Informática Educacional/Redes

Redes Computacionales

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La complejidad de los proyectos y el volumen de información disponible hacen que el trabajo intelectual en equipo sea mas deseable que el trabajo individual. Tener acceso a un computador en red es más útil que tener acceso a un computador aislado. De manera que un grupo de trabajo puede estar formado por personas de diferentes países y culturas, todos conectados a la red mundial WWW.

Tecnología V.92

A pesar de que la tecnología de Banda Ancha está cambiando la forma en que nos comunicamos y nos conectamos a la Web, mas personas utilizan módems para conectarse a Internet que cualquiera otra tecnología y continuarán haciéndolo durante los próximos años.

Teniendo esto en mente, la ITU-T ha ratificado el estandard V.92 para facilitar el uso de los módems por el público. La V.92 recopila características tales como, Conexión Rápida , Módem en espera, una velocidad de enlace PCM Uplink de 48 Kbps y la capacidad de poder utilizar compresión V.44, ofreciendo una velocidad peak más rápida que con la compresión tradicional V.42 bis.

Conexión Rápida (Fast-Train) permite a los módems V.92 conectarse en unos 10 segundos, lo cual es la mitad de tiempo que con las técnicas tradicionales de conexión.

Módem en espera (Modem-On-Hold), o MOH, permite al usuario hacer y recibir llamadas telefónicas durante la utilización del módem, sin tener que desconectarlo de la línea. La llamada del módem simplemente se detiene hasta que la llamada telefónica ha terminado, luego de lo cual se conmuta inmediatamente la conexion a Internet.

El Uplink PCM permite al usuario enviar tramas de información a 48 Kbps en lugar de la tradicional de 28.8 Kbps. Esto permite al usuario enviar grandes emails en menos tiempo y también agrupar la información desde dispositivos, tales como una cámara Web, con mejores prestaciones.

La V.44 toma la ventaja del hecho de que los ficheros html son mas comprimibles y ofrecen de un 20% a un 60% de mejora en el tiempo de descarga de las páginas Web.

Para cumplir con el estándar V.92 los módems deben satisfacer dos de las cuatro ventajas antes indicadas, por lo que es muy importante comprobar la funcionalidad de cada módem individualmente para conseguir una compatibilidad real.

Tecnología FireWire

La tecnología FireWire es una mejora de la IEEE 1394 y fue concebida por Apple para su incorporación en sus computadores. Es una conexión de computador a computador y fue diseñada originalmente para el traspaso de datos seriales a velocidades de 400Mbps (IEEE 1394,1.995), pero el estándar IEEE 1394b permite hasta 800Mbps, lo cual le da mas de 60 veces la velocidad de la USB 1.1. En breve, la IEEE 1394 será una solución para mejorar las velocidades de traspaso de datos. La versión anterior del estándar trabaja a 12.5, 25 ó 50Mbps; la versión de cable soporta velocidades de datos de 100, 200 ó 400 Mbps - y ahora bajo la IEEE 1394b soporta 800Mbps. El conector FireWire típico es muy conector muy pequeño con cuatro o seis pines. El conector de cuatro pines es solamente para datos y el conector de seis pines tiene dos pines extra para proporcionar alimentación a los periféricos. El conector de cuatro pines se asocia normalmente con las cámaras de grabación, grabadores/reproductores DVD y sistemas de video juegos y no pueden instalarse en cascada. El conector de seis pines puede ser instalado en cascada. Algunos dispositivos soportan hasta dos o tres conexiones FireWire, usualmente con seis pines. FireWire soporta hasta 63 dispositivos con una longitud máxima del cable de 4.5 metros entre dispositivos, hasta una distancia máxima total de 72 metros, con hasta 16 puntos en una unica cadena.

FireWire tiene capacidad "plug-and-play", la cual facilita la conexión y desconexión de los periféricos sin tener que reiniciar el proceso. Esto hace que sea muy fácil trabajar con este estándar.

Debido a su facilidad de uso y al ancho de banda soportado, el FireWire ha crecido en popularidad y se utiliza muy a menudo con grabadoras y discos duros externos.

FireWire soporta dos modos de operación : asíncrono e isocrono. El modo asíncrono se utiliza para la memoria tradicional del computador - aplicaciones de carga y almacenaje. El modo isocrono, se utiliza cuando se requiere una velocidad de datos predeterminada, por ejemplo, en aplicaciones multimedia.

Podrá añadir FireWire a PC con una tarjeta para PCI FireWire. Utiliza un sistema de cableado muy sencillo y fácil de usar.

Los conectores de video y sus aplicaciones

El conector "Bayonet-Neill-Concelman" (BNC) es utilizado con cable coaxial. Este tiene un pin central que conecta al conductor central del cable coaxial y un tubo de metal conectado al blindaje del cable. Un anillo rotatorio en el exterior del tubo engancha el conector BNC macho al conector hembra. Este es encontrado a menudo en monitores de alta calidad porque realiza una mejor conexión eléctrica que el mas común conector HD15. Existe un cable usado por un PC o un computador Macintosh que tiene cinco conectores BNC en un extremo y para conectar la CPU un conector HD15 en el otro extremo. Este cable soporta las señales de sincronismo vertical y horizontal en conectores separados. Por otra parte existe un cable con cuatro conectores BNC el cual combina los sincronismos vertical y horizontal en un solo conector. Este cable usualmente tiene un conector HD15 en el extremo opuesto para la conexión a un Macintosh.

El conector de 15 pines de alta densidad (HD15) es el estándar de facto para la gráfica del PC, apareció en escena cuando IBM introdujo el estándar VGA en 1987. Estándares con resoluciones mas altas tales como XGA y UVGA han arribado y ellos también han usado el conector HD15. El HD15 también ha sido usado en sistemas SUN y Macintosh. Sin embargo el conector de bajo costo HD15 está alcanzando rápidamente su límite físico de ancho de banda y está siendo gradualmente reemplazado por conectores de mas alto ancho de banda tales como el conector DVI.

El conector 13W3 parece igual que un conector DB25 pero con algunos pines reemplazados con tres pequeños conectores coaxiales. Este es encontrado en sistemas de gráficos intensivos tales como sistemas SUN y también en algunos SGI y computadores RS/6000. El 13W3 esta siendo reemplazado lentamente por conectores de bajo costo HD15 y por otros de mayor ancho de banda tales como DVI. Ud. puede conectar sistemas con conectores 13W3 a monitores HD15 multisincrónicos usando un adaptador.

Los conectores "Digital Visual Interface" (DVI) proporcionan un alto ancho de banda para los dispositivos de hoy en día y también una gran espacio de crecimiento para el futuro. Existen dos principales tipos de conectores DVI encontrados en las mayorías de las pantallas y adaptadores. El DVI-D es un conector solamente digital y el DVI-I soporta tanto conexiones digitales como análogas. Aunque ellos no son muy usados actualmente, la búsqueda de mas conectores DVI en el futuro está respaldada por la mayoría de los fabricantes.

Existen tres clases de conectores que encontrá en la parte posterior de los TV's, VCR's y reproductores de DVD.

El conector tipo "F" es un conector coaxial atornillado utilizado en la televisión por cable (CATV). Este combina las señales de audio y video en un simple conector (RF).

EL conector "S-Video", encontrado en los reproductores de DVD, es un conector mini DIN de 4 pines. El "S-Video" tiene una muy alta calidad porque este lleva la información blanco y negro (luminancia) y la información del color (crominancia) sobre pines separados.

El conector RCA separa las señales de audio y video sobre diferentes cables. El resultado final es un video mas claro. El video del computador puede ser desplegado en TV's, VCR's y reproductores de DVD usando un conversor de hardware o software para convertir las frecuencias de rastreo horizontales y verticales.

Construcción del cable de Fibra Óptica

El cable de fibra óptica consta típicamente de núcleo, revestimiento, cubierta, fibras de esfuerzo y cubierta externa del cable.

Núcleo (Core) - Es el nivel físico que transporta las señales de datos ópticas desde una fuente de luz conectada a un dispositivo receptor. El núcleo es una tira continua de vidrio o plástico que se mide (en micrones) por su tamaño y su diámetro exterior. Cuanto más grande sea el núcleo, mas luz puede transportar. Todos los cables de fibra óptica están clasificados de acuerdo con el diámetro de su núcleo. Los tres tamaños más comunes de los cables multimodo son 50, 62.5 y 100 micrones.

Revestimiento (Cladding) - Esta es una fina capa que rodea al núcleo de la fibra y sirve como frontera para las ondas de luz y causan reflexión, permitiendo a los datos viajar a través de la longitud del segmento de fibra.

Cubierta Interna (Buffer) - Esta es una protección de plástico que rodea el núcleo y el revestimiento que refuerza y protege al núcleo de la fibra. El revestimiento se mide en micrones (µ) y puede llegar de 250µ a 900µ

Fibras de Refuerzo (Aramid Strength Member) - Estos componentes ayudan a proteger el núcleo contra el aplastamiento o la excesiva tensión durante la instalación. El material puede ser Kevlar®.

Cubierta (Outer Jacket) - Esta es la cubierta exterior de cualquier cable.

Conectores de Fibra

1. El conector ST® utiliza un sistema de enganche tipo bayoneta y es el conector más común.
2. El conector SC tiene un cuerpo moldeado y sistema de enganche por presión.
3. El conector FDDI lleva una ferrita flotante de 2.5 mm y un recubrimiento fijo para minimizar la pérdida de luz.
4. El conector MT-RJ, es una forma reducida del conector tipo RJ, tiene cuerpo moldeado y utiliza enganche por desplazamiento.
5. El conector LC, es un pequeño conector, con ferrita cerámica y parece un mini conector SC.
6. El conector VF-45, es otro conector de pequeño tamaño, que utiliza el diseño exclusivo de ranuras en "V".

Fibra Óptica de 50 micrones

Un poco de historia

Con la expansión de la redes actuales, ha aumentado también la demanda por mayor ancho de banda y mayores distancias. Gigabit Ethernet y el emergente 10 Gigabit Ethernet están siendo las aplicaciones para definir las necesidades actuales y futuras de las redes, por lo que existe un interés renovado en el cable de fibra óptica de 50 micrones.

Primeramente utilizada en 1976, la fibra de 50 micrones no experimentó el amplio uso que tuvo la fibra de 62.5 micrones. Utilizada para soportar los "backbones" en los campus y cableados horizontales para aplicaciones de Ethernet de 10 Mbps, la fibra de 62.5 micrones introducida en 1986, fue y es aún el cable de fibra óptica predominante, porque ofrece gran ancho de banda y largas distancias.

Una de las razones de porque la fibra de 50 micrones no fue utilizada ampliamente radicó en la fuente de luz. Ambas fibras ópticas, 62.5 y 50 micrones, pueden usar ya sea LED's o Láser como fuentes de luz, sin embargo en los 80's y 90's, los LED's fueron las fuentes de luz mas comunes. Dado que la fibra de 50 micrones tiene una apertura mas pequeña, la baja potencia de los LED's provocó una reducción en el "power budget" comparado con el de la fibra de 62.5 micrones, razón suficiente para que predominara su utilización. En aquellas décadas las fuentes de luz láser no estaban ampliamente desarrolladas y fueron raramente utilizadas en cables de fibra de 50 micrones, dejando su uso para investigación y aplicaciones de alta tecnología.

Terreno Común

Los cables de fibra óptica comparten muchas de sus características. Aunque la fibra óptica de 50 micrones posee un núcleo mas pequeño, la cual es la porción que lleva la luz en la fibra, ambas fibras 50 y 62.5 micrones usan el mismo diámetro del "cladding" de 125 micrones. Por tener el mismo diámetro exterior son igualmente fuertes, manejadas de la misma manera y estando además ambas incluídas en los estándares TIA/EIA 568-B.3 para cableado estructurado y conectividad.

Al igual que la fibra de 62.5 micrones, es posible utilizar la fibra de 50 micrones en todo tipo de aplicaciones: Ethernet, FDDI, ATM 155 Mbps, Token Ring, Fast Ethernet y Gigabit Ethernet. Está recomendada para todo tipo de instalaciones, "backbones", cableado horizontal, conexiones entre edificios y debiera ser considerada especialmente para toda construcción o instalación nueva. Los administradores de TI que buscan la posibilidad de 10 Gigabit Ethernet y la futura escalabilidad necesitarán fibra óptica de 50 micrones.

Ganando Terreno

La gran diferencia entre la fibra de 50 micrones y 62.5 micrones es el ancho de banda. La fibra de 50 micrones tiene tres veces el ancho de banda que el de la fibra de 62.5 micrones. A 850 nm, la fibra de 50 micrones esta categorizada a 500 Mhz/Km versus los 160 Mhz/Km de la fibra de 62.5 micrones.

Como nos movemos hacia Gigabit Ethernet, la longitud de onda de 850 nm está tomando importancia en conjunto con el desarrollo de la tecnología láser mejorada. Hoy día un láser de bajo costo de 850 nm, el "Vertical Cavity Surface Emitting Laser" (VCSEL), está siendo mas disponible para networking, lo cual es particularmente importante considerando que Gigabit Ethernet especifica una fuente de luz del tipo láser.

Otra de las diferencias entre los dos tipos de fibra óptica incluyen la distancia y la velocidad. El ancho de banda y las necesidades de las aplicaciones dependen de la velocidad en la transmisión de los datos. Usualmente las velocidades son inversamente proporcionales a la distancia. Cuando la velocidad sube (Mhz), la distancia a la cual la velocidad puede sostenerse baja. Por lo tanto una fibra con mayor ancho de banda permite transmitir a un promedio mas alto en una distancia mayor. En resumen una fibra de 50 micrones entrega enlaces mas largos y/o velocidades mas altas en una longitud de onda de 850 nm. Por ejemplo la distancia del enlace propuesto para un cable de 50 micrones es de 500 metros en contraste de los 220 metros para una fibra de 62.5 micrones.

Migración

Actualmente existen estándares que cubren la migración de 10 Mbps a 100 Mbps ó 1 Gigabit Ethernet en una longitud de onda de 850 nm. La solución mas lógica para estas mejoras yace en el hardware que hace la conectividad. La forma mas fácil de conectar los dos tipos de fibras en una red es a través de un switch u otra "caja" en la red. No es recomendable conectar los dos tipos de fibra directamente.

Terminal Servers

Un "terminal server" (a veces llamado "serial server") es un dispositivo de hardware que le permite conectar dispositivos seriales por medio de una red.

Los "terminals servers" adquieren su nombre porque ellos fueron originalmente usados para las conexiones a larga distancia de terminales seriales "tontos" a grandes sistemas de computadores tales como VAX. Hoy día el nombre "terminal server" se refiere a un dispositivo que conecta cualquier equipo serial a una red, usualmente Ethernet.

En estos días de equipos que se conectan directamente a la red no son tan usados como antes, pero ellos son frecuentemente usados para aplicaciones tales como conexiones remotas de PLC's, sensores u otros dispositivos seriales.

La principal ventaja de los "terminal servers" consiste en que ellos permiten ahorrar el costo de instalar enlaces seriales independientes. Usando la red, usted puede conectar equipos seriales a muy largas distancias, tanto como cubra su red, incluso es posible conectar dispositivos seriales a través de Internet. Un "terminal server" conecta el dispositivo serial remoto a la red, entonces otro "terminal server" donde quiera que sea en la red conecta el otro dispositivo serial creando una especie de túnel entre ellos.

Los "terminals servers" actúan como puertas seriales virtuales entregando los apropiados conectores para los datos seriales y también agrupando la información serial en ambas direcciones dentro de paquetes TCP/IP. Esta conversión permite conectar equipos seriales a través de Ethernet sin la necesidad de cambios de software.

Porque los "terminals servers" pueden enviar datos a través de la red, la seguridad debe ser una consideración, Si su red está aislada, entonces puede instalar un "terminal server" de bajo costo con unas pocas o ninguna función de seguridad. Pero si embargo si está usando un "terminal server" para hacer conexiones por medio de Internet u otra red pública, ud. debería buscar un equipo que ofrezca grandes funcionalidades de seguridad.

Multiplexación por división del tiempo sobre Protocolo Internet (TDMoIP)

La multiplexación por División del Tiempo sobre Protocolo Internet (TDMoIP) es una tecnología de transporte que amplía las aplicaciones tradicionales de voz, datos y video de forma transparente sobre infraestructuras de red IP o Ethernet.

Para aplicaciones de voz, TDMoIP soporta PBX tradicionales (incluyendo sus funciones propietarias), además soporta cualquier señalización (incluyendo RDSI, Q.SIG y SS7) además de todas las velocidades de modem y fax. TDMoIP también soporta muchos protocolos de comunicación - ATM, Frame Relay, HDLC, RDSI, SNA, SS7, Sinc/Asinc y X.25. Para transmisión de video, TDMoIP soporta los servicios H.320 (PRI) y H.324 (BRI).

Además de su versatilidad, TDMoIP es más sencillo y menos costoso que la Voz sobre IP (VoIP). En breve, TDMoIP será ideal para aplicaciones empresariales y de proveedores de servicios en telecomunicaciones.

Como funciona el TDMoIP

Las gateways para TDMoIP tales como los multiplexores IP de Black Box, primero reciben una trama de datos en sus interfaces T1/E1 o de voz analógicas. Allí las tramas son cortadas en paquetes de tamaño fijo y se les asigna una cabecera IP. Luego los paquetes son transmitidos sobre la red IP hacia la gateway del extremo receptor. La gateway receptora reconstruye la trama de datos original, quitando la cabecera IP, concatenando los paquetes y regenerando los relojes. Luego la trama es traspasada a su destino, donde es entregada a la interface estándar T1/E1 o de voz analógica.

TDMoIP vs. VoIP

Tanto el TDMoIP como la VoIP, ambas ofrecen convergencia, lo cual es la combinación de dos o más disciplinas o tecnologías dispares (como el envío de voz y datos dentro de una única red). Pero hay diferencias que otorgan ventajas al TDMoIP.

El TDMoIP utiliza tecnologías estándar maduras, como T1/E1 e IP. La VoIP se mueve alrededor de nuevos y emergentes protocolos, tales como H.323, MGCP y SIP. Durante el tiempo que una equipo de IT aprende un grupo de protocolos nuevos, se tiene que invertir mas dinero, para que puedan además aprender el siguiente grupo de normas.

El TDMoIP le permite utilizar las PBX existentes a diferencia de la VoIP que requiere el gasto de actualizar todas las PBX, causando posibles interrupciones en la operación de la empresa. Además debido a que el TDMoIP es transparente a la señalización y protocolos, no tendrá que manejar tiempos de traspaso entre los formatos de señalización como lo haría con la VoIP.

Con el TDMoIP, el tamaño de los paquetes es configurable, a diferencia de VoIP, que depende de los "codecs" los cuales a su vez incluyen más retardos a cada sesión de voz.

El TDMoIP y la VoIP proporcionan convergencia para reducir los costos de administración, cableado y hardware. Sin embargo, la VoIP es mas compleja para aplicaciones de conmutación de voz, en donde el TDMoIP tiene un papel mucho más importante debido a que transporta cualquier señal de voz, video y datos basados en TDM sobre IP, lo cual protege sus inversiones.

Resumiendo

Ahora que sabe lo que es el TDMoIP, tenga en consideración el ahorro que le ofrecen las gateways TDMoIP. Su capacidad de emular circuitos T1 o E1 sobre IP, hace posible la protección de sus inversiones originales en equipos y evitan el costo de las actualizaciones. Además, podrá eliminar los costosos circuitos T1 y E1 cuando su red migre a IP.

USB 2.0 y USB OTG

El hardware Bus Serie Universal (Universal Serial Bus - USB) estándar es "plug-and-play" y permite realizar fácilmente la conexión de periféricos al PC.

El USB 1.1, introducido en 1995, es el estándar USB original. Tiene dos velocidades de datos: 12 Mbps para dispositivos tales como las unidades de disco que necesiten altas velocidades de traspaso y 1.5 Mbps para los dispositivos que necesitan un ancho de banda mucho menor.

En el año 2002, una nueva especificación, el USB 2.0, o USB 2.0 de Alta Velocidad, tuvo gran aceptación en la industria. Esta versión es y será compatible con los anteriores productos USB 1.1, así como con futuras versiones. Incrementa la velocidad de la conexión del periférico al PC de 12 Mbps a 480 Mbps, unas 40 veces más rápido que el USB 1.1. Este incremento en el ancho de banda mejora la utilización de periféricos externos que requieran un alto nivel de traspaso, tales como CD/DVD, scanners, cámaras digitales, equipos de vídeo, etc. El USB 2.0 soporta aplicaciones, tales como, publicidad en la Web, en las cuales múltiples dispositivos de alta velocidad tienen que trabajar simultáneamente. El USB 2.0 también soporta Windows® XP a través de una actualización de Windows.

Se está desarrollando un nuevo estándar USB, el USB On-The-Go (OTG). El USB OTG permitirá a otros dispositivos que no sean PC, actuar como un host y así equipos portátiles-tales como PDA, teléfonos celulares, cámaras digitales, y reproductores digitales de música- podrán conectarse unos a otros sin la necesidad de utilizar un PC host.

El USB 2.0 especifica tres tipos de conectores: el conector A, el conector B y el Mini conector B. Además, como parte de la especificación USB OTG, se desarrolló el Mini A como un cuarto tipo de conector para ser utilizado en pequeños periféricos tales como teléfonos móviles.

Comunicaciones Ópticas Exteriores

Al diferencia de los dispositivos de radio o microondas, los equipos para Comunicaciones Ópticas Exteriores (FSO: Free Space Optics) utilizan la luz a través del aire como medio de transmisión. Transmiten una longitud de onda entorno a 785nm. Esta longitud de onda no requiere licencia, eliminando la necesidad de su obtención o bien el costos de las líneas arrendadas.

El equipo FSO se utiliza para distancias desde 20 metros a 5 kilómetros y está disponible con una amplia gama de conexiones y velocidades. A diferencia de la radio o microondas, la zona requerida por el rayo es muy pequeña. Esto hace que el sistema de transmisión sea más seguro, no siendo posible utilizar mediciones en RF o analizadores de espectro para capturar una comunicación.

Empleando tanto LED o LÁSER, el equipo FSO puede trabajar a velocidades hasta 2.5Gbps utilizando el aire como medio de transmisión sobre el cual la luz es transmitida. Se emplean los mismos conceptos que para los dispositivos que transmiten sobre fibra óptica, pero debido a que la luz viaja más rápido a través del aire que por la fibra, el resultado final de la transmisión es casi a la velocidad de la luz.

Un enlace FSO puede utilizarse en conjunto con multiplexores para el traspaso de tramas de voz, datos y video de forma simultánea. Dependiendo del tipo de servicios que se vayan a ampliar, la conexión al cliente se proporciona sobre cobre (para interfaces como E1, Ethernet o Fast Ethernet) o sobre fibra óptica (para servicios como ATM o SDH).

La principal restricción para los equipos FSO es tener una línea de visión clara. No debe haber obstrucción física entre los dos cabezales. El mayor obstáculo para los FSO son las condiciones climáticas. Las máximas distancias tienen que tener en cuenta la máxima cantidad de lluvia y la niebla que la zona pueda tener. La niebla está formada por finas gotas de lluvia, normalmente tienen un diámetro de unos pocos cientos de micras. Estas gotas se convierten en vapor y pueden alterar las características de transmisión. Para resolver los problemas relacionados con condiciones climáticas, hay que reducir la distancia entre los cabezales o ampliar la potencia del láser.

Uno de los mayores malentendidos es el temor de que al utilizar láser puede dañar la visión. Algunas empresas solamente utilizan unidades que tienen la potencia de salida dentro de los límites designados para la seguridad ocular.