Medios de Transmisión en Redes
Transmisión en Banda Base (LAN Digital)
Este tipo de transmisión utiliza una impedancia de 50 Ω y se divide en dos categorías principales:
- Coaxial Grueso (Thicknet): Con un diámetro de 2.6 – 9.5 mm, es más costoso y permite conexiones mediante «vampiros» o grifos.
- Coaxial Delgado (Thinnet): Con un diámetro de 1.2 – 4.4 mm, es más económico y utiliza conectores BNC.
Transmisión en Banda Ancha (CATV Analógico)
Este medio se asocia comúnmente con sistemas de televisión por cable (CATV) y transmisión analógica.
Fibra Óptica
La fibra óptica es una guía de ondas en forma de filamentos de vidrio (polisilicio) o materiales plásticos, capaz de transferir potencia lumínica u óptica. La luz es usualmente introducida por un láser o un LED. Las fibras utilizadas en telecomunicaciones para largas distancias son siempre de vidrio, mientras que para aplicaciones de corta distancia o en entornos empresariales se utilizan plásticos.
Cada filamento de fibra consta de un núcleo central de plástico o cristal con un alto índice de refracción, rodeado de una capa de un material similar con un índice de refracción ligeramente menor.
Propagación de la Luz en Fibra Óptica
Cuando la luz llega a una superficie que limita con un medio de menor índice de refracción, se refleja en su mayor parte. Cuanto mayor sea la diferencia de índices y mayor el ángulo de incidencia, se produce el fenómeno de reflexión interna total. Así, en el interior de una fibra óptica, la luz se va reflejando en ángulos muy abiertos de tal forma que prácticamente avanza por el centro de la fibra. De este modo, se pueden guiar señales luminosas sin pérdidas significativas a lo largo de grandes distancias.
Materiales y Componentes de la Fibra Óptica
Las fibras suelen incorporar un material llamado Kevlar, utilizado también en chalecos antibalas, pero en menor proporción. También pueden incluir guías de alambre o guías de acero para refuerzo.
Algunos componentes externos de la fibra son:
- Elemento central dieléctrico
- Hilo de drenaje de humedad
- Cinta de Mylar
- Cinta ignífuga
- Hilos sintéticos de Kevlar
- Hilo de rasgado (o de apertura)
- Cubierta exterior (o vaina protectora)
Elementos y Componentes de las Redes de Computadoras
Las redes de computadoras se componen fundamentalmente de:
- Hardware
- Software
- Elementos de Conectividad
- Medios de Transmisión
Hardware de Red
El hardware de red incluye:
- Servidores
- Puestos de trabajo o clientes
- Nodos
Servidores
También conocidos como «host», «back-end» o anfitrión, son computadoras con capacidades elevadas.
Características de los Servidores
- Alta capacidad
- Robustez
- Escalabilidad (multiprocesamiento)
- Alta disponibilidad (redundancia): fuentes de poder redundantes, RAID, hot-swap.
Tipos de Servidores
- Torre
- De Rack
- Blade: muy utilizados en la práctica, con capacidades de hasta 320 GB de RAM. Los servidores blade sirven para proveer a varios sistemas y utilizan virtualización.
- Clúster de Servidores
- Granja de Servidores
Puesto de Trabajo
Dispositivo a través del cual un usuario interactúa con la red.
Nodo
Cualquier elemento o dispositivo conectado a una red.
Software de Red
El software es esencial para la gestión y operación de las redes.
Elementos de Conectividad
- NIC (Network Interface Card): Interfaz entre un puesto de trabajo y el medio de transmisión. Prepara, envía y controla los datos en la red.
- Dirección MAC: Número de identificación único de 48 bits asignado a cada NIC.
Tipos de Fibra Óptica
Fibra Multimodo
La fibra multimodo permite la propagación de múltiples modos de luz (más de mil). Se utiliza comúnmente en aplicaciones de corta distancia (usualmente menos de 1 km). Su núcleo es más grande en comparación con la fibra monomodo, lo que facilita su conexión y ofrece mayor tolerancia a componentes de menor precisión.
- Mayor tamaño de núcleo.
- Utilizada en el cableado vertical de un sistema de cableado estructurado.
Fibra Monomodo
Se utiliza como núcleo en redes metropolitanas e interoceánicas.
- Mayor distancia de transmisión.
- Menor tamaño de núcleo.
- Mayor costo (por metro, pero eficiente para largas distancias).
Refracción y Reflexión de la Luz
Ley de Snell
Describe el comportamiento de la refracción de la luz al pasar de un medio a otro:
n * sen(a) = n’ * sen(a’)
- n: Índice de refracción del primer medio.
- a: Ángulo de incidencia.
- n’: Índice de refracción del segundo medio.
- a’: Ángulo de refracción.
Medios de Transmisión No Guiados
Estos medios se basan en la propagación de ondas electromagnéticas.
Espectro Electromagnético
Cuando los electrones se mueven, crean ondas electromagnéticas que pueden propagarse en el espacio libre, incluso en el vacío.
La cantidad de oscilaciones por segundo de una onda electromagnética es su frecuencia, cuya unidad de medida son los Hertzios (Hz). La distancia entre dos máximos o mínimos consecutivos se denomina longitud de onda.
Al conectar una antena apropiada a un circuito eléctrico, las ondas electromagnéticas pueden difundirse de manera eficiente y ser captadas por un receptor a cierta distancia. Toda la comunicación inalámbrica se basa en este principio.
Velocidad de la Luz
La velocidad de la luz en el vacío es aproximadamente 300,000 km/s.
Ondas de Radio
En general, estamos familiarizados con las vibraciones y oscilaciones en diversas formas, como un péndulo, las cuerdas de una guitarra o un árbol meciéndose con el viento. Todas estas tienen en común un medio o un objeto que vibra periódicamente con un cierto número de ciclos por unidad de tiempo. Cuando estas oscilaciones viajan, hablamos de ondas propagándose en el vacío.
Una onda posee una velocidad (V), frecuencia (f) y longitud (l). Todas estas variables están interconectadas por una relación simple:
V = f * l
Donde l es la longitud de onda.
Por ejemplo, si una onda en el agua viaja a 1 m/s y oscila a 5 Hz, entonces cada onda tendrá una longitud de 20 cm:
1 m/s = 5 Hz * l => l = 0.20 m = 20 cm
Las ondas también tienen otra propiedad denominada amplitud: la distancia entre el centro de la onda y el extremo de uno de sus picos.