Actividades tema 3: Redes

 1.    Pon ejemplos de señales analógicas que proporcionen información al ser humano a través de         cada uno de sus cinco sentidos.

• Auditivo  - ondas de radio.
• Vista       - televisión. 
• Tacto      - la electricidad
• Gusto      - comerme una naranja, al comérmela se produce un estimulo mediante                   señales eléctricas.
• Olfativo   -  oler una flor, al olerla se produce un estimulo mediante señales eléctrica

 2. Tipos de codificación de una señal. Definelos y pon un ejemplo.

• Codificación lógica transistor a transistor (TTL): es la codificacion mas sencilla. consiste en enviar señas altas y bajas altas, altas al 1 binario ( + 3,3V y 5V) y bajas la 0 ( 0V y 0,8V).

• Codificación Manchester: se basa en el uso de las transiciones. que consiste en pasar de una señal baja a una alta ( 1 binario) o de una alta a una baja (0 binario ). 

3. Tipos de transición.

• Series/paralelo: la transición en serie consiste en enviar los bits unos detrás de otros y la de paralelo los envía agrupados. Parece que la de paralelo es mas rápido pero no es así debido a que necesitaría una circutería mas compleja, por ello la mayoría de los dispositivos la llevan enserie.
• Sincrona/asincrona: en la sincrona  el emisor y el receptor realizan el intercambio de información mediante un reloj que es el que decide cuanto durara cada bit en la transmisión. En la asincrona no hay dependencia temporal. Lo que permite que el receptor y el emisor emitan a diferentes velocidades. hay un bit de arranque y otro de parada.

4. Modos de comunicación.

• Simplex: es un tipo de transmisión en la cual solo se puede enviar en un solo sentido y en la que un dispositivo actúa siempre como emisor y otro como receptor. Estaciones de radio o televisión.
• Half-duplex: permite la transmisión en los dos sentidos pero no simultáneamente. Walkie-talkies.
• Full-duplex:es el mas recomendable ya que podemos hacerlo de forma simultanea y alternando las funciones de enmisión y de recepción en los ambos sentidos.

5.Tipos de ancho de banda de una señal. Pon un ejemplo de cada uno.

• Ancho de banda de una señal: es la frecuencia en la que se concentra la mayor parte de la potencia de la señal (Hz). ADSL.
• Ancho de banda de un canal: es el margen de frecuencias de una señal que es capaz de transmitir o procesar el canal. Repetidores.

6.802.11 es es protocolo que define las WIFI. Con el tiempo, ha evolucionado este protocolo a diferentes versiones. Indíca cuales son todas las evoluciones (802.11a,....) y al menos indíca la velocidad máxima teórica de transmisión y la banda en la que operan... Por ejemplo 802.11g---- banda 2.4Ghz---vel. 54Mbps.

Protocolo	Frecuencia	Señal	Máxima velocidad de datos de
Legacy 802.11	2.4 GHz	FHSS o DSSS	2 Mbps
802.11A	5 GHz	OFDM	54 Mbps
802.11b	2.4 GHz	HR-DSSS	11 Mbps
802.11g	2.4 GHz	OFDM	54 Mbps
802.11N	2.4 o 5 GHz	OFDM	600 Mbps (teóricas)
802.11CA	5 GHz	256-QAM	1.3 Gbps

7.- Esquema de un cable RG-58.


8.- Esquema de un cable RG-59.



9.- Categorías actualizadas del par trenzado, indicando su velocidad máxima teórica.

Categoría	Ancho de banda (MHz)	Aplicaciones	Notas
Categoría 1	0,4 MHz	Líneas telefónicas y módem de banda ancha.	No descrito en las recomendaciones del EIA/TIA. No es adecuado para sistemas modernos.
Categoría 2	4 MHz	Cable para conexión de antiguos terminales como el IBM 3270.	No descrito en las recomendaciones del EIA/TIA. No es adecuado para sistemas modernos.
Categoría 3	16 MHz Clase C	10BASE-T and 100BASE-T4Ethernet	Descrito en la norma EIA/TIA-568. No es adecuado para transmisión de datos mayor a 16 Mbit/s.
Categoría 4	20 MHz	16 Mbit/s Token Ring
Categoría 5	100 MHz Clase D	10BASE-T y 100BASE-TX Ethernet
Categoría 5e	100 MHz Clase D	100BASE-TX y 1000BASE-TEthernet	Mejora del cable de Categoría 5. En la práctica es como la categoría anterior pero con mejores normas de prueba. Es adecuado para Gigabit Ethernet
Categoría 6	250 MHz Clase E	1000BASE-T Ethernet	Transmite a 1000Mbps. Cable más comúnmente instalado en Finlandia según la norma SFS-EN 50173-1.
Categoría 6a	250 MHz (500MHz según otras fuentes) Clase E	10GBASE-T Ethernet (en desarrollo)
Categoría 7	600 MHz Clase F	En desarrollo. Aún sin aplicaciones.	Cable U/FTP (sin blindaje) de 4 pares.
Categoría 7a	1000 MHz Clase F	Para servicios de telefonía,Televisión por cable y Ethernet 1000BASE-T en el mismo cable.	Cable S/FTP (pares blindados, cable blindado trenzado) de 4 pares. Norma en desarrollo.
Categoría 8	1200 MHz	Norma en desarrollo. Aún sin aplicaciones.	Cable S/FTP (pares blindados, cable blindado trenzado) de 4 pares.
Categoría 9	25000 MHz	Norma en creación por la UE.	Cable S/FTP (pares blindados, cable blindado trenzado) de 8 pares con milar y poliamida.
Categoría 10	75000 MHz	Norma en creación por la G.E.R.A(RELATIONSHIP BETWEEN COMPANIES ANONYMA G) e IEEE.	Cable S/FTP (pares blindados, cable blindado trenzado) de 8 pares con milar y poliamida.

10.- Esquema de un conector RJ cat 5/5e. 11.- Esquema de un conector RJ cat 6.


12.- Enlaza un vídeo de cómo crimpar un par trenzado STP.
video
13.- Enlaza un vídeo de cómo crimpar un par trenzado UTP.
vídeo 
14.- Enlaza un vídeo de cómo crimpar un par trenzado FTP.
video 15.- Enlaza un vídeo de cómo "crimpar" un cable de fibra óptica.
vídeo fibra óptica

16.- Página 79 actividad 10.

10. Enumera las diferencias entre un repetidor y un hub. 

Pues que el repetidor recoge la señal y la amplificara para todos los dispositivos y el hub la amplifica para los dispositivos que tenga conectados, y también tiene mas salidas.

17.- Página 79 actividad 11
11.Busca las diferencia de precios entre un hub y un switch y justifica por qué actualmente se utilizan mucho más los switches en las redes Ethernert.

Hub de 8 salidas --> 75€
Switch de 8 salidas -->26€

Se utilizan en redes personales mas los switche porque son mucho mas barato y van bastante bien pero a nivel profesional se utilizan mas hub debido a que mejoran mucho mas la señal.

Pagina 80 Consolidacion

18. ¿ En que se diferencian las señales analógicas de las señales digitales?
La diferencia que existe entre señal analógica y digital, es que la señal analógica o señal eléctrica, que se transmite a través de ondas magnéticas, guarda una gran semejanza con el sonido o la imagen que la originó, por eso se denomina analógico.
Las señales digitales, en cambio, no guardan ninguna semejanza con el estímulo que las originó y están formadas por una combinación de ceros y unos (dígitos).

19. ¿Qué señales definen el 1 binario en la codificación TTL?¿Y en la codificación Manchester?

La señal alta estara entre +3,3V y +5V.
Es pasar de una señal baja a una alta.

20. Enumera los principales tipos de ruidos y explica por qué son perjudiciales para la señal.

1. EMI y RFI: son originadas por señales externas que se introducen en la propia señal de envido; dando una señal errónea.
2. Diafonía: se produce cuando, en cables muy cercanos entre sí, parte de la señal de uno es absorbida por el otro.
3. Ruido térmico: producidos por los electrones en movimiento al circular por el cable.
4. Ruido de tierra de referencia y de corriente eléctrica: que en los edificio estan llenos de cables que conducen corriente eléctrica, esto produce ruido en nuestra red.

21. ¿Podríamos montar un cable STP de la misma manera que uno UTP?

 Sí.

Define qué se debería hacer en el montaje de cables STP.

Al igual que el cable UTP le quitamos el plástico que lo recubre y también el trozo de lámina de aluminio y lo ordenamos según la combinación que queramos: A o B.

22. ¿En qué se diferencian la fibra monomodo de la multimodo?

-El monomodo tiene un único haz de luz sin ningún tipo de rebote. Al no haber rebote se logra   aumentar la frecuencia de emisión y se alcanzan así unos 10Gbps.

-El multimodo tiene multitud de haces reflejados dentro de un núcleo de mayor diámetro que el resto  de fibras. Su principal inconvenientes es que los haces se desfasan, lo que provoca que no pueda   usarse en grandes distancias.

¿Pueden usar los mismos conectores?

 - No, los UTP utilizan los RJ-45 Macho y los STP los RJ-49 Macho.

23. ¿Cómo podemos crear un cable de fibra óptica full- dúplex?

Por una tarjeta que haga posible la fibra óptica full-duplex.

24. Describe los dispositivos que trabajan en la capa física.

- Cables: Sirven para llevar la corriente y transportar los datos.
 - Conectores y tomas: Sirven para conectar los cables y también sacarlos para conectarlos a las computadoras.
 -Siwtches: Interconectar dos o más segmentos de red, de manera similar a los puentes de red, pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MAC de destino de las tramas en la red.
 -Hubs: Dispositivo de capa física con varios puertos para la interconexión de dispositivos red. Regenera, amplifica y reenvía al resto de los puertos de la señal recibida por una de ellas.
-Tarjeta de red: Es un circuito integrado capaz de compartir información con otros dispositivos y traducirla para que el ordenador la procese correctamente.

-Repetidor: Es un dispositivo de capa física que recoge una señal por un puerto de entrada, la regenera, la amplifica y la envía por un puerto de salida.

25. Al realizar un cable UTP hemos colocado erróneamente los alambres de color azul y blanco azul donde deberían ir los alambres de color marrón y blanco marrón y viceversa. ¿Qué crees que le ocurrirá al cable? ¿Será operativo? ¿Podríamos utilizar este cable en una red GigabitEthernet?

- El cable funcionaria si en la otra punta seguimos la misma colocación pero no cumplía la regla TIA/EIA.

¿Será operativo?

-  Sí 

¿Podríamos utilizar este cable en una red GigabitEthernet?

-  Sí 

26.- esquema resumen de la Unidad 3. 

Tema 3: La capa física.

1.   Concepto de capa física.

La unción es la transmisión de bits a lo largo de un canal de comunicación. Su diseño debe asegurar que, siempre que un equipo de la red envíe un bit, este se reciba de manera correcta en el equipo de destino al que va dirigido.

Características que deben de seguir este tipo de señal:

1.    El numero de voltios que se utilizan para representar el valor 1 y el valor 0.

2.    El valor en microsegundos que dura cada bit en la transmisión.

3.    El tipo de transmisión que se llevara a cabo: en una sola dirección o en a,bas, de forma simultánea o alterna.

4.    La forma de establecer la conexión inicial.

5.    El modo en el que se interrumpe la conexión cuando los equipos han acabo de transmitir.

2.   La transmisión de la información.

Dentro de esta capa es donde realmente se produce el flujo de transición de información de un dispositivo a otro.

2.1.         Señales.

Es la variación de una magnitud física, normalmente corriente eléctrica, ondas electromagnéticas o pulsos de luz, que se utiliza para transmitir la información.

Hay 2 tipos:

6.     La señal analógica: sus valores son continuos en el tiempo y todos los valores de la señal son tenidos en cuenta.

7.    La señal digital: tienes dos valores que son el 0 y el 1, representan valores discretos en el tiempo, no continuos.

Parámetros:

8.    Amplitud: es la distancia entre el punto más alto y el punto más bajo de una señal.

9.    Frecuencia: es la cantidad de veces que se repite la señal en un tiempo en concreto.

10. Fase: punto en el que comienza la señal con respecto al origen de un sistema de coordenadas.  Si comienza en el propio origen diremos que está en fase, pero si comienza después diremos que está desfasado. El desfase se puede medir en grados, distancia y tiempo.

2.2.        Canals de comunicación.

El canal de comunicación es el medio físico por el cual se distribuye la información en forma de señal. Puede ser por cables o por aire.

Las señales que exige cada canal:

11.  El cable coaxial o par trenzado, las señales son eléctricas.

12.  El cable de fibra óptica, las señales son pulsos de luz.

13.  En el aire, las señales son ondas electromagnéticas.

2.3.         Adaptación de la información a las señales.

Es preciso un proceso que transforme la información que entienden las personas en información que manejan los ordenadores.

Existen dos sistemas: sistema decimal (del 0 al 9) y sistema binario (1 y 0).

Codificación/ descodificación de la señal:

Existen 2 tipos de codificaciones:

14.  Codificación lógica transistor a transistor (TTL): es la codificación más sencilla, asigna una señal alta al 1 binario y al 0 binario la señal baja. La señal alta estará entre ­+3,3V y +5V y la señal baja entre 0V y 0,8V.

15.  Codificación Manchester: Se basa en el uso de las denominadas transiciones. Que pasa una señal baja a una señal alta, lo que un 1 binario sería una señal alta y el 0 binario en un señal baja. Es el más inmune al ruido, ya que permite detectar errores más fácilmente. Esta codificación es la que se usa en Ethernet.

Modulación/ demodulación de la señal:

La señal que contiene la información que se debe transmitir se llama Señal Moduladora y a ella se le suma una señal portadora que será la que varié alguna de sus características.

2.4.        Tipos de transmisión.

Se pueden transmitir de diferente manera en función de la circuitería.

16.  Serie: Los bits que componen una señal se envían uno detrás de otro.

17.  Paralelo: Los bits se envían agrupados, un grupo detrás de otro.

18.  Síncrona: El emisor y el receptor realizan el traspaso de información con el apoyo de un reloj que determina cuánto dura cada bit en la transmisión. El proceso acaba cuando se envían los bits de final de bloque.

19.  Asíncrona: Consigue que el emisor pueda enviar una determinada velocidad y el receptor pueda recibir otra. No existe una dependencia temporal entre el emisor y el receptor. Se utiliza un bit de arranque  y el carácter acaba con el envío de un bit de parada.

 Modos de comunicación:

20.  Simplex: un dispositivo actúa siempre como emisor y otro como receptor, y la información puede enviarse en un único sentido.

21.  Half- dúplex: o semiduplex permite el uso del canal para enviar datos en las dos direcciones pero no de una forma continua.

22.  Full- dúplex: permite enviar y recibir datos por el mismo canal de forma continúa entre 2 dispositivos que alternarán sus funciones de emisión y recepción.

2.5.        Propiedades.

-       Voltaje: es la diferencia de potencia eléctrica entre dos puntos. 1 binario como valor más elevado del voltaje y el 0 como el más bajo (lógica positiva) y si fuese al contrario (lógica negativa). Se mide en voltios.

-       Resistencia: todos los medios presentan una resistencia al paso de esta corriente que se mide en Ohmios. A mayor resistencia, menor potencia de envío.

-       Potencia: cantidad de energía que puede entregar por unidad de tiempo, se mide en vatios.

-        Ancho de banda: propiedad que puede referirse tanto a las señales como a los medios de transmisión. Existen 2 tipos:

-       Ancho de banda de una señal: es la frecuencia en la que se concentra la mayor parte de la potencia de la señal. Se mide en hercios (Hz).

-       Ancho de banda de un canal: margen de frecuencia de una señal que es capaz de transmitir o procesar el canal.

-       Velocidad de transmisión: ancho de banda en conexión de red.

2.6.        Verificación del canal.

Las perturbaciones son un conjunto de acciones, internas o externas, que puede modificar la señal provocando que la señal recibida no sea igual a la transmitida.

Las perturbaciones más frecuentes:

-       Atenuación: es la pérdida de potencia que sufre la señal con la distancia.

-       Reflexión de red: ocurre cuando el receptor refleja cierta cantidad de la energía con la que llegan los pulsos de voltaje, lo que puede interferir en los bits posteriores de la señal. Para evitarlo, es importante que los medios de red tengan una impedancia específica que coincida con la de los componentes de la tarjeta de red.

-       Ruido: perturbación no deseada que se adiciona a la señal de envío.

Tipos de ruidos:

-       EMI y FRI: Son originales por las señales externas que se introducen en la propia señal de envió.

-       Diafonía: Se produce cuando, en cables muy cercanos entre sí, parte de la señal de uno es absorbida   por el otro.

-       Ruido térmico: Es inevitable en señales eléctricas. Lo producen los movimientos de los electrones al circular por el cable.

-       Ruido de tierra de referencia y de corriente eléctrica: los edificios están llenos de cables que producen ruidos indeseables para la red.

2.7.        Medios físicos de transmisión mas habituales.

MEDIOS GUIADOS.

-       Corriente eléctrica: hace uso de cable de par trenzado y coaxial. Par trenzando telefonía y coaxial red. Avance del par trenzado se convierte en el cable de red.

-       Pulsos de luz: cable de fibra óptica.

MEDIOS NO GUIADOS.

-       Infrarrojos: permite la conexión entre dos nodos de red, su inconveniente es que los dispositivos deben estar alineados uno enfrente de otro y puede llegar a los 70m mediante el uso de repetidores.

-       Radiofrecuencia: ondas de radio para establecer el intercambio de comunicación y se utiliza en edificios donde es difícil establecer el cableado.

-       Microondas: ondas electromagnéticas a alta frecuencia pueden llegar a 100m mediante el uso de repetidores.

3.   EL CABLE COAXIAL.

3.1.        Características generales.

Por su diseño, el cable coaxial presenta un gran blindaje contra las interferencias externas que pueden recibir la señal de datos. Por ello se utiliza para la transmisión a grandes distancias con una buena velocidad de transmisión.

Está formado por los siguientes elementos:

-       Un conductor central de cobre.

-       Una capa de plástico aislante que rodea al conductor.

-       Un conductor en forma de malla que cubre el aislante. Y protege al núcleo de ruidos externos.

-       Una cubierta exterior de plástico que envuelve al cable.

3.2.        Tipos de cable coaxial.

-       De banda ancha: Para transmitir señales analógicas a alta frecuencia, televisión, teléfono, y permite combinar los dos tipos de señal en el mismo cable.

-       De banda base: principalmente para conectar los ordenadores.

Se divide en dos categorías:

-       Coaxial delgado: o cable blanco, tiene un grosor de 0,64cm, con un núcleo de 6mm y es muy flexible. Capaz de transportar una señal sin perdidas de 185m.

-       Coaxial grueso: o cable amarillo, tiene un grosor de 1,27cm, con un núcleo  de 12mm. Posee un ancho de banda de 10Mbps. Capaz son perdida 500m.

3.3.        Conectores y tomas.

Tanto el delgado como el grueso utilizan un conector llamado BNC para conectarse a los equipos.

Hay varios tipos:

-       Conector final del cable BNC: se trata de un conector en forma de tubo con un centro circular conectado al núcleo del cable.

-       Conector BNC en forma de T: dos conectores hembra y uno macho en forma de T.

-       Prolongador BNC: dos conectores hembras para unir dos cables coaxial y hacerlo más largo.

-       Terminador BNC: macho o hembra, para conectarlo al final de bus y que no haya perdidas.

3.4.        Verificación  del cable coaxial.

Podemos utilizar 3 métodos:

-       Conectar el cable entre dos ordenadores.

-       Utilizar el comprobador de cables.

-       Utilizar un multímetro digital para medir variables electrónicos.

4.   El cable de par trenzado.

4.1.        Características generales.

Está formado por dos alambres entrelazados entre sí, que consigue reducir la interferencia electromagnética por el efecto de cancelación.

Una característica importante es la tasa de trenzado. Cuantas menos vueltas se den, mayor es el riesgo de sufrir interferencias y menor es la calidad del cable.

El cable utilizado en la LAN está formado por cuatro pares de alambre, que están recubierto por un material aislante.

4.2.        Tipos de cable de par trenzado.

La calcificación se realiza en función del apantallamiento.

Cable de par trenzado no apantallado o UTP.

Es el cable más flexible, más barato y de mas fácil estalación.

Cable de par trenzado apantallado o STP.

Cada uno de los pares de este cable viene recubierto por una malla conductora cuya función es quitar gran parte de las interferencias. Lamina externa de aluminio alrededor de conjunto de pares que absorbe el ruido eléctrico y disminuye las ondas electromagnéticas.

Cable de par trenzado con pantalla global o FTP.

Recubre los cables de forma global con un panel de aluminio apantallado.

Categorías del cable par trenzado:

Categoría	Descripción
Categoría 3	Alcanza Hasta 10 Mbps. Para el estándar de Ethernet 10Base-T.
Categoría 4	Alcanza Hasta 16 Mbps.
Categoría 5	Alcanza Hasta 100Mbps. Para los estándares Ethernet y FastEthernet.
Categoría 5e	Alcanza Hasta 1 Gbps. Mejores normas de prueba. Para los estándares FastEthernet y GigabitEthernet.

4.3.        Conectores y tomas.

Se utilizan 3 tipos de conectores:

-       RJ- 45 macho: para el cable UTP. 8 pines de conexión

-       RJ- 49 macho: para los cables FTP y STP, igual que el RJ-45 pero incluye una chapa metálica.

-       RJ- 45 hembra: es el que hace toma conexión con los machos.

4.4.        Cable directo y cable cruzado.

De forma directa sirve para la transferencia de información y de forma cruzada para conectar dos ordenadores entre sí.

4.5.        Verificación del cable.

Utilizados un testador de cable de par trenzado.

5.   Dispositivos que trabajan a nivel físico.

5.1.        Tarjetas de red.

Es un circuito integrado, capaz de compartir información con otros dispositivos y traducirlas para que el ordenador la procese correctamente.

5.2.        Repetidores.

Dispositivo de capa física que recoge una señal por un puerto de entrada, la regenera, la amplifica y la envía por un puerto de salida.

-       Ventajas: propaga la señal a gran distancia y podemos incrementar mayor números de nodos para conectar.

-       Inconvenientes: que divide la señal que reparte mediante wifi.

5.3.        Concentradores (hubs).

Dispositivo de capa física con varios puertos para la interconexión de dispositivos red. Regenera, amplifica y reenvía al resto de los puertos de la señal recibida por una de ellas.