Saludos ! ! Bienvenidos a Tutoriales de Pablo Hidalgo, vamos a continuar con nuestro CCNA Completo, hoy les traigo la lección 3 donde hablaremos de la Capa Física y el medio de transmisión Cobre.
En la lección anterior les presenté un modelo híbrido de cinco capas que describe cómo interactúan los diferentes protocolos en una red de datos, recordemos que este modelo se forma tomando las capas de aplicación y transporte de TCP/IP y las capas de red, enlace de datos y capa física del modelo OSI. La capa física de nuestro modelo híbrido o capa física de modelo OSI se encarga del transporte de bits, esta capa acepta tramas completas que le son entregadas por la capa de enlace de datos o capa 2 y las codifica como una serie de señales que luego son transmitidas por el medio de transmisión. La capa física debe encargarse de la codificación de las tramas y crear las señales eléctricas, ópticas o de radio que representan los bits de las tramas, luego esta señales deben ser enviadas por el medio de transmisión.
Muchas organizaciones internacionales y nacionales así como organizaciones gubernamentales y empresas privadas están involucradas en establecer y mantener estándares de la capa física, entre las principales organizaciones tenemos la ISO, la TIA/EIA, la ITU y también tenemos la ANSI. Continuando con las organizaciones que se encargan de establecer estándares de la capa física también tenemos la IEEE y autoridades reguladores nacionales como por ejemplo la FCC para el caso de Estados Unidos y la ETSI para el caso de la Unión Europea. El ancho de banda es la capacidad que tiene un medio de transmisión para transportar datos, el ancho de banda digital mide la cantidad de datos que pueden fluir de un origen a un destino en una cantidad determinada de tiempo, el ancho de banda se mide típicamente en kilobits por segundo, megabits por segundo o también en gigabits por segundo.
En ocasiones existe una confusión y se dice que el ancho de banda es la velocidad a la que viajan los bits pero esta apreciación no es correcta. El cableado de cobre es el de uso más común en las redes hoy en día, los datos se transmiten sobre alambres de cobre como impulsos eléctricos, el cable UTP consiste de cuatro pares de alambres codificados con colores que han sido trenzados, cada par consiste de un conductor de color sólido y un segundo conductor el cual será blanco con rayas del mismo color, los colores de los pares en un cable UTP son azul para el par número 1, naranja para el par 2, verde para el par 3 y café para el par número 4. Cuando los cables UTP se terminan con conectores RJ-45 entonces se pueden utilizar para conectar nuestros hosts con los dispositivos intermedios como los switches.
El trenzado de los alambres ayuda a proteger contra interferencia que es producida por otros alambres esto se conoce como diafonía, vamos a verlo con más detalle a continuación. Cualquier señal eléctrica en nuestros cables que no sea nuestra señal de datos se considera ruido y constituye una amenaza a la integridad de nuestra información. Existen muchas fuentes de ruido que pueden ser externas o internas a nuestros cables.
La interferencia electromagnética o EMI y la interferencia de radiofrecuencia o RFI son fuentes externas de ruido que pueden distorsionar y corromper las señales de datos que son transportadas por nuestros cables de cobre. Fuentes potenciales de EMI y RFI incluyen ondas de radio y dispositivos electromagnéticos tales como los balastros de luces fluorescentes o motores eléctricos de gran tamaño. Otro fenómeno que puede afectar nuestra transmisión se llama diafonía, cuando se utiliza un par de cobre para transmitir una señal eléctrica se crea un campo eléctrico, este campo eléctrico inducirá un voltaje en los pares que se encuentran cerca y por lo tanto se produce una transferencia de la señal esto se llama diafonía, entre más paralelos sean los conductores peor será este fenómeno y mayor la cantidad de energía que será inducida por diafonía, al trenzar los dos conductores de nuestros pares de cobre se logra cancelar este campo eléctrico y reducir enormemente el efecto nocivo de la diafonía.
Las características eléctricas de los cables de cobre han sido definidas por la IEEE, la IEEE clasifica los cables de cobre de acuerdo con su desempeño, los cables se colocan en categorías de acuerdo con su capacidad de transportar diferentes anchos de banda, los cables de categoría superiores están diseñados y construidos para soportar mayores anchos de banda. Los cables categorías 5e es ahora la mínima categoría aceptable en edificios existentes con una capacidad de 1 gigabit por segundo en 100 metros de distancia, categoría 6 es el mínimo recomendable para instalaciones nuevas, la categoría 6a está clasificada para anchos de banda de 10 Gigabit por segundo en una distancia de 100 metros y típicamente se usa para la conexión de servidores. Para tener una correcta transmisión en un enlace de cobre los alambres en el cable UTP deben ser conectados en las posiciones correctas de pines en nuestros conectores RJ45, nuestros hosts típicamente transmiten sobre los Pines 1 y 2 y esperan recibir datos en los Pines 3 y 6, los switches de capa 2 hacen lo opuesto esperan recibir información en los Pines 1 y 2 y transmiten sobre los Pines 3 y 6.
Para permitir que nuestro host se comunique correctamente con el switch el cable UTP debe estar construido en una configuración straight-through o cable directo, un cable straight-through o directo es aquel que conecta el pin 1 de un extremo con el pin 1 del otro extremo, el pin 2 con el pin número 2, el 3 con el 3 y así con todos los demás. Otro ejemplo de uso del cable straight-through que confunde mucho a los técnicos es la conexión de un router con un switch capa 2 lo cual sorprendentemente también se debe utilizar cable straight-through. Si necesitamos conectar dispositivos similares por ejemplo un switch capa 2 con otro switch capa 2 deberemos utilizar entonces un cable cross-over, el cable cross-over se construye utilizando terminación T568A en un extremo y T568B en el otro extremo, esto logra el efecto de cruzar los Pines 1 y 2 de un extremo con el 3 y 6 del otro extremo.
Otros ejemplos de uso de cable crossover incluyen conexión de una PC con otra PC y conexión de un router directo con otro router, hoy en día sin embargo los cables crossover se pueden considerar obsoletos ya que muchos equipos tienen la capacidad de detectar y hacer la conexión interna dependiendo del equipo que le conecten externamente, esta capacidad se llama Auto-MDIX Les dejo por aquí el enlace con la lista de reproducción con los vídeos que llevamos hasta el momento de CCNA Completo, además les dejo el enlace por si desean suscribirse al Canal. En la siguiente lección vamos a continuar con el tema de capa física y vamos a estudiar el medio de transmisión de fibra óptica.
