Señales Débiles (clase 20)

Señales Débiles (clase 20)

1. _Detección de incendios. _Telefonía. _Interfonía. _Megafonía. _CCTV. _Anti-intrusión. (Sistemas de alarmas) _Control de accesos.

   • Comunicaciones: Cableado estructurado. Cables coaxiales. Fibra óptica. Centros de proceso de datos.

2. Historia

   • En los primeros años de la década de los 80, los edificios eran diseñados tomando en cuenta pocas consideraciones vinculadas a los servicios de comunicaciones de los mismos. Las empresas de teléfonos instalaban el cable en el momento mismo de la construcción. Los sistemas de transmisión de datos se instalaban después de la ocupación del edificio. Fue a inicios de los 80 que surgió la tecnología Ethernet. Posteriormente, a mediados de la década, surge la tecnología Token Ring. Se especifica como medio de transmisión un cable blindado trenzado por pares STP de 2 pares y 150 Ω. Luego, como alternativa al STP se introdujo el UTP Cat. 3 para aplicaciones de 4 y de 16 Mbps. Tiempo después, apareció la necesidad de uniformizar los sistemas mediante los estándares que permitan la compatibilidad entre los productos ofrecidos por distintos fabricantes. En el año 1985, se comenzaron a organizar comités técnicos para desarrollar estándares para cableado de telecomunicaciones.

3. Instalaciones

   • Las instalaciones de señales débiles son consideradas como instalaciones de baja tensión. Las señales débiles son instalaciones de una infraestructura usadas instalaciones de voz, de datos y de imágenes. No obstante, las instalaciones eléctricas de baja tensión se clasifican según las tensiones nominales que se les asignen.
     • El ENRE define:
       • a) Muy baja tensión (MBT): Corresponde a las tensiones hasta 50 V. en corriente continua o iguales valores eficaces entre fases en corriente alterna. b) Baja tensión (BT): Corresponde a tensiones por encima de 50 V., y hasta 1000 V, en corriente continua o iguales valores eficaces entre fases en corriente alterna. c) Media tensión (MT): Corresponde a tensiones por encima de 1000 V. y hasta 33000 V. inclusive. d) Alta tensión (AT): Corresponde a tensiones por encima de 33000 V. Tensión de seguridad. En los ambientes secos y húmedos se considerará como tensión de seguridad hasta 24 V. respecto a tierra.
         • MBTS ( Muy Baja Tensión de Seguridad ) Rigen las especificaciones de la Reglamentación AEA 90364, Sección 771 punto 771.18.2, donde la tensión nominal no debe sobrepasar 24 VCA en los consumidores.

4. Cableado Estructural

   • CABLEADO ESTRUCTURAL
     • Sistema de cables, conectores, canalizaciones y dispositivos que permiten establecer una infraestructura de telecomunicaciones en un edificio. La instalación y las características del sistema deben cumplir con ciertos estándares para formar parte de la condición de cableado estructurado. De esta manera, el apego del cableado estructurado a un estándar permite que este tipo de sistemas ofrezca flexibilidad de instalación e independencia de proveedores y protocolos, además de brindar una amplia capacidad de crecimiento y de resultar fáciles de administrar. En estos casos, el tendido suele desarrollarse con cable de par trenzado de cobre (para redes de tipo IEEE 802.3), aunque también puede utilizarse cable de fibra óptica o cable coaxial.
   • Cable Paralelo
     • La primera red de corrientes débiles fue sin lugar a dudas la red telefónica, utilizando para ello el cable paralelo. Hoy en día no se utiliza por dos motivos: el primero es que este tipo de cables producen muchas perturbaciones y errores debido a la alta atenuación paradiafónica y, por otro Iado, sólo admite datos con muy baja capacidad de transmisión (20 Kbits/s)(1024 Kbits -> 1Mb -> 51,2 s * 8 -> 1MByte en 410 s casi 7 minutos).
   • Cable coaxial
     • Fue inventado alrededor de 1930. El término "coaxial” quiere decir "eje común” ya que esta formado por un hilo conductor central de cobre rígido y otro exterior con forma de trenza metálica que hace la función de tierra y que aísla de interferencias al conductor central, separados ambos por un material dieléctrico (polietileno) y todo ello encerrado en una vaina exterior aislante (PVC), que opcionalmente puede estar blindada. Ha sido el más utilizado en las redes de área local tipo Bus, debido a su alto grado de inmunidad electromagnética, lo que le ha hecho especialmente importante en fábricas donde la maquinaria produce perturbaciones.
       • Además permite transmitir a altas frecuencias (velocidad) y tiene una gran capacidad de transmisión (ancho de banda comprendido entre 80 MHz y 400 MHz), por lo que admite un elevado número de canales de información (10.000 emisiones de voz), por lo que se seguirá utilizado para redes de T.V. por cable. Permite también alcanzar mayores distancias que otros cables 50 a 300 m). Se dejó de utilizar para determinadas tareas por su elevado precio y dificultad de maniobrar el cable.
   • Cable de par trenzado
     • Forma de conexión en la que dos aisladores son entrelazados para tener menores interferencias y aumentar la potencia y disminuir la diafonía de los cables adyacentes. El entrelazado de los cables disminuye la interferencia debido a que el área de bucle entre los cables, la cual determina el acoplamiento eléctrico en la señal, se ve aumentada. En la operación de balanceado de pares, los dos cables suelen llevar señales paralelas y adyacentes (modo diferencial), las cuales son combinadas mediante sustracción en el destino. El ruido de los dos cables se aumenta mutuamente en esta sustracción debido a que ambos cables están expuestos a EMI similares.
       • Norma ANSI/TIA/EIA -568 Par trenzado de 4 pares: – UTP (Unshlelded Twisted Pair): Par trenzado sin blindaje) - 100 ohms, 22/24 AWG. STP (Shielded Twisted Pair) :Par trenzado con blindaje - 150 ohms, 22/24 AWG Fibra Óptica multimodo 62.5/125 y 50/125 µm de 2 fibras.
         • No se permiten puentes, derivaciones y empalmes a lo largo de todo el trayecto del cableado. Se debe considerar su proximidad con el cableado eléctrico que genera altos niveles de interferencia electromagnética (motores, elevadores, transformadores, etc.) y cuyas limitaciones se encuentran en el estándar ANSI/EIA/TIA 569. La máxima longitud permitida independientemente del tipo de medio de Tx utilizado es 100m = 90 m + 3 m usuario + 7 m patch panel. Se recomienda utilizar dos bandejas portacable con una separación de 200mm una para los cables UTP o de datos y la otra para los cables de la red de alimentación. Los cables FTP (Foiled Twisted Pair) colaboran en el apantallamiento frente al ruido.
           • El cable de par trenzado debe emplear conectores RJ45 para unirse a los distintos elementos de hardware que componen la red. Actualmente de los ocho cables sólo cuatro se emplean para la transmisión de los datos. Éstos se conectan a los pines del conector RJ45 de la siguiente forma: 1, 2 (para transmitir), 3 y 6 (para recibir).
             • Dependiendo de la categoría de una red, su velocidad varía considerablemente; observando las siete comprendidas entre la 1 y la 6A (7), dicho valor es: menor a 512 kbit/s; 4 Mbit/s; 10 Mbit/s; 16 Mbit/s; 100 Mbit/s; 1 Gbit/s; 10 Gbit/s. Algunas de ellas tienen usos muy específicos, o límites conocidos: La 1 se usa en comunicaciones telefónicas y su escasa velocidad no la vuelve adecuada para transmitir datos. La 3 se utiliza para redes 10BaseT (una configuración de ethernet, un estándar de red local). 10 Mbit/s (0,8 segundos para 1 MByte cuello de botella). No solamente servicios de datos y telefonía, sino video, alarmas, climatización, control de acceso, etc.
               • Armado: se trata de todo aquel cable de red que se realiza utilizando el método tradicional de elaboración de cable funcional con las piezas y herramienta, por las personas involucradas en el ambiente informático y de redes, el precio de armarlo es relativamente económico.
   • Fibra Óptica
     • Los diodos (infrarrojos o láser), emiten impulsos de Iuz que se propagan a través de la fibra por un proceso de reflexión interna. Una fibra consiste en dos capas de retracción diferente (núcleo y recubrimiento), encerradas en una envoltura protectora de Kevlar y todo ello recubierto por PVC o teflón.
       • Ventajas: _Mayor ancho de banda y mayor velocidad (35 MHz a 2 GHz) _Bajo costo _Más delgada y ligera _Mayor capacidad de carga _Menor degradación de la señal (no es afectado por campos EM) _Señales de luz _Vida útil prolongada (no se calienta) _Distancia. Desventaja: Aplicación limitada (no aéreo) _Baja energía _Fragilidad.
   • Estructura
     • _Cableado de campus: Cableado de todos los distribuidores de edificios al distribuidor de campus. _Cableado Vertical: Cableado de los distribuidores del piso al distribuidor del edificio. _Cableado Horizontal: Cableado desde el distribuidor de piso a los puestos de usuario. _Cableado de Usuario: Cableado del puesto de usuario a los equipos.
       • 1_ Estaciones de trabajo. 2_ toma de los equipos, modulo de la ficha hembra RJ45. 3_ Cableado horizontal. 4_Armario de telecomunicaciones o racks, hay uno en cada piso y hay uno general del edificio. 5_ Cableado vertical.
         • La PC manda los datos a través de un patch cord (cable de no mas de 3m) hacia la ficha de la pared. Luego de ese toma mediante el cable horizontal se llega al patch panel, y este se comunica a través de otro patch cord con un switch.
           • RACK
             • Es un término inglés que se emplea para nombrar a la estructura que permite sostener o albergar un dispositivo tecnológico. Se trata de un armazón metálico que, de acuerdo a sus características, sirve para alojar una computadora, un router u otra clase de equipo.
               • Características: Control y administración de flujo de aire superior. Flexibilidad para cambios. Capacidad de peso. Compatibilidad garantizada con equipo de tamaño estándar TIA/EIA-310-D*. Posibilidad de admitir accesorios para manejar dispositivos que no son de montaje en rack. Manejo y acceso de cables.
   • Dispositivos de interconexión
     • Los dispositivos de interconexión tienen dos ámbitos de actuación en las redes telemáticas. En un primer nivel se encuentran los más conocidos, los routers, que se encargan de la (distribución de internet entre dispositivos inalámbricos) interconexión de las redes (red interna con la red de internet que sale del moden)(retransmite la señal del modem) . En un segundo nivel estarían los switches (concentrador que conmuta a donde van los paquetes), que son los encargados de la interconexión de equipos dentro de una misma red, o lo que es lo mismo, son los dispositivos que, junto al cableado, constituyen las redes de área local o LAN.
       • Un switch o conmutador es un dispositivo de interconexión utilizado para conectar equipos en red formando lo que se conoce como una red de área local (LAN) y cuyas especificaciones técnicas siguen el estándar conocido como Ethernet (o técnicamente IEEE 802.3).
         • Características básicas de los switches: Puertos: El estándar Ethernet admite básicamente dos tipos de medios de transmisión cableados: el cable de par trenzado y el cable de fibra óptica (RJ45 o SC) Velocidad: 10BASE-T (con una velocidad de 10 Mbps) 100BASE-TX(velocidad: 100 Mbps) 1000BASE-T (velocidad 1000 Mbps) Fibra óptica. Existen puertos 100BASE-FX y 1000BASE-X Los switches de altas prestaciones pueden ofrecer puertos que cumplan con el estándar 10GbE, tanto en fibra como en cable UTP. Puertos modulares: GBIC y SFP La mayor parte de los switches de gamas media y alta ofrecen los llamados puertos modulares (se pueden sacar e intercambiar). Estos puertos realmente no tienen ningún conector específico si no que a ellos se conecta un módulo que contiene el puerto GBIC (Gigabit Interface Converter) SFP (Small Form-factor Puggable).
           • Power Over Ethernet (Alimentación eléctrica por Ethernet), también conocido como PoE. Permite suministrar alimentación eléctrica a dispositivos conectados a una red Ethernet, simplificando por tanto la infraestructura de cableado para su funcionamiento. Los dispositivos que utilizan esta característica son puntos de acceso inalámbricos Wi-Fi, cámaras de video IP, teléfonos de VoIP, switches remotos y en general cualquier dispositivo que esté conectado a una red Ethernet, que no tenga un consumo energético muy elevado y que su ubicación física dificulte la instalación de cableado.
             • La función básica que realiza un switch se conoce como conmutación y consiste en trasferir datos entre los diferentes dispositivos de la red. Los switches guardan en una tabla las direcciones MAC de todos los dispositivos conectados junto con el puerto en el que están conectados, de forma que cuando llega una trama al switch, dicha trama se envía al puerto correspondiente.
               • Switches Gestionables
                 • El acceso a la interfaz de configuración del switch requiere que se configure en el mismo una dirección IP dentro del rango de la red donde esté conectado. Permite: Gestión de VLAN (red local virtual), Monitorización de puertos (Port Mirroring, controlar el uso de la red), Agregación de enlaces (Link Aggregation / Port Trunking), Seguridad IEEE 802.1X, Control de bucles: Spanning Tree (loop que envia al mismo lugar que lee y sobrecarga todo el switch)
               • Patch Panel o Patchera
                 • El Patch Panel, es un concentrador pasivo de conexiones de red, conformado por una regleta metálica especialmente diseñada para ser colocada en Racks. Cuenta en su parte frontal con un número definido de conectores RJ45 y en la parte trasera diversas conexiones para acoplar cables de red UTP procedentes de los conectores de pared Jack RJ45. La función principal del Patch Panel es la de concentrar en su parte trasera cableado UTP rígido, el cuál proviene de los diferentes nodos de la red local, mientras que la parte frontal tiene la función de interconectar la red principalmente con Switches. Al Patch Panel se le define como concentrador pasivo debido a que no utiliza circuitería electrónica extra para realizar su trabajo de interconexion, a diferencia de los Switches que utilizan electrónica para concentrar las conexiones de red.
               • Patch Cord
                 • Patch Cord (cable de acoplamiento): se trata de todo aquel cable de red que se vende empacado y que por su fabricación en instalaciones especializadas, tiene un estricto control de calidad y prácticamente no tienen falla alguna, ya que fueron probados exhaustivamente, por lo que su precio es también mucho más alto.
   • Dirección MAC
     • Una dirección MAC es el identificador único asignado por el fabricante a una pieza de hardware de red (como una tarjeta inalámbrica o una tarjeta Ethernet). «MAC» significa Media Access Control, y cada código tiene la intención de ser único para un dispositivo en particular. Una dirección MAC está formada por 48 bits que se suelen representar mediante dígitos hexadecimales que se agrupan en seis grupos de dos caracteres, cada uno de ellos separado por dos puntos. Por Ejemplo: 00:1B:44:11:3A:B7. Permite las transmisiones de datos entre ordenadores de la red, puesto que cada ordenador es reconocido mediante esa dirección MAC, de forma inequívoca.
   • Dirección IP
     • Toda computadora conectada a internet (o a cualquier red) posee una identificación única, llamada dirección IP (en inglés, Internet Protocol), compuesta por cuatro combinaciones de números (p.ej. 187.25.14.190). Los IPs pueden ser fijos o dinámicos La rotación de direcciones IPs (IP dinámicos) funciona de la siguiente forma: un determinado proveedor de acceso a Internet (Ej. Arnet), posee X números IPs para usar. Cada vez que un dispositivo se conecta a internet, el proveedor le asigna una dirección IP aleatoria. El proceso más utilizado para esta distribución de IPs dinámicos es el Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP).
       • La dirección IP consiste en un número de 32 bits que en la práctica vemos siempre segmentado en cuatro grupos de 8 bits cada uno (xxx.xxx.xxx.xxx). Cada segmento de 8 bits varía de 0-255 y están separados por un punto. Existen direcciones IPs que, por norma, están reservadas para usos específicos. El IP 0.0.0.0 es un número de red estándar. El IP 127.0.0.1 es usada para probar una conexión local, durante diagnósticos de problemas de la red.
         • Una dirección IP de clase A permite la existencia de 126 redes y 16.777.214 computadoras por red. En las redes de clase B los primeros dos segmentos de la dirección son usados para identificar la red y los últimos dos segmentos identifican las computadoras dentro de estas redes. Permite la existencia de 16.384 redes y 65.534 computadoras por red. El ID de estas redes comienza con "128.0" y va hasta "191.255" Redes de clase C utilizan los tres primeros segmentos de dirección como identificador de red y sólo el último segmento para identificar la computadora. Una dirección IP de clase C permite la existencia de 2.097.152 redes y 254 computadoras por red. El ID de este tipo de red comienza en "192.0.1" y termina en "223.255.255".
           • En las redes de clase D todos los segmentos son utilizados para identificar una red y sus direcciones van de " 224.0.0.0" hasta "239.255.255.255" y son reservados para los llamados multicast. Las redes de clase Y, así como las de clase D, utilizan todos los segmentos como identificadores de red y sus direcciones se inician en "240.0.0.0" y van hasta "255.255.255.255". La clase Y es reservada por la IANA para uso futuro.
             • IP estático El IP estático (o fijo) es un número IP asignado permanentemente a un dispositivo, o sea, su dirección IP no cambia, excepto si dicha acción se fuera realizada manualmente. Por ejemplo, hay casos de proveedores de acceso a internet por ADSL, que le asignan un IP estático a algunos de sus clientes. Así, siempre que un cliente esté conectado, usará el mismo IP en Internet. Esa práctica es cada vez menos frecuente entre los proveedores de acceso, por una serie de factores, que incluye problemas de seguridad.
               • El IP dinámico, por su parte, es un número que es asignado a una computadora cuando esta se conecta a la red, pero que cambia cada vez que se establece la conexión. Por ejemplo, usando IPs dinámicos, una empresa pone a disposición 40 direcciones IP para 40 computadoras. Como ninguna IP es fija, cuando una computadora "entra" en la red, le es asignada una IP de esas 40 que no esté siendo usada por ninguna otra computadora. Es más o menos así que los proveedores de internet trabajan. Cada vez que te conectas a internet, tu proveedor le da a tu router o modem una IP que esté libre. El método más usado para la distribución de IPs dinámicas es el protocolo DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).
                 • El router o switch se encargaría de ir asignando IPs dentro del rango que le indiquemos a los diferentes equipos que se vayan conectando. Esto hará imposible que por confusión dos equipos tengan la misma IP entrando en conflicto.
           • Clases de IP

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