CABLEADO ESTRUCTURADO Fernando Duchi
[email protected] Redes de computadoras I
Resumen---- En el siguiente documento vamos a realizar el cableado estructurado de un edificio de 4 pisos. Para esto primero se dará algunos conceptos sobre el cableado estructurado como los elementos utilizados en la parte constructiva del cableado cableado y algunas algunas normas a seguir seguir para para conseguir el cableado eficiente que nos permita establecer una infraestructura de comunicación eficiente. Además se dará conceptos sobre algunos de los dispositivos utilizados para el transporte de los datos.
Palabras clave.- Cableado estructurado, Patch cords, racks, cable UTP, Patch panel.
I. INTRODUCCIÓN La necesidad de compartir recursos e intercambiar información fue una inquietud permanente desde los primeros tiempos de la informática. Al comienzo de las redes estas tenían fines militares o de defensa y paulatinamente se fueron adaptando para fines comerciales. comerciales. En el tiempo actual casi todos los usuarios acceden a los recursos de las redes desde sus propias computadoras. Desde principios de la década de los 80, se empezó a dar el desarrollo desarroll o práctico de las redes de área local (LAN), esto influyó mucho en la forma de manejar los sistemas de información. Hoy las redes son medios de comunicación internacional a través de los cuales se intercambian grandes volúmenes de datos, a velocidades de tráfico muy altas. Pero realizar una red implica mucho más que el tendido de cables. Si se está considerando conectar equipos de cómputo y de comunicaciones a un sitio central desde el cual pueda administrarlos, enlazar centros de comunicaciones dispersos en su área geográfica o suministrar servicios de alta velocidad a computadoras de escritorio, debe pensar en el diseño e implementación implementación de infraestructuras de fibra y cableados que cumplirán con éxito todas sus demandas de voz, datos y video.
Los sistemas de cableado estructurado constituyen una plataforma universal por donde se transmiten tanto voz como datos e imágenes y constituyen una herramienta imprescindible para la construcción de edificios modernos o la modernización de los ya construidos. Ofrece soluciones integrales a las necesidades en lo que respecta a la transmisión confiable de la información, por medios sólidos; de voz, datos e imagen. La instalación de cableado estructurado debe respetar las normas de construcción internacionales más exigentes para datos, voz y eléctricas tanto polarizadas como de servicios generales, para obtener así el mejor desempeño del sistema.
II. MARCO TEÓRICO 2.1. Cableado estructurado Es el conjunto de elementos pasivos, flexible, genérico e independiente, que sirve para interconectar equipos activos, de diferentes o igual tecnología permitiendo la integración de los diferentes sistemas de control, comunicación y manejo de la información, sean estos de voz, datos, video, así como equipos de conmutación y otros sistemas de administración. En un sistema de cableado estructurado, cada estación de trabajo se conecta a un punto central, facilitando la interconexión y la administración del sistema, esta disposición permite la comunicación virtualmente con cualquier dispositivo, en cualquier lugar y en cualquier momento. Trata de especificar una estructura de cableado para empresas empresas y edificios que sea: •
•
•
Común y a la vez independiente de las aplicaciones. Documentada con la identificación adecuada. Proyectada a largo plazo mayor a 10 años.
2.2. Topología del Cableado Estructurado
2) Cableado Horizontal Se extiende desde el área de trabajo hasta el armario del cuarto de telecomunicaciones. Incluye el conector de salida de telecomunicaciones en el área de trabajo, el medio de transmisión empleado para cubrir la distancia hasta el armario, las terminaciones mecánicas y la conexión cruzada horizontal.
Conexión cruzada: elemento usado para
•
Figura1. Topología del cableado estructurado
Los sistemas de Cableado Estructurado usan topología tipo estrella extendida donde todas las áreas de trabajo se enrutan hacia un armario en el cuarto de telecomunicaciones. No se permiten empalmes o cubiertas conectadas en puente en el cableado horizontal.
2.3. Esquema general de un sistema de cableado estructurado
terminar y administrar circuitos de comunicación. Se emplean cables de puente (jumper) o de interconexión (patch cord). Existen en cobre y fibra óptica.
No se permiten puentes, derivaciones y empalmes a lo largo de todo el trayecto del cableado. Se debe considerar su proximidad con el cableado eléctrico que genera altos niveles de interferencia electromagnética.
Figura2. Esquema del cableado estructurado
1) Área de trabajo (WA) Los componentes del área de trabajo se extienden desde la terminación del cableado horizontal en la salida de información, hasta el equipo en el cual se está corriendo una aplicación sea de voz, datos, video o control. Normalmente no es de carácter permanente y está diseñado para facilitar los cambios y la reestructuración de los dispositivos conectados.
Topología
Se utiliza una topología tipo estrella. Todos los nodos o estaciones de trabajo se conectan con cable UTP o fibra óptica hacia un concentrador (patch panel) ubicado en el armario de telecomunicaciones de cada piso. Esta topología otorga la flexibilidad necesaria para implementar diferentes servicios, a través de conexiones cruzadas en el armario de telecomunicaciones.
Longitud o
o
o
o
Figura3. Elementos del área de trabajo
La máxima longitud permitida independientemente del tipo de medio utilizado es 90 m. Se mide desde la salida de telecomunicaciones en el área de trabajo hasta las conexiones de distribución horizontal en el armario de telecomunicaciones. La longitud máxima de los cables de conexión cruzada y puenteo (que interconectan el cableado horizontal con el vertical en el armario de telecomunicaciones) es 6m. Y los patch cords (que interconectan la salida de telecomunicaciones con los equipos terminales en al área de trabajo) es de 3m máximo. El área horizontal que puede ser atendida efectivamente por un armario de telecomunicaciones está dentro de un radio de 60m
o
aproximadamente alrededor del mismo. Total de 10m horizontalmente para todos los cables de conexiones, puentes y cables de equipos en el área de trabajo y en el closet de telecomunicaciones.
Cable de fibra óptica multimodo de 62.5/125 μm de dos fibras. Cable de fibra óptica multimodo de 50/125 μm de dos fibras.
Tabla1. Categorías del cable UTP •
Figura4. Longitudes del cableado horizontal
Holgura del cable
Longitud adicional que debe ser considerada a ambos lados del cable para facilitar la terminación del mismo en los conectores y permitir cambios de ubicación. En el lado del armario de o telecomunicaciones: de 2 a 3 metros. En el área de trabajo: 30 cm. para o cobre y 1 m para fibra óptica.
Selección del conector
En el caso de UTP de 4 pares y 100 Ω se utilizará una toma modular de 8 posiciones cuya terminación considera la asignación de pines escogida para todo el cableado. Existen 2 configuraciones designadas como T568A y T568B.
Elementos
1. Conector / Salida de Telecomunicaciones Punto de acceso de los usuarios a los servicios de telecomunicaciones del edificio. Consta de conectores modulares de 8 contactos del tipo RJ45 hembra. Para fibra óptica, el cableado debe terminar en un conector dúplex. •
Figura5. Conectores
2. Regletas de conexión
Selección del medio de transmisión.
Es necesario contar con al menos 2 servicios por cada puesto de trabajo, uno de voz y otro de datos configurados de la siguiente manera: Una debe ser UTP de 100 Ω de cuatro pares (Cat. 3 mínimo). La norma recomienda categoría 5e. (568 B-1) La segunda toma debe ser uno de los o siguientes tipos: Cable UTP de 4 pares de 100 Ω (Cat. 5e) Cable UTP de 4 pares de 100 Ω (Cat. 6) o
Figura6. Regletas de conexión
Molduras de estructura muy similar a las regletas telefónicas de los armarios de distribución y son utilizadas exclusivamente para terminación de cable multipar de cobre. Existen dos tipos de
terminaciones mecánicas: Terminación 110 y terminación 66. Las regletas del cableado horizontal se instalan en el cuarto de telecomunicaciones ubicándolas en un armario metálico.
3. Patch Panels
telecomunicaciones, terminaciones de cable y cableado de interconexión asociado. El diseño de los cuartos de telecomunicaciones debe considerar, además de voz y datos, la incorporación de otros sistemas de información del edificio tales como televisión por cable (CATV), alarmas, seguridad, audio y otros sistemas de telecomunicaciones.
5) Cuarto de equipos (ER)
Figura7. Patch Panel
Son utilizados en la terminación de cualquier tipo de cable. Son molduras de dos caras: en la cara posterior se realiza la terminación mecánica de cable y en la cara anterior se encuentran los diferentes tipos de conectores utilizados para realizar las conexiones cruzadas y se los conoce como puertos.
Patch panels sólidos.- Vienen configurados de fábrica con el tipo de terminación y conector. Patch panels modulares.- Son paneles con orificios de dimensiones estándares que permiten la inserción de módulos con diferentes tipos de conectores según las necesidades.
3) Cableado Vertical (Backbone)
Es un espacio centralizado de uso específico para equipos de telecomunicaciones tales como central telefónica, equipos de cómputo y/o conmutador de video. Varias, o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones, pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipos. Los cuartos de equipos se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza, costo, tamaño y/o complejidad de los equipos que contienen. Los cuartos de equipos incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones. Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipos. Los requerimientos del cuarto de equipos se especifican en los estándares ANSI/TIA/EIA-568A y ANSI/TIA/EIA-569.
2.4. Otros elementos del cableado estructurado 2.4.1 Hub Es un dispositivo que permite conectar entre sí otros equipos o dispositivos ya que tiene varios puertos, a cada uno de estos puertos se conecta un dispositivo que puede o no transmitir datos, cuando lo hace el Hub transmite el mensaje a todos los puertos menos al que lo envió.
Está constituido por el sistema de cables que proporcionan interconexiones entre cuartos de entrada de servicios del edificio, entre pisos en edificios de varios pisos, cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones.
4) Cuarto de telecomunicaciones (TC) Es el área en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipos asociados con el sistema de cableado de telecomunicaciones. El espacio de este cuarto no debe ser compartido con instalaciones eléctricas que no sean de telecomunicaciones. Debe ser capaz de albergar equipos de
Figura8. Hub
2.4.2. Racks (Bastidores o armarios) Permite organizar los equipos informáticos y de redes, el cual consiste en un armazón metálico que
cuenta con guías horizontales donde puede apoyarse el equipamiento, así como puntos de anclaje para los tornillos que fijan dicho equipamiento al armazón. El objetivo principal de un rack es brindar una plataforma para centralizar y organizar el cableado de los equipos de red y sus interconexiones. En la actualidad existen dos tipos de racks:
y almacenar las direcciones de dicho nivel, porque siempre irán desde el puerto de origen directamente al de llegada.
Racks abiertos.- brindan un entorno más cómodo,
Figura10. Switch
complementado con organizadores verticales que facilitan la instalación de los equipos de red.
Racks cerrados.- tienen una puerta panorámica que permite supervisar el funcionamiento de los equipos activos y el estado de las conexiones de red.
III. DISEÑO DEL CABLEADO ESTRUCTURADO (Dirigirse a anexos).
IV.CONCLUSIONES El cableado estructurado es una técnica que sigue una serie de normativas con el fin de dar un modelo físico apropiado para el usuario final. Debemos analizar cuidadosamente el diseño de una red, ya que tenemos que considerar factores como la flexibilidad, la vida útil, el tamaño del sitio y la cantidad de usuarios.
Figura9. Racks abiertos y cerrados
2.4.3. Router Es un dispositivo que sirve para la interconexión de redes informáticas que opera en la capa tres perteneciente al nivel de red, trabajan con direcciones IP , el cual nos permitirá el enrutamiento de paquetes de datos entre redes, lee cada paquete y lo envía atreves del camino más eficiente al destino, toma en cuenta factores como líneas más rápidas, líneas menos saturadas, etc.
2.4.4. Switch La función de este dispositivo a más de interconectar computadoras, sirve para expandir la red conectando múltiples dispositivos dentro de un edificio o campus. Este es un dispositivo opera en la capa de enlace de datos, estos tienen la particularidad de aprender
Mediante una red estructurada tenemos menos fallas en la red con respeto a un sistema convencional y por lo tanto es más productiva. El cableado estructurado nos ofrece una simplicidad para realizar instalaciones temporales y que podamos realizar cambios rápidos cuando por ejemplo queremos cambiar de posición algún equipo sin la necesidad de realizar instalaciones de cables adicionales. El costo de un sistema de cableado estructurado es alto al principio pero ahorra dinero a largo plazo.
V. BIBLIOGRAFIA [1]Curso de cableado estructurado [en línea]. Disponible en Web: http://www.uazuay.edu.ec/estudios/electronica/pro yectos/cableado_estructurado.pdf [2] Cableado estructurado [en línea]. Disponible en Web: http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/777/ 9/Anexos.pdf [3] Criterio de diseño y normas [en línea]. Disponible en Web: http://www.dspace.ups.edu.ec/bitstream/12345678 9/773/5/CAPITULO%203.pdf
Anexos
Primer piso
Materiales utilizados Objeto Cable UTP
Cantidad
Detalles
187,7 m
100 Ω de cuatro
(1 rollo de 305 m)
pares. Categoría
Precio Unitario
Precio Total
60 USD
60 USD
60 USD
60 USD
75 USD
75 USD
135 USD
135 USD
0,30 Ctvs
12,6 USD
5e. Patch Panel
1
Categoría 5e de 24 puertos
1 Switch
Cisco Small Business QoS 24 Puertos
1
De 19 pulgadas,
Racks de
abatible con
comunicaciones
puerta y seguridad (tipo c)
Jacks
Patch Cords
42
RJ – 45
21
Cable De Red Patch Cord UTP Cat5e 3ft
TOTAL
342,6 USD
Esquema 1er Pis o
4,3 m
m 5 , 2
Arriba
m 8 , 1
3 , 7 5 m
m 5 2 , 1
Armario de telecomunicaciones
3 , 4 3 m
m 3 4 , 3
6m
4,6 m
Armario de telecomunicaciones Canaletas Cajetin
Segundo Piso
Materiales utilizados Objeto
Cantidad
Detalles
Precio Unitario
Precio Total
Cable UTP
167,05 m
100 Ω de cuatro
60 USD
60 USD
(1 rollo de 305 m)
pares. Categoría
60 USD
60 USD
75 USD
75 USD
135 USD
135 USD
0,30 Ctvs
10,2 USD
5e. Patch Panel
1
Categoría 5e de 24 puertos
Switch
1
Cisco Small Business QoS 24 Puertos
Racks de
1
De 19 pulgadas,
comunicaciones
abatible con puerta y seguridad (tipo c)
Jacks
34
RJ – 45
Patch Cords
17
Cable De Red Patch Cord UTP Cat5e 3ft
TOTAL
340,2 USD
Esquema 2do Piso 4,3 m
Arriba
m 5 , 4
3 , 7 5 m
m 5 2 , 1
Armario de telecomunicaciones
3 , 4 3 m
m 3 4 , 3
10.85 m
Armario de telecomunicaciones Canaletas Cajetin
Tercer Piso
Materiales utilizados Objeto
Cantidad
Detalles
Precio Unitario
Precio Total
Cable UTP
191,02 m
100 Ω de cuatro
60 USD
60 USD
(1 rollo de 305 m)
pares. Categoría
60 USD
60 USD
75 USD
75 USD
135 USD
135 USD
0,30 Ctvs
12 USD
5e. Patch Panel
1
Categoría 5e de 24 puertos
Switch
1
Cisco Small Business QoS 24 Puertos
Racks de
1
De 19 pulgadas,
comunicaciones
abatible con puerta y seguridad (tipo c)
Jacks
40
RJ – 45
Patch Cords
20
Cable De Red Patch Cord UTP Cat5e 3ft
TOTAL
342 USD
Esquema 3er Pis o 4,3 m
Arriba
m 5
m 5 2 , 1
m 8 9 , 2
Armario de telecomunicaciones
4,3 m
Armario de telecomunicaciones Canaletas Cajetin
Cuarto Piso
Materiales utilizados Objeto
Cantidad
Detalles
Precio Unitario
Precio Total
Cable UTP
215,92 m
100 Ω de cuatro
60 USD
60 USD
(1 rollo de 305 m)
pares. Categoría
60 USD
60 USD
75 USD
75 USD
135 USD
135 USD
0,30 Ctvs.
10,8 USD
5e. Patch Panel
1
Categoría 5e de 24 puertos
Switch
1
Cisco Small Business QoS 24 Puertos
Racks de
1
De 19 pulgadas,
comunicaciones
abatible con puerta y seguridad (tipo c)
Jacks
36
RJ – 45
Patch Cords
18
Cable De Red Patch Cord UTP Cat5e 3ft
TOTAL
340,8 USD
Esquema 4to Piso
m 8 , 6
m 5 2 , 1
Armario de telecomunicaciones
CUARTO DE EQUIPOS
4,6 m
Armario de telecomunicaciones Canaletas Cajetin
Cableado del Backbone
CUARTO DE EQUIPOS
Armario de telecomunicaciones Armario de telecomunicaciones
Armario de telecomunicaciones
Armario de telecomunicaciones
