Redes de Datos I
Cableado Estructurado
Sebastián Castro A.
INF 2018
Cableado Estructurado y
Electricidad
Temario
Introducción
Estándares de medios físicos
Estándar EIA/TIA-568B
Cableado horizontal
Especificaciones de cableado Conectores RJ45
Herramientas
Armario
Patch panels
Cableado Estructurado
Introducción
Revisaremos las normas que gobiernan las
especificaciones para los tipos de medios usados en el establecimiento de redes LAN.
También revisaremos conceptos asociados al cableado y la electricidad necesaria para dichas redes.
Estándares de medios físicos
Cada fabricante o compañía definía sus propios estándares en un principio
La necesidad de integrar redes disímiles, y motivados por el desarrollo de una jerarquía de protocolos que permitía dicha integración, motivó la creación de estándares conjuntos.
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Estándar EIA/TIA-568B
Pretende definir los requerimientos mínimos que soportarán un
ambiente multiproducto y multiproveedor.
Fueron desarrollados para permitir la planificación e instalación
de LAN’s sin conocer específicamente que equipamientos serían instalados.
En particular, las definiciones asociadas a los parámetros
técnicos de las redes son ampliamente usados.
Los estándares de la EIA/TIA se basan en seis elementos
claves:
Cableado Horizontal
Armarios de telecomunicaciones
Cableado para troncales (backbone)
Salas de equipos
Areas de trabajo
Cableado Estructurado
Estructura general
de un cableado
Cableado Estructurado
Estándar EIA/TIA-568B – Cableado
Horizontal
Medio físico que va desde el conector de redes
del muro a panel de conecciones
Incluye el medio que va por los conductores
horizontales
La norma indica, por ejemplo, que deben ir dos
cables por punto de red: uno para voz y otro
para datos.
El de voz debe ser UTP de cuatro pares
El de datos puede ser de cualquiera de los
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Estándar EIA/TIA-568B – Especificaciones sobre los cables
Puede ser cualquier de las categorías mencionadas
anteriormente: STP, UTP, fibra óptica o coaxial
Para STP, indica que el cableado horizontal debe llevar dos pares de cable de 150 ohm.
Para UTP, indica que deben ser cuatro pares de cable de 100 ohm.
Para la fibra óptica, deben ser dos fibras de 62.5/125 ohm multimodo.
Para coaxial, un cable de 50 ohms. Éste medio ya no es recomendado para instalaciones nuevas.
Para instalaciones que utilizan UTP, la norma indica:
El largo máximo del cableado horizontal no debe exceder los
90 metros.
El largo de los cables de “patch” no debe ser de más de 6
metros.
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Estándar EIA/TIA-568B – Conectores
La norma indica que para conectar un cable UTP
Cat5, se utilice un conector RJ45
Los conectores hembra tienen códigos de color
para identificar donde colocar cada conductor.
Para fijar los cables, se usa una “ponchadora”
(del inglés punch). Existen otros conectores que
incluyen un esquema de autoponchado.
Los conectores macho se ven parecidos a los
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Estándar EIA/TIA-568B – Conectores
Existe una norma, conocida como EIA/TIA 568A,
que define cierta asignación de color/pin para el
conector del cable UTP
Se recomienda que una instalación siga una sola
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Estándar EIA/TIA-568B – Conectores
Dependiendo de que norma se utilice en cada
punta, se definen dos tipos de cables diferentes.
Cable straight-thru o “recto”: Ambos extremos
usan la misma norma.
También conocido como cable Hub-PC
Cable crossover o “cruzado”: Cada extremo
está construído siguiendo una norma.
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Estándar EIA/TIA-568B – Conectores
En el área de trabajo, los cables van montados en cajas.
Las cajas son de dos tipos:
Caja montada al muro
La caja puede ir unida al muro por elementos adhesivos o
por tornillos.
De más fácil y rápida instalación.
No requiere intervenir el muro (y es la única opción en caso de muros de concreto)
Permite crear una infraestructura en un espacio donde no se ha planificado con anterioridad la existencia de una red.
Caja empotrada
Se instala en muros donde se puede cortar o donde se ha
planificado previamente la instalación.
Se recomienda colocar las cajas entre 12 y 18 pulgadas
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Estándar EIA/TIA-568B – Conectores
El rendimiento de una LAN está directamente relacionado con
la calidad de su cableado.
Seguir las normas acerca de cómo construir adecuadamente
los cables es fundamental.
En los conectores, la norma indica:
La camisa plástica no debe removerse más de ¾ de pulgada. Los cables no deben destrenzarse más de ½ pulgada
Esto se debe a que se puede producir acoplamiento o pérdida de señal en el conector, con la consiguiente pérdida de velocidad.
Debe quedar 1/8 de pulgada de camisa plástica dentro del
conector RJ45.
La conección en las cajas es finalizada utilizando la
“ponchadora” (punch tool)
La conección con los conectores macho se finalizan utilizando
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Estándar EIA/TIA-568B – Cableado
Instalación del cable
En instalaciones con cajas superficiales, se permite un
exceso de cable de uno o dos pies de largo.
En instalaciones con cajas empotradas, el exceso debe
ser recogido.
En la instalación por los conductores, el cable:
No debe exceder el radio máximo de curvatura, que corresponde a cuatro veces el largo del cable.
No debe exceder los 90 grados de curvatura.
Los cables necesitan ir amarrados a intervalos regulares.
No los amarre muy apretado, podría dañar los
conductores.
Evite estirar excesivamente el cable. Si lo somete a un
tirón de más de 25 libras, podría destrenzar conductores.
Asegure los cables con amarras plásticas, barras de
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Herramientas
Punch Tool
Utilizada para fijar los cables a los conectores hembra, ya sea de las cajas o de las regletas. Inserta a presión el hilo
conductor, de modo que las puntas metálicas
rompan el plástico y logren hacer buen contacto.
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Herramientas
Crimp Tool
Utilizada para fijar la
instalación de los conectores RJ45 a un cable UTP, y los conectores RJ11 a un cable telefónico.
Mediante presión asegura que las placas conductoras del conector
penetren la cubierta plástica del
conducor, y además fija el cable de modo que resista la
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Mapas, documentación y etiquetado
Al momento de instalar el cable, se necesita documentar.
Se utiliza un diagrama para identificar que cables llegan a cada dependencia.
Esto permite después etiquetar las cajas y los
conectores en el panel.
La norma EIA/TIA-606 indica que un identificador único debe ser asignado a cada terminal.
Ese identificador debe ir en cada punta del cable
respectivo.
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Mapas, documentación y etiquetado
Evitar etiquetar los cables, cajas de conección o
“patch panel” con términos relativos a la función
de cada espacio.
No use en etiquetas “Sala de Matemáticas”, “Clase de Química”, “Laboratorio Alumnos”, pues la
función de un espacio puede cambiar con el tiempo y perder el sentido original.
Una norma general recomienda asignar
combinaciones de números y letras a los
espacios.
Algunas infraestructuras muy grandes
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Mapas, documentación
y etiquetado
Cada cable que llega al
“patch panel” debe ser etiquetado.
Se recomienda colocar
los cables en orden ascendente según el etiquetado, para una más fácil
manipulación.
Facilita también la
detección y el
diagnóstico de fallas.
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Armario de cableado
Después de instalar las cajas y el cableado
horizontal, sigue trabajar con el armario.
Generalmente se encuentra ubicado en una sala
especial, junto con los equipos de
comunicaciones y los servicios de telefonía.
Corresponde al punto central de una LAN con
topología de estrella.
En el armario se instalan los “patch panel” o
regletas, hubs/switches/routers, etc.
Debe ser suficientemente grande para albergar
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Armario de cableado
La norma EIA/TIA-569 indica que debe haber un
mínimo de un armario por piso y agrega que
armarios adicionales deben ser provistos por
cada área de hasta 1000 metros cuadrados.
En grandes redes, es normal encontrar más de
un armario. En dichos casos, de habla de una
topología de estrella extendida.
Existe entonces un “armario principal”,
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IDF
IDF
IDF IDF
MDF & POP
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Armario de cableado
La ubicación del armario debe satisfacer ciertas
condiciones ambientales.
Suficiente energía eléctrica.
Ventilación (flujo de aire)
Aire acondicionado, que asegure una
temperatura de 70 grados Fahrenheit (21
grados Celsius), cuando todos los equipos están
funcionando a máxima capacidad.
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Cableado para troncales
Denominación especial asignada por la norma
EIA/TIA-568 para el cableado que conectan los IDF con los MDF.
Incluye los cables, terminaciones, extensiones, etc que permiten dicha conectividad.
Especifica cuatro tipos de medios que pueden ser usados.
Cable UTP de 100 ohm. Cable STP de 150 ohm.
Fibra óptica de 62.5/125 micrones. Fibra mono-modo.
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Patch panels
En una LAN Ethernet, que utiliza una topología de estrella, los cables
que parten de las áreas de trabajo llegan a un patch panel.
Es un dispositivo de interconección que permite que el cableado
horizontal pueda ser conectado a otros dispositivos de conectividad, como hubs o switches.
La norma EIA/TIA-568ª lo denomina “horizontal cross-connect”.
Los “patch panels” se montan en los muros, en racks o en cabinas
especiales.
El uso más común es en los “rack de distribución”, que son esqueletos de metal que se utilizan para albergar diversos equipos.
Van de 39 a 74 pulgadas de alto.
Tienen la ventaja de permitir el fácil acceso a la parte frontal y trasera de los equipos (pues tienen puertas en ambos lados).
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Análisis de cableado
Una vez instalado todo, es necesario verificar que tan buena es
la conectividad entregada por el medio instalado.
Para tener una buena instalación, no sólo se necesita
materiales de buena calidad, sino además seguir las normas que aseguran ciertos niveles de rendimiento mínimo.
Para verificar una instalación, se deben seguir los siguientes
pasos:
Dividir el sistema en unidades funcionales. Registrar cualquier síntoma.
En base a los síntomas, determinar cuál es el elemento más susceptible a fallas.
Sustituir o realizar pruebas adicionales para confirmar el elemento fallido.
Si no se logra una confirmación, seguir con otro candidato.
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Análisis de cableado
La IEEE y EIA/TIA han establecido estándares que permite evaluar si una red está operando a un nivel aceptable después de la instalación. Si una red pasa el test y se certifica que cumple los estándares, se puede definir un nivel operacional inicial que sirve como base.
Tener esas mediciones es importante porque éstas no son necesarias sólo al inicio, sino que deben ser
realizadas periódicamente para asegurar el
funcionamiento óptimo todo el tiempo. Mediante la comparación de las diversas mediciones se puede tener noción de la evolución en el tiempo (y tomar medidas en caso de deterioro).
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Testers de Cable
Existen aparatos que se utilizan para verificar que una infraestructura opera según los estándares. Los testers de cables permiten medir la capacidad
general de un cable. Esto incluye determinar:
Largo del cable
Ubicar malas conecciones
Medir la atenuación de la señal
Detectar crosstalk cerca de las puntas Detectar pares cortados
Realizar verificaciones de nivel de ruido Rastrear cables detrás de los muros.
Es importante medir la distancia del cable, pues
