedores específicos y son designados por la IEEE.

Se denomina también [[NIC|NIC]] al [[Chipset|chip]] de la tarjeta de red que se encarga de servir como interfaz de Ethernet entre el medio físico (por ejemplo un [[Cable coaxial|cable coaxial]]) y el equipo (por ejemplo un ordenador personal o una impresora). Es un chip usado en computadoras o periféricos tales como las tarjetas de red, impresoras de red o sistemas integrados (embebed en inglés), para conectar dos o más dispositivos entre sí a través de algún medio, ya sea [[Conexión inalámbrica|conexión inalámbrica]], [[Cable de par trenzado|cable UTP]], [[Cable coaxial|cable coaxial]], [[Fibra óptica|fibra óptica]], etc.

La mayoría de tarjetas traen un [[Zócalo|zócalo]] vacío rotulado [[BOOT ROM|BOOT ROM]], para incluir una [[ROM|ROM]] opcional que permite que el equipo arranque desde un servidor de la red con una imagen de un medio de arranque (generalmente un [[Disquete|disquete]]), lo que permite usar equipos sin [[Disco duro|disco duro]] ni unidad de disquete. El que algunas placas madre ya incorporen esa ROM en su [[BIOS|BIOS]] y la posibilidad de usar tarjetas CompactFlash en lugar del disco duro con sólo un adaptador, hace que comience a ser menos frecuente, principalmente en tarjetas de perfil bajo.

== Token Ring ==

Las tarjetas para red Token Ring han caído hoy en día casi en desuso, debido a la baja [[Image:Tarjeta_de_Red_PCI_de_10Mbps01.jpg|thumb|left|148x100px|Tarjeta de Red PCI de 10Mbps.]] velocidad y elevado costo respecto de [[Ethernet|Ethernet]]. Tenían un conector [[DB-9|DB-9]]. También se utilizó el conector [[Rj-45|RJ-45]] para las NIC (tarjetas de redes) y los MAU (Multiple Access Unit- Unidad de múltiple acceso que era el núcleo de una red Token Ring)

== Arcnet ==

Las tarjetas para red [[ARCNET|ARCNET]] utilizaban principalmente [[Conectores BNC|conectores BNC]] y/o RJ-45 [[Image:Tarjeta_de_red_ISA_01.jpg|thumb|left|147x103px|Tarjeta de Red ISA de 10Mbps.]] aunque estas tarjetas ya pocos lo utilizan ya sea por su costo y otras desventajas...

== Ethernet ==

[[Ethernet 10Base2|Ethernet 10Base2]] consiguió, ya en la década de los 90s, una gran aceptación en el sector. Hoy por hoy, 10Base2 se considera como una "tecnología de legado" respecto a [[100BaseT|100BaseT.]] Hoy los fabricantes ya han desarrollado adaptadores capaces de trabajar tanto con la tecnología 10 base T como [[Image:Tarjeta_de_Interfaz_de_Red_(NIC)01.jpg|thumb|right|137x106px|Tarjeta de Interfaz de Red (NIC).]] la 100 Base T y esto ayuda a una mejor adaptación y transición. Las tarjetas de red Ethernet utilizan conectores RJ-45 (10/100/1000) BNC (10), AUI (10), MII (100), GMII (1000).

El caso más habitual es el de la tarjeta o NIC con un conector RJ-45, aunque durante la transición del uso mayoritario de cable coaxial (10 Mbps) a par trenzado (100 Mbps) abundaron las tarjetas con conectores BNC y RJ-45 e incluso BNC / AUI / RJ-45 (en muchas de ellas [[Image:EtherLinkIII ubt2.jpg|thumb|right|158x102px|Tarjeta de Red ISA de 10Mbps con conectores RJ-45, AUI y 10Base2.]] se pueden ver serigrafiados los conectores no usados). Con la entrada de las redes [[Gigabit|Gigabit]] y el que en las casas sea frecuente la presencias de varios ordenadores comienzan a verse tarjetas y [[Placa base|placas base]] (con NIC integradas) con 2 y hasta 4 puertos RJ-45, algo antes reservado a los servidores.

Pueden variar en función de la velocidad de transmisión, normalmente [[10 Mbps|10 Mbps]] ó [[10/100 Mbps|10/100 Mbps]]. Actualmente se están empezando a utilizar [[Image:Tarjeta_de_red_NIC_de_fibra_monomodo01.jpg|thumb|left|149x91px|Tarjeta de red NIC de fibra monomodo]]las de [[1000 Mbps|1000 Mbps]], también conocida como Gigabit Ethernet y en algunos casos 10 Gigabit Ethernet, utilizando también cable de par trenzado, pero de categoría 6, 6e y 7 que trabajan a frecuencias más altas.

Las velocidades especificadas por los fabricantes son teóricas, por ejemplo las de 100 Mbps (13,1 MB/s) realmente pueden llegar como máximo a unos 78,4Mbps (10,3 MB/s).

=== Tecnología y velocidad de Ethernet ===

*Las tecnologías Ethernet que existen se diferencian en estos conceptos: [[Image:Tarjetas-de-Interfaz-PCIe-Gigabit.jpg|thumb|left|132x107px|Tarjetasde red InterfazPCI eGigabit]]
*Velocidad de transmisión: Velocidad a la que transmite la tecnología.
*Tipo de cable: Tecnología del nivel físico que usa la tecnología.
*Longitud máxima: Distancia máxima que puede haber entre dos nodos adyacentes (sin estaciones repetidoras).
*Topología: Determina la forma física de la red. Bus si se usan conectores T (hoy sólo usados con las tecnologías más antiguas) y estrella si se usan hubs (estrella de difusión) o switches (estrella conmutada).

== Wi-Fi ==

También son NIC las [[Tarjetas inalámbricas|tarjetas inalámbricas]] o wireless, las cuales vienen en diferentes [[Image:Tarjeta_de_red_inalámbrica_para_Wi-Fi01.jpg|thumb|right|122x100px|Tarjeta de red inalámbrica para Wi-Fi.]] variedades dependiendo de la norma a la cual se ajusten, usualmente son 802.11a, 802.11b y 802.11g. Las más populares son la 802.11b que transmite a 11 Mbps (1,375 MB/s) con una distancia teórica de 100 metros y la 802.11g que transmite a 54 Mbps (6,75 MB/s).

La velocidad real de transferencia que llega a alcanzar una tarjeta [[WiFi|WiFi]] con protocolo 11.b es de unos 4Mbps (0,5 MB/s) y las de protocolo 11.g llegan como máximo a unos 20Mbps (2,6 MB/s).

== Véase también ==

*[[RAM Memoria|RAM Memoria]]
*[[Placa base|Placa base]]
*[[Chipset|Chipset]]

== Fuentes ==

*[http://www.wikipedia.org/Wifi.html Wi-Fi]
*[http://www.wikipedia.org/Ethernet.html Ethernet]
*[http://www.monografias.com/trabajos37/tarjetas-red/tarjetas-red.shtml Tarjeta de red]
*[http://www.wikipedia.org/Arcnet.html ARCNET]
*[http://www.monografias.com/trabajos27/redes-token-ring/redes-token-ring.shtml Token Ring]

== Enlaces Externos ==
*[https://community.fs.com/es/blog/how-to-choose-a-network-card.html ¿Cómo elegir una tarjeta de red?]

[[Category:Ciencias_informáticas_y_Telecomunicaciones]] [[Category:Ciencias_informáticas]] [[Category:Periféricos_de_computadora]]

Ethernet

2020-06-16T10:46:30Z

Xaminn: Diferencias entre Fast Ethernet y Gigabit Ethernet

{{Ficha Software
|nombre = Ethernet
|familia=
|imagen = Ethernet_network_attach.gif
|tamaño=
|descripción = Estándar de redes de [[computadora]]s
|imagen2 =
|tamaño2 =
|descripción2 =
|creador = [[Xerox]], Digital (DEC) e [[Intel]]
}}

'''Ethernet''' es un estándar de redes de [[computadora]]s de área local con acceso al medio por contienda CSMA/CD (''"Acceso Múltiple por Detección de Portadora con Detección de Colisiones"''), es una técnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones. El nombre viene del concepto [[físico]] de '''''ether'''''. Ethernet define las características de cableado y señalización de nivel físico y los formatos de tramas de datos del nivel de enlace de datos del modelo [[OSI]].

La Ethernet se tomó como base para la redacción del estándar internacional [[IEEE 802.3]]. Usualmente se toman Ethernet e [[IEEE 802.3]] como sinónimos. Ambas se diferencian en uno de los campos de la trama de datos. Las tramas Ethernet e IEEE 802.3 pueden coexistir en la misma red.

==Historia de las redes Ethernet==

En [[1972]] comenzó el desarrollo de una tecnología de redes conocida como Ethernet Experimental- El sistema Ethernet desarrollado, conocido en ese entonces como red [[ALTO ALOHA]], fue la primera red de área local ([[LAN]]) para [[computadoras personales]] (PCs). Esta red funcionó por primera vez en [[mayo]] de [[1973]] a una velocidad de 2.94Mb/s.

Las especificaciones formales de Ethernet de 10 [[Mb/s]] fueron desarrolladas en conjunto por las corporaciones [[Xerox]], Digital (DEC) e [[Intel]], y se publicó en el año [[1980]]. Estas especificaciones son conocidas como el estándar [[DEC-Intel-Xerox]] ([[DIX]]), el libro azul de Ethernet. Este documento hizo de Ethernet experimental operando a 10 Mb/s un estándar abierto.

La tecnología Ethernet fue adoptada para su estandarización por el comité de redes locales (LAN) de la [[IEEE]] como IEEE 802.3. El estándar IEEE 802.3 fue publicado por primera vez en [[1985]].

El estándar IEEE 802.3 provee un sistema tipo Ethernet basado, pero no idéntico, al estándar DIX original. El nombre correcto para esta tecnología es IEEE 802.3 CSMA/CD, pero casi siempre es referido como Ethernet. IEEE 802.3 Ethernet fue adoptado por la organización internacional de estandarización ([[ISO]]), haciendo de el un estándar de redes internacional.

Ethernet continuó evolucionando en respuesta a los cambios en tecnología y necesidades de los usuarios. Desde [[1985]], el estándar IEEE 802.3 se actualizó para incluir nuevas tecnologías. Por ejemplo, el estándar 10BASE-T fue aprobado en [[1990]], el estándar 100BASE-T fue aprobado en [[1995]] y [[Gigabit]] Ethernet sobre fibra fue aprobado en [[1998]].

Ethernet es una tecnología de redes ampliamente aceptada con conexiones disponibles para [[PCs]], estaciones de trabajo científicas y de alta desempeño, mini computadoras y sistemas ''mainframe''.

La arquitectura Ethernet provee detección de errores pero no corrección de los mismos. Tampoco posee una unidad de control central, todos los mensajes son transmitidos a través de la red a cada dispositivo conectado. Cada dispositivo es responsable de reconocer su propia dirección y aceptar los mensajes dirigidos a ella. El acceso al canal de comunicación es controlado individualmente por cada dispositivo utilizando un método de acceso probabilístico conocido como disputa (''contention'').

==Objetivos de Ethernet==
[[Image:Tarjeta-de-red-Fast-Ethernet1.JPG|thumb|right|200px|Tarjeta de red Fast Ethernet.]]

Los objetivos principales de Ethernet son consistentes con los que se han convertido en los requerimientos básicos para el desarrollo y uso de redes [[LAN]].

Los objetivos originales de Ethernet son:

===Simplicidad===
* Las características que puedan complicar el diseño de la [[red]] sin hacer una contribución substancial para alcanzar otros objetivos se han excluido.

===Bajo Costo===
* Las mejoras tecnológicas van a continuar reduciendo el costo global de los dispositivos de conexión.

===Compatibilidad===
* Todas las implementaciones de Ethernet deberán ser capaces de intercambiar datos a nivel de capa de enlace de datos. Para eliminar la posibilidad de variaciones incompatibles de Ethernet, la especificación evita características opcionales.

===Direccionamiento flexible===
* El mecanismo de direccionamiento debe proveer la capacidad de dirigir datos a un único dispositivo, a un grupo de dispositivos, o alternativamente, difundir (broadcast) el mensaje a todos los dispositivos conectados a la red.

===Equidad===
* Todos los dispositivos conectados deben tener el mismo acceso a la red.

===Progreso===
* Ningún dispositivo conectado a la red, operando de acuerdo al [[protocolo]] Etheret, debe ser capaz de prevenir la operación de otros dispositivos.
* Alta velocidad
* La red debe operar eficientemente a una tasa de datos de 10 [[Mb/s]].

===Bajo retardo===
* En cualquier nivel de tráfico de la red, debe presentarse el mínimo tiempo de retardo posible en la transferencia de datos.

===Estabilidad===
* La red debe ser estable bajo todas las condiciones de carga. Los mensajes entregados deben mantener un porcentaje constante de la totalidad del tráfico de la red.

===Mantenimiento===
* El diseño de Ethernet debe simplificar el mantenimiento de la red, operaciones y planeamiento.

===Arquitectura en capas===
* El diseño Ethernet debe ser especificado en término de capas de forma de separar las operaciones lógicas de los protocolos de capa de enlace de las especificaciones de comunicaciones físicas del canal de comunicación.

==Tipos de ethernet==
[[Image: PT.jpg|thumb|right|200px|Cable de red Tipo Par Trenzado.]]

Existen una gran variedad de implementaciones de [[IEEE 802.3.]] Para distinguir entre ellas, se ha desarrollado una notación. Esta notación especifica tres características de la implementación.
* La tasa de transferencia de datos en Mb/s
* El método de señalamiento utilizado
* La máxima longitud de segmento de cable en cientos de metros del tipo de medio.
Algunos tipos de estas implementaciones de IEEE 802.3 y sus características se detallan a continuación:

===Ethernet===

'''1BASE-5'''
El estándar IEEE para Ethernet en banda base a 1Mb/s sobre [[cable de par trenzado]] a una distancia máxima de 250m.

'''10BASE-5'''
Es el estándar IEEE para Ethernet en banda base a 10Mb/s sobre [[cable coaxial]] de 50 Ω troncal y AUI (''attachment unit interface'') de cable par trenzado a una distancia máxima de 500m.

'''10BASE-2'''
El estándar IEEE para Ethernet en banda base a 10MB/s sobre cable coaxial delgado de 50 Ω con una distancia máxima de 185m.

'''10BROAD-36'''
El estándar IEEE para Ethernet en banda ancha a 10Mb/s sobre cable coaxial de banda ancha de 75 Ω con una distancia máxima de 3600m.

'''10BASE-T'''
El estándar IEEE para Ethernet en banda base a 10 Mb/s sobre cable par trenzado sin blindaje (''Unshielded Twisted Pair o [[UTP]]'') siguiendo una topología de cableado horizontal en forma de estrella, con una distancia máxima de 100m desde una estación a un [[hub]].

'''10BASE-F'''
El estándar IEEE para Ethernet en banda base a 10Mb/s sobre [[fibra óptica]] con una distancia máxima de 2.000 metros (2Km).

===Fast Ethernet===

'''100BASE-TX'''
El estándar IEEE para Ethernet en banda base a 100Mb/s sobre dos pares (cada uno de los pares de categoría 5 o superior) de cable [[UTP]] o dos pares de cable [[STP]].

'''100BASE-T4'''
El estándar IEEE para Ethernet en banda base a 100Mb/s sobre 4 pares de cable UTP de categoría 3 (o superior).

'''100BASE-FX'''
Es el estándar IEEE para Ethernet en banda base a 100Mb/s sobre un sistema de cableado de dos fibras ópticas de 62.5/125 μm.

'''100BASE-T2'''
El estándar IEEE para Ethernet en banda base a 100Mb/s sobre 2 pares de categoría 3 (o superior) de cable UTP.

===Gigabit Ethernet===

'''1000BASE-SX'''
El estándar IEEE para Ethernet en banda base a 1000Mb/s (1Gb/s) sobre 2 fibras multimodo (50/125 μm o 62.5/125 μm) de cableado de [[fibra óptica]].

'''1000BASE-LX'''
El estándar IEEE para Ethernet en banda base a 1000Mb/s (1Gb/s) sobre 2 fibras monomodo o multimodo (50/125 μm or 62.5/125 μm) de cableado de fibra óptica.

'''1000BASE-CX'''
El estándar IEEE para Ethernet en banda base a 1000Mb/s (1Gb/s) sobre cableado de [[cobre]] blindado balanceado de 150 Ω. Este es un cable especial con una longitud máxima de 25m.

'''1000BASE-T'''
El estándar IEEE para Ethernet en banda base a 1000Mb/s (1Gb/s) sobre 4 pares de categoría 5 o superior de cable UTP, con una distancia máxima de cableado de 100m.

==Diferencias entre Ethernet y IEEE 802.3==

[[Image:Network.jpg|thumb|right|200px|Punta de un cable de red UTP.]]

'''Introducción'''

Si bien IEEE 802.3 y Ethernet son similares, no son idénticos. Las diferencias entre ellos son lo suficientemente significantes como para hacerlos incompatibles entres si.

Todas las versiones de Ethernet son similares en que comparten la misma arquitectura de acceso al medio múltiple con detección de errores, CSMA/CD (''carrier sense multiple access with collision detection''). Sin embargo, el estándar IEEE 802.3 ha evolucionado en el tiempo de forma que ahora soporta múltiples medios en la capa física, incluyendo [[cable coaxial]] de 50 Ω y 75 Ω, [[cable par trenzado]] sin blindaje (''Unshielded Twisted Pair o UTP''), cable par trenzado con blindaje (''Shielded Twisted Pair o STP'') y [[fibra óptica]]. Otras diferencias entre los dos incluyen la velocidad de transmisión, el método de señalamiento y la longitud máxima del cableado.

Formato de la trama

La diferencia más significativa entre la tecnología Ethernet original y el estándar IEEE 802.3 es la diferencia entre los formatos de sus tramas. Esta diferencia es lo suficientemente significativa como para hacer a las dos versiones incompatibles.

[[Archivo:TRAMA.jpg]]

Una de las diferencias entre el formato de las dos tramas está en el preámbulo. El propósito del preámbulo es anunciar la trama y permitir a todos los receptores en la red sincronizarse a si mismos a la trama entrante. El preámbulo en Ethernet tiene una longitud de 8 [[byte]]s pero en IEEE 802.3 la longitud del mismo es de 7 bytes, en este último el octavo byte se convierte en el comienzo del delimitador de la trama.

La segunda diferencia entre el formato de las tramas es en el campo tipo de trama que se encuentra en la trama Ethernet. Un campo tipo es usado para especificar al [[protocolo]] que es transportado en la trama. Esto posibilita que muchos protocolos puedan ser transportados en la trama. El campo tipo fue reemplazado en el estándar IEEE 802.3 por un campo longitud de trama, el cual es utilizado para indicar el numero de bytes que se encuentran en el campo da datos.

La tercera diferencia entre los formatos de ambas tramas se encuentra en los campos de dirección, tanto de destino como de origen. Mientras que el formato de IEEE 802.3 permite el uso tanto de direcciones de 2 como de 6 bytes, el estándar Ethernet permite solo direcciones de 6 Bytes.
El formato de trama que predomina actualmente en los ambientes Ethernet es el de IEEE 802.3, pero la tecnología de [[red]] continua siendo referenciada como Ethernet.

===Características de Ethernet===
[[Image: Fibra_optica.jpg |thumb|right|200px|Cable de Fibra óptica.]]

Las siguientes son algunas de las características que definen a Ethernet:
Las especificaciones Ethernet (IEEE 802.3) también han sido adoptadas por [[ISO]] y se encuentran en el estándar internacional 8802-3.
Ethernet esta basado en la lógica de la topología bus. Originalmente, el bus era una única longitud de cable a la cual los dispositivos de red estaban conectados. En las implementaciones actuales, el bus se ha miniaturizado y puesto en un [[hub]] (''concentrador'') al cuál las estaciones, [[servidores]] y otros dispositivos son conectados.

Ethernet usa un método de acceso al medio por disputa (''contention''). Las transmisiones son difundidas en el canal compartido para ser escuchadas por todos los dispositivos conectados, solo el dispositivo de destino previsto va a aceptar la transmisión. Este tipo de acceso es conocido como [[CSMA/CD]].

Ethernet ha evolucionado para operar sobre una variedad de medios, [[cable coaxial]], [[par trenzado]] y [[fibra óptica]], a múltiples tasas de transferencia. Todas las implementaciones son interoperables, lo que simplifica el proceso de migración a nuevas versiones de Ethernet.

Múltiples segmentos de Ethernet pueden ser conectados para formar una gran red [[LAN]] Ethernet utilizando repetidores. La correcta operación de una LAN Ethernet depende en que los segmentos del medio sean construidos de acuerdo a las reglas para ese tipo de medio. Redes LAN complejas construidas con múltiples tipos de medio deben ser diseñadas de acuerdo a las pautas de configuración para multisegmentos provistas en el estándar Ethernet. Las reglas incluyen límites en el número total de segmentos y repetidores que pueden ser utilizados en la construcción de una LAN.

Ethernet fue diseñado para ser expandido fácilmente. El uso de dispositivos de interconexión tales como puente (''bridges''), ruteadores (''routers''), y conmutadores (''switches'') permiten que redes LAN individuales se conecten entre si. Cada LAN continúa operando en forma independiente pero es capaz de comunicarse fácilmente con las otras LAN conectadas.

==Principios de operación de Ethernet==
[[Image: Coaxial.jpg |thumb|right|200px|Muestra de un cable Coaxial.]]

Cada dispositivo equipado con Ethernet opera en forma independiente del resto de los dispositivos de la red, las redes Ethernet no hacen uso de un dispositivo central de control. Todos los dispositivos son conectados a un canal de comunicaciones de señales compartidas.

Las señales Ethernet son transmitidas en serie, se transmite un [[bit]] a la vez. Las transmisiones se realizan a través del canal de señales compartidas donde todos los dispositivos conectados pueden escuchar la transmisión.
Antes de comenzar una transmisión, un dispositivo escucha el canal de transmisión para ver si se encuentra libre de transmisiones. Si el canal se encuentra libre, el dispositivo puede transmitir sus datos en la forma de una trama Ethernet.

Después de que es transmitida una trama, todos los dispositivos de la red compiten por la siguiente oportunidad de transmitir una trama. La disputa por la oportunidad de transmitir entre los dispositivos es pareja, para asegurar que el acceso al canal de comunicaciones sea justo, ningún dispositivo puede bloquear a otros dispositivos.

El acceso al canal de comunicaciones compartido es determinado por la subcapa [[MAC]]. Este control de acceso al medio es conocido como CSMA/CS.

===Direccionamiento===

Los campos de direcciones en una trama Ethernet llevan direcciones de 48 bits, tanto para la dirección de destino como la de origen. El estándar IEEE administra parte del campo de las direcciones mediante el control de la asignación un identificador de 24 bits conocido como [[OUI]] (''Organizationally Unique Identifier, identificador único de organización'').
A cada organización que desee construir interfaces de red ([[NIC]]) Ethernet, se le asigna un OUI de 24 bits único, el cual es utilizado como los primeros 24 bits de la dirección de 48 bits del NIC. La dirección de 48 bits es referida como dirección física, dirección de [[hardware]], o [[dirección MAC]].

El uso de direcciones únicas preasignadas, simplifica el montaje y crecimiento de una red Ethernet.

La topología lógica de una red determina como las señales son transferidas en la red. La topología lógica de una red Ethernet provee un único canal de comunicaciones que transporta señales de todos los dispositivos conectados. Esta topología lógica puede ser diferente de la topología física o de la disposición real del medio. Por ejemplo, si los segmentos del medio de una red Ethernet se encuentran conectados físicamente siguiendo una topología estrella, la topología lógica continua siendo la de un único canal de comunicaciones que transporta señales de todos los dispositivos conectados.

Múltiples segmentos Ethernet pueden ser interconectados utilizando repetidores para formar una red LAN más grande. Cada segmento de medio es parte del sistema de señales completo. Este sistema de segmentos interconectados nunca es conectado en forma de [[bucle]], es decir, cada segmento debe tener dos extremos.

[[Archivo:Ethernet1.jpg]]

La señal generada por un dispositivo es puesta en el segmento de medio al cual esta conectado. La señal es repetida en todos los otros segmentos conectado de forma que sea escuchada por todos las demás estaciones. Sin importar cual se ala topología física, solo existe un canal de señales para entregar tramas a través de todos los segmentos a todos los dispositivos conectados.

===Tiempo de señales===

Para que el método de control de acceso al medio funcione correctamente, todas las interfaces de red Ethernet deben poder responder a las señales dentro de una cantidad de tiempo especificada. El tiempo de la señal está basado en la cantidad de tiempo que le toma a una señal ir de un extremo de la red al otro y regresar (''Round Trip Time'').

El límite del Round Trip Time debe alcanzar a pesar de que combinación de segmentote de medio se utilicen en la construcción de la red. Las pautas de configuración proveen las reglas para la combinación de segmentos con repetidores de forma que el tiempo de las señales se mantenga. Si estas reglas no son seguidas, las estaciones podrían no llegar a escuchar las transmisiones a tiempo y las señales de estas estaciones pondrían interferirse entre si, causando colisiones tardías y congestionamiento en la red.

Los segmentos del medio deben ser construidos de acuerdo a las pautas de configuración para el tipo de medio elegido y la velocidad de transmisión de la red (las redes de mayor velocidad exigen un tamaño de red de menor). Las redes locales Ethernet construidas por múltiples tipos de medios deben ser diseñadas siguiendo las pautas para configuraciones multi-segmento del estándar Ethernet.

==Componentes de Ethernet==
===Componentes de Ethernet a 10 Mb/s.===

La especificación original IEEE 802.3 era para Ethernet a 10Mb/s sobre [[cable coaxial]] grueso. Hoy en día hay cuatro tipos de Ethernet operando a 10Mb/s, cada uno operando sobre un medio distinto. Estos se resumen a continuación:

[[Archivo:Ethernet2.jpg]]

<table width="301" height="149" border="1" cellpadding="0" cellspacing="0" bordercolor="#333333" bgcolor="#CCCCFF">
<tr>
<td width="113"> <strong>Nombre </strong> </div></td>
<td width="172"> <strong>Medio </strong> </div></td>
</tr>
<tr>
<td> 10BASE-5 </div></td>
<td> Cable coaxial grueso </div></td>
</tr>
<tr>
<td> 10BASE-2 </div></td>
<td>Cable coaxial delgado </div></td>
</tr>
<tr>
<td>10BASE-T </div></td>
<td>Cable par trenzado </div></td>
</tr>
<tr>
<td>10BASE-F </div></td>
<td>Cable de fibra óptica </div></td>
</tr>
</table>

Los AUI, PMA, y MDI pueden ser internos o externos al dispositivo de red.

===Equipo terminal de datos (Data Terminal Equipment, DTE)===

En el estándar IEEE, los dispositivos de red son referidos como equipos terminales de datos (DTE). Cada [[DTE]] conectado a la red Ethernet debe estar equipado con una interfaz de red (NIC) Ethernet. La [[NIC]] provee una conexión con el canal de comunicación. Esta contiene los componentes electrónicos y el [[software]] necesario para realizar las funciones necesarias para enviar una trama ethernet a través de la red.

===Interfaz de unidad de conexión (Attachment Unit Interface, AUI).===

La AUI provee un camino tanto para señales como para la energía entre las interfaces de red (NIC) Ethernet y el [[PMA]]. En el estándar [[DIX]] original, este componente era llamado cable transceptor.

===Conexión al medio físico (Physical Medium Attachment, PMA).===

El PMA es la parte de la capa física que se encarga de el control de la transmisión, detección de las colisione, la recuperación de [[reloj]] y la alineación del Retardo de Propagación (''Skew'').

===Interfaz dependiente del medio (Medium Dependent Interface, MDI).===

La MDi provee a la PMA de una conexión física y eléctrica al medio de transmisión. Por ejemplo, en el caso de Ethernet 10BASE-T, la MDI es un conector remodular de 8 posiciones, que encaja con un enchufe modular de 8 posiciones acoplado a 4 pares de cable [[UTP]].

===Medio.===

El medio transporta las señales entre los dispositivos conectados. Pueden utilizarse [[cable coaxial]] delgado o grueso, [[cable par trenzado]], o cable de [[fibra óptica]].

===Componentes de Ethernet a 100 Mb/s.===

El incremento en diez veces la velocidad resulta en un factor de reducción de diez veces el tiempo que se necesita para transmitir un bit en la red. El formato de la trama, la cantidad de datos transportados, y el método de control de acceso al medio se mantienen sin cambios. Hay cuatro tipos de Ethernet operando a 100Mb/s. Estos se resumen a continuación:

<table width="80%" border="1" cellpadding="0" cellspacing="0" bordercolor="#333366" bgcolor="#CCCCFF">
<tr>
<td width="20%" valign="top"><p align="center"><strong>Nombre </strong></p></td>
<td width="80%" valign="top"><p align="center"><strong>Medio </strong></p></td>
</tr>
<tr>
<td width="20%" valign="top"><p align="center">100BASE-T2 </p></td>
<td width="80%" valign="top"><p align="justify">2-pares de UTP (Categoría 3 o superior) </p></td>
</tr>
<tr>
<td width="20%" valign="top"><p align="center">100BASE-T4 </p></td>
<td width="80%" valign="top"><p align="justify">4-pares de UTP (Categoría 3 o superior) </p></td>
</tr>
<tr>
<td width="20%" valign="top"><p align="center">100BASE-TX </p></td>
<td width="80%" valign="top"><p align="justify">2-pares de cable par trenzado para datos (UTP o STP categoría 5 o superior ) </p></td>
</tr>
<tr>
<td width="20%" valign="top"><p align="center">100BASE-FX </p></td>
<td width="80%" valign="top"><p align="justify">Cable de fibra óptica </p></td>
</tr>
</table>

Los estándares 100BASE-TX y 100BASE-FX son referidos conjuntamente como 100BASE-X. Estos estándares adoptan los estándares de medios físicos desarrollados por la ANSI para FDDI y TP-PMD. Los estándares 100BASE-T2 y 100BASE-T4 fueron desarrollados para hacer posible el uso de cableado UTP de menor calidad.

Las funciones realizadas por la DTE y MDI son las mismas que para Ethernet a 10Mb/s. Sin embargo, las especificaciones de Fast Ethernet incluyen un mecanismo de auto-negociación. Esto hace posible proveer interfaces de red (NICs) de doble velocidad que pueden operar tanto en 10 como 100Mb/s en forma automática.

===Interfaz independiente del medio (''Media Independent Interface'', ''MII'').===
La MII es un conjunto de componentes electrónicos opcionales diseñados para hacer las diferencias en el señalamiento requeridas para diferentes medios transparente para los chips Ethernet que se encuentran en los NIC de los dispositivos de red. Los componentes electrónicos de MII y el conector de 40 pines y cable asociados hacen posible conectar un dispositivo de red a cualquiera de varios tipos de medio para una mayor flexibilidad.

===Dispositivo de capa física (''Physical Layer Device, PHY'').===

El rol de este dispositivo es similar al del transceptor en Ethernet a 10Mb/s. Esta unidad puede ser interna o externa al dispositivo de red. Generalmente, es parte de la interfaz de red y el [[hub]] que contiene los [[circuitos]] necesarios para transmitir y recibir datos sobre el cable.

===Medio===

Ethernet a 100 Mb/s puede utilizar cable [[UTP]], [[STP]], o [[fibra óptica]] (''el cable coaxial no es soportado'').

===Componentes de Ethernet a 1000 Mb/s.===

[[Gigabit Ethernet]] aumenta aún más la velocidad de transferencia hasta llegar a los 1000 Mb/s (1 [[Gb/s]]). Utiliza el mismo formato de trama, opera en full duplex y usa los mismos métodos de control de flujo que las otras versiones de Ethernet. Em modo half duplex, Gigabit Ethernet utiliza el mismo meto de acceso al medio CSMA/CD para resolver las disputas por el medio compartido.

Hay cuatro tipos de Ethernet operando a 1Gb/s. Estos se resumen a continuación.

<table width="668" border="1" cellpadding="0" cellspacing="0" bordercolor="#333366" bgcolor="#CCCCFF">
<tr>
<td width="29%" valign="top"><p align="center"><strong>Nombre </strong></p></td>
<td width="71%" valign="top"><p align="center"><strong>Medio </strong></p></td>
</tr>
<tr>
<td width="29%" valign="top"><p>1000BASE-SX </p></td>
<td width="71%" valign="top"><p>Cable de fibra óptica multimodo (50/125 μm o 62.5/125 μm) </p></td>
</tr>
<tr>
<td width="29%" valign="top"><p>1000BASE-LX </p></td>
<td width="71%" valign="top"><p>Cable de fibra óptica monomodo o multimodo (50/125 μm o 62.5/125 μm) </p></td>
</tr>
<tr>
<td width="29%" valign="top"><p>1000BASE-CX </p></td>
<td width="71%" valign="top"><p>Cable de cobre blindado especial </p></td>
</tr>
<tr>
<td width="29%" valign="top"><p>1000BASE-T </p></td>
<td width="71%" valign="top"><p>4-pares Categoría 5 (o superior) de cable UTP </p></td>
</tr>
</table>

Los estándares SX, LX, y CX son referidos en conjunto como 1000BASE X (IEEE 802.3z). Estos estándares adoptan los estándares para medios físicos desarrollados pro [[ANSI]] para [[fibra óptica]]. El estándar T (IEEE 802.3ab) fue desarrollado para hacer posible el uso de cableado UTP.

Los componentes utilizados en las redes Ethernet de 1 Gb/s realizan las mismas funciones que en Fast Ethernet. Sin embargo, la interfaz independiente del medio (''Media Independent Interface, MII'') ahora es referida como interfaz gigabit independiente del medio (''Gigabit Media Independent Interface, GMII'').

==Topologías Ethernet==

[[Image:Cisco_switch_WS_C2960G_8TC_L.jpg|thumb|right|200px|Switch para enlazar una red.]]

'''Introducción'''
Las redes ethernet a menudo están formadas por múltiples segmentos individuales interconectados por repetidores. Los segmentos están interconectados entre si siguiendo lo que se denomina un patrón de [[árbol]] sin [[raíz]]. Cada segmento Ethernet es una rama individual de la red completa.

Se considera sin raíz ya que los segmentos interconectados pueden crecen en cualquier dirección.

Los segmentos Ethernet individuales pueden utilizar diferentes medios. Históricamente cada tipo de medio requiere de una disposición de física de cable diferente. Actualmente la topología física recomendada para las instalaciones es la topología estrella como se especifica en ANSI/TIA/EIA-568-A. La utilización de una topología estrella ha hecho permitido limitar las interrupciones en la red causadas por problemas de cableado.

===Topología Bus===

Cuando se utiliza [[cable coaxial]] delgado, la topología física de la red puede ser únicamente una topología bus. En este diseño, todos los dispositivos son conectados a un único tramo de cable. Este cable provee un camino para las señales eléctricas que es común para todos los dispositivos conectados y transporta todas las transmisiones entre los dispositivos.

Un problema asociado con el diseño bus de cableado es que una falla en cualquier parte del cable coaxial delgado va a interrumpir el camino eléctrico. Como resultado, la operación de todos los dispositivos conectados será interrumpida.

Los dispositivos conectados a un segmento de cable coaxial delgado siguen una topología conocida como cadena tipo margarita. En esta topología, un cable coaxial delgado conectado a un conector T BNC en un dispositivo es conectado a otro conector T en el siguiente dispositivo y así sucesivamente. Los conectores T que se encuentran en los extremos opuestos del segmento son terminales.

En una topología cadena tipo margarita, si cualquier cable coaxial delgado es removido incorrectamente del conector T, todo el segmento queda no funcional para todos los dispositivos conectados. Si el conector T es removido de la interfaz de red Ethernet, el segmento continúa funcionando, ya que la continuidad del cable coaxial no ha sido interrumpida.

También es posible tener segmentos punto a punto en un ambiente de cable coaxial delgado. Utilizando un repetidor multipuerto se puede conectar un segmento en forma directa a un dispositivo. Esto limita el número de dispositivos que pueden ser afectados por el daño a un cable específico.

===Topología Estrella===

Los segmentos de [[par trenzado]] y de [[fibra óptica]] son dispuestos en una topología física estrella. En esta topología, los dispositivos individuales son conectados a un concentrador o [[hub]] central, formando un segmento. Las señales de cada dispositivo conectado son enviadas al hub y luego difundidas a todos los otros dispositivos conectados. Este diseño permite a Ethernet operar lógicamente como un bus, pero físicamente el bus solo existe en el hub.

Una topología estrella simplifica la administración de la red y la resolución de problemas ya que cada tramo de cable conecta solo dos dispositivos, una a cada extremo del cable. Si un dispositivo no puede comunicarse exitosamente con la red, puede ser movido físicamente a otra ubicación para establecer si la falla reside en el cableado o en el dispositivo. Este tipo de aislamiento es mucho más difícil en las topologías bus o cadena tipo margarita.

==Fast Ethernet==
[[Image: Utp_cable.jpg |thumb|right|200px|Clable UTP o Par Trenzado.]]

Fast Ethernet, también conocido como 10BASE-T, fue desarrollado en respuesta a la necesidad de una red [[LAN]] compatible con Ethernet con mayor tasa de transferencia que pudiera operar sobre el cableado [[UTP]]. 100BASE-T fue desarrollado por la IEEE802.3 y es totalmente compatible con 10BASE-T. Las especificaciones de 100BASE-T se encuentran en el estándar IEEE802.3u.

En 100BASE-T, los parámetros de tiempo se incrementan por un factor de diez para alcanzar un incremento de 10 veces de la tasa de transferencia. Sin embargo, el resto del mecanismo de CSMA/CD no se modifica. La diferencia en el nivel de rendimiento es atribuido a cuan frecuentemente son transmitidas las tramas. El formato de la trama, la longitud, el control de errores, y la administración de información son prácticamente idénticas a las que se encuentran en 10BASE-T. Esto permite una mejora en el rendimiento utilizando tecnología familiar.

No obstante, hay algunos cambios en 100BASE-T entre los que se incluyen:
* Funciones de control de errores adicionales
* No hay soporte para ningún tipo de medio de cable coaxial.
* Soporte para auto negociación. Esta es la técnica que permite que dispositivos 10BASE-T y 100BASE-T se reconozcan entre si y que automáticamente cambien a una tasa de transferencia aceptada por ambos.

Fast Ethernet especifica cuatro tipos de transceptores, 100BASE-T2, 100BASE-T4, 100BASE-TX, y 100BASE-FX. Los cuatro son similares con respecto a los requerimientos de componentes, modo de operación y topología. Todos operan dentro de las limitaciones de distancias de cableado especificadas por los estándares ANSI/TIA/EIA-568-A y ISO/IEC 11801 para cableado.

Tres de los tipos de transceptores, types—100BASE-T4, 100BASE-TX, y 100BASE-FX están definidos en el suplemento IEEE 802.3u publicado en [[1995]]. 100BASE-T2 está definido en el suplemento IEEE 802.3y publicado en [[1997]].
100BASE-T4, 100BASE-TX, y 100BASE-FX son las versiones más ampliamente adoptadas de Fast Ethernet.

===100BASE-T4===

Los segmentos de tipo T4 operan sobre [[UTP]] categoría 3 o superior. Para permitir que se utilice UTP categoría 3, el esquema de señalamiento utiliza cuatro pares de cables. Los cuatro pares son utilizados en paralelo, lo que reduce el [[ancho de banda]] de señales requerido para cada par. Esto se traduce en requerimientos de [[circuítos]] para recuperación de datos más simples y un sistema más robusto.

===100BASE-T2===

En [[1995]], se formó el grupo de trabajo de la IEEE 802.3y para estudiar la posibilidad de transmitir 100Mb/s sobre dos pares de [[UTP]] categoría 3. En [[1997]] se finalizó el estándar 100BASE-T2.

El nuevo transceptor funciona sobre todos los tipos de medio UTP actualmente utilizados para 100BASE-T4 y 100BASE-TX. Si bien es posible alcanzar una tasa de datos de 100Mb/s sobre dos cables UTP categoría 3, esto es al costo de sofisticadas técnicas de señalamiento digital. Los transceptores de 100BASE-T2 requieren de la cancelación del ''nearend crosstalk'' (NEXT) y de ecualización digital adaptativa para realizar su función.

===100BASE-X===

El estándar 100BASE-FX engloba a 100BASE-TX y 100BASE-FX. Ambos utilizan los estándares para medios físicos desarrollados por [[ANSI]] para [[FDDI]]. El estándar X combina los estándares Ethernet y FDDI. Utiliza el método de control de acceso al medio CSMA/CD de Ethernet y el tipo de transceptor de FDDI.

100BASE-X contiene dos tipos de transceptores, [[par trenzado]] de [[cobre]] y [[fibra óptica]] multimodo. El Tipo de segmento TX opera sobre dos pares de par trenzado de grado para datos, es decir UTP categoría 5 o superior o STP-A 150 W. El tipo de segmento FX opera sobre dos fibras ópticas multimodo 62.5/125 μm.
100BASE-X no provee un mecanismo para de puente entre Ethernet y las redes FDDI.

La técnica de señalamiento en 100BASE-X transmite datos sobre dos vías de señales, una en cada dirección. Cada vía de señales provee una tasa transferencia de datos completa de 100Mb/s.

La arquitectura 100BASE-X preserva la naturaleza full duplex del canal de comunicación subyacente. Cualquier transceptor 100BASE-X puede ser usado para transmisiones full duplex.

==Fuente==
*[http://es.wikipedia.org/wiki/Ethernet Wikipedia]
*[http://www.textoscientificos.com/redes/ethernet Textos científicos sobre Ethernet]

== Enlaces externos ==
*[https://community.fs.com/es/blog/fast-ethernet-vs-gigabit-ethernet.html Diferencias entre Fast Ethernet y Gigabit Ethernet]

[[Category:Ciencias_informáticas]]

Hub

2020-06-11T10:16:34Z

Xaminn: Diferencia entre Hub, Switch y Router

{{Definición
|nombre=Hubs
|imagen=Hub1.jpeg‎
|tamaño=
|concepto= El hub (concentrador) no es más que una toma múltiple RJ45.
}}
'''El Hub''' (concentrador). Es el dispositivo de conexión más básico. Es un elemento de [[hardware]] que permite concentrar el tráfico de red que proviene de múltiples ordenadores y regenerar la señal. El concentrador es una entidad que cuenta con determinada cantidad de puertos. Su único objetivo es recuperar los datos binarios que ingresan a un puerto y enviarlos a los demás puertos. En este caso, una solicitud destinada a una determinada PC de la red será enviada a todas las [[PC]] de la [[red]]. Esto reduce de manera considerable el ancho de banda y ocasiona problemas de escucha en la red. Al igual que un repetidor, el concentrador funciona en el nivel 1 del [[Modelo_OSI|modelo OSI]]. Es por ello que a veces se lo denomina repetidor multipuertos. No es más que una toma múltiple [[RJ-45|RJ45]].

== Tipos de concentradores ==

Existen diferentes categorías de concentradores (hubs):

==== Activos ====
Están conectados a una [[fuente de alimentación]] eléctrica y permiten regenerar la señal que se envía a los diferentes puertos;

==== Pasivos ====
Simplemente envían la señal a todos los [[hosts]] conectados, sin amplificarla.

== Conexión de múltiples concentradores ==

Es posible conectar varios concentradores (hubs) entre sí para centralizar un gran número de equipos. Esto se denomina conexión en cadena margarita (daisy chains en inglés). Para ello, sólo es necesario conectar los concentradores mediante un cable cruzado, es decir un cable que conecta los puertos de entrada/salida de un extremo a aquéllos del otro extremo.

Los concentradores generalmente tienen un puerto especial llamado "enlace ascendente" para conectar dos concentradores mediante un cable de conexión. Algunos concentradores también pueden cruzar o descruzar automáticamente sus puertos, en función de que se encuentren conectados a un host o a un concentrador.

[[Image:Hub4.jpeg‎|thumb|left|396x237px|[[Conexión en cadena]]]] Se pueden conectar en cadena hasta tres concentradores.

Si desea conectar varios equipos a su conexión de [[Internet]], un concentrador no será suficiente. Necesitará un [[router]] o un conmutador, o dejar el equipo conectado directamente como una [[pasarela]] (permanecerá encendido mientras los demás equipos de la red deseen acceder a Internet).

Los "Hubs" y "Switches" llevan acabo la conectividad de una Red Local ([[LAN]] "Local Area Network"), aparentemente las palabras "Hubs" y "Switches" parecieran términos intercambiables pero no lo son. Aunque en ocasiones se utilizan términos como "Switching Hubs" ambas palabras tienen un significado distinto, sin embargo, para entender las diferencias entre un "Hub" y un "[[Switch]]" así como sus beneficios es necesario conocer el Protocolo "[[Ethernet]]"

== Diferencia entre un "Switch" y un "Hub"? ==

El "Hub" básicamente extiende la funcionalidad de la red (LAN) para que el cableado pueda ser extendido a mayor distancia, es por esto que un "Hub" puede ser considerado como una repetidora. El problema es que el "Hub" transmite estos "[[Broadcasts]]" a todos los puertos que contenga, esto es, si el "Hub" contiene 8 puertos ("ports"), todas las computadoras que estén conectadas al "Hub" recibirán la misma información, y como se mencionó anteriormente, en ocasiones resulta innecesario y excesivo.

Un "Switch" es considerado un "Hub" inteligente, cuando es inicializado el "Switch", éste empieza a reconocer las direcciones "MAC" que generalmente son enviadas por cada puerto, en otras palabras, cuando llega información al "Switch" éste tiene mayor conocimiento sobre que puerto de salida es el más apropiado, y por lo tanto ahorra una carga ("bandwidth") a los demás puertos del "Switch", esta es una de la principales razones por la cuales en Redes por donde viaja Vídeo o CAD, se procura utilizar "Switches" para de esta forma garantizar que el cable no sea sobrecargado con información que eventualmente sería descartada por las computadoras finales, en el proceso, otorgando el mayor ancho de banda ("[[bandwidth]]") posible a los Vídeos o aplicaciones CAD.

== Seguridad ==

[[Image:Hub2.jpeg|thumb|right|300x150px|[[Dual Speed Hubs]]]]

Debido a la naturaleza de Ethernet, siendo un protocolo de transmisión "Broadcast" el uso de "Hubs" en la red local ("LAN") puede dar cabida a piratear información, ya que un "Hub" conforme recibe información es enviada a TODOS los nodos que están conectados al "Hub", y aunque las tarjetas NIC están diseñadas para descartar información que no va dirigida hacia ellas, si se tiene el suficiente conocimiento se puede alterar una tarjeta NIC para que intercepte estos paquetes de información, contraste esta deficiencia en seguridad con el funcionamiento de un "Switch" que evita la propagación de paquetes de información a sólo ciertos puertos, de esta forma evitando que alguna [[computadora]] intrusa intercepte esta información.

== Utilización de "Switch" o "Hub" ==

Esto dependerá de la utilización de cada PC o Servidor en la Red, por lo tanto debe utilizar un analizador de redes . Los analizadores pueden variar desde "Hardware" especializado hasta analizadores que consisten de "[[Software]]" [[Open-Source]] .

Inclusive aunque ya este diseñada su Red es conveniente realizar este tipo de análisis cada determinado tiempo; quizás cuando la Red fue diseñada inicialmente no se contemplaron las aplicaciones CAD o la utilización de una bases de datos que actualmente se utiliza.

Una vez analizada la Red estas son algunas acciones que puede tomar:
Si se determina que una PC o Servidor esta sobrecargado es conveniente colocarlo sobre un puerto dedicado en un "Switch".

Si diversos nodos (PC o [[Servidores]]) se encuentran con poco tráfico y cada uno bajo un puerto de un "Switch" , es conveniente migrarlos a un "Hub", evitando la capacidad de ocio en el "[[Switch]]" y utilizándola en otra sección de la Red con mayor tráfico.

== Véase también ==

*[[Hub USB]]
*[[Switch]]
*[[Red de computadoras|Las redes informáticas]]
*[[Software de Red]]

== Enlaces externos ==

*http://foro.noticias3d.com/vbulletin/showthread.php?t=765
*http://www.alegsa.com.ar/Dic/hub.php
*[https://community.fs.com/es/blog/whats-the-difference-hub-vs-switch-vs-router.html ¿Cuál es la diferencia entre Hub vs Switch vs Router?]

== Fuentes ==

*http://www.osmosislatina.com/conectividad/hubs_switches.htm
*http://www.zator.com/Hardware/H12_2.htm
*http://www.windowsnetworking.com/articles_tutorials/autoslct.html
*http://usuarios.multimania.es/eqconectividad/experiences.html
*http://es.kioskea.net/faq/656-redes-concentrador-hub-conmutador-switch-y-router

[[Category:Hardware]]

Fibra óptica

2020-06-11T01:21:50Z

Xaminn: Las ventajas, desventajas de la fibra óptica y tipos de fibra óptica

{{Objeto
|nombre=Fibra óptica
|imagen=Fibra_optica_cuba.jpg
|descripcion= Constituye un medio de transmisión por excelencia, al ser inmune a las interferencias electromagnéticas.
|etiq_cubadebate =cable-de-fibra-optica
}}
'''Fibra óptica.''' Es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos; un hilo muy fino de material transparente, [[vidrio]] o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el núcleo de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función de la ley de Snell. La fuente de luz puede ser [[láser]] o un [[led]].
Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de radio o cable. Son el medio de transmisión por excelencia al ser inmune a las interferencias electromagneticas, también se utilizan para redes locales, en donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión.

== Características ==

La fibra óptica es una guía de ondas dieléctrica que opera a frecuencias ópticas. Cada filamento consta de un núcleo central de plástico o cristal ([[óxido de silicio]] y [[germanio]]) con un alto índice de refracción, rodeado de una capa de un material similar con un índice de refracción ligeramente menor.

Cuando la luz llega a una superficie que limita con un índice de refracción menor, se refleja en gran parte, cuanto mayor sea la diferencia de índices y mayor el ángulo de incidencia, se habla entonces de reflexión interna total.

En el interior de una fibra óptica, la luz se va reflejando contra las paredes en ángulos muy abiertos, de tal forma que prácticamente avanza por su centro. De este modo, se pueden guiar las señales luminosas sin pérdidas por largas distancias.

A lo largo de toda la creación y desarrollo de la fibra óptica, algunas de sus características han ido cambiando para mejorarla. Las características más destacables de la fibra óptica en la actualidad son:

*Cobertura más resistente: la cubierta contiene un 25% más material que las cubiertas convencionales.
*Uso dual (interior y exterior): La resistencia al agua y emisiones ultravioleta, la cubierta resistente y el funcionamiento ambiental extendido de la fibra óptica contribuyen a una mayor confiabilidad durante el tiempo de vida de la fibra.
*Mayor protección en lugares húmedos: Se combate la intrusión de la humedad en el interior de la fibra con múltiples capas de protección alrededor de ésta, lo que proporciona a la fibra, una mayor vida útil y confiabilidad en lugares húmedos.
*Empaquetado de alta densidad: Con el máximo número de fibras en el menor diámetro posible se consigue una más rápida y más fácil instalación, donde el cable debe enfrentar dobleces agudos y espacios estrechos. Se ha llegado a conseguir un cable con 72 fibras de construcción súper densa cuyo diámetro es un 50% menor al de los cables convencionales.

== Origen y evolución ==

La Historia de la comunicación por la fibra óptica es relativamente corta. En [[1977]], se instaló un sistema de prueba en Inglaterra; dos años después, se producían ya cantidades importantes de pedidos de este material.

Antes, en [[1959]], como derivación de los estudios en física enfocados a la óptica, se descubrió una nueva utilización de la luz, a la que se denominó rayo láser, que fue aplicado a las telecomunicaciones con el fin de que los mensajes se transmitieran a velocidades inusitadas y con amplia cobertura.

Sin embargo esta utilización del láser era muy limitada debido a que no existían los conductos y canales adecuados para hacer viajar las ondas electromagnéticas provocadas por la lluvia de fotones originados en la fuente denominada láser.

Fue entonces cuando los científicos y técnicos especializados en óptica dirigieron sus esfuerzos a la producción de un ducto o canal, conocido hoy como la fibra óptica. En [[1966]] surgió la propuesta de utilizar una guía óptica para la comunicación.

Esta forma de usar la luz como portadora de información se puede explicar de la siguiente manera: Se trata en realidad de una onda electromagnética de la misma naturaleza que las ondas de radio, con la única diferencia que la longitud de las ondas es del orden de micrómetros en lugar de metros o centímetros.

El concepto de las comunicaciones por ondas luminosas ha sido conocido por muchos años.

Sin embargo, no fue hasta mediados de los años setenta que se publicaron los resultados del trabajo teórico. Estos indicaban que era posible confiar un haz luminoso en una fibra transparente flexible y proveer así un análogo óptico de la señalización por alambres electrónicamente.

El problema técnico que se había de resolver para el avance de la fibra óptica residía en las fibras mismas, que absorbían luz que dificultaba el proceso. Para la comunicación práctica, la fibra óptica debe transmitir señales luminosas detestables por muchos kilómetros.

El vidrio ordinario tiene un haz luminoso de pocos metros. Se han desarrollado nuevos vidrios muy puros con transparencias mucho mayores que la del vidrio ordinario.

Estos vidrios empezaron a producirse a principios de los setenta. Este gran avance dio ímpetu a la industria de fibras ópticas. Se usaron láseres o diodos emisores de luz como fuente luminosa en los cables de fibras ópticas. Ambos han de ser miniaturizados para componentes de sistemas fibro-ópticos, lo que ha exigido considerable labor de investigación y desarrollo.

Los láseres generan luz "coherente" intensa que permanece en un camino sumamente estrecho. Los diodos emiten luz "incoherente" que ni es fuerte ni concentrada. Lo que se debe usar depende de los requisitos técnicos para diseñar el circuito de fibras ópticas dado.

== Componentes y tipos ==
=== Componentes de la fibra óptica ===

[[Archivo:Fibra optica-8.jpeg|miniatura|Fibra óptica al detalle.]]

*Núcleo: en sílice, cuarzo fundido o plástico. En él se propagan las ondas ópticas. Diámetro: 50 o 62,5 [[micrometro|µm]] para la fibra multimodo y 9 µm para la fibra monomodo.
*Funda óptica: Generalmente de los mismos materiales que el núcleo pero con aditivos que confinan las ondas ópticas en el núcleo.
*El revestimiento de protección: por lo general esta fabricado en plástico y asegura la protección mecánica de la fibra.

=== Tipos de fibras ópticas ===

Fibra monomodo: Potencialmente, esta es la fibra que ofrece la mayor capacidad de transporte de información. Tiene una banda de paso del orden de los 100 [[gigahercios|GHz]]/[[kilómetro|km]]. Los mayores flujos se consiguen con esta fibra, pero también es la más compleja de implantar.

El dibujo muestra que sólo pueden ser transmitidos los rayos que tienen una trayectoria que sigue el eje de la fibra, por lo que se ha ganado el nombre de "monomodo" (modo de propagación, o camino del haz luminoso, único). Son fibras que tienen el diámetro del núcleo en el mismo orden de magnitud que la longitud de onda de las señales ópticas que transmiten, es decir, de unos 5 a 8 [[milímetros|mm]].

Si el núcleo está constituido de un material cuyo índice de refracción es muy diferente al de la cubierta, entonces se habla de fibras monomodo de índice escalonado. Los elevados flujos que se pueden alcanzar constituyen la principal ventaja de las fibras monomodo, ya que sus pequeñas dimensiones implican un manejo delicado y entrañan dificultades de conexión que aún se dominan mal.

*Fibra multimodo de índice gradiante gradual: las fibras multimodo de índice de gradiente gradual tienen una banda de paso que llega hasta los 500 [[megahercios|MHz]]/[[kilómetro|km]]. Su principio se basa en que el índice de refracción en el interior del núcleo no es único y decrece cuando se desplaza del núcleo hacia la cubierta.

Los rayos luminosos se encuentran enfocados hacia el eje de la fibra, como se puede ver en el dibujo. Estas fibras permiten reducir la dispersión entre los diferentes modos de propagación a través del núcleo de la fibra. La fibra multimodo de índice de gradiente gradual de tamaño 62,5/125 [[metros|m]] (diámetro del núcleo/diámetro de la cubierta) está normalizado, pero se pueden encontrar otros tipos de fibras:

* Multimodo de índice escalonado 100/140 [[milímetros|mm]].
* Multimodo de índice de gradiente gradual 50/125 [[milímetros|mm]].

'''Fibra multimodo de índice escalonado''': las fibras multimodo de índice escalonado están fabricadas a base de vidrio, con una atenuación de 30 [[decibeles|dB]]/[[kilómetro|km]], o plástico, con una atenuación de 100 [[decibeles|dB]]/[[kilómetro|km]]. Tienen una banda de paso que llega hasta los 40
 [[megahertzs|MHz]]/[[kilómetro|km]]

En estas fibras, el núcleo está constituido por un material uniforme cuyo índice de refracción es claramente superior al de la cubierta que lo rodea. El paso desde el núcleo hasta la cubierta conlleva por tanto una variación brutal del índice, de ahí su nombre de índice escalonado.

=== Tipos de conectores ===
[[Archivo:conectores_fibra_op.jpg|miniatura|Fibra óptica al detalle]]

Estos elementos se encargan de conectar las líneas de fibra a un elemento, ya puede ser un transmisor o un receptor. Los tipos de conectores disponibles son muy variados, entre los que podemos encontrar se hallan los siguientes:

*FC, que se usa en la transmisión de datos y en las telecomunicaciones.
*FDDI, se usa para redes de fibra óptica.
*LC y MT-Array que se utilizan en transmisiones de alta densidad de datos.
*SC y SC-Dúplex se utilizan para la transmisión de datos.
*ST o BFOC se usa en redes de edificios y en sistemas de seguridad.

*Emisores del haz de luz: Estos dispositivos se encargan de convertir la señal eléctrica en señal luminosa, emitiendo el haz de luz que permite la transmisión de datos, estos emisores pueden ser de dos tipos:

#LEDs. Utilizan una corriente de 50 a 100 [[miliamperes|mA]], su velocidad es lenta, solo se puede usar en fibras multimodo, pero su uso es fácil y su tiempo de vida es muy grande, además de ser económicos.
#Lasers. Este tipo de emisor usa una corriente de 5 a 40 [[miliamperios|mA]], son muy rápidos, se puede usar con los dos tipos de fibra, monomodo y multimodo, pero por el contrario su uso es difícil, su tiempo de vida es largo pero menor que el de los [[led]]es y también son mucho más costosos.

*Conversores luz-corriente eléctrica. Este tipo de dispositivos convierten las señales luminosas que proceden de la fibra óptica en señales eléctricas. Se limitan a obtener una corriente a partir de la luz modulada incidente, esta corriente es proporcional a la potencia recibida, y por tanto, a la forma de onda de la señal moduladora.

Se fundamenta en el fenómeno opuesto a la recombinación, es decir, en la generación de pares electrón-hueco a partir de los fotones. El tipo más sencillo de detector corresponde a una unión semiconductora P-N. Las condiciones que debe cumplir un fotodetector para su utilización en el campo de las comunicaciones, son las siguientes:

#La corriente inversa (en ausencia de luz) debe ser muy pequeña, para así poder detectar señales ópticas muy débiles (alta sensibilidad).
#Rapidez de respuesta (gran ancho de banda).
#El nivel de ruido generado por el propio dispositivo ha de ser mínimo.

*Hay dos tipos de detectores: los fotodiodos PIN y los de avalancha APD.

#Detectores PIN: Su nombre viene de que se componen de una unión P-N y entre esa unión se intercala una nueva zona de material intrínseco (I), la cual mejora la eficacia del detector. Se utiliza principalmente en sistemas que permiten una fácil discriminación entre posibles niveles de luz y en distancias cortas.
#Detectores APD: Los fotodiodos de avalancha son fotodetectores que muestran, aplicando un alto voltaje en inversa, un efecto interno de ganancia de corriente (aproximadamente 100), debido a la ionización de impacto (efecto avalancha). El mecanismo de estos detectores consiste en lanzar un electrón a gran velocidad (con la energía suficiente), contra un átomo para que sea capaz de arrancarle otro electrón.

*Estos detectores se pueden clasificar en tres tipos:

#De silicio: presentan un bajo nivel de ruido y un rendimiento de hasta el 90% trabajando en primera ventana. Requieren alta tensión de alimentación (200-300 [[voltios|V]]).
#De germanio: aptos para trabajar con longitudes de onda comprendidas entre 1000 y 1300 nm y con un rendimiento del 70%.

== Proceso de función ==

[[Archivo:Cables_con_fibra_optica.jpg‎|miniatura|Cables de fibra óptica.]]

En un sistema de transmisión por fibra óptica existe un transmisor que se encarga de transformar las ondas electromagnéticas en energía óptica o en luminosa, por ello se le considera el componente activo de este proceso. Una vez que es transmitida la señal luminosa por las minúsculas fibras, en otro extremo del circuito se encuentra un tercer componente al que se le denomina detector óptico o receptor, cuya misión consiste en transformar la señal luminosa en energía electromagnética, similar a la señal original.

El sistema básico de transmisión se compone en este orden, de señal de entrada, amplificador, fuente de luz, corrector óptico, línea de fibra óptica (primer tramo), empalme, línea de fibra óptica (segundo tramo), corrector óptico, receptor, amplificador y señal de salida.

En resumen, se puede decir que este proceso de comunicación, la fibra óptica funciona como medio de transportación de la señal luminosa, generado por el transmisor de LED’S (diodos emisores de luz) y [[Láser|láser]].

Los diodos emisores de luz y los diodos láser son fuentes adecuadas para la transmisión mediante fibra óptica, debido a que su salida se puede controlar rápidamente por medio de una corriente de polarización. Además su pequeño tamaño, su luminosidad, longitud de onda y el bajo voltaje necesario para manejarlos son características atractivas.

===Dispositivos implícitos en este proceso===

Los bloques principales de un enlace de comunicaciones de fibra óptica son: transmisor, receptor y guía de fibra. El transmisor consiste de una interfase analógica o digital, un conversor de voltaje a corriente, una fuente de luz y un adaptador de fuente de luz a fibra.

La guía de fibra es un vidrio ultra puro o un cable plástico. El receptor incluye un dispositivo conector detector de fibra a luz, un foto detector, un conversor de corriente a voltaje un amplificador de voltaje y una interfase analógica o digital En un transmisor de fibra óptica la fuente de luz se puede modular por una señal análoga o digital.

Acoplando impedancias y limitando la amplitud de la señal o en pulsos digitales. El conversor de voltaje a corriente sirve como interfase eléctrica entre los circuitos de entrada y la fuente de luz.

La fuente de luz puede ser un diodo emisor de luz [[LED]] o un diodo de inyección láser ILD, la cantidad de luz emitida es proporcional a la corriente de excitación, por lo tanto el conversor voltaje a corriente convierte el voltaje de la señal de entrada en una corriente que se usa para dirigir la fuente de luz. La conexión de fuente a fibra es una interfase mecánica cuya función es acoplar la fuente de luz al cable.

La fibra óptica consiste de un núcleo de fibra de vidrio o plástico, una cubierta y una capa protectora. El dispositivo de acoplamiento del detector de fibra a luz también es un acoplador mecánico.

El detector de luz generalmente es un diodo PIN o un APD ([[fotodiodo de avalancha]]). Ambos convierten la energía de luz en corriente. En consecuencia, se requiere un conversor corriente a voltaje que transforme los cambios en la corriente del detector a cambios de voltaje en la señal de salida.

==== Ventajas ====

*Una banda de paso muy ancha, lo que permite flujos muy elevados (del orden del Ghz).
*Pequeño tamaño, por tanto ocupa poco espacio.
*Gran flexibilidad, el radio de curvatura puede ser inferior a 1 cm, lo que facilita la instalación enormemente.
*Gran ligereza, el peso es del orden de algunos gramos por kilómetro, lo que resulta unas nueve veces menos que el de un cable convencional.
*Inmunidad total a las perturbaciones de origen electromagnético, lo que implica una calidad de transmisión muy buena, ya que la señal es inmune a las tormentas, chisporroteo...
*Gran seguridad: la intrusión en una fibra óptica es fácilmente detectable por el debilitamiento de la energía luminosa en recepción, además, no radia nada, lo que es particularmente interesante para aplicaciones que requieren alto nivel de confidencialidad.
*No produce interferencias.
*Insensibilidad a los parásitos, lo que es una propiedad principalmente utilizada en los medios industriales fuertemente perturbados (por ejemplo, en los túneles del metro). Esta propiedad también permite la coexistencia por los mismos conductos de cables ópticos no metálicos con los cables de energía eléctrica.
*Atenuación muy pequeña independiente de la frecuencia, lo que permite salvar distancias importantes sin elementos activos intermedios.
*Gran resistencia mecánica (resistencia a la tracción, lo que facilita la instalación).
*Resistencia al calor, frío, corrosión.
*Facilidad para localizar los cortes gracias a un proceso basado en la telemetría, lo que permite detectar rápidamente el lugar y posterior reparación de la avería, simplificando la labor de mantenimiento.

=== Desventajas ===

A pesar de las ventajas antes enumeradas, la fibra óptica presenta una serie de desventajas frente a otros medios de transmisión, siendo las más relevantes las siguientes:

*La alta fragilidad de las fibras.
*Necesidad de usar transmisores y receptores más caros.
*Los empalmes entre fibras son difíciles de realizar, especialmente en el campo, lo que dificulta las reparaciones en caso de ruptura del cable.
*No puede transmitir electricidad para alimentar repetidores intermedios.
*La necesidad de efectuar, en muchos casos, procesos de conversión eléctrica-óptica.
*La fibra óptica convencional no puede transmitir potencias elevadas.
*No existen memorias ópticas.

Así mismo, el costo de la fibra sólo se justifica cuando su gran capacidad de ancho de banda y baja atenuación son requeridos. Para bajo ancho de banda puede ser una solución mucho más costosa que el conductor de cobre.

La fibra óptica no transmite energía eléctrica, esto limita su aplicación donde el terminal de recepción debe ser energizado desde una línea eléctrica. La energía debe proveerse por conductores separados.

Las moléculas de hidrógeno pueden difundirse en las fibras de silicio y producir cambios en la atenuación. El agua corroe la superficie del vidrio y resulta ser el mecanismo más importante para el envejecimiento de la fibra óptica. Incipiente normativa internacional sobre algunos aspectos referentes a los parámetros de los componentes, calidad de la transmisión y pruebas.

== Aplicaciones ==

Su uso es muy variado: desde comunicaciones digitales, pasando por sensores y llegando a usos decorativos, como árboles de Navidad, veladores y otros elementos similares. Aplicaciones de la fibra monomodo: Cables submarinos, cables interurbanos, etc.

=== Comunicaciones con fibra óptica ===
==== Internet ====

El servicio de conexión a Internet por fibra óptica, derriba la mayor limitación del ciberespacio: su exasperante lentitud. El propósito del siguiente artículo es describir el mecanismo de acción, las ventajas y sus desventajas.

Para navegar por la red mundial de redes, [[Internet]], no sólo se necesitan un computador, un módem y algunos programas, sino también una gran dosis de paciencia. El [[ciberespacio]] es un mundo lento hasta el desespero. Un usuario puede pasar varios minutos esperando a que se cargue una página o varias horas tratando de bajar un programa de la [[Red]] a su [[PC]].

Esto se debe a que las líneas telefónicas, el medio que utiliza la mayoría de los 50 millones de usuarios para conectarse a Internet, no fueron creadas para transportar videos, gráficas, textos y todos los demás elementos que viajan de un lado a otro en la Red.

Pero las líneas telefónicas no son la única vía hacia el ciberespacio. Recientemente un servicio permite conectarse a Internet a través de la fibra óptica. La fibra óptica hace posible navegar por Internet a una velocidad de dos millones de bps, impensable en el sistema convencional, en el que la mayoría de usuarios se conecta a 28.000 0 33.600 bps.

==== Redes ====

La fibra óptica se emplea cada vez más en la comunicación, debido a que las ondas de luz tienen una frecuencia alta y la capacidad de una señal para transportar información aumenta con la frecuencia.

En las redes de comunicaciones se emplean sistemas de láser con fibra óptica. Hoy funcionan muchas redes de fibra para comunicación a larga distancia, que proporcionan conexiones transcontinentales y transoceánicas. Una ventaja de los sistemas de fibra óptica es la gran distancia que puede recorrer una señal antes de necesitar un repetidor para recuperar su intensidad.

En la actualidad, los repetidores de fibra óptica están separados entre sí unos 100 km, frente a aproximadamente 1,5 km en los sistemas eléctricos. Los amplificadores de fibra óptica recientemente desarrollados pueden aumentar todavía más esta distancia.
Otra aplicación cada vez más extendida de la fibra óptica son las redes de área local. Al contrario que las comunicaciones de larga distancia, estos sistemas conectan a una serie de abonados locales con equipos centralizados como ordenadores (computadoras) o impresoras. Este sistema aumenta el rendimiento de los equipos y permite fácilmente la incorporación a la red de nuevos usuarios.

El desarrollo de nuevos componentes electroópticos y de óptica integrada aumentará aún más la capacidad de los sistemas de fibra.

Red de área local o LAN, conjunto de ordenadores que pueden compartir datos, aplicaciones y recursos (por ejemplo impresoras).

Las computadoras de una red de área local (LAN, Local Area Network) están separadas por distancias de hasta unos pocos kilómetros, y suelen usarse en oficinas o campus universitarios. Una LAN permite la transferencia rápida y eficaz de información en el seno de un grupo de usuarios y reduce los costes de explotación. Otros recursos informáticos conectados son las redes de área amplia (WAN, Wide Area Network) o las centralitas particulares (PBX).

Las WAN son similares a las LAN, pero conectan entre sí ordenadores separados por distancias mayores, situados en distintos lugares de un país o en diferentes países; emplean equipo físico especializado y costoso y arriendan los servicios de comunicaciones. Las PBX proporcionan conexiones informáticas continuas para la transferencia de datos especializados como transmisiones telefónicas, pero no resultan adecuadas para emitir y recibir los picos de datos de corta duración empleados por la mayoría de las aplicaciones informáticas.

Las redes de comunicación públicas están divididas en diferentes niveles; conforme al funcionamiento, a la capacidad de transmisión, así como al alcance que definen. Por ejemplo, si está aproximándose desde el exterior hacia el interior de una gran ciudad, se tiene primeramente la red interurbana y red provicional, a continuación las líneas prolongadas aportadoras de tráfico de más baja capacidad procedente de áreas alejadas (red rural), hacia el centro la red urbana y finalmente las líneas de abonado.

Los parámetros dictados por la práctica son el tramo de transmisión que es posible cubrir y la velocidad binaria específica así como el tipo de fibra óptica apropiado, es decir, cables con fibras monomodo ó multimodo.

==== Telefonía ====

Con motivo de la normalización de interfaces existentes, se dispone de los sistemas de transmisión por fibra óptica para los niveles de la red de telecomunicaciones públicas en una amplia aplicación, contrariamente para sistemas de la red de abonado (línea de abonado), hay ante todo una serie de consideraciones.

Para la conexión de un teléfono es completamente suficiente con los conductores de cobre existentes. Precisamente con la implantación de los servicios en banda ancha como la videoconferencia, la videotelefonía, etc, la fibra óptica se hará imprescindible para el abonado.

Con el [[BIGFON]] (red urbana integrada de telecomunicaciones en banda ancha por fibra óptica) se han recopilado amplias experiencias en este aspecto. Según la estrategia elaborada, los servicios de banda ancha posteriormente se ampliarán con los servicios de distribución de radio y de televisión en una red de telecomunicaciones integrada en banda ancha ([[IBFN]]).

=== Sensores de fibra óptica ===

Las fibras ópticas se pueden utilizar como sensores para medir la tensión, la temperatura, la presión y otros parámetros. El tamaño pequeño y el hecho de que por ellas no circula corriente eléctrica le da ciertas ventajas respecto al sensor eléctrico.

Las fibras ópticas se utilizan como hidrófonos para los sismos o aplicaciones de sónar. Se ha desarrollado sistemas hidrofónicos con más de 100 sensores usando la fibra óptica. Los hidrófonos son usados por la industria de petróleo así como las marinas de guerra de algunos países. La compañía alemana Sennheiser desarrolló un micrófono que trabajaba con un láser y las fibras ópticas.

Los sensores de fibra óptica para la temperatura y la presión se han desarrollado para pozos petrolíferos. Estos sensores pueden trabajar a mayores temperaturas que los sensores de semiconductores. Otro uso de la fibra óptica como un sensor es el giroscopio óptico que usa el Boeing 767 y el uso en microsensores del hidrógeno.

=== Iluminación ===

Otro uso que le podemos dar a la fibra óptica es el de iluminar cualquier espacio. Debido a las ventajas que este tipo de iluminación representa en los últimos años ha empezado a ser muy utilizado.

Entre las ventajas de la iluminación por fibra podemos mencionar:

* Ausencia de electricidad y calor: Esto se debe a que la fibra sólo tiene la capacidad de transmitir los haces de luz además de que la lámpara que ilumina la fibra no está en contacto directo con la misma.
* Se puede cambiar de color la iluminación sin necesidad de cambiar la lámpara: Esto se debe a que la fibra puede transportar el haz de luz de cualquier color sin importar el color de la fibra.
* Con una lámpara se puede hacer una iluminación más amplia por medio de fibra: Esto es debido a que con una lámpara se puede iluminar varias fibras y colocarlas en diferentes lugares.
* Más usos de la fibra óptica
* Se puede usar como una guía de onda en aplicaciones médicas o industriales en las que es necesario guiar un haz de luz hasta un blanco que no se encuentra en la línea de visión.
* La fibra óptica se puede emplear como sensor para medir tensiones, temperatura, presión así como otros parámetros.
* Es posible usar latiguillos de fibra junto con lentes para fabricar instrumentos de visualización largos y delgados llamados endoscopios. Los endoscopios se usan en medicina para visualizar objetos a través de un agujero pequeño. Los endoscopios industriales se usan para propósitos similares, como por ejemplo, para inspeccionar el interior de turbinas.
* Las fibras ópticas se han empleado también para usos decorativos incluyendo iluminación, árboles de Navidad.
* Líneas de abonado.
* Las fibras ópticas son muy usadas en el campo de la iluminación. Para edificios donde la luz puede ser recogida en la azotea y ser llevada mediante fibra óptica a cualquier parte del edificio.
* También es utilizada para trucar el sistema sensorial de los taxis provocando que el taxímetro (algunos le llaman cuentafichas) no marque el costo real del viaje.
* Se emplea como componente en la confección del hormigón translúcido, invención creada por el arquitecto húngaro Ron Losonczi, que consiste en una mezcla de hormigón y fibra óptica formando un nuevo material que ofrece la resistencia del hormigón pero adicionalmente, presenta la particularidad de dejar traspasar la luz de par en par.

== Fuentes ==

* [http://www.monografias.com/trabajos13/fibropt/fibropt.shtml «Fibra óptica»], artículo en el sitio web Monografías.
* [http://es.wikipedia.org/wiki/Fibra_%C3%B3ptica «Fibra óptica»], artículo en el sitio web ''[[Wikipedia]]''.
* Hayden, Matt (1999): ''Aprendiendo redes en 24 horas''. México: Prentices Hall Hispanoamericana, 1999.

== Referencias ==

*[https://community.fs.com/es/blog/the-advantages-and-disadvantages-of-fiber-optic-transmission.html Las ventajas, desventajas de la fibra óptica y tipos de fibra óptica]

[[Categoría: Hardware]]
[[Categoría: Informática]]
[[Categoría: Ciencias informáticas y Telecomunicaciones]]

PoE

2020-06-05T09:27:52Z

Xaminn: Definición de switch PoE y tutorial sobre conexión de switch PoE

{{Ficha Software

|nombre= Alimentación a través de Ethernet (PoE)

|familia=

|imagen=PoE.gif

|tamaño=

|descripción=

|imagen2=

|tamaño2=

|descripción2=

|creador=

|desarrollador=

|diseñador=

|modelo de desarrollo=

|lanzamiento inicial=

|versiones=

|última versión estable=

|género=

|sistemas operativos=

|idioma=

|licencia=

|premios=

|web=

}}'''PoE'''(Power over Ethernet). Tecnología que incorpora alimentación eléctrica a una infraestructura [[LAN]] estándar. Permite que la alimentación eléctrica se suministre a un dispositivo de red, usando el mismo cable que se utiliza para la conexión de red.

==PoE==

Es una tecnología que incorpora alimentación eléctrica a una infraestructura LAN estándar, permitiendo que la alimentación eléctrica se suministre a un dispositivo de red que puede ser [[switch]], punto de acceso(AP), [[router]], [[teléfono]] o cámara IP, usando el mismo cable que se utiliza para la conexión de red. Garantizar un funcionamiento las 24 horas del día.

Se regula en una norma denominada IEEE 802.3af, y no disminuye el rendimiento de comunicación de los datos en la red o reduce el alcance de la red. La corriente que se suministra a través de la infraestructura [[LAN]] se activa de forma automática cuando se identifica un terminal compatible y se bloquea ante dispositivos que no sean compatibles. En el mercado existen varios dispositivos de red que soportan esta tecnología, entre los que se encuentran switches o hubs.

En una red que no se dispone de dispositivos que la soporten directamente para implementar PoE se usa una unidad base, con conectores [[RJ45]] de entrada y de salida, con un adaptador de alimentación para recoger la electricidad y una unidad terminal con un cable de alimentación para que el dispositivo final obtenga la energía necesaria para su funcionamiento

==Características==

* Se rige bajo las normas del estándar IEEE 802.3af, el cual define todo lo necesario para poder usar esta tecnología, como los voltajes y las corrientes necesarias para su uso, el tipo de conexión que se debe realizar, los cables que se deben usar entre otros aspectos.

* Debe suministrar al menos 30 Watt a cada PD (Powered Device).

* Desarrollo de PSE Intermedios para funcionar con 1000BASE-T.

* Desarrollo de PSE Finales e Intermedios para funcionar con 10GBASE-T.

==Funcionalidades==

* Fuente de alimentación inteligente: Los dispositivos se pueden apagar o reiniciar desde un lugar remoto usando los protocolos existentes, como el Protocolo simple de administración de redes ([[SNMP]]).

* Simplifica y abarata la creación de un suministro eléctrico altamente robusto para los sistemas.

* Los dispositivos se instalan fácilmente allí donde pueda colocarse un cable LAN, y no existen las limitaciones debidas a la proximidad de una base de alimentación.

* Un único juego de cables para conectar el dispositivo Ethernet y suministrarle alimentación, lo que simplifica la instalación y ahorra espacio.

* No es necesario realizar un nuevo cableado por lo que la instalación no supone gasto de tiempo ni de dinero.

==Desventajas==

* Dificulta enormemente cortar o destrozar el cableado, ya que generalmente el cableado se encuentra unido a bandejas en los huecos del techo o detrás de conductos de plástico de muy difícil acceso.

*Ausencia de estándares tecnológicos para la interoperabilidad de equipos.

==Fuentes==

*[http://www.imaginart.es/televigilancia/pdf/fundamentosPoE.pdf Power over Ethernet]. En línea, citado el: 1 de octubre de 2012.

*[http://es.wikipedia.org/wiki/Power_over_Ethernet Power over Ethernet]. En línea, citado el: 1 de octubre de 2012.

*[http://www.arcesio.net/ethernet/PoE.ppt PoE]. En línea, citado el: 1 de octubre de 2012.

==Referencias==

*[https://www.fs.com/mx/how-to-connect-poe-switch-aid-622.html ¿Qué es switch PoE y cómo funciona switch PoE?]<br>

[[Category:Redes_informáticas]]

Cable de par trenzado

2020-05-29T10:35:21Z

Xaminn: /* Referencias */ https://community.fs.com/es/blog/patch-cable-vs-crossover-cable-what-is-the-difference.html

{{Definición|Nombre=Cable de par trenzado|imagen=Cable_par_trenzado.jpg|concepto=[[Cable de par trenzado]]: Forma de conexión en la que dos aisladores son entrelazados para tener menores interferencias y aumentar la [[potencia]] y la diafonía de los cables adyacentes.}}
'''Cable de par trenzado:''' Forma de conexión en la que dos aisladores son entrelazados para tener menores interferencias y aumentar la potencia y disminuir la diafonía de los cables adyacentes.

El entrelazado de los cables disminuye la interferencia debido a que el área de bucle entre los cables, la cual determina el acoplamiento eléctrico en la señal, se ve aumentada. En la operación de balanceado de pares, los dos cables suelen llevar señales paralelas y adyacentes (modo diferencial), las cuales son combinadas mediante sustracción en el destino. El ruido de los dos cables se aumenta mutuamente en esta sustracción debido a que ambos cables están expuestos a EMI similares.

La tasa de trenzado, usualmente definida en vueltas por metro, forma parte de las especificaciones de un tipo concreto de cable. Cuanto menor es el número de vueltas, menor es la atenuación de la diafonía. Donde los pares no están trenzados, como en la mayoría de conexiones telefónicas residenciales, un miembro del par puede estar más cercano a la fuente que el otro y, por tanto, expuesto a niveles ligeramente distintos de IEM.

El cable de par trenzado debe emplear conectores [[Rj-45|RJ45]] para unirse a los distintos elementos de [[Hardware|hardware]] que componen la red. Actualmente de los ocho cables sólo cuatro se emplean para la transmisión de los datos. Éstos se conectan a los pines del conector RJ45 de la siguiente forma: 1, 2 (para transmitir), 3 y 6 (para recibir).

La Galga o AWG, es un organismo de normalización sobre el cableado. Por ejemplo se puede encontrar que determinado cable consta de un par de hilos de 22 AWG.

AWG hace referencia al grosor de los hilos. Cuando el grosor de los hilos aumenta el AWG disminuye. El hilo telefónico se utiliza como punto de referencia; tiene un grosor de 22 AWG. Un hilo de grosor 14 AWG es más grueso, y uno de 26 AWG es más delgado.<br>

== Historia ==

El cable de par trenzado es uno de los más antiguos, surgió en [[1881|1881]], en las primeras instalaciones de [[Alexander Graham Bell|Alexander Graham Bell]]. Este tipo de cable está formado por hilos, que son de [[Cobre|cobre]] o de [[Aluminio|aluminio]] y éstos están trenzados entre sí para que las propiedades eléctricas sean estables y también para evitar las interferencias que puedan provocar los hilos cercanos.

Este tipo de cable se utiliza cuando la [[LAN|LAN]] tiene un presupuesto limitado o se va a hacer una instalación sencilla, con conexiones simples.

Este tipo de cable no se utiliza cuando se necesita un gran nivel de seguridad en la LAN o la velocidad de transmisión es alta y son redes de gran distancia.

== Estructura del cable ==

Este tipo de cable, está formado por el conductor interno el cual está aislado por una capa de [[Polietileno|polietileno]] coloreado. Debajo de este [[Aislantes eléctricos|aislante]] existe otra capa de aislante de polietileno, la cual evita la corrosión del cable debido a que tiene una sustancia antioxidante.

Normalmente este cable se utiliza por pares o grupos de pares, no por unidades, conocido como cable multipar. Para mejorar la resistencia del grupo se trenzan los cables del multipar.

Los colores del aislante están estandarizados, en el caso del multipar de cuatro pares (ocho cables), y son los siguientes:

1. Blanco-Naranja <br>2. Naranja <br>3. Blanco-Azul <br>4. Azul

1. Blanco-Verde <br>2. Verde <br>3. Blanco-Marrón <br>4. Marrón

Cuando ya están fabricados los cables unitariamente y aislados, se trenzan según el color que tenga cada uno. Los pares que se van formando se unen y forman subgrupos, estos se unen en grupos, los grupos dan lugar a superunidades, y la unión de superunidades forma el cable.

== Tipos de conexión ==

Los cables UTP forman los segmentos de [[Ethernet|Ethernet]] y pueden ser cables rectos o cables cruzados dependiendo de su utilización.

=== Cable recto (pin a pin) ===

Estos cables conectan un concentrador a un nodo de [[Red de computadoras|red]] ([[Hub|Hub]], Nodo). Cada extremo debe seguir la misma norma (EIA/TIA 568A o 568B) de configuración. La razón es que el concentrador es el que realiza el cruce de la señal.

=== Cable cruzado (cross-over) ===

Este tipo de cable se utiliza cuando se conectan elementos del mismo tipo, dos enrutadores, dos concentradores. También se utiliza cuando conectamos 2 ordenadores directamente, sin que haya enrutadores o algún elemento de por medio.

Para hacer un cable cruzado se usará una de las normas en uno de los extremos del cable y la otra norma en el otro extremo.

== Tipos ==

* UTP acrónimo de Unshielded Twisted Pair o Cable trenzado sin apantallar. Son cables de pares trenzados sin apantallar que se utilizan para diferentes tecnologías de red local. Son de bajo costo y de fácil uso, pero producen más errores que otros tipos de cable y tienen limitaciones para trabajar a grandes distancias sin regeneración de la señal.

* STP, acrónimo de Shielded Twisted Pair o Par trenzado apantallado. Se trata de cables de cobre aislados dentro de una cubierta protectora, con un número específico de trenzas por pie. STP se refiere a la cantidad de aislamiento alrededor de un conjunto de cables y, por lo tanto, a su inmunidad al ruido. Se utiliza en redes de ordenadores como Ethernet o Token Ring. Es más caro que la versión no apantallada o UTP.

* FTP, acrónimo de Foiled Twisted Pair o Par trenzado con pantalla global.

== Categorías ==

La especificación 568A Commercial Building Wiring Standard de la asociación Industrias Electrónicas e Industrias de la Telecomunicación (EIA/TIA) especifica el tipo de cable UTP que se utilizará en cada situación y construcción. Dependiendo de la velocidad de transmisión ha sido dividida en diferentes categorías:

'''Categoría 1:''' Hilo telefónico trenzado de calidad de voz no adecuado para las transmisiones de datos. Las características de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior a 1MHz.

'''Categoría 2: '''Cable par trenzado sin apantallar. Las características de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior de 4 MHz. Este cable consta de 4 pares trenzados de hilo de cobre.

'''Categoría 3:''' Velocidad de transmisión típica de 10 Mbps para Ethernet. Con este tipo de cables se implementa las redes [[Ethernet 10BaseT|Ethernet 10BaseT]]. Las características de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior de 16 MHz. Este cable consta de cuatro pares trenzados de hilo de cobre con tres entrelazados por pie.

'''Categoría 4: '''La velocidad de transmisión llega hasta 20 Mbps. Las características de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior de 20 MHz. Este cable consta de 4 pares trenzados de hilo de cobre.

'''Categoría 5: '''Es una mejora de la categoría 4, puede transmitir datos hasta 100[[Mbps|Mbps]] y las características de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior de 100 [[MHz|MHz]]. Este cable consta de cuatro pares trenzados de hilo de cobre.

'''Categoría 6:''' Es una mejora de la categoría anterior, puede transmitir datos hasta 1[[Gbps|Gbps]] y las características de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior a 250 MHz.

'''Categoría 7:''' Es una mejora de la categoría 6, puede transmitir datos hasta 10 Gbps y las características de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior a 600 MHz.

== Ventajas y desventajas ==

'''Ventajas:'''

* Bajo costo en su contratación.
* Alto número de estaciones de trabajo por segmento.
* Facilidad para el rendimiento y la solución de problemas.
* Puede estar previamente cableado en un lugar o en cualquier parte.

'''Desventajas:'''

* Altas tasas de error a altas velocidades.
* Ancho de banda limitado.
* Baja inmunidad al ruido.
* Baja inmunidad al efecto crosstalk.
* Alto coste de los equipos.
* Distancia limitada (100 metros por segmento).

== Variantes menores del cable par trenzado ==

Par trenzado cargado: Es un par trenzado al cual se le añade intencionadamente inductancia, muy común en las líneas de telecomunicaciones, excepto para algunas frecuencias. Los inductores añadidos son conocidos como bobinas de carga y reducen la distorsión.

Par trenzado sin carga: Los pares trenzados son a título individual en régimen de esclavo para aumentar la robustez del cable.<br>Cable trenzado de cinta: Es una variante del estándar de cable de cinta donde los conductores adyacentes están en modo esclavo y trenzados. Los pares trenzados son ligeramente esclavos unos de los otros en formato de cinta. Periódicamentes a lo largo de la cinta hay pequeñas secciones con no trenzados habilitados conectores y cabeceras pcb para ser terminadas usando la típica técnica de cable de cinta IDC.

== Véase también ==

*[[Cable coaxial]]
*[[Rj-45|RJ-45]]
*[[Hardware]]
*[[Puertos de la computadora|Puertos físicos de la computadora]]
*[[Periféricos]]

== Referencias ==

*[http://webuniversitario.ucol.mx/al972052/public_html/CABLE%20PAR%20TRENZADO.htm Cable de par trenzado]
*[http://www.zator.com/Hardware/H12_4_2.htm Instalación de par trenzado]
*[http://www.hispazone.com/Articulo/54/Cable-de-par-trenzado.html Guía sobre cable de par trenzado ]
*[https://community.fs.com/es/blog/patch-cable-vs-crossover-cable-what-is-the-difference.html ¿Cuál es la diferencia entre cable de red directo y cable de red cruzado?]

== Fuente ==
* J.Felix Rábago: ''Redes locales''.

[[Categoría: Hardware]]
[[Categoría: Redes informáticas]]

Switch

2020-05-28T03:23:00Z

Xaminn:

{{Objeto
|nombre= Conmutador o switch
|imagen=switch.jpg
|descripcion= Dispositivo digital de interconexión de redes de computadoras.
}}

'''Conmutador o switch'''. [[Dispositivo digital]] de lógica de interconexión de redes de computadores que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI. Su función es interconectar dos o más segmentos de red, de manera similar a los [[Puentes]] (bridges), pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MAC de destino de las tramas en la [[red]].

== Un conmutador en el centro de una Red en estrella ==

[[Image:Switch-Ethernet-Connection.jpg|thumb|left|111x79px|Switch-Ethernet-Connection.]]Los conmutadores se utilizan cuando se desea conectar múltiples redes, fusionándolas en una sola. Al igual que los puentes, dado que funcionan como un [[filtro]] en la red, mejoran el rendimiento y la seguridad de las [[LANs]] (Local Area Network- Red de Área Local).<br>

== Interconexión de conmutadores y puentes ==

Los puentes (bridges) y conmutadores (switches) pueden conectarse unos a los otros pero siempre hay que hacerlo de forma que exista un único camino entre dos puntos de la red. En caso de no seguir esta regla, se forma un bucle o loop en la red, que produce la transmisión infinita de tramas de un segmento al otro. Generalmente estos dispositivos utilizan el algoritmo de spanning tree para evitar bucles, haciendo la transmisión de datos de forma segura.

== Introducción al funcionamiento de los conmutadores ==

Los conmutadores poseen la capacidad de aprender y almacenar las direcciones de red de nivel 2 (direcciones MAC) de los dispositivos alcanzables a través de cada uno de sus puertos. Por ejemplo, un equipo conectado directamente a un puerto de un conmutador provoca que el conmutador almacene su dirección MAC. Esto permite que, a diferencia de los concentradores o [[Hubs]], la información dirigida a un dispositivo vaya desde el puerto origen al puerto de destino. En el caso de conectar dos conmutadores o un conmutador y un concentrador, cada conmutador aprenderá las direcciones MAC de los dispositivos accesibles por sus puertos, por lo tanto en el puerto de interconexión se almacenan las MAC de los dispositivos del otro conmutador.

== Bucles de red e inundaciones de tráfico ==

Como anteriormente se comentaba, uno de los puntos críticos de estos Equipos son los bucles (ciclos) que consisten en habilitar dos caminos diferentes para llegar de un equipo a otro a través de un conjunto de conmutadores. Los bucles se producen porque los conmutadores que detectan que un dispositivo es accesible a través de dos puertos emiten la [[Trama]] por ambos. Al llegar esta trama al conmutador siguiente, este vuelve a enviar la trama por los puertos que permiten alcanzar el equipo. Este proceso provoca que cada trama se multiplique de forma exponencial, llegando a producir las denominadas [[Inundaciones de la red]], provocando en consecuencia el fallo o caída de las comunicaciones.

== Clasificación de Switches ==

Atendiendo al método de direccionamiento de las tramas utilizadas:

===Store-and-Forward===

Los switches Store-and-Forward guardan cada trama en un buffer antes del intercambio de información hacia el puerto de salida. Mientras la trama está en el buffer, el switch calcula el CRC y mide el tamaño de la misma. Si el CRC falla, o el tamaño es muy pequeño o muy grande (un cuadro [[Ethernet]] tiene entre 64 bytes y 1518 bytes) la trama es descartada. Si todo se encuentra en orden es encaminada hacia el puerto de salida. Este método asegura operaciones sin error y aumenta la confianza de la red. Pero el tiempo utilizado para guardar y chequear cada trama añade un tiempo de demora importante al procesamiento de las mismas. La demora o delay total es proporcional al tamaño de las tramas: cuanto mayor es la trama, mayor será la demora.

===Cut-Through ===

Los Switches Cut-Through fueron diseñados para reducir esta latencia. Esos switches minimizan el delay leyendo sólo los 6 primeros bytes de datos de la trama, que contiene la dirección de destino MAC, e inmediatamente la encaminan. El problema de este tipo de switch es que no detecta tramas corruptas causadas por colisiones (conocidos como runts), ni errores de CRC. Cuanto mayor sea el número de colisiones en la red, mayor será el ancho de banda que consume al encaminar tramas corruptas. Existe un segundo tipo de switch cut-through, los denominados fragment free, fue proyectado para eliminar este problema. El switch siempre lee los primeros 64 bytes de cada trama, asegurando que tenga por lo menos el tamaño mínimo, y evitando el encaminamiento de runts por la red.

===Adaptative Cut-Through ===

Los switches que procesan tramas en el modo adaptativo soportan tanto store-and-forward como cut-through. Cualquiera de los modos puede ser activado por el administrador de la red, o el switch puede ser lo bastante inteligente como para escoger entre los dos métodos, basado en el número de tramas con error que pasan por los puertos. Cuando el número de tramas corruptas alcanza un cierto nivel, el switch puede cambiar del modo cut-through a store-and-forward, volviendo al modo anterior cuando la red se normalice. Los switches cut-through son más utilizados en pequeños grupos de trabajo y pequeños departamentos. En esas aplicaciones es necesario un buen volumen de trabajo o throughput, ya que los errores potenciales de red quedan en el nivel del segmento, sin impactar la red corporativa. Los switches store-and-forward son utilizados en redes corporativas, donde es necesario un control de errores.

== Forma de segmentación de las sub-redes ==

[[Image:Switch capa 2.jpeg|thumb|left|113x87px|Switch capa 2]]

===Switches de Capa 2 o Layer 2 Switches ===

Son los switches tradicionales, que funcionan como puentes multi-puertos. Su principal finalidad es dividir una LAN en múltiples dominios de colisión, o en los casos de las redes en anillo, segmentar la LAN en diversos anillos. Basan su decisión de envío en la dirección MAC destino que contiene cada trama. Los switches de nivel 2 posibilitan múltiples transmisiones simultáneas sin interferir en otras sub-redes. Los switches de capa 2 no consiguen, sin embargo, filtrar difusiones o broadcasts, multicasts (en el caso en que más de una sub-red contenga las estaciones pertenecientes al grupo multicast de destino), ni tramas cuyo destino aún no haya sido incluido en la tabla de direccionamiento.

===Switches de Capa 3 o Layer 3 Switches ===

[[Image:Switchcapa 3.jpeg|thumb|left|160x77px|Switch capa 3]]Son los switches que, además de las funciones tradicionales de la capa 2, incorporan algunas funciones de enrutamiento o routing, como por ejemplo la determinación del camino basado en informaciones de capa de red (capa 3 del modelo OSI), validación de la integridad del cableado de la capa 3 por checksum y soporte a los protocolos de routing tradicionales (RIP, OSPF, etc) Los switches de capa 3 soportan también la definición de redes virtuales (VLAN's), y según modelos posibilitan la comunicación entre las diversas VLAN's sin la necesidad de utilizar un router externo. Por permitir la unión de segmentos de diferentes dominios de difusión o broadcast, los switches de capa 3 son particularmente recomendados para la segmentación de redes LAN muy grandes, donde la simple utilización de switches de capa 2 provocaría una pérdida de rendimiento y eficiencia de la LAN, debido a la cantidad excesiva de broadcasts. Se puede afirmar que la implementación típica de un switch de capa 3 es más escalable que un router, pues éste último utiliza las técnicas de enrutamiento a nivel 3 y encaminamiento a nivel 2 como complementos, mientras que los switches sobreponen la función de enrutamiento encima del encaminamiento, aplicando el primero donde sea necesario. Básicamente, un switch Packet By Packet es un caso especial de switch Store-and-Forward pues, al igual que éstos, almacena y examina el paquete, calculando el CRC y decodificando la cabecera de la capa de red para definir su ruta a través del protocolo de enrutamiento adoptado.

===Layer-3 Cut-through ===

[[Image:Switch Layer 3 .jpeg|thumb|left|124x79px|Switch Layer 3]]Un switch Layer 3 Cut-Through (no confundir con switch Cut-Through), examina los primeros campos, determina la dirección de destino (a través de la información de los headers o cabeceras de capa 2 y 3) y, a partir de ese instante, establece una conexión punto a punto (a nivel 2) para conseguir una alta tasa de transferencia de paquetes. Cada fabricante tiene su diseño propio para posibilitar la identificación correcta de los flujos de datos. Como ejemplo, tenemos el "IP Switching" de Ipsilon, el "SecureFast Virtual Networking de Cabletron", el "Fast IP" de 3Com.

El único proyecto adoptado como un estándar de hecho, implementado por diversos fabricantes, es el MPOA (Multi Protocol Over ATM). El MPOA, en desmedro de su comprobada eficiencia, es complejo y bastante caro de implementar, y limitado en cuanto a backbones ATM. Además, un switch Layer 3 Cut-Through, a partir del momento en que la conexión punto a punto es establecida, podrá funcionar en el modo "Store-and-Forward" o "Cut-Through"

===Switches de Capa 4 o Layer 4 Switches ===

[[Image:Switch capa 4.jpeg|thumb|left|119x90px|Switch capa 4]]Están en el mercado hace poco tiempo y hay una controversia en relación con la adecuada clasificación de estos equipos. Muchas veces son llamados de Layer 3+ (Layer 3 Plus). Básicamente, incorporan a las funcionalidades de un switch de capa 3 la habilidad de implementar la políticas y filtros a partir de informaciones de capa 4 o superiores, como puertos TCP/UDP, SNMP, FTP, etc.

== Bibliografía ==

*Stallings, William (2004). Comunicaciones y Redes de Computadores. Prentice Hall. ISBN 84-205-4110-9. Comer, Douglas (2000). Redes Globales de Información con Internet y TCP/ IP. Prentice Hall. ISBN 968-880-541-6.

== Fuentes ==

*[https://medium.com/@xxxamin1314/switch-gigabit-vs-switch-fast-ethernet-cu%C3%A1l-es-la-diferencia-6b7282f78503 Switch Gigabit vs Switch Fast Ethernet: ¿Cuál es la diferencia?]

[[Category:Hardware]]
[[Categoría:Redes de computadoras]]
[[Category:Redes_informáticas]]

Switch

2020-05-28T03:19:04Z

Xaminn: /* Fuentes */ https://medium.com/@xxxamin1314/switch-gigabit-vs-switch-fast-ethernet-cu%C3%A1l-es-la-diferencia-6b7282f78503

{{Objeto
|nombre= Conmutador o switch
|imagen=switch.jpg
|descripcion= Dispositivo digital de interconexión de redes de computadoras.
}}

'''Conmutador o switch'''. [[Dispositivo digital]] de lógica de interconexión de redes de computadores que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI. Su función es interconectar dos o más segmentos de red, de manera similar a los [[Puentes]] (bridges), pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MAC de destino de las tramas en la [[red]].

== Un conmutador en el centro de una Red en estrella ==

[[Image:Switch-Ethernet-Connection.jpg|thumb|left|111x79px|Switch-Ethernet-Connection.]]Los conmutadores se utilizan cuando se desea conectar múltiples redes, fusionándolas en una sola. Al igual que los puentes, dado que funcionan como un [[filtro]] en la red, mejoran el rendimiento y la seguridad de las [[LANs]] (Local Area Network- Red de Área Local).<br>

== Interconexión de conmutadores y puentes ==

Los puentes (bridges) y conmutadores (switches) pueden conectarse unos a los otros pero siempre hay que hacerlo de forma que exista un único camino entre dos puntos de la red. En caso de no seguir esta regla, se forma un bucle o loop en la red, que produce la transmisión infinita de tramas de un segmento al otro. Generalmente estos dispositivos utilizan el algoritmo de spanning tree para evitar bucles, haciendo la transmisión de datos de forma segura.

== Introducción al funcionamiento de los conmutadores ==

Los conmutadores poseen la capacidad de aprender y almacenar las direcciones de red de nivel 2 (direcciones MAC) de los dispositivos alcanzables a través de cada uno de sus puertos. Por ejemplo, un equipo conectado directamente a un puerto de un conmutador provoca que el conmutador almacene su dirección MAC. Esto permite que, a diferencia de los concentradores o [[Hubs]], la información dirigida a un dispositivo vaya desde el puerto origen al puerto de destino. En el caso de conectar dos conmutadores o un conmutador y un concentrador, cada conmutador aprenderá las direcciones MAC de los dispositivos accesibles por sus puertos, por lo tanto en el puerto de interconexión se almacenan las MAC de los dispositivos del otro conmutador.

== Bucles de red e inundaciones de tráfico ==

Como anteriormente se comentaba, uno de los puntos críticos de estos Equipos son los bucles (ciclos) que consisten en habilitar dos caminos diferentes para llegar de un equipo a otro a través de un conjunto de conmutadores. Los bucles se producen porque los conmutadores que detectan que un dispositivo es accesible a través de dos puertos emiten la [[Trama]] por ambos. Al llegar esta trama al conmutador siguiente, este vuelve a enviar la trama por los puertos que permiten alcanzar el equipo. Este proceso provoca que cada trama se multiplique de forma exponencial, llegando a producir las denominadas [[Inundaciones de la red]], provocando en consecuencia el fallo o caída de las comunicaciones.

== Clasificación de Switches ==

Atendiendo al método de direccionamiento de las tramas utilizadas:

===Store-and-Forward===

Los switches Store-and-Forward guardan cada trama en un buffer antes del intercambio de información hacia el puerto de salida. Mientras la trama está en el buffer, el switch calcula el CRC y mide el tamaño de la misma. Si el CRC falla, o el tamaño es muy pequeño o muy grande (un cuadro [[Ethernet]] tiene entre 64 bytes y 1518 bytes) la trama es descartada. Si todo se encuentra en orden es encaminada hacia el puerto de salida. Este método asegura operaciones sin error y aumenta la confianza de la red. Pero el tiempo utilizado para guardar y chequear cada trama añade un tiempo de demora importante al procesamiento de las mismas. La demora o delay total es proporcional al tamaño de las tramas: cuanto mayor es la trama, mayor será la demora.

===Cut-Through ===

Los Switches Cut-Through fueron diseñados para reducir esta latencia. Esos switches minimizan el delay leyendo sólo los 6 primeros bytes de datos de la trama, que contiene la dirección de destino MAC, e inmediatamente la encaminan. El problema de este tipo de switch es que no detecta tramas corruptas causadas por colisiones (conocidos como runts), ni errores de CRC. Cuanto mayor sea el número de colisiones en la red, mayor será el ancho de banda que consume al encaminar tramas corruptas. Existe un segundo tipo de switch cut-through, los denominados fragment free, fue proyectado para eliminar este problema. El switch siempre lee los primeros 64 bytes de cada trama, asegurando que tenga por lo menos el tamaño mínimo, y evitando el encaminamiento de runts por la red.

===Adaptative Cut-Through ===

Los switches que procesan tramas en el modo adaptativo soportan tanto store-and-forward como cut-through. Cualquiera de los modos puede ser activado por el administrador de la red, o el switch puede ser lo bastante inteligente como para escoger entre los dos métodos, basado en el número de tramas con error que pasan por los puertos. Cuando el número de tramas corruptas alcanza un cierto nivel, el switch puede cambiar del modo cut-through a store-and-forward, volviendo al modo anterior cuando la red se normalice. Los switches cut-through son más utilizados en pequeños grupos de trabajo y pequeños departamentos. En esas aplicaciones es necesario un buen volumen de trabajo o throughput, ya que los errores potenciales de red quedan en el nivel del segmento, sin impactar la red corporativa. Los switches store-and-forward son utilizados en redes corporativas, donde es necesario un control de errores.

== Forma de segmentación de las sub-redes ==

[[Image:Switch capa 2.jpeg|thumb|left|113x87px|Switch capa 2]]

===Switches de Capa 2 o Layer 2 Switches ===

Son los switches tradicionales, que funcionan como puentes multi-puertos. Su principal finalidad es dividir una LAN en múltiples dominios de colisión, o en los casos de las redes en anillo, segmentar la LAN en diversos anillos. Basan su decisión de envío en la dirección MAC destino que contiene cada trama. Los switches de nivel 2 posibilitan múltiples transmisiones simultáneas sin interferir en otras sub-redes. Los switches de capa 2 no consiguen, sin embargo, filtrar difusiones o broadcasts, multicasts (en el caso en que más de una sub-red contenga las estaciones pertenecientes al grupo multicast de destino), ni tramas cuyo destino aún no haya sido incluido en la tabla de direccionamiento.

===Switches de Capa 3 o Layer 3 Switches ===

[[Image:Switchcapa 3.jpeg|thumb|left|160x77px|Switch capa 3]]Son los switches que, además de las funciones tradicionales de la capa 2, incorporan algunas funciones de enrutamiento o routing, como por ejemplo la determinación del camino basado en informaciones de capa de red (capa 3 del modelo OSI), validación de la integridad del cableado de la capa 3 por checksum y soporte a los protocolos de routing tradicionales (RIP, OSPF, etc) Los switches de capa 3 soportan también la definición de redes virtuales (VLAN's), y según modelos posibilitan la comunicación entre las diversas VLAN's sin la necesidad de utilizar un router externo. Por permitir la unión de segmentos de diferentes dominios de difusión o broadcast, los switches de capa 3 son particularmente recomendados para la segmentación de redes LAN muy grandes, donde la simple utilización de switches de capa 2 provocaría una pérdida de rendimiento y eficiencia de la LAN, debido a la cantidad excesiva de broadcasts. Se puede afirmar que la implementación típica de un switch de capa 3 es más escalable que un router, pues éste último utiliza las técnicas de enrutamiento a nivel 3 y encaminamiento a nivel 2 como complementos, mientras que los switches sobreponen la función de enrutamiento encima del encaminamiento, aplicando el primero donde sea necesario. Básicamente, un switch Packet By Packet es un caso especial de switch Store-and-Forward pues, al igual que éstos, almacena y examina el paquete, calculando el CRC y decodificando la cabecera de la capa de red para definir su ruta a través del protocolo de enrutamiento adoptado.

===Layer-3 Cut-through ===

[[Image:Switch Layer 3 .jpeg|thumb|left|124x79px|Switch Layer 3]]Un switch Layer 3 Cut-Through (no confundir con switch Cut-Through), examina los primeros campos, determina la dirección de destino (a través de la información de los headers o cabeceras de capa 2 y 3) y, a partir de ese instante, establece una conexión punto a punto (a nivel 2) para conseguir una alta tasa de transferencia de paquetes. Cada fabricante tiene su diseño propio para posibilitar la identificación correcta de los flujos de datos. Como ejemplo, tenemos el "IP Switching" de Ipsilon, el "SecureFast Virtual Networking de Cabletron", el "Fast IP" de 3Com.

El único proyecto adoptado como un estándar de hecho, implementado por diversos fabricantes, es el MPOA (Multi Protocol Over ATM). El MPOA, en desmedro de su comprobada eficiencia, es complejo y bastante caro de implementar, y limitado en cuanto a backbones ATM. Además, un switch Layer 3 Cut-Through, a partir del momento en que la conexión punto a punto es establecida, podrá funcionar en el modo "Store-and-Forward" o "Cut-Through"

===Switches de Capa 4 o Layer 4 Switches ===

[[Image:Switch capa 4.jpeg|thumb|left|119x90px|Switch capa 4]]Están en el mercado hace poco tiempo y hay una controversia en relación con la adecuada clasificación de estos equipos. Muchas veces son llamados de Layer 3+ (Layer 3 Plus). Básicamente, incorporan a las funcionalidades de un switch de capa 3 la habilidad de implementar la políticas y filtros a partir de informaciones de capa 4 o superiores, como puertos TCP/UDP, SNMP, FTP, etc.

== Bibliografía ==

*Stallings, William (2004). Comunicaciones y Redes de Computadores. Prentice Hall. ISBN 84-205-4110-9. Comer, Douglas (2000). Redes Globales de Información con Internet y TCP/ IP. Prentice Hall. ISBN 968-880-541-6.

== Fuentes ==

*[https://medium.com/@xxxamin1314/switch-gigabit-vs-switch-fast-ethernet-cu%C3%A1l-es-la-diferencia-6b7282f78503 Wikipedia]

[[Category:Hardware]]
[[Categoría:Redes de computadoras]]
[[Category:Redes_informáticas]]