asignatura:sistemas de comunicación docente: ing. jorge

Asignatura:Sistemas de Comunicación

Docente: Ing. Jorge Jaramillo

Semestre: Cuarto

2 Ing. Jorge Jaramillo Alba

G U I A D E E S T U D I O S

CARRERA: TECNOLOGIA SUPERIOR EN REDES Y TELECOMUNICACIONES

NIVEL: Tecnológico TIPO DE CARRERA: Tradicional

NOMBRE DE LA ASIGNATURA: SISTEMAS DE COMUNICACIÓN

CÓDIGO DE LA ASIGNATURA: RT-S4-SICO

PRE – REQUISITO: ARQUITECTURA DE REDES CO – REQUISITO: N/A

TOTAL HORAS: Teoría _54_ Práctica _36_ Trabajo independiente _40_

NIVEL: CUARTO PERIODO ACADÉMICO: NOVIEMBRE 2019 – ABRIL 2020

MODALIDAD: Presencial

DOCENTE RESPONSABLE: ING. JORGE ANDRES JARAMILLO ALBA

Copyright©2020 Instituto Superior Tecnológico Ismael Pérez Pazmiño. All rights reserved.

Sistemas de Comunicación

3

INDICE

Presentación…………………………………………………………………………….

4

Syllabus…………………………………………………………………………………

5

Orientaciones……………………………………………………………………………

13

Desarrollo de Actividades:

Unidad Didáctica 1………………….………………...…...……………………………….

15


41


60


PRESENTACIÓN

Con la finalidad de afianzar los conocimientos de cada una de las asignaturas

correspondientes al estudio de la carrera de Tecnología Superior en Redes y

Telecomunicaciones, se han desarrollado un conjunto de guías de estudio, las mismas

que van a fomentar y cimentar los conocimientos que el estudiante debe adquirir,

específicamente en este documento, acerca de Sistemas de Comunicación.

El estudio de Sistemas de Comunicación, implica el aprendizaje de conocimientos y

habilidades sobre la arquitectura, topología y diseño de sistemas de

telecomunicaciones que permiten, entre otras cosas, el planteamiento de proyectos

basados en estándares documentales de proyecto de redes.

El objetivo de esta asignatura es determinar los dispositivos de conexión adecuados

para la implementación de una red de telecomunicaciones mediante la especificación

de los componentes y procesos basados en estándares documentales que permitan

una red de computadores con altas tasas de transferencias de manera responsable y

fiable, para lo cual dividiremos el contenido temático en tres temas principales que

son:

TEMA I: Arquitectura de los Sistemas de Comunicación, que permitirá caracterizar la

arquitectura de los sistemas de comunicación mediante el estudio de definiciones y

componentes que permitan la identificación de los principales componentes para su

estructuración.

TEMA II: Topología de los Sistemas de Comunicación, mediante el cual se identificará

las topologías de los sistemas de comunicación analizando sus las estructuras y

formas que permitan la definición de la más adecuada para una red de computadoras

fiable.

TEMA III: Diseño de Sistemas de Telecomunicaciones, donde se diseñará sistemas

de telecomunicaciones mediante la selección de dispositivos adecuados que permitan

la estructuración de redes de computadoras confiables y seguras.


5

SYLLABUS DE LA ASIGNATURA

I. DATOS INFORMATIVOS

NOMBRE DE LA CARRERA: Tecnología Superior en Redes y Telecomunicación

ESTADO DE LA CARRERA: Vigente _X_ No vigente solo para registro de títulos _

NIVEL: Tecnológico

TIPO DE CARRERA: Tradicional

NOMBRE DE LA SIGNATURA: Sistemas de Comunicación

CÓD. ASIGNATURA: RT-S4-SICO

PRE – REQUISITO: Arquitectura de Redes

CO – REQUISITO: Ninguno

TOTAL HORAS: 130

Componente docencia: 54

Componente de prácticas de aprendizaje: 36

Componente de aprendizaje autónomo: 40

SEMESTRE: CUARTO PARALELO: A

PERIODO ACADÉMICO: noviembre 2019 – abril 2020 (IIPA 2019)

MODALIDAD: Presencial

DOCENTE RESPONSABLE: Ing. Jorge Andrés Jaramillo Alba

II. FUNDAMENTACIÓN

Los sistemas de comunicaciones son el soporte en la velocidad de la información y

comunicación. A través de la asignatura se realiza el estudio y tratamiento de las

señales que intervienen en los Sistemas de Comunicaciones, donde se mostrarán las

ventajas de los sistemas tales como: facilidad de procesamiento, facilidad de

multicanalización e inmunidad al ruido, en el presente curso se abarcan las técnicas

de transmisión y recepción por Microondas y Satélite incluyendo transmisión digital y

radio digital; aplicaciones de transmisión digital; se tratan también las líneas de

transmisión como medio de la propagación de la información y los principios de la

radicación y propagación electromagnética haciendo énfasis en las ondas de radio

Las telecomunicaciones cubren la necesidad de la sociedad de intercambiar y acceder

a información de voz, datos y video sin importar la distancia, en el menor tiempo

posible y sin alteraciones. Hoy en día, la actividad empresarial y la interactividad de

las aplicaciones existentes, como sistemas de intercambio de información, redes

sociales, blogs, entre otras, requieren de una infraestructura sólida y que funcione

ininterrumpidamente.

Los sistemas de telecomunicaciones actuales están conformados por redes de

comunicaciones ópticas, redes inalámbricas de diferentes tecnologías (WiFi, WiMax,

etc.), satelitales, celulares (GSM, LTE, etc.), de microondas, de broadcast de radio y


televisión, de telemedicina, de telecontrol, y todas las demás que aparezcan en el

futuro.

En base a lo anteriormente expuesto el problema que resuelve la asignatura es la

necesidad de definir los dispositivos de comunicación adecuados para la conexión de

redes de telecomunicaciones, siendo el objeto de estudio los Sistemas de

Comunicación, y su objetivo determinar los dispositivos de conexión adecuados para

la implementación de una red de telecomunicaciones mediante la especificación de

los componentes y procesos basados en estándares documentales que permitan una

red de computadores con altas tasas de transferencias de manera responsable y

fiable.

III. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Caracterizar la arquitectura de los sistemas de comunicación mediante el

estudio de definiciones y componentes que permitan la identificación de los

principales componentes para su estructuración de forma responsable.

• Identificar las topologías de los sistemas de comunicación analizando sus las

estructuras y formas que permitan la definición de la más adecuada para una

red de computadoras de manera responsable.

• Diseñar sistemas de telecomunicaciones mediante la selección de dispositivos

adecuados que permitan la estructuración de redes de computadoras seguras

de manera creativa.

IV. CONTENIDOS

Sistema General de conocimientos

Unidad I: Arquitectura de los Sistemas de Comunicación

Unidad II: Topologías de los Sistemas de Comunicación

Unidad III: Diseño de Sistemas de Comunicación

Sistema General de Habilidades

Unidad I: Caracterizar la arquitectura de los sistemas de comunicación.

Unidad II: Identificar las topologías de los sistemas de comunicación.

Unidad III: Diseñar sistemas de telecomunicaciones.

Sistema General de Valores

Unidad I: Responsabilidad en la caracterización de la arquitectura de los sistemas de

comunicación.

Unidad II: Responsabilidad en la identificación de topologías de los sistemas de

comunicación.

Unidad III: Creatividad en el diseño de sistemas de comunicación


7

V. PLAN TEMÁTICO

DESARROLLO DEL PROCESO CON TIEMPO EN HORAS

TEMAS DE LA

ASIGNATURA

C CP S CE T L E THP TI THA

Arquitectura de

los Sistemas de

Comunicación

18 - - - 4 - 2 24 12 40

Topología de

los Sistemas de

Comunicación

14 8 - - 4 - 2 28 12 40

Diseño de

Sistemas de

Telecomunicaci

ón

8 22 - - 4 - 4 38 16 50

EXAMEN FINAL - -

Total de horas 40 30 - - 12 - 8 90 40 130

Leyenda:

C – Conferencias.

S – Seminarios.

CP – Clases prácticas.

CE – Clase encuentro.

T – Taller.

L – Laboratorio.

E - Evaluación.

THP – Total de horas presenciales.

TI – Trabajo independiente.

THA – Total de horas de la asignatura.

VI. SISTEMA DE CONTENIDOS POR UNIDADES DIDÁCTICAS

Unidad I: Arquitectura de los Sistemas de Comunicación.

Objetivo: Caracterizar la arquitectura de los sistemas de comunicación mediante el

estudio de definiciones y componentes que permitan la identificación de los principales

componentes para su estructuración de forma responsable.


Sistema de

conocimientos

Sistema de habilidades Sistema de Valores

• Conceptos de

arquitectura estructurada

• Elementos de la

arquitectura OSI

• Interfaces y Servicios

• Primitivas de servicios

• Características generales

de los niveles del modelo

OSI

• Otras Arquitecturas de

Red

• Introducción a las

arquitecturas de redes de

área local.

• Definir lo que es una

arquitectura

estructurada.

• Identificar los

elementos de la

arquitectura OSI.

• Describir las interfaces

y servicios OSI.

• Analizar las primitivas

de servicio.

• Describir las

características de los

niveles del modelo OSI.

• Analizar otras

arquitecturas de red.

• Describir las

arquitecturas de redes

de área local.

• Responsabilidad en

la caracterización de

la arquitectura de los

sistemas de

comunicación.

Unidad II: Topologías de los Sistemas de Comunicación.

Objetivo: Identificar las topologías de los sistemas de comunicación analizando sus

las estructuras y formas que permitan la definición de la más adecuada para una red

de computadoras de manera responsable.

Sistema de

conocimientos


• Cableado estructurado

• Estándares

• Cableado vertical

• Cableado Horizontal

• Analizar los elementos

del cableado

estructurado.

• Definir los estándares

para cableado

estructurado.

• Identificar las formas y

componentes del

cableado vertical.

• Identificar las formas y

componentes del

cableado horizontal.

• Responsabilidad en

la identificación de

topologías de los

sistemas de

comunicación.


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Unidad III: Diseño de Sistemas de Comunicación.

Objetivo: Diseñar sistemas de telecomunicaciones mediante la selección de

dispositivos adecuados que permitan la estructuración de redes de computadoras

seguras de manera creativa.

Sistema de

conocimientos


• Diseño de Redes LAN.

• Diseño de Redes MAN.

• Diseño de Redes WAN.

• Diseño de Redes PAN.

• Diseñar redes LAN.

• Diseñar redes MAN.

• Diseñar redes WAN.

• Diseñar redes PAN.

• Creatividad en el

diseño de sistemas

de comunicación.

VII. ORIENTACIONES METODOLÓGICAS Y DE ORGANIZACIÓN DE LA

ASIGNATURA.

• En cada período de clase se presentará el tema, exponiendo el objetivo específico

y las habilidades que se desea alcanzar.

• Mediante el autoaprendizaje (exploraciones) se invita a descubrir conceptos y

patrones por su propia cuenta, a menudo aprovechando el poder de la tecnología.

• Se realizarán Actividades en equipo, motivando al estudiante a pensar, hablar y

escribir soluciones en un ambiente de aprendizaje de mutuo apoyo.

• Todo estudiante recopilará las investigaciones y ejercicios realizados debidamente

clasificados e indexados como material bibliográfico de apoyo en un portafolio.

• Métodos

o Analítico-Sintético: para la descomposición del objeto de estudio en sus

partes para estudiarlas de forma individual y luego integrarlas para su

análisis como un todo.

o Problémico: se planteará escenarios problémicos, los cuales el estudiante

deberá resolver aplicando conocimientos específicos.

• Técnicas activas

o Conferencia participativa

o Generación de ideas

o Solución de problemas

o Trabajos Grupales

o Clases Practicas

VIII. RECURSOS DIDÁCTICOS

Básicos: marcadores, borrador, pizarra de tiza líquida.

Audiovisuales: Computador, proyector, celulares inteligentes, tabletas, laptops y

laboratorio de computación.


Técnicos: Materiales de apoyo complementarios, Sistemas de ejercicios de

aplicación práctica, Documentos de apoyo, Separatas, texto básico, guías de

observación, tesis que reposan en biblioteca.

IX. SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA

El sistema de evaluación será sistemático y participativo, con el objetivo de adquirir

las habilidades y destrezas cognitivas e investigativas que garanticen la calidad e

integridad de la formación profesional.

Para la respectiva evaluación se valorará la gestión de aprendizaje propuestos por el

docente, la gestión de la práctica y experimentación de los estudiantes, y la gestión

de aprendizaje que los estudiantes propondrán mediante la investigación.

Se tomó como referencia el Reglamento del Sistema Interno de Evaluación Estudiantil

para proceder a evaluar la asignatura, de esta manera se toma como criterio de

evaluación la valoración de conocimientos adquiridos y destrezas evidenciadas dentro

del aula de clases en relación a la labor que un auditor de sistemas realiza.

Cada alumno deberá demostrar lo aprendido en cada una de las unidades

académicas, y de esta manera esté apto para desenvolvimiento profesional.

Por ello desde el primer día de clases, se presentará las unidades didácticas y los

criterios de evaluación del proyecto final. Se determinará el objeto de estudio, que en

este caso son los Sistemas de Comunicación.

Se explica a los estudiantes que el semestre se compone de dos parciales con una

duración de diez semanas de clases cada una, en cada parcial se evaluará sobre

cinco puntos las actividades diarias de las clases, trabajos autónomos, trabajos de

investigación, actuaciones en clases y talleres; sobre dos puntos un examen de parcial

que se tomará en la semana diez y semana veinte. De esta manera cada parcial tendrá

una nota total de siete puntos como máximo.

El examen final se llevará a cabo mediante la ejecución de un proyecto integrador de

asignaturas y tiene una valoración de tres puntos. Por consiguiente, el alumno podrá

obtener una nota total de diez puntos.

El proyecto integrador del presente semestre corresponde a la Administración de red

aplicando políticas de seguridad para las instituciones públicas y privadas.

Por tal motivo, la asignatura Sistemas de Comunicación contribuirá en el proyecto

integrador mediante el desarrollo de la documentación del proyecto aplicando

metodologías adecuadas.


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Los parámetros de evaluación del presente proyecto o actividad de vinculación de la

asignatura, se clasifican en parámetros generales que serán los mismos en todas las

asignaturas y en parámetros específicos que corresponde únicamente a la asignatura;

la cual se detallan a continuación:

Parámetros Generales

- Dominio de Contenidos 0.50

- Redacción y Coherencia del artículo científico 0.50

TOTAL 1,00

Parámetros Específicos

- Selección adecuada de la metodología 0.50

- Correcta descripción de las fases del proyecto 0.75

- Detalle de las actividades en cada fase del proyecto 0.75

TOTAL 2,00

Una vez que el estudiante exponga su proyecto integrador y defienda las preguntas

propuestas por el tribunal, será notificado en ese momento la nota obtenida y se

procederá a la respectiva firma de constancia.

Dentro de las equivalencias de notas se clasifican de la siguiente manera:

➢ 10,00 a 9,50: Excelente

➢ 9,49 a 8,50: Muy bueno

➢ 8,49 a 8,00: Bueno

➢ 7,99 a 7,00: Aprobado

➢ 6,99 a menos: Reprobado

Los estudiantes deberán alcanzar un puntaje mínimo de 7,00 puntos para aprobar la

asignatura, siendo de carácter obligatorio la presentación del proyecto integrador.

Si el estudiante no alcance los 7,00 puntos necesarios para aprobar la asignatura,

deberá presentarse a un examen supletorio en la cual será evaluado sobre diez puntos

y equivaldrá el 60% de su nota final, el 40% restante corresponde a la nota obtenida

en acta final ordinaria de calificaciones.

Aquellos estudiantes que no podrán presentarse al examen de recuperación son

quienes estén cursando la asignatura por tercera ocasión, y aquellos que no hayan

alcanzado la nota mínima de 2,50/10 en la nota final.


El estudiante no conforme con la nota del proyecto integrador podrá solicitar mediante

oficio una recalificación y obtendrá respuesta del mismo en un plazo no mayor a tres

días hábiles.

El docente tendrá un plazo de 48 horas para socializar las calificaciones obtenidas

luego se asentará en las actas finales y se procederá a recoger la firma de los

estudiantes.

Los proyectos presentados serán sometidos a mejoras o corrección si el caso lo

amerita con la finalidad de ser presentadas en la feria de proyectos científicos que el

Instituto Tecnológico Superior Ismael Pérez Pazmiño lanzará cada año.

X. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA Y COMPLEMENTARIA

➢ Jaramillo, J. Guía de estudio de Sistemas de Comunicación. Ecuador. Ed:

Instipp.-2019.-92 p.

➢ Redes de Comunicación: Conceptos Fundamentales y Arq. Básicas. A. León-

García e I. Widjaja. Ed. McGraw Hill, 2002

➢ Behrouz A. Forouzan, Transmisión de Datos y Redes de Comunicaciones (2ª

edición). Mc.Graw-Hill, 2002


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ORIENTACIONES PARA EL USO DE LA GUÍA DE ESTUDIOS

Antes de empezar con nuestro estudio, debes tomar en cuenta lo siguiente:

1. Todos los contenidos que se desarrollen en la asignatura contribuyen a tu

desarrollo profesional, ética investigativa y aplicación en la sociedad.

2. El trabajo final de la asignatura será con la aplicación de la metodología de

investigación científica.

4. En todo el proceso educativo debes cultivar el valor de la constancia porque no

sirve de nada tener una excelente planificación y un horario, si no eres persistente.

5. Para aprender esta asignatura no memorices los conceptos, relaciónalos con la

realidad y tu contexto, así aplicarás los temas significativos en tu vida personal y

profesional.

6. Debes leer el texto básico y la bibliografía que está en el syllabus sugerida por el

docente, para aprender los temas objeto de estudio.

7. En cada tema debes realizar ejercicios, para ello debes leer el texto indicado para

después desarrollar individual o grupalmente las actividades.

8. A continuación, te detallo las imágenes que relacionadas a cada una de las

actividades:

Imagen Significado

Sugerencia

Talleres

Reflexión


Subir Tareas al Aula

Virtual Amauta

Apunte clave

Foro

Resumen

Evaluación

9. Ánimo, te damos la bienvenida a este nuevo periodo académico.


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DESARROLLO DE ACTIVIDADES

Unidad Didáctica I

Título de la Unidad Didáctica I:

Arquitectura de los Sistemas de Comunicación

Introducción de la Unidad Didáctica I:

Una arquitectura es un conjunto de reglas que gobierna la interconexión y la

interacción de los componentes de una red, incluyendo los formatos que deben tener

los datos que se transportarán por la red, protocolos y estructuras lógicas para las

funciones de las comunicaciones efectivas entre los sistemas de procesos de datos

conectados a la red.

Objetivo de la Unidad Didáctica I:

Caracterizar los sistemas operativos y su historia mediante sus orígenes y evolución

a la par de los avances tecnológicos que permita la identificación del sistema más

adecuado para una red de computadoras con responsabilidad.

Organizador Gráfico de la Unidad didáctica I:


Otras Arquitecturas

Modelo Osi

Arquitectura Estructurada


Actividades de aprendizaje de la Unidad Didáctica I:

Actividad de Aprendizaje 1 de la Unidad Didáctica I:

Arquitectura Estructurada

Al hablar de redes y de comunicaciones entre ordenadores resultan fundamentales 2

conceptos: Protocolos y Arquitectura de comunicación.

Los protocolos se utilizan para la comunicación entre entidades de diferentes

sistemas. Ejemplos de entidades son programas de aplicación de usuario, paquetes

de transferencia de ficheros, sistemas de manejo de BD y terminales. Ejemplo de

sistemas son ordenadores, terminales y sensores remotos. Podemos decir, que una

entidad es algo capaz de enviar o de recibir información y un sistema es un objeto que

contiene una o más entidades. Para que 2 entidades puedan comunicarse han de

hablar el mismo idioma, mediante una serie de convenciones entre estas, a este

conjunto de convenciones se le denomina protocolo, que puede definirse como el

conjunto de reglas que gobiernan el intercambio de datos entre 2 entidades.

Los protocolos se utilizan para la comunicación entre entidades de

diferentes sistemas.

Debido a la complejidad que requiere la comunicación entre 2 entidades de diferentes

sistemas, encontramos implementadas las funciones de comunicación mediante un

conjunto de protocolos estructurados. Esta organización de los protocolos se realiza

mediante capas o niveles con objeto de simplificar su diseño. El propósito de cada

capa es ofrecer ciertos servicios a las capas superiores.

La capa n en una máquina conversa con la capa n de la otra máquina. Las reglas y

convecciones utilizadas en la conversación se conocen como protocolo de la capa n.

A las entidades de una misma capa correspondiente a máquinas diferentes se le

denomina procesos pares.

En la realidad, la transferencia de datos desde una capa n de una máquina a la capa

n de otra máquina no se realiza directamente, sino que los datos son pasados a la

capa inmediatamente inferior de la máquina y así sucesivamente hasta llegar a la capa

1, donde nos encontramos el medio físico, por donde se realiza la comunicación con

la otra máquina.

Entre cada par de capas adyacentes hay una interfaz, la cual define los servicios y

operaciones primitivas que la capa inferior ofrece a la superior. Al conjunto de capas

con las interfaces y protocolos recibe el nombre de arquitectura de la red.


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Arquitecturas de Red

Las redes se organizan en una serie de capas o niveles con objeto de reducir la

complejidad de su diseño.

Entendemos por arquitectura de red, al conjunto de capas y protocolos que

constituyen el sistema de comunicaciones al completo, incluyendo tanto la red como

los sistemas finales.

Las capas están jerarquizadas, de modo que cada capa se construye sobre su

predecesora. La misión de cada capa es proveer servicios a las capas superiores de

forma transparente, es decir, sin que estas tengan que conocer cómo se llevan a cabo

esos servicios. De esta forma, cada capa debe ocuparse exclusivamente de su nivel

inmediatamente inferior, a quien solicita servicios, y de su nivel inmediatamente

superior, a quien ofrece servicios de forma transparente.

En una red, cada dispositivo implementa un cierto número de capas. Generalmente,

los sistemas finales implementan todas las capas mientras que los diferentes sistemas

intermedios las implementan hasta un determinado nivel.

Un protocolo es un conjunto de reglas que gobiernan el intercambio de información

entre capas idénticas de dispositivos diferentes.

Finalmente, se denomina interfaz al conjunto de reglas que gobiernan el intercambio

de información entre capas diferentes de un mismo dispositivo.

Existen principalmente dos modelos para describir una arquitectura red:

El modelo de referencia OSI (Open System Interconnection - Interconexión de

Sistemas Abiertos)

Es una normativa de la Organización Internacional de Normalización (ISO).

Es una arquitectura de red estándar, compuesta por 7 capas.

Tiene como objetivo establecer un marco de referencia para la definición de

arquitecturas en la interconexión de los sistemas de comunicaciones.

El modelo de referencia TCP/IP

También llamado Modelo de Internet. Es el utilizado en la práctica para describir

arquitecturas de red en Internet. Ha sido estandarizado por el organismo IETF

(Internet Engineering Task Force).

En este caso la arquitectura de red está compuesta por 4 capas.


Investigue acerca de los diversos protocolos existentes en

telecomunicaciones


Modelo de referencia tcp/ip

Actualmente, la arquitectura TCP/IP es el estandarte del mundo de las redes de

computadores y el que especifica los diferentes protocolos asignados a cada capa.

Cuando se creó Internet había muchos más modelos de redes. Eso originaba muchos

problemas, ya que cada una tenía sus propias reglas de estandarización. Sin

embargo, a mediados de los 80 el modelo OSI (que se analizará mas adelante) de

ISO estandarizó los diferentes protocolos, que más tarde se transformó en TCP/IP.

Hoy en día es la más usada por mucho.

Su nombre proviene de sus dos protocolos más importantes, que a la vez dan nombre

a su capa. El Internet Protocol o IP, que da nombre a la capa de red, y el Transmission

Control Protocol o TCP, que da nombre a la capa de Transporte.

La comunicación entre los diferentes niveles se realiza de forma horizontal (ver imagen

2) o lo que es lo mismo, host to host. Es decir, que el contenido del nivel 4, el de

transporte, solamente lo leerá el nivel 4 de la máquina receptora del mensaje. Todos

los routers, switches, hubs, etc que se encuentren entre medio trabajarán a niveles

inferiores y NO LEERÁN NI TOCARÁN dicha cabecera. Si entendiste el apartado

anterior verás que es obvio lo que digo.

Capas del modelo tcp/ip

El hecho de que el TCP/IP provenga del OSI de ISO determina en gran medida

cuantas capas tiene dicho modelo, como veremos más adelante cuando los

comparemos.Son 4 y su arquitectura tcp/ip queda determinada de la siguiente forma:

Figura 1: Modelo TCP/IP


19

Tabla 1: Capas del Modelo TCP/IP

Capa Descripción

Acceso a la

Red

Abarca la capa física y de enlace de datos del modelo OSI. Permite enviar

paquetes IP a otros sistemas directamente conectados mediante un

enlace físico real.

Internet Servicio de transferencia de paquetes IP extremo a extremo (de sistema

final a sistema final).

Transporte Servicio de comunicación extremo a extremo entre aplicaciones. Existen

dos protocolos principales de transporte: TCP y UDP.

Aplicación Ofrece a las aplicaciones la posibilidad de acceder a los servicios de las

demás capas.

Maneja protocolos de alto nivel como HTTP, SMTP o FTP.

Profundice mediante una investigación sobre la actualidad del Modelo

Tcp/Ip


Modelo de referencia OSI

El modelo de interconexión de sistemas abiertos, también llamado OSI (en inglés open

system interconnection) es el modelo de red descriptivo propuesto por la Organización

Internacional para la Estandarización (ISO) en el año 1977 y aprobado en el año 1984.

Es una normativa formada por siete capas que define las diferentes fases por las que

deben pasar los datos para viajar de un dispositivo a otro sobre una red de

comunicaciones.

Constituye por tanto un marco de referencia para la definición de arquitecturas de

interconexión de sistemas de comunicaciones.

En este estándar no se define una implementación de una arquitectura de red, sino

que se establece un modelo sobre el cual comparar otras arquitecturas y protocolos.

El modelo OSI establece una arquitectura jerárquica estructurada en 7 capas. La idea

es descomponer el proceso complejo de la comunicación en varios problemas más

sencillos y asignar dichos problemas a las distintas capas, de forma que una capa no

tenga que preocuparse por lo que hacen las demás. Según la estructura jerárquica,

cada capa realiza servicios para la capa inmediatamente superior, a la que devuelve

los resultados obtenidos, y a su vez demanda servicios a la capa inmediatamente

inferior.


El modelo OSI está construido en 7 capas:

Figura 2: Modelo OSI

Tabla 2: Capas del Modelo OSI

Capa Descripción

Física Se encarga de la transmisión y recepción de unidades básicas de

información (bits) sobre líneas físicas de transmisión.

Enlace de

Datos

Su misión es la de transferir bloques de datos de forma fiable entre

sistemas que se encuentren directamente conectados.

Red Proporciona el servicio de transferencia de datos entre sistemas no

directamente conectados.

Transporte Servicio de transferencia fiable extremo a extremo (de sistema final a

sistema final).

Sesión Permite mantener y controlar el diálogo establecido entre dos

aplicaciones.

Presentación Se encarga de la representación de la información.

Aplicación Ofrece a las aplicaciones la posibilidad de acceder a los servicios de las

demás capas.

Desarrolle un cuadro comparativo entre el Modelo Tcp/Ip y el Modelo OSI


Elementos de la Arquitectura OSI

Niveles del modelo OSI

En la vida real, las 7 capas del modelo OSI están normalmente construidas como una

combinación de:

1. Sistema Operativo (Windows, Linux, MacOS, entre otros).


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2. Aplicaciones (navegador, cliente de correo, servidor web).

3. Protocolos de transporte y de red (TCP/IP, IPX/SPX, SNA).

4. Hardware y software que colocan la señal en el cable conectado al computador

(tarjeta de red y controladores).

Figura 3: Niveles del Modelo OSI

Servicios, Interfaces y Protocolos

El modelo OSI distingue entre Servicios, es decir las funciones que hace la capa;

Interfaces, como las capas “vecinas” pueden solicitar o brindar servicios; y Protocolos,

aquellas reglas para que las capas “pares” se comuniquen entre sí.

Otras personas incluyen la “interfaz” y el “protocolo” del modelo OSI como parte del

Protocolo. El protocolo provee un servicio de comunicaciones que elementos (objetos)

con un nivel más alto en el modelo de capas (como los procesos de aplicaciones o

protocolos de más alto nivel) utilizan para intercambiar mensajes.

En este caso, cada protocolo define dos interfaces diferentes

• Una interfaz de servicio hacia otros objetos dentro del mismo computador que

desean utilizar el servicio de comunicaciones del protocolo. Esta interfaz define

las operaciones que los objetos locales pueden solicitar al protocolo (es la

interfaz de OSI).

• Una interfaz entre pares (peer-to-peer). Define la forma y el significado de los

mensajes intercambiados entre implementaciones del mismo protocolo


Figura 4: Interfaces del Modelo OSI

Describa y mencione un ejemplo de los niveles del Modelo OSI


Primitivas de Servicio

Una determinada capa de una arquitectura puede ofrecer gran cantidad de servicios.

Los servicios básicos que casi siempre se ofrecen son:

• CONNECT: Se emplea para establecer una conexión. Este servicio se utiliza

en comunicaciones orientadas a la conexión.

• DISCONNECT: Se utiliza para liberar una conexión y así terminar la

comunicación. También es un servicio orientado a la conexión.

• DATA: Se utiliza para enviar información, tanto orientado a la conexión como

sin conexión.

Cuando una capa cualquiera de la arquitectura desea establecer una conexión con su

homónima remota, deberá realizar una llamada al servicio CONNECT de la capa que

tiene debajo. Ésta, a su vez, también debe realizar esa llamada, a no ser que se trate

de la capa más inferior. Lo mismo ocurre con los servicios DISCONNECT y DATA.

Un servicio está definido por un conjunto de operaciones más sencillas llamadas

primitivas. En general, las primitivas se utilizan para realizar alguna acción o para

informar de un suceso ocurrido en una entidad par.

Tabla 3: Primitivas de Servicio

PRIMITIVA SIGNIFICADO

Request (petición) Solicitud para realizar una acción.

Indication

(indicación)

Notificación de que ha ocurrido un suceso.


23

Response

(respuesta)

Solicitud de respuesta a un suceso.

Confirm

(confirmación)

Notificación de que ha llegado la respuesta de una acción

anterior.

Si se desea establecer una conexión utilizando la notación formal para las primitivas

y servicios, sin tener en cuenta las diferentes capas de la arquitectura de la red, el

orden de acciones que se realiza es el siguiente:

1. La estación 1 que desea establecer la conexión realiza una llamada a la

primitiva CONNECT.request, lo que produce el envío de un mensaje de control

al extremo distante.

2. La estación 2 recibe una notificación CONNECT.indication que le advierte de

que existe una entidad de su mismo nivel que quiere establecer una conexión

con ésta, ya que ha recibido un mensaje de control.

3. La estación 2 llama a la primitiva CONNECT.response para que se envíe otro

mensaje de control como respuesta, aceptando las condiciones para el

establecimiento de la comunicación.

4. La estación 1 recibe la respuesta a su solicitud y es advertida por el evento

CONNECT.confirm. En ese momento sabrá si se ha aceptado o denegado la

solicitud de conexión, examinando el contenido del mensaje de control recibido.

Todos estos pasos también se pueden representar gráficamente como muestra la

figura.

Figura 5: Envío de Primitivas

La mayor parte de las primitivas tienen parámetros adicionales, como son la dirección

de la estación en el otro extremo, el mensaje que se envía, el tipo de confirmación

(positiva o negativa), etc. La tabla resume algunos parámetros más importantes que

se relacionan normalmente con las primitivas.


Tabla 4: Parámetros de primitivas

PRIMITIVA PARÁMETROS

CONNECT.request Dirección de la estación destino.

Servicio requerido.

Tamaño máximo del mensaje.

CONNECT.indication Dirección de la estación de origen.

Servicio solicitado.

Tamaño del máximo del mensaje.

CONNECT. response Aceptación de la conexión.


CONNECT.confirm Aceptación de la conexión.


DATA.request Dirección destino.

Mensaje a enviar.

Tamaño del mensaje.

Número del mensaje.

DATA.indication Dirección de origen.

Mensaje recibido.

Tamaño del mensaje.

Número del mensaje.

DATA.response Número de mensaje recibido.

DATA.confirm Número de mensaje que llego.

DISCONNECT.request --

DISCONNECT.indication --

Existen algunas reglas básicas a la hora de trabajar con primitivas:

• El servicio CONNECT siempre es confirmado, por lo que, llevará siempre las

primitivas request, indication, response y confirm. Esto impide la pérdida

accidental de datos, da la opción al otro extremo de poder negar determinadas

solicitudes de conexión y permite que ambos interlocutores puedan negociar

las condiciones de la comunicación.

• El servicio DATA puede ser confirmado o no. Si es no confirmado, sólo llevará

las primitivas request e indication.

• El servicio DISCONNECT suele ser no confirmado, aunque en determinadas

condiciones es importante asegurar que los dos extremos finalizan la

comunicación y así liberan sus recursos reservados.

Ejemplo:

Se desea enviar un bloque de datos utilizando un servicio orientado a la conexión y

fiable. Para ello, hay que indicar cuáles son las primitivas que se ejecutan en cada

una de las estaciones que intervienen en la comunicación.


25

Figura 6: Representación de uso de primitivas

Las primitivas son operaciones que se utilizan para realizar alguna acción

o para informar de un suceso ocurrido en una entidad par, es decir, para

solicitar o confirmar un proceso.

Represente gráficamente las primitivas de servicio para el siguiente

escenario:

Supongamos que queremos realizar el diagrama de comunicación entre

dos estaciones, suponiendo que cada una de ellas tiene una arquitectura

de dos capas y se utiliza un servicio no orientado a la conexión para

transmitir los datos.


Características Generales de los Niveles del modelo OSI

1. Capa física

Es la encargada de transmitir los bits de información por la línea o medio utilizado para

la transmisión. Se ocupa de las propiedades físicas y características eléctricas de los

diversos componentes, de la velocidad de transmisión, si esta es unidireccional o

bidireccional (simplex, duplex o flull-duplex).


También de aspectos mecánicos de las conexiones y terminales, incluyendo la

interpretación de las señales eléctricas.

2. Capa de enlace

Puede decirse que esta capa traslada los mensajes hacia y desde la capa física a la

capa de red. Especifica cómo se organizan los datos cuando se transmiten en un

medio particular. Esta capa define como son los cuadros, las direcciones y las sumas

de control de los paquetes Ethernet.

Además del direccionamiento local, se ocupa de la detección y control de errores

ocurridos en la capa física, del control del acceso a dicha capa y de la integridad de

los datos y fiabilidad de la transmisión. Para esto agrupa la información a transmitir en

bloques, e incluye a cada uno una suma de control que permitirá al receptor

comprobar su integridad. Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor.

Si algún datagrama se ha corrompido se envía un mensaje de control al remitente

solicitando su reenvío.

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas:

• Control lógico de enlace LLC: define la forma en que los datos son transferidos

sobre el medio físico, proporcionando servicio a las capas superiores.

• Control de acceso al medio MAC: Esta subcapa actúa como controladora del

hardware subyacente (el adaptador de red). De hecho el controlador de la

tarjeta de red es denominado a veces "MAC driver", y la dirección física

contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como dirección. Su principal

consiste en arbitrar la utilización del medio físico para facilitar que varios

equipos puedan competir simultáneamente por la utilización de un mismo

medio de transporte. El mecanismo CSMA/CD ("Carrier Sense Multiple Access

with Collision Detection") utilizado en Ethernet es un típico ejemplo de esta

subcapa.

3. Capa de Red

Esta capa se ocupa de la transmisión de los datagramas (paquetes) y de encaminar

cada uno en la dirección adecuada tarea esta que puede ser complicada en redes

grandes como Internet, pero no se ocupa para nada de los errores o pérdidas de

paquetes. Define la estructura de direcciones y rutas de Internet. A este nivel se

utilizan dos tipos de paquetes: paquetes de datos y paquetes de actualización de ruta.

Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos:

• Transporte: Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario). Utiliza

los paquetes de datos. En esta categoría se encuentra el protocolo IP.

• Conmutación: Esta parte es la encargada de intercambiar información de

conectividad específica de la red. Los routers son dispositivos que trabajan en

este nivel y se benefician de estos paquetes de actualización de ruta. En esta


27

categoría se encuentra el protocolo ICMP responsable de generar mensajes

cuando ocurren errores en la transmisión y de un modo especial de eco que

puede comprobarse mediante ping.

Los protocolos más frecuentemente utilizados en esta capa son dos: X.25 e IP.

4. Capa de Transporte

Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio, describe la calidad y

naturaleza del envío de datos. Esta capa define cuando y como debe utilizarse la

retransmisión para asegurar su llegada. Para ello divide el mensaje recibido de la capa

de sesión en trozos (datagramas), los numera correlativamente y los entrega a la capa

de red para su envío.

Durante la recepción, si la capa de Red utiliza el protocolo IP, la capa de Transporte

es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia. También

puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexión de transporte entre

diversas conexiones de datos. Este permite que los datos provinientes de diversas

aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red.

Un ejemplo de protocolo usado en esta capa es TCP, que con su homólogo IP de la

capa de Red, configuran la suite TCP/IP utilizada en Internet, aunque existen otros

como UDP, que es una capa de transporte utilizada también en Internet por algunos

programas de aplicación.

5. Capa de Sesión

Es una extensión de la capa de transporte que ofrece control de diálogo y

sincronización, aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella.

6. Capa de Presentación

Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio, describe la calidad y

naturaleza del envío de datos. Esta capa define cuando y como debe utilizarse la

retransmisión para asegurar su llegada. Para ello divide el mensaje recibido de la

capa de sesión en trozos (datagramas), los numera correlativamente y los entrega a

la capa de red para su envío.

Durante la recepción, si la capa de Red utiliza el protocolo IP, la capa de Transporte

es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia. También

puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexión de transporte entre

diversas conexiones de datos. Este permite que los datos provinientes de diversas

aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red.


Esta capa se ocupa de los aspectos semánticos de la comunicación, estableciendo

los arreglos necesarios para que puedan comunicar máquinas que utilicen diversa

representación interna para los datos. Describe como pueden transferirse números de

coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemáticos.

En teoría esta capa presenta los datos a la capa de aplicación tomando los datos

recibidos y transformándolos en formatos como texto imágenes ysonido. En realidad

esta capa puede estar ausente, ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de

ella.

7. Capa de Aplicación

Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicación (navegadores,

clientes de correo, terminales remotos, transferencia de ficheros etc). Esta capa

implementa la operación con ficheros del sistema. Por un lado interactúan con la capa

de presentación y por otro representan la interfaz con el usuario, entregándole la

información y recibiendo los comandos que dirigen la comunicación.

Aplicación: El nivel de aplicación es el destino final de los datos donde se

proporcionan los servicios al usuario.

Presentación: Se convierten e interpretan los datos que se utilizarán en el

nivel de aplicación.

Sesión: Encargado de ciertos aspectos de la comunicación como el control

de los tiempos.

Transporte: Transporta la información de una manera fiable para que

llegue correctamente a su destino.

Red: Nivel encargado de encaminar los datos hacia su destino eligiendo

la ruta más efectiva.

Enlace: Enlace de datos. Controla el flujo de los mismos, la sincronización

y los errores que puedan producirse.

Físico:Se encarga de los aspectos físicos de la conexión, tales como el

medio de transmisión o el hardware.


29

Desarrolle un cuadro comparativo de las capas del modelo OSI

Mediante un ejemplo explique el funcionamiento de cada una de las capas

del modelo OSI


Otras Arquitecturas de Red

Modelo Dec Net

La compañía Digital Equipment Corporation (1975) introdujo su arquitectura para

sistemas en redes de comunicación de datos, llamada DNA(Digital Netware

Architecture)

DECnet Es un conjunto de productos de hardware y de software que deberían

implementar el concepto de DNA a través de sus principales sistemas operativos.

DNA es un modelo, un conjunto de interconexiones y un grupo de protocolos. DNA

describe una estructura estratificada en donde cada capa representa un conjunto

particular de funciones de red. Se definen formatos específicos para los mensajes en

las interconexiones entre capas y en los protocolos de nivel.

DECnet fue integrada en el sistema operativo insignia diciembre VMS desde su

creación. Más tarde Digital portado a Ultrix , así como Apple Macintosh y PC de IBM

que ejecutan variantes de DOS y Microsoft de Windows bajo el nombre Pathworks de

DEC , permitiendo que estos sistemas se conecten a redes DECnet de VAX máquinas

como nodos terminales.

Si bien los protocolos DECnet fueron diseñados íntegramente por Digital Equipment

Corporation, DECnet Fase II (y posteriores) eran estándares abiertos con las

especificaciones publicadas, y varias implementaciones se desarrollaron fuera de

DEC, incluyendo las de FreeBSD y Linux . DECnet código en el kernel de Linux se ha

marcado como huérfanos el 18 de febrero de 2010.

DECnet se refiere a un conjunto específico de productos de hardware y software de

red que implementan la arquitectura de red digital (ADN). La arquitectura de red digital

tiene un conjunto de documentos que definen la arquitectura de red en general, el


estado de las especificaciones para cada capa de la arquitectura, y describen los

protocolos que operan dentro de cada capa. Aunque las herramientas del analizador

de protocolos de red tienden a categorizar todos los protocolos de DIGITAL como

"DECnet", estrictamente hablando, no enrutados protocolos digitales como LAT , SCS,

AMDS, LAST / LAD no son protocolos DECnet y no son parte de la arquitectura de

red digital.

Para seguir la evolución de DECnet es trazar el desarrollo del ADN. Los inicios de

ADN estaban en la década de 1970. DIGITAL publicó su primera especificación de

ADN en aproximadamente el mismo tiempo que IBM anunció su Arquitectura de red

de sistemas (SNA). Desde entonces, el desarrollo de ADN ha evolucionado a través

de las siguientes fases:

Fase I (1974) Apoyo limitado a dos PDP-11s que ejecutan el RSX-11 único sistema

operativo, con comunicación a través de punto-a-punto ( DDCMP ) enlaces entre

nodos.

Fase II (1975) Soporte para redes de hasta 32 nodos con varias implementaciones

diferentes, lo que podría inter-operar entre sí. Implementaciones ampliaron para incluir

RSTS , TOPS-10 y TOPS-20 con las comunicaciones entre procesadores todavía

limitan únicamente a los enlaces punto a punto. La introducción de la carga

descendente (MOP), y transferencia de archivos utilizando Listener acceso a archivos

(FAL), acceso remoto a archivos mediante el protocolo de acceso a datos (DAP),

interfaces de programación de tareas-a tareas y funciones de administración de red.

Fase III (1980). Soporte para redes de hasta 255 nodos más de punto a punto y

multipunto enlaces. La introducción de la capacidad de enrutamiento adaptativo,

acceso al registro, una arquitectura de gestión de la red, y puertas de acceso a otros

tipos de redes, incluyendo SNA de IBM y del CCITT Recomendación X.25 .

Fase IV y Fase IV + (1982). Fase IV fue lanzado inicialmente a RSX-11 y VMS

sistemas, más tarde TOPS-20 , TOPS-10 , ULTRIX , VAXELN , y RSTS / E obtuvo el

apoyo. Soporte para redes de hasta 64.449 nodos (63 áreas de 1023 nodos), las

capacidades de enlace de datos se expandieron más allá DDCMP para incluir

Ethernet red de área local de soporte como el enlace de datos de elección, la

ampliación de la capacidad de encaminamiento adaptativo para incluir

encaminamiento jerárquico (áreas, nivel 1 y de nivel 2 routers), VMScluster soporte

(alias cluster) y servicios de acogida (CTERM). CTERM permite a un usuario en un

ordenador para iniciar sesión en otro equipo de forma remota, que realiza la misma

función que Telnet hace en el TCP / IP pila de protocolos. Digital también dio a conocer

un producto llamado el cliente PATHWORKS, y más comúnmente conocido como el

cliente PATHWORKS 32, que implementa la mayor parte de DECnet Fase IV para


31

DOS, y 16 y las plataformas Microsoft Windows 32 bits (todo el camino a través de

Windows Server 2003).

Fase IV implementa una arquitectura de 8 capa similar a la OSI modelo (7 capa),

especialmente en los niveles inferiores. Dado que las normas OSI no estaban

completamente desarrollados en el momento, muchos de los protocolos de fase IV se

mantuvo propietaria.

La implementación de Ethernet era inusual, ya que el software cambia la dirección

física de la interfaz Ethernet de la red a AA-00-04-00-xx-yy donde xx-yy refleja la

DECnet dirección de red del host. Esto permitió el funcionamiento de ARP-less LAN

debido a que la dirección LAN podría deducirse de la dirección DECnet. Esto impidió

la conexión de dos tarjetas de red desde el mismo nodo DECnet en el mismo

segmento de LAN, sin embargo.

Las implementaciones iniciales fueron liberados para VMS y RSX-11, a finales de este

se expandió a casi todos los sistemas operativos DIGITAL nunca se envía con la

notable excepción de RT-11 . DECnet pilas se encuentran en Linux, SunOS y otras

plataformas, y Cisco y otros proveedores de red ofrecen productos que pueden

cooperar con y operar dentro de las redes DECnet. Las especificaciones completas

DECnet Fase IV están disponibles.

Al mismo tiempo que DECnet Fase IV fue puesto en libertad, la compañía también dio

a conocer un protocolo patentado llamado LAT para el acceso de terminal serie a

través de servidores de terminales . LAT compartió las capas física y de enlace de

datos OSI con DECnet y servidores de terminales LAT MOP utilizados para la imagen

del servidor de descarga y procesamiento de arranque relacionada.

Mejoras realizadas en DECnet Fase IV llegó a ser conocido como DECnet Fase IV +,

aunque los sistemas que ejecutan este protocolo se quedaron completamente

compatible con los sistemas DECnet Fase IV.

Fase V y de la fase V + (1987). Soporte para redes muy grandes (arquitectónicamente

ilimitadas), un nuevo modelo de gestión de la red, local o de servicio de nombres

distribuido, rendimiento mejorado sobre la Fase IV. Pasar de una red propia a una

interconexión de sistemas abiertos (OSI) mediante integración de las normas ISO para

proporcionar conectividad de múltiples proveedores y la compatibilidad con el ADN

Fase IV, las dos últimas características resultaron en una arquitectura de red híbrido

(ADN y OSI) con “torres separadas ”compartiendo una capa de transporte integrado.

Enlaces nivel de transporte transparente para TCP / IP se añadieron a través de la

IETF RFC 1006 (OSI sobre IP) y RFC 1859 (NSP sobre IP) estándares.


Más tarde fue denominada DECnet / OSI para enfatizar su interconnectibility OSI, y

posteriormente DECnet-Plus que se incorporaron los protocolos TCP / IP.

Investigue sobre los siguientes modelos de arquitectura de red, y desarrolle

un cuadro comparativo entre ellos:

• Modelo X.25 de la CCITT

• Modelo SNA de IBM

• Modelo XNS de Xerox

• Modelo Netware (IPX/SPX) de Novell

• Modelo de Redes Microsoft (e IBM)

Emita su criterio sobre la influencia de otras arquitecturas de red en el

modelo de referencia OSI


Arquitecturas en Redes de Área Local

El estándar IEEE 802 es el conjunto de normas relativas a las redes de área local

(LAN) y a las redes de área metropolitana (MAN). Las normas, posteriormente, han

sido aceptadas por otros organismos internacionales como ANSI o ISO. La norma

IEEE 802 sólo estandariza los niveles físicos y de enlace de datos:

Nivel físico: igual que en el modelo OSI, trata lo relacionado con el medio de

transmisión, la conexión, señales eléctricas, etc.

Nivel de enlace de datos: En esta norma, el nivel de enlace se divide en dos subcapas:

LLC y MAC.

• La subcapa LLC (Logical Link Control = Control de enlace lógico). El objetivo

de la capa LLC es manejar distintos tipos de servicios de comunicación que se

pueden ofrecer a través del medio de transmisión.

• La subcapa MAC (Media Access Control = Control de acceso al medio). En esta

capa se ofrece la dirección física del equipo conectado a la red y los

mecanismos utilizados para el uso del medio compartido.

Aspectos Físicos

El nivel físico de una arquitectura es quizás la capa más importante de la red. La razón

fundamental es que la mayoría de los protocolos de las capas superiores dependen

de las características físicas (velocidad, tasa de error, medio compartido o no, etc.).

Por ejemplo, si la transmisión ofrece una tasa de error muy bajo, el protocolo de control

de errores a niveles superiores puede ser muy simple. De igual forma, si el medio

soporta una capacidad de transmisión elevada, entonces el sistema de


33

comunicaciones podrá ofrecer servicios como transmisión de video y datos a alta

velocidad.

El nivel físico en todas las arquitecturas de red (modelo OSI, TCP/IP, ATM, Novell,

AppleTalk, etc.) es el encargado de realizar el transporte de la información a través

del medio de transmisión. Para poder realizar este transporte, la arquitectura de red

debe tener en cuenta entre otros los siguientes aspectos:

• Cómo se van a enviar los dígitos binarios por el medio de transmisión.

• Cuál es el modo de explotación del circuito.

• Cómo se corrigen las distorsiones y perturbaciones que sufre la señal a lo larg

o del medio.

• Existe la posibilidad de que varias transmisiones circulen por el mismo medio.

• Cómo se identifican los diferentes equipos conectados a la red.

Ancho de banda: Es el margen de frecuencias que un medio de transmisión puede

soportar (gama de frecuencias por la que se transmite la señal):

Ancho de banda = frecuencia máxima – frecuencia mínima

Por ejemplo, el oído humano tiene un ancho de banda de 19.980 Hz porque puede

captar sonidos entre 20 y 20.000 Hz.

Capacidad de un canal: Es el número máximo de bits por segundo que se pueden

transmitir por él. Es proporcional al ancho de banda.

Señales: Una señal cualquiera viene definida por tres características:

• su amplitud (A), que es el valor máximo de la señal en un intervalo;

• su periodo (T), que determina el intervalo de tiempo en que la señal se repite;

• su frecuencia (f), que es el número de veces de la señal se repite en un

segundo; y su fase (Ф), que indica el intervalo de tiempo que va desde el

instante inicial al primer punto donde la señal toma el valor 0.

Debido a diferentes fenómenos físicos, la señal que llega al receptor difiere de

la emitida por el transmisor. Estas perturbaciones pueden conducir a pérdidas de

información y a que los mensajes no lleguen a sus destinos con integridad. Algunas

de estas perturbaciones son fácilmente evitables. En cambio, otras, por su naturaleza,

no lo son tanto. Para ello se utilizan distintas técnicas que solucionan, al menos en

parte, esos efectos perjudiciales.

Entre las perturbaciones más comunes están:

• Atenuación

• Distorsión de retardo

• Ruido


Atenuación: es el efecto producido por el debilitamiento de la señal, debido a la

resistencia eléctrica que presenta tanto el canal como los demás elementos que

intervienen en la transmisión. Este debilitamiento se manifiesta en un descenso de la

amplitud de la señal transmitida.

La energía de la señal decae con la distancia y puede darse el caso de que la

potencia descienda tanto que sea imperceptible para el receptor, llegándose a perder

el mensaje. Para que la señal recibida sea suficientemente potente, se pueden

incorporar en el camino de la señal unos dispositivos activos, cuya función es

amplificar la señal en la misma medida en que acaba de ser atenuada por el medio,

con lo que se consigue recuperar la señal para que pueda alcanzar más distancia.

Estos dispositivos son los amplificadores y repetidores. Los amplificadores

reconstruyen las señales analógicas mientras que los repetidores se usan para

reconstruir señales digitales.

La atenuación no sólo es función de la distancia, sino también de la frecuencia, por lo

que no afecta por igual a todas las frecuencias. Las frecuencias más altas sufren una

mayor atenuación. En las comunicaciones no guiadas intervienen también los

elementos atmosféricos.

Distorsión: consiste en la deformación de la señal, producida normalmente porque el

canal se comporta de modo distinto en cada frecuencia.

En los medios guiados, la velocidad de propagación de una señal varía según la

frecuencia. Hay frecuencias que llegan antes que otras dentro de la misma señal. Las

diferentes componentes en frecuencia de la señal llegan en instantes diferentes al

receptor distorsionando la señal original.

Para una señal que se transmite en un rango de frecuencias, la velocidad es mayor

en las frecuencias centrales y disminuye en las frecuencias de los extremos. Para

solucionar este problema, se usan ecualizadores que corrigen los efectos de la

distorsión para aquellas frecuencias que el canal, por su naturaleza, tiende a

deformar.

Interferencia (Ruido:) es la adición de una señal conocida y no deseada a la señal

que se transmite. El ruido es la suma de múltiples interferencias, posiblemente de

origen desconocido y de naturaleza aleatoria. Hay diferentes tipos de ruido:

• Ruido térmico (Ruido blanco): Este tipo de ruido es causado por la agitación

térmica de los electrones dentro del conductor (varía con la temperatura). No

se puede eliminar y limita las prestaciones de los sistemas de comunicación.

• Ruido de intermodulación: Ocurre cuando señales de distintas frecuencias

comparten el mismo medio de transmisión. Aparecen señales que son suma o


35

resta de frecuencias. Se produce debido al funcionamiento incorrecto de los

sistemas o por usar excesiva energía en la señal.

• Diafonía: Se produce debido a un acoplamiento entre las distintas líneas que

transportan las señales.

• Ruidos impulsivos: Este ruido no es continuo, y está constituido por pulsos o

picos de corta duración y gran amplitud. Puede producirse por tormentas

eléctricas o fallos en los sistemas.

Desarrolle un organizador gráfico de los aspectos físicos que intervienen en

la comunicación.


Transmisión de Datos

Hay que distinguir entre los datos que se quieren transmitir y la señal que se va a

transmitir por el medio de comunicación. Los datos que se quieren transmitir pueden

ser:

• Los datos analógicos toman valores en algún intervalo continuo. Por ejemplo,

el vídeo, la voz y los datos que se capturan con sensores (como la temperatura

o la presión) tienen valores continuos. Estos datos analógicos se pueden

representar por una señal analógica. Esta señal analógica será una onda

electromagnética que varía continuamente con el mismo espectro que los

datos.

• Los datos digitales toman valores discretos. Por ejemplo, los textos o los

números enteros son datos digitales. Los datos digitales se suelen representar

por una señal digital. La señal digital es una secuencia de pulsos de tensión

que representan los valores binarios de la señal. Por ejemplo, un nivel de

tensión positiva constante puede representar un 1 binario, y un nivel de tensión

negativa constante puede representar un 0.

A la hora de transmitir una señal por un medio de transmisión, caben dos

posibilidades:

• transmitirla tal cual, o

• modificarla para que se adecue a las características del medio de transmisión.

Las señales digitales se suelen transmitir bien en distancias cortas (alrededor de un

metro), a través de medios de transmisión de gran capacidad o a velocidades de

transmisión bajas. Sin embargo, si las distancias son largas, la capacidad del medio

de transmisión no es elevada o se requieren velocidades de transmisión altas, es


preciso adaptar la señal para que se puedan interpretar correctamente los datos

enviados en el destino.

Explique mediante un ejemplo la diferencia entre datos analógicos y datos

digitales.


Codificación de Señales

Existen muchos métodos de codificación de datos digitales usando una señal que

solamente puede tomar unos pocos valores de tensión dentro de un rango.

La codificación de los datos se puede realizar usando señales unipolares donde la

tensión es siempre del mismo signo (se codifica un 0 como una tensión baja y un 1

como una tensión alta (o al revés)) o señales bipolares donde la tensión toma valores

positivos y negativos (se codifica un 1 como una tensión positiva y un 0 como negativa

(o al revés)).

Códigos NRZ (No retorno a cero). Se caracteriza por representar a cada dígito por

un único nivel físico. Se codifica un nivel de tensión como un 1 y una ausencia de

tensión como un 0 (o al revés). En NRZ neutral y NRZ polar se asigna, a cada dígito,

un nivel de tensión diferente. En NRZ bipolar se asigna 0V para el 1 y un voltaje alterno

para el 0. Esta codificación es fácil de implementar y hace un uso eficaz del ancho de

banda, pero no tiene capacidad de sincronización. Esta codificación se utiliza en los

estándares Ethernet 100Base-T.

Figura 7: Codificación NRZ


37

Códigos NRZ-M (No retorno a cero modificado). Se caracteriza por representar a

cada dígito por un cambio de nivel físico. El 0 se codifica manteniendo el nivel de la

señal y el 1 cambiando de nivel. El código NRZ-M neutral tiene una amplitud entre 0

y un valor A, mientras que NRZ-M polar está entre +A y –A.

Figura 8: Codificación NRZ-M

Desarrolle la siguiente serie binaria con las codificación NRZ y NRZ-M:

1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0


Códigos RZ (Retorno a cero). Se caracteriza por utilizar pulsos cuya amplitud es

igual a la mitad del intervalo. Existe un mejor sincronismo, pero el ancho de banda del

medio debe ser el doble.

• El código RZ neutral codifica el 0 como un nivel alto +A y una transición a 0V

en la mitad del Intervalo de duración del bit, mientras que para el 1 se mantiene

el nivel bajo sin transición.

• El código RZ polar representa el 0 como una transición de +A a -A en la mitad

del intervalo de duración del bit. Para 1, no hay transición.

• El código RZ bipolar codifica el 1 sin transiciones. En cambio para el 0, utiliza

niveles alternativos con transiciones a mitad del intervalo.


Figura 9: Codificación RZ

Desarrolle la siguiente serie binaria con las codificación RZ:

1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0


Códigos Bifase. Se caracteriza por representar cada dígito mediante una o más

transiciones. Aumenta el sincronismo, debido a que la transición ocurre durante el

intervalo de duración de un bit. Pero el ancho de banda necesario es mayor.

• En Bifase-L (codificación Manchester) se codifica el 0 como un flanco de

bajada, mientras que el 1 es un flanco de subida.

• Bifase-M codifica un 0 como una transición en mitad del intervalo, mientras que

el 1 no produce transición.

• Bifase-M codifica un 1 como una transición en mitad del intervalo, mientras que

el 0 no produce transición.

La codificación Manchester se usa en muchos estándares de telecomunicaciones,

como por ejemplo Ethernet (IEEE 802.3).

En la codificación Manchester diferencial, la transición a mitad del intervalo se utiliza

tan sólo para proporcionar sincronización. La transición al principio del intervalo del bit

representa un 0. La ausencia de transición al principio representa un 1. Esta

codificación está especificada en el estándar IEEE 802.5 para redes Token Ring.


39

Figura 10: Codificación Bifase

Desarrolle la siguiente serie binaria con las codificaciones Bifase L, Bifase

M, y Bifase S:

1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0


Código Miller. Se caracteriza porque un 1 produce una transición en el punto medio

del intervalo y un 0 no produce una transición a no ser que vaya seguido de otro 0, en

cuyo caso se produce una transición entre ambos ceros al final del primer intervalo.

Las transiciones se realizan con una amplitud comprendida entre los valores +A y –A.

Figura 11: Codificación Miller

Desarrolle la siguiente serie binaria con las codificación Miller:

1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0


Actividades de Auto-evaluación de la Unidad Didáctica I:

1.- ¿Qué es una arquitectura?

2.- ¿Qué es un protocolo?

3.- ¿Cuál es la diferencia entre el modelo de tcp/ip y modelo OSI?

4.- ¿Cuáles son las capas del modelo OSI?

5.- ¿Qué es una primitiva de servicio?

6.- Desarrolle un cuadro comparativo de las otras arquitecturas de red

7.- ¿En qué se diferencia la transmisión de datos analógica de la digital?

8.- Resuma en un organizador gráfico los tipos de codificaciones de datos

Actividad de Evaluación de la Unidad Didáctica I:

Plantee un ejemplo que demuestre el funcionamiento del modelo OSI, y

aplique al menos 3 codificaciones binarias en la capa correspondiente a

este proceso

Atento a la Evaluación Parcial I


41

Unidad Didáctica II

Título de la Unidad Didáctica II:

Topologías de los Sistemas de Comunicación

Introducción de la Unidad Didáctica II:

La forma de conectarse físicamente de la red se simplificará notablemente cuando se

separan los aspectos puros de comunicación de la red (la subred), de los aspectos de

aplicación (los hosts).

Una subred es la mayor parte de las redes de área extendida, presenta dos

componentes diferentes: Las líneas de transmisión (conocidas como circuitos, canales

o troncales), se encargan de mover bits entre máquinas.

Los elementos de conmutación son computadoras especializadas que se utilizan para

conectar dos o más líneas de transmisión. Cuando los datos llegan por una línea de

entrada, el elemento de comunicación deberá seleccionar una línea de salida para

reexpedirlos.

Hay muchas maneras de organizar los componentes de telecomunicaciones para

formar una red, y por lo tanto, hay múltiples clasificaciones de redes. Una manera de

describirlas es por su forma o topología. Para que una topología en Red funcione bien,

necesita un diseño previo. Este diseño determinará el tipo de cable que se necesita y

cómo ese cableado recorre el piso, las paredes y el techo.

Objetivo de la Unidad Didáctica II:

Identificar las topologías de los sistemas de comunicación analizando sus las

estructuras y formas que permitan la definición de la más adecuada para una red de

computadoras de manera responsable.

Organizador Gráfico de la Unidad didáctica II:

Topologías de los Sistemas de Comunicación

Cableado Estructurado

Cableado Horizontal Cableado Vertical

Estándares

ANSI

TIA

EIA

IEEE


Actividades de aprendizaje de la Unidad Didáctica II:

Actividad de Aprendizaje 1 de la Unidad Didáctica II:


Un sistema de cableado estructurado es la infraestructura de cable destinada a

transportar las señales que emite un emisor hasta el correspondiente receptor. Es un

sistema pasivo y está diseñado para soportar, si degradación de las señales,

transmisiones de voz, datos, imágenes, dispositivos de control, de seguridad,

detección de incendios, etc. Toda esta gama de señales se transmite a través de un

mismo tipo de cable. En algunos casos especiales se puede transportar voltajes de

hasta 24 voltios (cámaras de video o circuito cerrado de TV).

Para que se comporte como un verdadero sistema, una instalación de cableado

estructurado debe contar con toda la línea de productos (desde el tipo de cable a

utilizar hasta los adaptadores terminales) que aseguren la conectividad y operación

de cualquier tipo de aplicación. Se entiende por aplicación, al diseño de ingeniería que

define que tipo de cable es el más adecuado para conectar al cableado un equipo o

sistema (de cómputo, seguridad, control, telefónico, etc), qué adaptadores o “baluns”

se deben colocar para asegurar que las señales mantengan sus características

técnicas, determinar las distancias máximas a las cuales se pueden conectar los

equipos terminales, etc.

Existen diferentes tipo de aplicaciones algunas de las cuales se mencionan a

continuación: Para sistemas de cómputo como son multiusuarios y sus respectivas

terminales “brutas”; redes Token Ring o Ethernet; Sistemas AS-400, IBM 3270, IBM

36/38, Wang, Unisys, Etc. Transmisión de señales de video como son sistemas de

televisión VHF/UHF, televisión por cable o circuito cerrado de Televisión CCTV.

Sistemas de telefonía PBX/PABX con extensiones análogas o digitales. Sistemas de

Alarma contra Incendios, controles de accesos, Supervisión de equipos

electromecánicos (motobombas, ascensores, etc.), Control de iluminación, Detectores

de movimiento, etc. Cada una de estas aplicaciones requieren de los productos e

ingeniería adecuada para que funcionen adecuadamente.

Otro punto importante que se debe tener en cuenta es que el proveedor de un sistema

de cableado cuente con la línea completa de productos, por cuanto esto asegura que

todos los elementos que lleguen a instalarse en una aplicación, estén debidamente

probados en laboratorio y verificado su comportamiento de forma conjunta. En muchos

casos, se hacen instalaciones en las cuales los componentes de una aplicación son

suministrados por diferentes proveedores y, a pesar de que cada uno de estos

componentes individualmente cumplen con las normas, presentan fallas al funcionar

como una aplicación completa.


43

Otra característica importante de un sistema de cableado es que sea un sistema

abierto. Esto es que, a él, se puedan conectar y poner en operación, cualquier sistema

telefónico, de datos, etc. sin importar quién es su fabricante. Esto asegura que la base

instalada con que cuenta la entidad o empresa que adopte esta tecnología se pueda

utilizar y resguarde de esta manera la inversión que tenga en tecnología.

Un sistema de cableado debe cumplir con las normas y estándares definidos por la

ANSI/EIA/TIA indicadas en sus boletines 568, 568A, 569, 570. Así mismo debe

soportar los diferentes estándares de la industria como son IEEE 802.5, IEEE 802.3,

ANSI X3T9, TP-PMD, EIA-232-D, EIA-422-A, EIA-423-A, EIA 478, EIA-464-1, NTSC,

PAL, SECAM,RGB Video, etc.

Es una infraestructura de medios físicos para proporcionar

comunicaciones en un área limitada, integrada por elementos pasivos que

cumplen con ciertas características, como ser transparente a las

aplicaciones, un tiempo de vida útil largo, flexible, que soporte cambios y

crecimiento a futuro.

Investigue conceptualizaciones emitidas por diversos autores sobre

Cableado Estructurado, y luego emita su conceptualización con sus propias

palabras.


Normas y estándares

Organismos que rigen el cableado estructurado

ANSI

American National Standards Institute, o Instituto Nacional Estadounidense de

Estándares: Organización Privada sin fines de lucro fundada en 1918, la cual

administra y coordina el sistema de estandarización voluntaria del sector privado de

los Estados Unidos.

Esta organización aprueba estándares que se obtienen como fruto del desarrollo de

tentativas de estándares por parte de otras organizaciones, agencias

gubernamentales, compañías y otras entidades. Estos estándares aseguran que las

características y las prestaciones de los productos son consistentes, es decir, que la

gente use dichos productos en los mismos términos y que esta categoría de productos

se vea afectada por las mismas pruebas de validez y calidad.


ANSI acredita a organizaciones que realizan certificaciones de productos o de

personal de acuerdo con los requisitos definidos en los estándares internacionales.

Los programas de acreditación ANSI se rigen de acuerdo a directrices internacionales

en cuanto a la verificación gubernamental y a la revisión de las validaciones.

Las principales normas y estándares relacionados con el cableado estructurado y la

instalación de redes de datos y telecomunicaciones en la actualidad son los siguientes:

ANSI/EIA/TIA-568: estándar de cableado para telecomunicaciones en edificios

comerciales. Establece los requisitos de los elementos de la red y los medios

empleados para la transmisión. es una norma definida para los EE. UU. pero, en la

práctica, se ha asumido a nivel mundial.

ANSI/TIA/EIA-569: estándar para espacios y canalizaciones de telecomunicaciones

en edificios comerciales. Define la metodología de diseño y construcción en los

edificios, y entre estos, para poder integrar en ellos una red de datos y

telecomunicaciones.

ANSI/TIA/EIA-570: estándar de cableado para telecomunicaciones en edificios

residenciales y de pequeños comercios.

ANSI/TIA/EIA-606: estándar de administración de la infraestructura de

telecomunicaciones en edificios comerciales. Establece el estándar de rotulación del

cableado, así como el registro y mantenimiento de la documentación de la red.

J-STD-607: estándar de requisitos de conexión a tierra y conexión de

telecomunicaciones en edificios comerciales. Especifica las características de la red

de conexión a tierra, así como los sistemas empleados.

ANSI/TIA/EIA-942: estándar de infraestructura de telecomunicaciones para centros

de datos. Define las características de un centro de datos como un edificio o una parte

de edificio dedicados a alojar salas de telecomunicaciones y de equipos de gran

envergadura.

Investigue más estándares relacionados con el cableado estructurado, y

realice una síntesis sobre la importancia de la aplicación de estándares en

cableado estructurado.


45


Estándar Ansi/Tia/Eia 568 B

Estándar que permite la instalación y planeación de un sistema de cableado estructurado para

edificios comerciales:

• Especifica un sistema de telecomunicaciones genérico para edificios comerciales que

soportan un ambiente multiproducto y multivendedor.

• Establece la respuesta y criterio técnico para varias configuraciones de sistema para

separar y conectar sus respectivos elementos.

Elementos

Cableado horizontal: Es la parte del sistema de cableado de telecomunicaciones, que se

extiende desde la salida de telecomunicaciones, a la conexión cruzada horizontal.

El cableado horizontal debe tener topología de estrella. Tampoco debe tener mas de un punto

de transición. Por ningún motivo debe haber empalmes en el cableado horizontal de cobre.

La distancia horizontal máxima es de 90 metros. Independiente del tipo de cable a usar. Debe

haber por lo menos dos salidas de telecomunicaciones en el área de trabajo.

Los cables reconocidos para horizontal:

• 100 ohms UTP or ScTP

• F.O. de 62.5/125 o 50/125 MULTIMODO

• F.O. MONOMODO

Cada cable reconocido tiene características que lo hacen útil en diferentes situaciones. Un

simple tipo de cable puede no satisfacer todas las necesidades, que el usuario requiera. Los

cables STP están reconocidos, pero no son recomendados ya para nuevas instalaciones.

Cableado vertical (backbone): La función del cableado de backbone, es proveer

interconexiones, entre closets de telecomunicaciones, cuartos de equipo, entrada de

instalaciones en el sistema de cableado estructurado de telecomunicaciones.

El backbone debe utilizar a topología en estrella, de jerarquía convencional, además, deberá

tener una topología de estrella jerárquica, tanto dentro del edificio como los enlaces entre

edificios. La topología de conexión no podrá tener más de dos niveles de cross-conexión. La

conexión entre cualquier par de closets de telecomunicaciones no deberá pasar por más de

tres cross-conexiones (no se incluye la cross-conexión entre el backbone y el cableado

horizontal en el closet de telecomunicaciones).

Figura 12: Representación de Crossconection


Los cables reconocidos para la vertical son:

• 100 ohms UTP

• 150 ohms STP-A

• F.O. DE 62.5/125 MULTIMODO

• F.O. MONOMODO

Cada cable reconocido tiene características que lo hacen útil en diferentes situaciones. Un

simple tipo de cable puede no satisfacer todas las necesidades, que el usuario requiera. Es

por esto, que se debe usar más de un medio en el cableado de backbone.

Área de trabajo: Los componentes del área de trabajo se extienden del conector de la salida

de telecomunicaciones, hasta el equipo de la estación de trabajo. El cordón de parcheo debe

ser de 3 metros normalmente. El área de trabajo normalmente no es permanente, así es que

debe estar perfectamente planeado para que los cambios sean rápidos y sencillos.

Closet de telecomunicaciones: Área exclusiva dentro de un edificio para el equipo de

telecomunicaciones cuya función principal es la terminación del cableado horizontal y vertical.

Todas las conexiones entre los cables horizontales y verticales deben ser cross-connects.

Las conexiones de los cables de equipo al cableado horizontal o vertical pueden ser

interconexiones o conexiones cruzadas y deben ser diseñados de acuerdo con los TIA/EIA-

569.

Cuarto de equipos: Es distinto de un cuarto de telecomunicaciones debido a la complejidad

del equipo que contiene. Por ejemplo, Hub primario para la distribución vertical, además, debe

proveerse un ambiente controlado y diseñado de acuerdo TIA/EIA-569-A.

Entrada de instalaciones: Consiste en cables, accesorios de conexión y dispositivos de

protección, y además equipo necesario para conectar el edificio a servicios externos. Puede

contener el punto de demarcación y protección eléctrica establecida por códigos eléctricos

aplicables. También deben ser diseñados de acuerdo a el TIA/EIA-569-A

Administración: acorde a las características de los servicios y equipos instalados.

Para la aplicación de Cableado Estructurado existen varios estándares,

los cuales pueden combinarse acorde a las necesidades de instalación.

Los estándares más comunes, en su mayoría sirvió de soporte para el

diseño del Ansi/Tia/Eia 568 B, o han evolucionado a partir de él.

Sintetice en un organizador gráfico los aspectos relevantes del estándar

568 B.


47


Estandard Ansi/Tia/Eia 569 A

El alcance de este estándar está limitado al aspecto de telecomunicaciones en cuanto

al diseño y construcción del edificio comercial. La principal meta de este estándar es

que se conozca cual es el mejor material en la construcción que puede ser usado para

la canalización de los medios de transmisión. Se asocia con los problemas que

diariamente lidian con las construcciones las cuales no son designadas por el

propietario.

El objetivo de este estándar es normalizar la práctica de diseño y construcción para

canalizaciones dentro de edificios (principalmente edificios comerciales). Este

estándar define espacios o áreas del edificio, y las canalizaciones para cableado

dentro y a través de las cuales son instaladas los medios de telecomunicaciones.

Los espacios de telecomunicaciones como el cuarto de equipos, los cuartos de

telecomunicaciones o el cuarto de entrada de servicios tienen reglas de diseño en

común:

• Las puertas (sin considerar el marco) deben abrirse hacia fuera del cuarto,

deslizarse hacia un costado o ser removibles. Sus medidas mínimas son 0,91

m. de ancho por 2 metros de alto.

• La energía eléctrica debe ser suministrada por al menos 2 outlets que

provengan de circuitos diferentes. Esto es aparte de las necesidades eléctricas

que se requieran en el cuarto por los equipos que se tengan.

• La iluminación debe tener una intensidad de 500 lx y el switch debe estar

localizado cerca de la entrada.

• Estos espacios no deben tener falsos techos.

• Cualquier pasante hecho en las paredes protegidas contra incendios deberán

ser sellados para evitar la propagación.

• Cualquier ruta de cableado deberá evitar cualquier clase de interferencia

electromagnética.

• Se debe cumplir con la norma ANSI/TIA/EIA 607

Cuarto de Entrada de Servicios

• Generalmente está ubicado en el sótano o el primer piso.

• Puede requerir una entrada alternativa.

• Al menos una de las paredes debe ser de 20 mm. de A-C plywood.

• Debe ser un área seca, donde se puedan evitar inundaciones.

• Se debe tratar que este lo más cerca posible de la ruta por donde entran los

cables al edificio.


• No debe contener equipos que no estén relacionados con la entrada de los

servicios

Cuarto de Equipos

• La temperatura en el cuarto debe ser controlada todo el tiempo, por lo que se

debe utilizar sistemas de HVAC. Debe estar entre 18º a 24º con una humedad

relativa de 30% a 55%. Se recomienda instalar un sistema de filtrado de aire

que proteja a los equipos contra la contaminación como por ejemplo el polvo.

Se deben tomar precauciones contra sismos o vibraciones.

• El techo debe estar por lo menos a 2,4 m.

• Se recomienda tener una puerta doble, ya que la entrada debe ser lo

suficientemente amplia para que se puedan ingresar los equipos sin dificultad.

• El cuarto debe estar por encima del nivel del agua para evitar daños por

inundaciones.

• El cuarto de equipos y el cuarto de entrada de servicios pueden ser el mismo.

Cuarto de Telecomunicaciones

• Debe haber uno por cada piso

• Se deben tener medidas de control de la temperatura.

• Idealmente estos cuartos deben estar alineados verticalmente a lo largo de

varios pisos para que el cableado vertical sea lo más recto posible.

• Dos paredes deben ser de 20 mm. de A-C plywood y éste debe ser de 2,4 m.

de alto.

• Se deben tomar precauciones contra sismos.

Rutas del cableado horizontal

• Generalmente la ruta que recorre el cableado horizontal se encuentra entre el

techo de la estructura y el falso techo.

• El cableado no puede estar apoyado sobre el falso techo.

• En el caso de tender el cable sin ningún tipo de estructura de sujeción, se deben

usar elementos que sujeten el cable al techo como por ejemplo los ganchos “J”,

estos sujetadores deben colocarse máximo cada 60‘’ (1,52 m.).

• En el caso de usarse bandejas o ductos (conduits), éstos pueden ser de metal

o de plástico.

Elementos básicos de un Edificio:

• Trayectorias horizontales, desde el closet de telecomunicaciones hasta la

estación de trabajo

• Trayectorias backbone, es un camino vertical entre los closets de comunicación

con las entradas entre los pisos.


49

• Estación de trabajo, es el espacio de interacción con el equipo de

comunicaciones

• Closet de telecomunicaciones, facilita la transmisión entre el backbone y el

camino horizontal

• Cuarto de equipo, sirve como espacio necesario para todo el equipo de

telecomunicaciones

Figura 13: Elementos del Cableado Estructurado

Las trayectorias que utiliza el sistema horizontal se les conoce como sistemas de

distribución y son los siguientes:

• Ducto bajo el piso

• Celular (Metálico y de concreto)

• Acceso ilimitado (Piso levantado)

• Techo (Zona y rejilla)


• Conducto (Conduit)

• Bandejas de cable y escalerilla

• Canaletas

Mediante una investigación profundice sus conocimientos de los

estándares 568B y 569ª y desarrolle un cuadro comparativo entre ellos.


Consideraciones para la Aplicación de Cableado Estructurado

Tomemos en consideración el siguiente mapa de un conjunto de dos edificios que

forman las instalaciones de un recinto ferial. El edificio de oficinas (E1) y el edificio de

stands (E2); éste último tiene 3 plantas en las que existe la misma disposición en todas

las plantas.

Figura 14: Plano

A continuación, se analizarán las consideraciones para la selección de las

dependencias:

Posibles ubicaciones del cuarto de telecomunicaciones

Plano detallado con posibles ubicaciones para los centros de telecomunicación:

detalle de todas las dependencias de la empresa-supuesto con la siguiente

información:

• Todas las habitaciones de todos los pisos de todos los edificios

• Conductos de agua

• Zonas iluminadas con luz fluorescente


51

• Conductos de electricidad de alto voltaje

• Conductos de aire acondicionado y calefacción

• Medidas del edificio.

• Los puntos de red.

• El (los) POP(s)

• Selección de los lugares posibles para ubicar: (identificar cada posible

emplazamiento con un número), Cuarto de comunicaciones, etc.

Ubicaciones seleccionadas para cuartos de telecomunicaciones

Plano detallado con las ubicaciones seleccionadas para los centros de

telecomunicación: un plano detallado de todas las dependencias de la empresa-

supuesto, en el que se indicarán los lugares escogidos para ubicar los centros de

telecomunicación, indicando, ahora sí, el tipo concreto de cuarto de telecomunicación

del que se trata (MDF, IDF, etc).

Resumen de dispositivos:

Plano con el resumen de dispositivos: En él aparecerá únicamente el plano de las

dependencias con los ordenadores y los dispositivos de interconexión de redes

(switches, hubs, routers, etc) unidos a los ordenadores, así como el plan de

direcciones IP estáticas.

Aspectos Principales del Cableado Estructurado

En este tema se definirán las reglas y subsistemas de cableado estructurado en una

red de Área local (LAN). Por LAN (red de área local) se entiende un solo edificio o

grupo de edificios en un entorno de campus que se encuentran muy cercanos uno del

otro, por lo general dentro de un área de dos kilómetros cuadrados o una milla

cuadrada.

Reglas para cableado estructurado de las LAN:

Hay tres reglas que ayudan a garantizar la efectividad y eficiencia en los proyectos de

diseño del cableado estructurado:

1.- Buscar una solución completa de conectividad. Una solución óptima para

lograr la conectividad de redes abarca todos los sistemas que han sido diseñados

para conectar, tender, administrar e identificar los cables en los sistemas de cableado

estructurado. La implementación basada en estándares está diseñada para admitir

tecnologías actuales y futuras. El cumplimiento de los estándares servirá para

garantizar el rendimiento y confiabilidad del proyecto a largo plazo.

2.- Planificar teniendo en cuenta el crecimiento futuro. La cantidad de cables

instalados debe satisfacer necesidades futuras. Se deben tener en cuenta las


soluciones de Categoría 5e, categoría 6 y de fibra óptica para garantizar que se

satisfagan futuras necesidades. La instalación de la capa física debe poder funcionar

durante diez años o más.

3.- Conservar la libertad de elección de proveedores. Aunque un sistema cerrado

y propietario puede resultar más económico en un principio, con el tiempo puede

resultar ser mucho más costoso. Con un sistema provisto por un único proveedor y

que no cumpla con los estándares, es probable que más tarde sea más difícil realizar

traslados, ampliaciones o modificaciones.

Subsistemas de cableado estructurado:

Se trabajará con los siguientes subsistemas, aunque hay que hacer notar que

dependiendo de la documentación que se esté consultando es posible que se hable

de algunos más.

• Punto de demarcación: también conocido como DEMARC o POP (Point of

Presence), es donde los cables del proveedor externo de servicios se conectan

a los cables del cliente en su edificio.

• El cableado backbone está compuesto por los cables que van desde el

demarc hasta las salas de comunicaciones denominadas HCC. El cableado

backbone incluye el cableado existente entre MDF e IDF y el que existe entre

IDF y HCC.

• El cableado horizontal distribuye los cables desde las salas de

telecomunicaciones denominadas HCC hasta las rosetas.

• Las salas de telecomunicaciones, también denominadas cuartos de

comunicaciones, TR, armarios de comunicaciones, etc, es donde se alojan los

paneles de conexión, los dispositivos de redes (como switches, routers, hubs,

bridges, repeaters, etc), y los servidores.

• El cableado de área de trabajo, es el cableado que va desde las rosetas hasta

el ordenador o Terminal de teléfono.

Estos subsistemas convierten una instalación de cableado estructurado en una

infraestructura, que una vez diseñada permite que el trabajo a nivel de capa física se

limite a dentro de las salas de comunicaciones y no a tirar cables entre salas de

comunicaciones, si es que se ha diseñado el cableado estructurado de forma

adecuada. Este diseño tiene que cumplir las tres reglas que se indicaron en el

apartado anterior. Concretamente se habla de tirar un 20% de cables más de los

necesarios en previsión de futuro.

Escalabilidad:

Una LAN que es capaz de adaptarse a un crecimiento posterior se denomina red

escalable. Es importante planear con anterioridad la cantidad de tendidos y de


53

derivaciones de cableado en el área de trabajo. Es preferible instalar cables de más

que no tener los suficientes.

Concretamente se habla de:

• Tirar un 20% de cables más de los necesarios en previsión de futuro en el

cableado de backbone.

• Tirar un cable adicional a cada estación de trabajo en el denominado cableado

horizontal.

• Tirar un cable de tracción o guía tanto en el cableado de backbone como en el

horizontal para facilitar el despliegue a posteriori de los cables.

• Usar placas de pared multipuerto. Normalmente se utilizan para cada puesto

de trabajo un cable para voz y otro para datos, pero es posible que se necesite

en el futuro una impresora, un fax, enchufar un portátil, etc.

• Para la conexión de voz sólo se necesita un par de hilos, sin embargo se

aconseja tirar cables de 4 pares también para voz. De esta manera se puede

utilizar en el futuro para datos también.

Salas de comunicaciones:

Las salas de comunicaciones, también denominados centros de cableado o cuartos

de comunicaciones (TR), son a efectos prácticos aquellas ubicaciones donde se alojan

los paneles de conexión, los dispositivos de redes (como switches, routers, hubs,

bridges, repeaters, etc), y los servidores.

A veces se puede encontrar en la bibliografía el término de cuarto de

equipamiento(ER) que se correspondería con la sala de comunicaciones principal en

la que se encuentran los servidores, y dónde también se podría albergar el punto de

demarcación, la centralita telefónica o PBX. Sin embargo, no existe ninguna restricción

para que no se puedan colocar servidores en los cuartos de comunicaciones. Como

se puede ver la terminología en redes puede ser muy confusa, de manera que varios

términos pueden significar lo mismo o un término varias cosas distintas.

Una sala de comunicaciones puede estar compuesta simplemente por un armario de

comunicaciones, también denominado rack o bastidor de distribución.

Los bastidores deben estar diseñados de tal manera que permita el acceso sencillo a

los cables. Es interesante por ejemplo comprar armarios en los que se puedan

despegar las partes laterales o que exista algún mecanismo de bisagras que pueda

facilitar el susodicho acceso a los cables. Hoy día las instalaciones de cableado

nuevas sólo utilizan cable de par trenzado y de fibra óptica. El cableado coaxial hace

tiempo que se dejó de utilizar para instalaciones de cableado estructurado. La

topología física utilizada es de estrella extendida prácticamente siempre. El estándar

sólo permite que haya 2 niveles de salas de comunicaciones a partir de la sala

principal de comunicaciones (llamada MDF). La figura siguiente muestra el máximo


número de niveles de salas de comunicaciones, dónde cada cuadro respresenta una

sala de comunicaciones:

Teniendo en cuenta lo anterior, los cuartos de comunicaciones pueden ser:

- MDF, (Main Distribution Facilities), también denominado MCC (Main Cross Connect)

o simplemente MC. Se trata del cuarto de comunicaciones principal. El MDF se debe

ubicar teniendo dos en cuenta dos criterios:

• Se debe colocar lo más centrado posible en la instalación de red. Se debe

recordar que es el punto central de una topología física en estrella extendida.

• Se debe colocar lo más cerca posible del POP que como ya sabemos es el

lugar hasta donde llegan los cables del ISP.

• IDF, (Intermediate Distribution Facilities), también denominado ICC

(Intermediate Cross Connect) o simplemente IC, es un cuarto de

comunicaciones que se encuentra entre el DF y los HCC.

• HCC, (Horizontal Cross Connect) o simplemnte HC, es el cuarto de

comunicaciones a partir

del cual se despliegan los cables hasta las rosetas.

Exprese su criterio acorde a las consideraciones para la selección de

dependencias para la implementación de cableado estructurado. ¿Qué aspecto

es relevante para la selección? ¿De qué depende la selección?

Tomando en cuenta las consideraciones analizadas, y como ejemplo el

establecimiento educativo donde cursó la secundaria ¿En qué lugar de dicho

establecimiento ubicaría el cuarto de telecomunicaciones? Argumente su

respuesta.


Cableado a utilizar

El cableado estructurado en instalaciones nuevas debe realizarse con par trenzado o

con fibra óptica. El cable coaxial se desaconseja para instalaciones nuevas.

Teniendo en cuenta que la distancia máxima que permite el cableado de par trenzado

es de 100 metros, el estándar establece las siguientes consideraciones:

• Entre HCC y roseta puede haber como mucho 90m.

• Entre roseta y ordenador puede haber 3m como máximo si hablamos de cat 5

ó cat 5e

• Entre roseta y ordenador puede haber 5m como máximo si hablamos de cat 6

o superior.


55

• El cableado de parcheo (patch cord) que es el cableado dentro de cuarto de

comunicaciones puede ser como mucho de 6m para el caso de cat 5 ó cat 5e.

En el caso de cat 6 será de 5m como máximo.

• El cableado vertical, es decir, el cableado que va desde el MDF al IDF y el que

va desde el IDF al HCC puede ser de 100m como máximo en cada tramo,

incluyendo el que existe dentro de los cuartos de comunicaciones.

El cableado de fibra óptica puede llegar a distancias de muchos kilómetros según el

fabricante correspondiente. Sin embargo el estándar EIA/TIA-568 limita el alcance de

la fibra óptica monomodo a 3000m y la fibra óptica multimodo a 2000m. Esta distancia

es desde MDF hasta HCC en total, es decir, la distancia entre MDF e ICC más la que

hay entre ICC y HCC. El cableado horizontal con fibra óptica puede ser de 90m como

máximo igual que con par trenzado.

Se puede mezclar cableado de par trenzado y de fibra óptica en una misma instalación

de cableado estructurado. Evidentemente el cableado que permite mayor ancho de

banda deberá ser utilizado más cerca del MDF. Como se puede presuponer el

cableado de fibra óptica se utiliza sobre todo para el cableado de backbone, mientras

que en cableado horizontal se suele utilizar par trenzado.

El cableado de par trenzado es más barato que el cableado de fibra óptica. Por tanto,

sólo se utilizará cableado de fibra óptica cuando los requerimientos de distancia sean

muy grandes o cuando las condiciones de interferencia desaconsejen el uso de par

trenzado.

Pasos en el diseño de una instalación de cableado estructurado:

El diseño de una instalación de cableado estructurado se puede realizar siguiendo los

siguientes pasos:

1. Es necesario realizar un trabajo de recogida de información acerca de las

necesidades presentes y previsibles en el futuro que debe cubrir la instalación de

cableado estructurado que se está diseñando. No hay que olvidar que una de las tres

reglas de las que hablamos al principio de este documento indica que la infraestructura

de cableado estructurado debe durar al menos 10 años. Para ello hay que buscar los

planos del edificio o en su defecto crearlos, determinar la ubicación de los puestos de

trabajo, y realizar las necesarias entrevistas con el cliente para averiguar cuáles son

las necesidades que se pretenden cubrir.

El resultado de este primer paso es por tanto un documento dónde quede reflejado el

proyecto a realizar, con el presupuesto, tiempo estimado de realización y una

exhaustiva relación de requerimientos del sistema a diseñar.

2. Una vez se haya realizado un análisis concienzudo de lo que se pretende realizar,

se debe crear un plano que contenga la siguiente información indispensable:


a) Baños, conductos de agua, alto voltaje, luz fluorescente, calefacción y

refrigeración. Todos ellos deben ser evitados a la hora de determinar los

lugares idóneos para los cuartos de comunicación puesto que suponen un

peligro de interferencia o destrucción para el contenido de los mismos, es decir,

para los dispositivos de red y de los cables.

b) Colocación del POP o demarc, que muchas veces nos viene impuesto. En este

sentido los arquitectos empiezan a tomar conciencia ya de la importancia de

preocuparse por determinar el lugar idóneo para ello.

c) Colocación de los posibles lugares dónde se podrían ubicar cuartos de

comunicaciones en general, sin determinar aún si éstos se tratan de MDF, IDF

o HCC.

d) Realizar una circunferencia de radio 50m alrededor de cada posible cuarto de

comunicación para determinar así el área que podría cubrir dicho cuarto de

comunicaciones. Recordemos que el cableado horizontal puede alcanzar hasta

90m, sin embargo, se utiliza 50m en previsión por los posibles rodeos que hace

el recorrido de los cables por las canaletas hasta las rosetas.

e) Colocar las ubicaciones de los ordenadores en el plano. El resultado de este

segundo paso podría ser el siguiente plano, en el que aún faltan los conductos

de agua, refrigeración, calefacción, alto voltaje, etc:

3. El siguiente paso consiste en determinar cuáles son las ubicaciones elegidas para

los cuartos de comunicaciones y si éstos constituirán un MDF, IDF o HCC. Para ello

habrá que crear un plano dónde se tenga en cuenta que:

a) El MDF debe colocarse observando los dos criterios comentados ya

anteriormente:

b) Debe estar lo más centrado posible en la instalación de red.

c) Debe estar lo más cerca posible del POP.

d) Los cuartos de comunicaciones con cableado hacia el MDF deben estar

evidentemente dentro de la circunferencia de 50m alrededor del MDF. Si

existen IDFs entonces los HCCs con cableado hacia su IDF debe estar por

tanto dentro de la circunferencia de 50m de dicho IDF.

e) Cuántos menos cuartos de comunicación mejor, porque esto supone para el

administrador de la red menos puntos a visitar cuando se desea realizar algún

cambio.

4. El último paso consiste en determinar qué va a contener cada cuarto de

comunicaciones. Es decir, los paneles de parcheo con una adecuada rotulación que

se corresponda con las rosetas correspondientes, y la conexión de los dispositivos de

red y servidores que satisfacen finalmente las necesidades de conectividad de la

empresa. El resultado de este paso lo constituyen un plano dónde se muestran los

dispositivos de red dentro de cada cuarto de comunicación y su conexión con los

dispositivos del resto de cuartos de comunicaciones.


57

Con este cuarto paso queda terminado el diseño de cableado estructurado. Queda

por indicar que una buena prueba de que se ha realizado un buen diseño de cableado

estructurado es que los futuros cambios se limitarán a cambiar las conexiones en los

paneles de parcheo dentro de los cuartos de comunicaciones, así como la adición o

substracción de dispositivos de red y su conexión a los paneles de parcheo, que

podrán permitir el cambio de la lógica de la red sin tener que tirar ningún cable

adicional.

Mediante un organizador gráfico resuma las principales consideraciones para

el diseño de un cableado estructurado.



Es tender cables de señal en un edificio de manera tal que cualquier servicio de voz,

datos, vídeo, audio, tráfico de Internet, seguridad, control y monitoreo esté disponible

desde y hacia cualquier roseta de conexión (Outlet) del edificio.

Es el medio físico a través del cual se interconectan dispositivos de tecnologías de

información para formar una red, y el concepto estructurado lo definen los siguientes

puntos:

- Solución Segura: El cableado se encuentra instalado de tal manera que

los usuarios del mismo, tienen acceso a lo que deben de tener y el resto del

cableado se encuentra perfectamente protegido.

- Solución Longeva: Cuando se instala un cableado estructurado se

convierte en parte del edificio, así como lo es la instalación eléctrica, por

tanto, este tiene que ser igual de funcional que los demás servicios del

edificio. La gran mayoría de los cableados estructurados pueden dar

servicio por un periodo de hasta 20 años, no importando los avances

tecnológicos en las computadoras.

- Modularidad: Capacidad de integrar varias tecnologías sobre el mismo

cableado voz, datos, video.

- Fácil Administración: El cableado estructurado se divide en partes

manejables que permiten hacerlo confiable y perfectamente administrable,

pudiendo así detectar fallas y repararlas fácilmente.


- Documentación: La administración del sistema de cableado incluye la

documentación de los cables, terminaciones de los mismos, cruzadas,

paneles de "patcheo", armarios de telecomunicaciones y otros espacios

ocupados por los sistemas de telecomunicaciones. La documentación es un

componente de la máxima importancia para la operación y el mantenimiento

de los sistemas de telecomunicaciones.

Resulta importante poder disponer, en todo momento, de la documentación

actualizada, y fácilmente actualizable, dada la gran variabilidad de las

instalaciones debido a mudanzas, incorporación de nuevos servicios,

expansión de los existentes, etc. En particular, es muy importante

proveerlos de planos de todos los pisos, en los que se detallen:

▪ Ubicación de los gabinetes de telecomunicaciones.

▪ Ubicación de ductos a utilizar para cableado vertical.

▪ Disposición de tallada de los puestos eléctricos en caso de ser

requeridos.

▪ Ubicación de piso ductos si existen y pueden ser utilizados

Comparta alguna experiencia donde haya evidenciado la falta de aplicación de

cableado estructurado, como, por ejemplo, en los laboratorios de computación

del colegio donde estudio. ¿Existía cableado estructurado? ¿Cómo estaba

organizado el cableado y que hacía falta para que sea estructurado?

Actividades de Auto-evaluación de la Unidad Didáctica II:

1.- ¿Qué es cableado estructurado?

2.- ¿Qué es Backbone?

3.- Escriba y defina al menos dos estándares para cableado estructurado

4.- ¿Cuáles son los elementos del cableado estructurado?

5.- ¿Qué aspectos se deben tomar en cuenta para la ubicación del cuarto

de telecomunicaciones?

6.- ¿Cuál es la diferencia entre el cuarto de telecomunicaciones y el cuarto

de equipos?

7.- ¿Qué tipo de cable es aceptado para cableado estructurado, pero no se

aconseja su utilización?

8.- Realice un cuadro comparativo de los tipos de cuartos de

telecomunicaciones que se pueden implementar en cableado estructurado

9.- ¿A qué se refiere la escalabilidad?

10.- Resuma las tres reglas que ayudan a garantizar la efectividad y

eficiencia en los proyectos de diseño del cableado estructurado


59

Actividad de Evaluación de la Unidad Didáctica II:

Con base en lo analizado, y orientado en el plano de la figura:

- Seleccione una ubicación para el cuarto de comunicaciones.

- Diseñe la disposición de los dispositivos de red necesarios.

- Emita las consideraciones necesarias para el cableado

estructurado.

Figura 15: Plano ejemplo


Unidad Didáctica III

Título de la Unidad Didáctica III:

Diseño de los Sistemas de Comunicación

Introducción de la Unidad Didáctica III:

La documentación de los proyectos de red es un aspecto sumamente importante, tanto

en el desarrollo de su diseño, como en la implementación y el mantenimiento de la

misma. Mucha gente no hace esto, como parte del desarrollo y no se da cuenta de

que pierde la posibilidad de la reutilización de recursos y disminución de recursos.

La documentación de una red empieza con el diseño de la misma y finaliza justo antes

de la entrega o aplicación de sus funcionalidades 100% operativas y libre de fallos.

Así mismo, la documentación que se entrega, tendrá que coincidir con la versión final

de las especificaciones que componen la red.

Objetivo de la Unidad Didáctica III:

Diseñar sistemas de telecomunicaciones mediante la selección de dispositivos

adecuados que permitan la estructuración de redes de computadoras seguras de

manera creativa.

Organizador Gráfico de la Unidad didáctica III:

Metodologias

Diseño de Redes LAN

Diseño de Redes WAN

Diseño de Redes PAN

Diseño de Redes MAN


61

Actividades de aprendizaje de la Unidad Didáctica III:

Actividad de Aprendizaje 1 de la Unidad Didáctica III:

Metodologías de Diseño e Implementación de Red

No existe una metodología única para planificar un proyecto. Cada jefe de proyecto

tiene sus propios trucos a la hora de llevar a cabo el plan de trabajo. A pesar de ello,

es bueno utilizar una propuesta metodológica para construir el plan de trabajo a partir

de las técnicas que más se acostumbran a utilizar.

Se debe tener en cuenta que en los proyectos pequeños se puede trabajar con una

planificación mínima, pero que en proyectos medianos y grandes es totalmente

imprescindible hacer, antes de empezar el desarrollo del proyecto, una planificación

exhaustiva.

Una vez tomada la decisión de poner en marcha el proyecto y obtenida la autorización

formal del cliente, los pasos que genéricamente se siguen son los siguientes:

- Diseño de un plan de trabajo

- Distribución del trabajo entre los recursos disponibles

- Presentación del calendario y planificación para la aprobación formal

- Inicio de la ejecución o desarrollo del plan de trabajo

Las actividades básicas implicadas en la planificación de un proyecto son las

siguientes:

- Identificar las tareas o subtareas y sus dependencias.

- Representar las tareas y dependencias mediante un diagrama para poder

determinar la secuencia de tareas más eficaz.

- Estimar el grado de esfuerzo requerido en horas, días o semanas en

función de la dimensión del proyecto y la duración de cada tarea y

subtarea.

- Identificar los recursos y la disponibilidad (tiempo, cómo y cuándo).

- Especificar los hitos u objetivos parciales.

- Elaborar una lista de los "entregables", muchos de los cuales coincidirán

con los hitos.

- Presentar la planificación obtenida para su aprobación formal.

Una metodología nos ayuda a organizar un proyecto de red, permitiendo

su documentación y facilitando el trabajo. Existen diversas tecnologías las

cuales pueden ser utilizadas por los usuarios acorde a sus gustos o

preferencias.


Metodología desarrollada por el instituto nacional de estadística e informática

INEI-Perú

Consta con cuatro etapas y cinco dimensiones, siendo estas las siguientes:

a) Etapas

- Organización

- Desarrollo

- Implantación

- Evaluación

b) Dimensiones

- Modelamiento del Proyecto

- Modelamiento de la Institución

- Modelamiento de Requerimiento

- Modelamiento de Tecnología

- Construcción

Podemos graficar este Marco Metodológico en el siguiente esquema:

Figura 16: Marco Metodológica INEI

Etapa de Organización

La Etapa de Organización es la primera Etapa del Marco Metodológico, en ésta se

llevará adelante las siguientes actividades:

Modelamiento del Proyecto: en esta dimensión se busca sentar las bases del

Proyecto, así como determinar su Factibilidad dentro de una primera instancia. Se

determinan los Objetivos, se vislumbran las metas, se describen las Principales


63

Actividades y se señalan los Principales Productos, así como el Cronograma de

Ejecución del Proyecto, otros.

Modelamiento de la Institución: en esta dimensión se busca la alineación del

Proyecto con el Plan Estratégico de Sistemas de Información y el Plan de Tecnología.

Además, se busca organizar a las áreas de trabajo de la institución, para poder llevar

adelante el Proyecto, esto debe entenderse en el sentido de que el personal de la

institución debe colaborar con el proyecto.

Modelamiento del Requerimiento: en esta dimensión se busca la Definición de

Requerimientos que deben ser satisfechos por el Proyecto de Red, Pisos, Áreas,

Grupos de Trabajo, Puntos, Cableado, Otros.

En esta primera etapa una de las más importantes actividades en la de señalar los

sistemas que van a trabajar en la Red; siendo estos sistemas los que van a justificar

la viabilidad del Proyecto de Implantación de una Red Institucional o Departamental.

La idea es que el(los) sistema(s) principal(es) que justifica(n) la implantación de la red

esté concluidos y probados al mismo momento (o poco antes) que la terminación de

los trabajos de Instalación y prueba de la Red Institucional; garantizando con ello un

uso efectivo de dicha Red.

Es esta etapa; producto del análisis del Manual de Organización y Funciones (MOF)

se deberá contar con un esquema de Niveles de Autorización de Ingreso y uso de la

Información que va a estar disponible en la Red.

Etapa de Desarrollo

En la Etapa de Desarrollo, se llevará adelante la siguiente secuencia de

procedimientos:

Modelamiento de la Organización: en esta dimensión, se cuenta con una

organización estable que planifica, coordina y dirige el Proyecto de Red:

- Comisión del Proyecto

- Comisión Técnica - Grupos de Usuarios

Modelamiento del Requerimiento: en esta dimensión se busca la Definición de

Requerimientos de las áreas de Trabajo comprometidas por el Proyecto de Red, es

muy útil en este caso la existencia de un Plan de Sistemas, que nos indique los

Servicios Informáticos utilizados o por utilizarse, así como la distribución de nodos por

áreas de Trabajo.


Modelamiento de la Tecnología: definidos los Requerimientos que debe satisfacer

la Red, se debe describir las especificaciones técnicas de los Equipos, las propuestas

técnicas y tecnológicas a ser integradas (Servidores, Estaciones de Trabajo,

Concentradores, Switching, Routers, Modem Asíncronos/Síncronos, Gateway,

Software, otros) y que constituyen la Arquitectura de la Red, así como documentar el

diseño de la misma.

Construcción: en esta dimensión se diseña y documenta el Plan de Implantación:

Modalidad de adquisición, Proceso de Licitación, otros. El cual debe contener:

- Definición del Plan de Instalación de Software, Hardware o del Servicio

(cableado estructurado, instalaciones eléctricas, UPS, etc.)

- Selección de Proveedores de Software, Hardware o del Servicio.

- Definir el Plan de Capacitación.

- Selección de los proveedores de capacitación.

- Definir el Plan de Apoyo post-capacitación.

Etapa de Implantación

En la Etapa de Implantación, se llevará a cabo los siguientes procedimientos:

Modelamiento de la Organización: en esta dimensión se suele reordenar la

organización del proyecto, que debe asumir nuevos roles:

- Supervisar y/o realizar la Instalación del Software, Hardware o del Servicio.

- Supervisar y/o realizar la Capacitación del Personal de las áreas de trabajo

involucradas.

- Supervisar y/o realizar el apoyo post-capacitación.

Modelamiento de la Institución: lo cual implica reorganizar los Grupos de Trabajo

(en muchos casos constituirlos), adoptar nuevas formas de trabajo, estructurar las

áreas de trabajo (producto de una Reingeniería).

Modelamiento del Requerimiento: en muchos casos la reestructuración de las Áreas

de Trabajo y la misma implantación de la Red, determinan el surgimiento de nuevos

requerimientos en otros planos del Proyecto, que no fueron contemplados:

- Nuevos procedimientos

- Capacitación de recursos humanos

- Racionalización del personal

- Nuevos flujos de trabajo

Modelamiento de la Tecnología: esta dimensión debe entenderse en el ámbito del

flujo de trabajo. Las nuevas formas de trabajo obligan a una reestructuración, al

disponer de nuevas herramientas para llevar adelante el mismo.


65

Construcción: el surgimiento de nuevos requerimientos y tecnología de trabajo, debe

asimilarse en planes de acción, que deben ser construidos y aplicados sobre la

marcha, para que el Proyecto sea viable y los objetivos sean alcanzados.

Etapa de Evaluación

En la Etapa de Evaluación se llevarán adelante las siguientes actividades:

Modelamiento del Requerimiento: la organización del proyecto debe verificar la

eficacia del mismo, a partir de la opinión de los usuarios y de indicadores de

productividad, que muestren a la Alta Dirección los beneficios del Proyecto de Red.

Modelamiento de la Tecnología: se debe evaluar también la performance de la

tecnología empleada, así como el impacto de ésta en las formas de trabajo de los

usuarios. Las nuevas formas de trabajo deben permitir identificar a los usuarios que

requieren de un refuerzo adicional.

Construcción: la correcta evaluación del Proyecto, deber permitir implantar

correctivos que coadyuven al éxito del Proyecto, teniendo a los usuarios como

principio y fin para el desarrollo exitoso de un Proyecto de Red.

Esta metodología propone 4 etapas y 5 dimensiones. Las dimensiones son

aplicadas en cada etapa, pero no siempre intervienen las 5 en una misma

etapa.

Sintetice los aspectos de esta metodología en un organizador gráfico

Argumente las que a su criterio son las ventajas y desventajas de esta

metodología.


Top-Down Network Design – Fase I

El diseño de red top-down es una disciplina que creció del éxito de la programación de

software estructurado y el análisis de sistemas estructurados. El objetivo principal del análisis

de sistemas estructurado es representar más exacto las necesidades de los usuarios, que a

menudo son lamentablemente ignoradas. Otro objetivo es hacer el proyecto manejable

dividiéndolo en módulos que pueden ser más fácil de mantener y cambiar.


El diseño de red top-down es una metodología para diseñar redes que comienza en las capas

superiores del modelo de referencia de OSI antes de mover a las capas inferiores. Esto se

concentra en aplicaciones, sesiones, y transporte de datos antes de la selección de routers,

switches, y medios que funcionan en las capas inferiores.

El proceso de diseño de red top-down incluye exploración divisional y estructuras de grupo

para encontrar la gente para quien la red proporcionará servicios y de quien usted debería

conseguir la información valiosa para hacer que el diseño tenga éxito.

El diseño de red top-down es también iterativo. Para evitar ser atascado en detalles

demasiado rápido, es importante conseguir primero una vista total de los requerimientos de

un cliente. Más tarde, más detalle puede ser juntado en comportamiento de protocolo,

exigencias de escalabilidad, preferencias de tecnología, etcétera. El diseño de red top-down

reconoce que el modelo lógico y el diseño físico pueden cambiarse cuando más información

es juntada.

Como la metodología top-down es iterativa, un acercamiento top-down deja a un diseñador

de red ponerse "en un cuadro grande" primero y luego moverse en espiral hacia abajo según

exigencias técnicas detalladas y especificaciones.

Figura 17: Metodología Top Down

Fase I: Identificando Objetivos y Necesidades del Cliente

Parte 1. Análisis de los objetivos y limitaciones del negocio

Los objetivos y limitaciones incluyen la capacidad de correr las aplicaciones de red que reúne

los objetivos comerciales corporativos, y la necesidad de trabajar dentro de restricciones

comerciales, como paquete, personal limitado que está conectado a una red, y márgenes de

tiempo cortos.

El comprender los objetivos comerciales y sus restricciones de sus clientes es un aspecto

crítico del diseño de red. Armado con un análisis cuidadoso de los objetivos comerciales de

su cliente, usted puede proponer un diseño de red que contara con la aprobación de su cliente.


67

El entendimiento de la estructura corporativa también le ayudará a reconocer la jerarquía de

dirección. Uno de sus primeros objetivos en las etapas tempranas del diseño de un proyecto

de red debe determinar quiénes son los funcionarios con poder de decisión. ¿Quién tendrá

las autoridades para aceptar o rechazar su propuesta de diseño de red?

Parte 2. Análisis de los objetivos y limitaciones técnicas

En este parte trata de dar algunos alcances para analizar las metas técnicas de los clientes

para implementar una nueva red o actualizar una existente. Conociendo las metas técnicas

de nuestros clientes podremos recomendar nuevas tecnologías que al implementarlas

cumplan con sus expectativas.

Los típicos objetivos técnicos son adaptabilidad, disponibilidad, funcionalidad, seguridad,

manejabilidad, utilidad, adaptabilidad, y factibilidad.

Parte 3. Graficando la Red Existente

Esto se basa en una ejecución en un mapa de una red y aprendiendo la localización de la

mayoría de los dispositivos y segmentos en el trabajo de la red y identificando algunos

métodos establecidos para el direccionamiento y nombramiento y también archivando,

investigando los cables físicos, reservas que son muy importante en la característica de la

infraestructura de la red.

Parte 4. Caracterizando un diseño de trafico de red

Esta sección describe las técnicas para caracterizar el flujo de tráfico, el volumen de tráfico, y

el comportamiento de protocolo. Las técnicas incluyen el reconocimiento de tráfico fuente y

almacenaje de datos, documentar las aplicaciones y uso el de protocolo, y evaluar del tráfico

de red causado por protocolos comunes.

En la sección anterior se habló de la caracterización de la red existente en términos de su

estructura e interpretación. Como el análisis de la situación existente es un paso importante

en un acercamiento de análisis de sistemas para diseñar, esta sección se habla de la

caracterización de la red existente en términos de flujo de tráfico. Esta sección también cubre

nuevas exigencias de diseño de red, añadiendo las dos primeras secciones que cubrieron

objetivos de diseño comerciales y técnicos. Esta sección reenfoca en exigencias de diseño y

describe exigencias en términos de flujo de tráfico, carga, y comportamiento; y calidad de

servicio (QoS) exigencias.

Sintetice los aspectos de la fase I de la metodología en un organizador gráfico



Top-Down Network Design – Fase II-III-IV

Fase II: Diseño de una Red Lógica

Parte 5. Diseño de una topología de red

La topología es un mapa de la red que indican segmentos de red, puntos de interconexión, y

comunidades de usuario. Además, los sitios geográficos puedan aparecer en el mapa, el

objetivo del mapa es mostrar la geometría de la red, no la geografía física o implementación

técnica. El mapa es una vista panorámica del alto nivel de la red, análoga a un dibujo

arquitectónico que muestra la posición y el tamaño de cuartos para un edificio, pero no los

materiales de construcción para fabricar los cuartos.

El diseño de una topología de red es el primer paso en la fase de diseño lógica de la

metodología de diseño de red Top Down. Para encontrar los objetivos de un cliente para

escalabilidad y adaptabilidad, es importante para el arquitecto una topología lógica antes de

seleccionar productos físicos o tecnologías. Durante la fase de diseño de topología, usted

identifica redes y puntos de interconexión, el tamaño y alcance de redes, y los tipos de

dispositivos de funcionamiento entre redes que serán requeridos, pero no los dispositivos

actuales.

Parte 6. Diseño de un modelo de direccionamiento

Esta parte proporciona pautas para adjudicar direcciones y nombres a componentes de redes,

incluso redes, subredes, routers, servidores, y sistemas de final. En esta parte se enfoca en

el Protocolo de Internet (IP) la dirección y el nombramiento.

Parte 7. Selección de los switching y protocolo de enrutamiento

Las selecciones que usted hace dependerán de los objetivos comerciales y técnicos de su

cliente. Para ayudarle a seleccionar los protocolos correctos para su cliente, la parte cubre los

atributos siguientes de conmutación y enrutamiento de protocolos:

Ø Características de tráfico de red.

Ø Ancho de banda, memoria, y uso de CPU.

Ø El número aproximado en el tráfico de puntos de routers o switches que soportan.

Ø La capacidad de adaptarse rápidamente a cambios de una red.

Ø La capacidad de certificar ruta actualizadas por razones de seguridad.

En este punto en el proceso de diseño de red, usted ha creado una topología de diseño de

red y ha desarrollado alguna idea de donde los switches y los routers residirán, pero usted no

ha seleccionado ningún switch actual o productos de router. Un entendimiento de la

conmutación y enrutamiento de protocolos que un switch o el router deben soportar le ayudará

a seleccionar el mejor producto para el trabajo.

Parte 8. Desarrollando Estrategias de seguridad de red

El desarrollo de estrategias de seguridad que pueden proteger todas las partes de una

red complicada teniendo un efecto limitado en la facilidad de uso e interpretación es una de

las tareas más importantes y difíciles relacionadas para conectar diseño de red. El diseño de

seguridad es desafiado por la complejidad y la naturaleza porosa de redes modernas que

incluyen a servidores públicos para el comercio electrónico, extranet conexiones para socios


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de negocio, y servicios de acceso remoto para usuarios que alcanzan la red de casa, sitios

de cliente, cuartos del hotel, cafeterías de Internet, etcétera.

Parte 9. Desarrollando Estrategias de manejo de red

Esta sección concluye la discusión del diseño de red lógico. El manejo de red es uno de los

aspectos más importantes del diseño de red lógico. El manejo menudo es pasado por alto

durante el diseño de una red porque es considerado una cuestión operacional más bien que

una cuestión de diseño. Sin embargo, si usted considera el manejo al principio, usted puede

evitar escalabilidad y problemas de performance que ocurren cuando el manejo es añadido a

un diseño después de que el diseño es completo.

Un diseño de manejo de red bueno puede ayudar a una organización a conseguir

disponibilidad, performance, y objetivos de seguridad. Los procesos de manejo de red

eficaces pueden ayudar a una medida de organización como bien diseñan objetivos están

siendo encontrados y ajustan parámetros de red si ellos no están siendo encontrados. El

manejo de red también facilita encontrar objetivos de escalabilidad porque esto puede ayudar

a una organización a analizar el comportamiento de red corriente, aplicar mejoras

apropiadamente, y soluciones a fallas de cualquier problema con mejoras. El objetivo de esta

sección es ayudarle a trabajar con su cliente el diseño de red en el desarrollo de estrategias

de manejo, y ayudarle a seleccionar los instrumentos correctos y productos para poner en

práctica las estrategias.

Fase III: Diseño de la Red Física

Selección de Tecnología y Dispositivos de Red de Campus

El diseño de red físico implica la selección de la tecnología LAN y WAN para campus y

empresarial. Durante esta fase del proceso de diseño de red top down, las opciones son

hechas en cuanto a tendido de cables, físico y protocolos de capa de enlace de datos, y

dispositivos de funcionamiento entre redes (como hubs, switches, routers, y puntos de acceso

inalámbricos). Un diseño lógico, que cubre la Parte II, "El diseño de Red Lógico," forma la

fundación para un diseño físico. Además, los objetivos comerciales, los requerimientos

técnicos, características de trafico de red, y flujos de tráfico, se hablaron en toda la Parte I,

"Identificando Necesidades de Su Cliente y Objetivos," que influyen en un diseño físico.

Un diseñador de red tiene muchas opciones para LAN y WAN. Ninguna tecnología sola o

dispositivo están con capacidad de responder todas las circunstancias. El objetivo de La parte

III debe darle la información sobre la escalabilidad, performance, accesibilidad financiera, y

características de manejabilidad de opciones típicas, ayudarle a hacer las correctas

selecciones para su cliente.

Fase IV: Testeo, Optimización y Documentación de la Red

Las pruebas de su diseño de red son un paso importante en el proceso de diseño que permite

que usted confirme que su diseño encuentra los objetivos comerciales y técnicos. Probando

su diseño, usted puede verificar que las soluciones que usted ha desarrollado proporcionarán

la performance y QoS que su cliente espera.


Argumente las que a su criterio son las ventajas y desventajas de esta

metodología.


PDIOO

El enfoque principal de esta metodología es definir las actividades mínimas

requeridas, por tecnología y complejidad de red, que permitan asesorar de la mejor

forma posible a nuestros clientes, instalando y operando exitosamente las tecnologías

Cisco. Así mismo logramos optimizar el desempeño a través del ciclo de vida de su

red.

Fases de la Metodología PPDIOO

Figura 18: Metodología PPDIOO

Preparación

Esta fase crea un caso de negocio para establecer una justificación financiera para la

estrategia de red. La identificación de la tecnología que soportará la arquitectura.

Planeación

Esta segunda fase identifica los requerimientos de red realizando una caracterización

y evaluación de la red, realizando un análisis de las deficiencias contra las mejores

prácticas de arquitectura. Se elabora un plan de proyecto desarrollado para


71

administrar las tareas, asignar responsables, verificación de actividades y recursos

para hacer el diseño y la implementación. Este plan de proyecto es seguido durante

todas las fases del ciclo.

Diseño

Desarrollar un diseño detallado que comprenda requerimientos técnicos y de

negocios, obtenidos desde las fases anteriores. Esta fase incluye diagramas de red y

lista de equipos. El plan de proyecto es actualizado con información más granular para

la implementación.

Implementación

Acelerar el retorno sobre la inversión al aprovechar el trabajo realizado en los últimos

tres fases a medida que se van integrando nuevos dispositivos sin interrumpir la red

existente o crear puntos de vulnerabilidad. Cada paso en la implementación debe

incluir una descripción, guía de implementación, detallando tiempo estimado para

implementar, pasos para regresar a un escenario anterior en caso de falla e

información de referencia adicional.

Operación

Esta fase mantiene el estado de la red día a día. Esto incluye administración y

monitoreo de los componentes de la red, mantenimiento de ruteo, administración de

actualizaciones, administración del desempeño, e identificación y corrección de

errores de red. Esta fase es la prueba final de diseño.

Optimización

Esta fase envuelve una administración pro-activa, identificando y resolviendo

cuestiones antes que afecten a la red. Esta fase puede crear una modificación al

diseño si demasiados problemas aparecen, para mejorar cuestiones de desempeño o

resolver cuestiones de aplicaciones.

Desarrolle un cuadro comparativo de las metodologías analizadas.

Investigue acerca de otra metodología para la implementación de redes, y

elabore un cuadro comparativo entre las metodologías estudiadas.


Actividades de Auto-evaluación de la Unidad Didáctica III:

1.- ¿Qué es una metodología?

2.- ¿Qué característica en común tienen las metodologías analizadas?

3.- ¿Defina las etapas de la metodología INEI?

4.- ¿Defina las etapas de la metodología TOP DOWN?

5.- ¿Defina las etapas de la metodología PPDIOO?

6.- ¿Qué es un requerimiento?

7.- ¿Desarrolle un cuadro comparativo con las diferencias entre las

metodologías INEI, TOP DOWN y PPDIOO?

8.- ¿Por qué es importante el uso de una metodología para la

implementación de redes?

9.- Represente gráficamente las fases de la metodología TOP DOWN

10.- Represente gráficamente las fases de la metodología PPDIOO

Actividad de Evaluación de la Unidad Didáctica III:

Seleccione una metodología y realice un esquema documental para la

descripción de un proyecto de red casero, es decir, imagine que

implementará una red en el lugar donde vive, que abarque cada una de las

dependencias (sala, cocina, dormitorios, etc.)

Atento a la Evaluación Parcial II

asignatura:sistemas de comunicación docente: ing. jorge

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