Estructura y Configuración de Redes Ethernet: Conexiones, Cables y Dispositivos

Estructura Física de una Red de Área Local (LAN)

Las redes Ethernet 10Base, 100Base y 1000Base utilizan conectores RJ45 o Switch. Se emplea un cable de pares de 8 hilos, conectado según se detalla más adelante. También es posible la conexión directa entre dos ordenadores sin un switch, utilizando un "cable cruzado" con una configuración específica.

Tipos de Cable de Par Trenzado

• UTP (Par Trenzado No Apantallado)
• STP (Par Trenzado Apantallado)
• FTP (Par Trenzado con Pantalla de Aluminio)

Los cables apantallados (STP y FTP) ofrecen mejor rendimiento, pero son más caros que los UTP.

Categorías de Cable

• Categoría 3
• Categoría 4
• Categoría 5
• Categoría 5e: Mejora la categoría 5 (reducción de diafonía).
• Categoría 6: Ancho de banda máximo de 250 MHz. Para 1 Gbps.
• Categoría 7: Ancho de banda máximo de 600 MHz.

Características de 100BaseT

• Velocidad máxima: 100 Mbps.
• Longitud máxima del cable: 100 metros por tramo.
• Impedancia del cable: 100 ohmios (no apantallado) y 150 ohmios (apantallado).
• Denominación: 100BaseT (100 Mbps, par trenzado, Banda Base).
• 100BaseTX: Utiliza cable UTP-5 (Categoría 5).

Construcción de un Cable de Red

1. Cortar un extremo del cable, retirar el recubrimiento y dejar a la vista los 8 hilos de colores.
2. Desdoblar los pares de colores y ordenarlos: blanco-naranja, naranja, blanco-verde, azul, blanco-azul, verde, blanco-marrón, marrón.
3. Cortar los hilos con una crimpadora para igualarlos y asegurar que lleguen al final del conector.
4. Colocar el conector RJ45 (con el chip hacia abajo) y verificar el orden de los cables. Asegurarse de que los hilos lleguen al final y que la funda quede dentro del conector para una sujeción firme.
5. Crimpar el conector con la crimpadora.

Cable Cruzado (Conexión Directa entre Dos Ordenadores)

Si no se dispone de un switch, se puede conectar dos ordenadores directamente con un cable cruzado. Uno de los extremos del cable tiene una configuración diferente:

1. Secuencia para un extremo del cable cruzado: Blanco-Verde, Verde, Blanco-Naranja, Azul, Blanco-Azul, Naranja, Blanco-Marrón, Marrón.
2. El otro extremo se configura como un cable de red estándar.

Hubs y Switches

1. Un hub pertenece a la capa física. Un switch opera en la capa de acceso a la red.
2. Un hub es el punto central de una topología de estrella, donde se conectan los cables de par trenzado a los dispositivos. Se clasifican por número de puertos y velocidades.
3. Los hubs difunden la información recibida por un puerto a todos los demás puertos.
4. Todas las ramas en un hub funcionan a la misma velocidad.
5. Un switch es un hub mejorado.
6. Un switch no difunde las tramas Ethernet por todos los puertos, sino solo por los necesarios.
7. Cada puerto de un switch tiene un buffer (memoria intermedia) para almacenar tramas.
8. Un switch puede operar con diferentes velocidades en sus ramas.
9. Los switches suelen tener tres indicadores LED por puerto: enlace, velocidad y colisión.
10. Los switches mantienen una tabla dinámica de direcciones físicas y números de puerto. Un procesador analiza las tramas entrantes y busca la dirección de destino en la tabla. Si la encuentra, reenvía la trama por el puerto correspondiente. Si no, la difunde por todos los puertos (como un hub).
11. Las tramas Ethernet incluyen la dirección física de origen, que el switch usa para añadir una entrada a su tabla, asociándola al puerto de recepción. La tabla se construye dinámicamente con el tráfico de la red.
12. Para evitar información desactualizada, las entradas de la tabla tienen un tiempo de vida (TTL) en segundos, tras el cual se eliminan.