8.9 PRÁCTICA DE DISEÑO No. 2: PROBLEMAS DE CONEXIONES A TIERRA MÚLTIPLES
8.9.1 Descripción general
Para aprender cómo las conexiones a tierra múltiples pueden afectar al esquema de cableado de la LAN, supongamos que se le ha pedido que prepare un plan de cableado para un edificio de veinte pisos. Tres empresas ocupan el edificio:
La empresa A ocupa los primeros quince pisos.
La empresa B ocupa los pisos dieciséis, diecisiete y dieciocho.
La empresa C ocupa los pisos diecinueve y veinte.
La descripción del edificio es la siguiente:
El edificio posee tres suministros de energía eléctrica separados.
Cada uno tiene su propia conexión a tierra.
Ninguna de las conexiones a tierra es idéntica a la otra.
La altura de cada piso es de 4,9 m.
Sólo se necesita un centro de cableado en cada piso, para el tendido del cableado horizontal hacia las áreas de trabajo ubicadas allí.
El POP se encuentra ubicado en el primer piso.
8.9 Práctica de diseño No. 2: Problemas de conexiones a tierra múltiples
8.9.2 Empresa A: Ubicación del MDF
Se le solicitó que desarrollara un plan de cableado para la empresa A. Se realizó un estudio y se diseñó un plano de todas las áreas de trabajo de cada piso. Los planos incluyen las posibles opciones para los centros de cableado de cada piso. Estos aparecen en el perfil del edificio ilustrado en la figura .
En los edificios de varios pisos, el MDF suele ubicarse en uno de los pisos centrales ya que es el centro de una topología en estrella Ethernet. Un piso central es la mejor ubicación, aunque el POP se encuentre en la planta baja. Por lo tanto, ¿en qué piso ubicaría el MDF?
8.9 Práctica de diseño No. 2: PROBLEMAS DE CONEXIONES A TIERRA MÚLTIPLES
8.9.3 Empresa A: Medios backbone
Esta será una nueva instalación, por lo tanto, los medios de networking para el cableado horizontal serán UTP CAT 5. Debe determinar qué tipo de medios de networking usará para el cableado backbone. Luego de un estudio preliminar, se ha reducido la selección a dos opciones: el cable UTP CAT 5 y el cable de fibra óptica 62.6/125 µ. Debido a los altos costos de instalación, es mejor que evite usar cable de fibra óptica a menos que sea absolutamente necesario. Sin embargo, tomando como base su estudio preliminar, ha podido determinar que quizás no sea necesario usar cable de fibra óptica debido a que UTP podría transportar con facilidad todos los datos de red anticipados para los siguientes diez años. Existen, sin embargo, dos factores adicionales que podrían influenciar su decisión: seguridad y distancia. En virtud de esto, debe considerar los siguientes puntos:
El edificio posee tres conexiones a tierra diferentes. ¿Podría esto representar un problema de seguridad para la red de la empresa A?
La distancia máxima especificada por TIA/EIA-568-A para el cable CAT 5 es de 100 m. Debido a que la altura de cada piso es de 4,9 m, deberá sobrepasar esta distancia si lo utiliza para el cableado backbone. ¿Puede pensar en una manera de solucionar el problema de distancia entre el POP y el MDF?
¿Puede pensar en una manera de solucionar el problema de distancia entre el MDF y los IDF?
Los hubs de repetición se ubicarán en los IDF.
8.9 Práctica de diseño No. 2: Problemas de conexiones a tierra múltiples
8.9.4 Empresa A: IDF e ICC
Para determinar cuáles serán los IDF que serán de interconexión intermedia, multiplique cada piso por su altura a medida que se aleja del MDF. Teniendo en cuenta que el tendido del cableado backbone será totalmente vertical, desde el MDF hasta el IDF en el noveno piso, la distancia será de 4,9 m. La distancia desde el MDF al décimo piso será de 9,8 m. A continuación, conteste las siguientes preguntas:
¿Cuál sería la distancia hasta el IDF del onceavo piso desde el MDF?
¿Cuál sería la distancia hasta el IDF del doceavo piso desde el MDF?
¿Cuál sería la distancia hasta el IDF del decimotercer piso desde el MDF?
¿Cuál sería la distancia hasta el IDF del decimocuarto piso desde el MDF?
¿Cuál sería la distancia hasta el IDF del decimoquinto piso desde el MDF?
(Nota: El cableado backbone también se debe tender desde el MDF hasta cada uno de los pisos que se encuentran debajo de él).
8.9 Práctica de diseño No. 2: Problemas de conexiones a tierra múltiples
8.9.5 Empresa A: Ubicaciones de HCC
Los IDF que se conectan a las áreas de trabajo a través de tendidos de cableado horizontal se denominan conexiones cruzadas horizontales (HCC). ¿Puede determinar dónde se ubicarían los HCC para la red de la empresa A?
8.9 Práctica de diseño No. 2: Problemas de conexiones a tierra múltiples
8.9.6 Empresa A: trazado del tendido del cableado horizontal
Use tinta azul o un lápiz azul para trazar el tendido del cableado horizontal de cada piso. Utilice tinta roja o un lápiz rojo para trazar el cableado backbone para la LAN Ethernet con topología en estrella de la empresa A.
8.9 Práctica de diseño No. 2: Problemas de conexiones a tierra múltiples
8.9.7 Empresa B: Ubicación del MDF
Se le pidió que diseñara un plan de cableado para la empresa B, que ocupa los pisos dieciséis, diecisiete y dieciocho del mismo edificio que la empresa A. Se realizó un estudio, como resultado del cual se trazó un plano de todas las áreas de trabajo de cada piso. Los planos incluyen las posibles opciones para los centros de cableado de cada piso. Estos aparecen en el perfil del edificio ilustrado en el gráfico.
Como la empresa B sólo ocupa tres pisos del edificio y está tan lejos del POP, se tomó la decisión de ubicar el MDF en el piso dieciséis. Los centros de cableado restantes, ubicados en los pisos diecisiete y dieciocho, serán IDF.
8.9 Práctica de diseño No. 2: Problemas de conexiones a tierra múltiples
8.9.8 Empresa B: Medios backbone
Esta será una nueva instalación, por lo tanto, los medios de networking para el cableado horizontal serán UTP CAT 5. Debe determinar qué tipo de medios de networking usará para el cableado backbone. Luego de un estudio preliminar, se ha reducido la selección a dos opciones: el cable UTP CAT 5 y el cable de fibra óptica 62.6/125 µ. Existen, sin embargo, dos factores adicionales que podrían influenciar su decisión: seguridad y distancia. En virtud de esto, debe considerar los siguientes puntos:
El edificio posee tres conexiones a tierra diferentes. ¿Podría representar esto un problema de seguridad para la red de la empresa B?
8.9 Práctica de diseño No. 2: Problemas de conexiones a tierra múltiples
8.9.9 Empresa B: trazado del tendido del cableado horizontal
Use tinta azul o un lápiz azul para trazar el tendido del cableado horizontal de cada piso. Use tinta roja o un lápiz rojo para trazar el cableado backbone de la LAN Ethernet con topología en estrella de la empresa B.
8.10 Problemas de alimentación de red: Problemas de línea de alimentación
8.10.1 Clasificación de problemas de alimentación
Existen tres hilos individuales en un cable eléctrico y los problemas que se producen en el cable se clasifican según los hilos que se ven afectados. Si existe algún problema entre el alambre con corriente y el neutro, se considera un problema de modo normal. Si existe algún problema que involucra ya sea al alambre con corriente o el alambre neutro y al hilo de conexión a tierra de seguridad, se considera como un problema de modo común.
Tal como se indica en la figura, la explicación del código de problemas de alimentación es la siguiente. En el primer renglón, el punto marrón indica que el hilo de conexión a tierra no está conectado. En el segundo renglón, el punto marrón indica que el alambre neutro no está conectado. En el tercer renglón, no hay ningún punto, lo que indica que el cable con corriente no está conectado. En los dos renglones siguientes, los puntos azul y blanco indican cuáles son las líneas que están invertidas, y el ultimo renglón indica que la línea no presenta ningún problema de conexión.
8.10 Problemas de alimentación de red: Problemas de línea de alimentación
8.10.2 Modo normal y modo común
Los problemas de modo normal por lo general no representan un peligro para usted o su PC. Esto se debe a que generalmente son interceptados por el suministro de alimentación eléctrica del PC, un sistema de alimentación ininterrumpida o un filtro de línea de alimentación de CA. Los problemas de modo común, por otro lado, pueden apuntar directamente al chasis de un PC sin pasar por ningún filtro. Por lo tanto, pueden provocar más daños a las señales de datos que los problemas de modo normal. Además, son más difíciles de detectar.
8.10 Problemas de alimentación de red: Problemas de línea de alimentación
8.10.3 Problemas de línea de alimentación típicos
Los voltajes indeseados que se envían hacia el equipo eléctrico se denominan disturbios eléctricos. Los disturbios eléctricos típicos incluyen sobrevoltajes, bajas de voltaje, picos y oscilaciones. Otra situación en la que se pueden producir problemas eléctricos es la pérdida total de alimentación.
Un sobrevoltaje es el aumento del voltaje por encima del 110% del voltaje normal transportado por la línea de alimentación eléctrica. Generalmente, estos incidentes duran sólo unos pocos segundos, sin embargo, este tipo de disturbio eléctrico es responsable por casi todos los daños de hardware que los usuarios de computadores experimentan. Esto ocurre porque los suministros de energía eléctrica de los computadores que funcionan a 120 V no están preparados para manejar 260 V durante cualquier período de tiempo de que se trate. Los hubs son particularmente vulnerables a los sobrevoltajes debido a sus líneas de datos de bajo voltaje, que son sumamente sensibles.
Una baja de voltaje es un corte parcial que dura menos de un segundo. Estos incidentes ocurren cuando el voltaje de la línea de alimentación eléctrica cae por debajo del 80% del voltaje normal. A veces son provocadas por circuitos sobrecargados. Los cortes parciales del suministro de energía eléctrica también pueden ser causados intencionalmente por las compañías prestadoras a fin de reducir la demanda de energía eléctrica de los usuarios durante las horas pico. Al igual que los sobrevoltajes, las bajas de voltaje y los cortes parciales son responsables en gran parte por los problemas de energía eléctrica que afectan a las redes y los dispositivos informáticos conectados a ellas.
Un pico es un impulso que produce una sobrecarga de voltaje en la línea de alimentación eléctrica. Generalmente, los picos duran entre 0,5 y 100 microsegundos. En términos sencillos, al producirse un pico, esto significa que se le ha asestado momentáneamente a su línea de alimentación eléctrica un poderoso golpe de por lo menos 240 V.
Las oscilaciones también se conocen a veces como armónicas o ruido. Las oscilaciones son generalmente causadas por un tendido de cableado eléctrico demasiado largo, lo que crea un efecto de antena.
8.10 Problemas de alimentación de red: Problemas de línea de alimentación
8.10.4 Fuentes de sobrevoltaje y picos
Existen numerosas fuentes de sobrevoltajes y picos. Probablemente la más común sean los rayos. A través de la inducción, un rayo que caiga en las cercanías puede afectar a las líneas de datos. Las operaciones de conmutación realizadas por la compañía local de energía eléctrica también pueden provocar sobrevoltajes y picos. Otras fuentes de sobrevoltajes y picos se pueden encontrar dentro de los colegios, oficinas y edificios. Por ejemplo, los ciclos de equipamientos como ascensores, fotocopiadoras y aparatos de aire acondicionado generan depresiones y picos momentáneos en la alimentación eléctrica.
8.10 Problemas de alimentación de red: Problemas de línea de alimentación
8.10.5 Daños provocados por sobrevoltaje y picos
Un pico o un sobrevoltaje pueden provocar estragos en cualquier tipo de equipo electrónico de alta sensibilidad, incluyendo los dispositivos de networking. Las consecuencias de sobrevoltajes y picos eléctricos pueden ser graves. Las posibilidades son las siguientes:
· bloqueos
· pérdida de memoria
· problemas para recuperar los datos
· datos alterados
· datos dañados o "basura"
Existen productos de protección que pueden evitar que los equipos de datos se dañen debido al contacto directo con descargas eléctricas, líneas de alimentación o descargas electrostáticas. Los dispositivos de protección primarios están diseñados para proteger a las personas y los edificios y generalmente se instalan en el lado de la red que está regulado por la operadora de intercambio local. La protección primaria se activa cuando se producen descargas eléctricas, entrecruzamiento de las líneas de alimentación o en aquellos casos en los que haya alto voltaje, lo que hace que el dispositivo desvíe los picos de corriente hacia la conexión a tierra. Sin embargo, los dispositivos de protección primarios no responden lo suficientemente rápido y sus niveles de fijación no son lo suficientemente exactos como para proteger los equipos electrónicos de la actualidad, que son sumamente sensibles. La protección secundaria que se instala por detrás de la protección primaria detiene cualquier sobrevoltaje o corriente que atraviese la protección primaria y pueda provocar daños.
Para proteger el equipo del sistema de los sobrevoltajes que se producen entre la entrada del edificio y el equipo del sistema, se debe instalar el protector de sobrevoltaje de línea interna entre esos dos puntos y tan cerca como sea posible del equipo que se protege.
Para proteger el equipo del sistema de los sobrevoltajes que se producen entre el equipo del sistema y el área de trabajo, se debe instalar el protector de sobrevoltaje de línea interna entre esos dos puntos y tan cerca como sea posible del equipo que se protege.
Para proteger el equipo del área de trabajo que está conectado a la empresa de teléfonos, al cableado backbone del campus o al equipo del sistema, se debe instalar el protector de sobrevoltaje de línea interna tan cerca como sea posible del equipo que se desea proteger. Si el equipo del área de trabajo opera sobre más de un par, se debe instalar el protector de sobrevoltaje de línea interna tan cerca como sea posible del equipo que se desea proteger.
8.10 Problemas de alimentación de red: Problemas de línea de alimentación
8.10.6 Soluciones de problemas de sobrevoltaje y picos
Una solución común a los problemas de sobrevoltaje y picos es el uso de supresores de sobrevoltaje. Teóricamente, cuando ocurre un sobrevoltaje o un pico de voltaje, los supresores de sobrevoltaje los derivan a la conexión a tierra. En la práctica, sin embargo, se ha descubierto que la colocación aislada de los supresores de sobrevoltaje puede aumentar la incidencia de problemas eléctricos. Por ejemplo, si el equipo no está correctamente conectado a tierra cuando un supresor de sobrevoltaje canaliza una sobrevoltaje hacia la conexión a tierra, de hecho puede provocar una elevación del potencial de conexión a tierra. Las diferencias resultantes en los voltajes de conexión a tierra pueden hacer que la corriente eléctrica fluya por el circuito de conexión a tierra. El flujo de corriente en una malla de tierra puede dañar los dispositivos no protegidos; por lo tanto, en cualquier instalación de LAN, una buena regla a seguir es proteger todos los dispositivos de networking con supresores de sobrevoltaje.
Si la red está ligada a una línea telefónica para el uso del módem o del fax, es importante que la línea telefónica también esté protegida contra los sobrevoltajes. Esto se debe a que es habitual que los rayos afecten las líneas telefónicas. Incluso ha ocurrido que un rayo que entra por una línea telefónica conectada a dispositivos de networking que no se encuentran enchufados haya provocado la destrucción de componentes. Como regla general, por lo tanto, se debe considerar la línea telefónica como parte de la red. Si protege un dispositivo de networking con un supresor de sobrevoltaje, entonces deberá proteger a todos los dispositivos, incluyendo la línea telefónica.
8.10 Problemas de alimentación de red: Problemas de línea de alimentación
8.10.7 Soluciones para las bajas de voltaje y los cortes de luz
Si bien los supresores de sobrevoltaje pueden ayudar a resolver los problemas que presentan las bajas y los picos de voltaje, no pueden evitar que se produzcan bajas de voltaje y cortes parciales de la energía. Una reducción de la CA puede provocar únicamente un leve parpadeo de la luz eléctrica; sin embargo, la misma reducción de energía eléctrica puede ser devastadora para sus datos. Esto es cierto especialmente si se encuentra actualizando el directorio de un archivo cuando ocurre una falla de energía eléctrica. Una reducción de este tipo puede hacer que el directorio y todos los subdirectorios y archivos de la misma ruta se pierdan.
Aunque la amenaza de los cortes de energía eléctrica se puede reducir al mínimo realizando con regularidad una copia de seguridad de todos los datos, esta medida no impedirá la pérdida de los archivos de trabajo que se encuentran abiertos en los PC de la red. Por lo tanto, cada red debería tener algún tipo de sistema de alimentación ininterrumpida.
8.10 Problemas de alimentación de red: Problemas de línea de alimentación
8.10.8 Solución para las oscilaciones
La mejor forma de tratar el problema de las oscilaciones es realizando un nuevo cableado. A pesar de que esta solución puede parecer extrema y costosa, probablemente es la única forma confiable de garantizar conexiones a tierra y de alimentación eléctrica totalmente limpias y directas.
8.11 Problemas de alimentación de red: Funciones de los supresores de sobrevoltaje y sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS)
8.11.1 Supresores de sobrevoltaje. Ubicaciones de dispositivo de networking
Los supresores de sobrevoltaje generalmente se montan en un tomacorriente de pared, al cual se conecta un dispositivo de networking. Este tipo de supresor de sobrevoltaje posee un sistema de circuitos diseñado para evitar que sobrevoltajes y picos dañen el dispositivo de networking. Un dispositivo denominado varistor de metal-óxido (MOV) se utiliza con mucha frecuencia como supresor de sobrevoltaje. Un MOV protege los dispositivos de networking redireccionando los voltajes excesivos, que se producen durante los sobrevoltajes y los picos de voltaje, hacia una conexión a tierra. En otras palabras, un varistor es un dispositivo capaz de absorber grandes corrientes, sin provocar daños. Un MOV puede manejar sobrevoltajes de un circuito de 120 V a un nivel de aproximadamente 330 V.
Desafortunadamente, un MOV puede no resultar un medio efectivo para proteger el dispositivo de networking conectado a él. Esto se debe a que la conexión a tierra también sirve de punto de referencia común para las señales de datos que entran y salen del PC. La descarga de voltajes excesivos en la línea de alimentación eléctrica cercana al PC puede causar problemas. Aunque este tipo de derivación de voltaje puede evitar daños al suministro de energía eléctrica, puede también sin embargo provocar daños a los datos.
Cuando los supresores de sobrevoltaje que se encuentran ubicados muy cerca de los dispositivos de networking derivan altos voltajes hacia la conexión a tierra común, se puede generar un diferencial de alto voltaje entre los dispositivos de red. Como resultado, estos dispositivos pueden perder datos o en algunos casos dañar circuitos.
También debe tener en cuenta que este tipo de supresor de sobrevoltaje posee una vida útil limitada que depende en parte del nivel de calor y del uso. Por todas estas razones, este tipo de supresores de sobrevoltaje no sería la mejor elección para la red.
8.11 Problemas de alimentación de red: Funciones de los supresores de sobrevoltaje y sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS)
8.11.2 Supresores de sobrevoltaje. para ubicaciones del panel de alimentación
Para evitar problemas relacionados con sobrevoltajes, lo que puede hacer en lugar de instalar supresores de sobrevoltaje individuales en cada estación de trabajo es usar un supresor de sobrevoltaje de grado comercial. Estos deberían ubicarse en cada panel de distribución de energía eléctrica, en vez de hacerlo cerca de los dispositivos de networking. Al colocar un supresor de sobrevoltaje de grado comercial cerca del panel de alimentación eléctrica, se puede reducir el impacto de la derivación de sobrevoltajes y picos de tensión hacia la conexión a tierra.
8.11 Problemas de alimentación de red: Funciones de los supresores de sobrevoltaje y sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS)
8.11.3 UPS: para ciertos dispositivos de la LAN
El problema de las bajas y cortes parciales de energía se puede tratar mejor mediante el uso de sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS). La conveniencia de colocar un UPS en una LAN depende de ciertos factores como el presupuesto, los tipos de servicios que la LAN proporciona, la frecuencia de los cortes de energía eléctrica a nivel regional y la longitud y duración típica de estos cortes, cuando se producen. Como mínimo, cada servidor de archivo de red debería tener una fuente de energía de respaldo. Si se necesitan hubs de cableado de energía eléctrica, entonces, también se deben mantener con energía de respaldo. Finalmente, en redes con topología en estrella extendida, donde se utilizan dispositivos de internetworking tales como puentes y routers, se debe suministrar igualmente una reserva de energía eléctrica a fin de evitar fallas en el sistema. Cuando sea posible, se debe suministrar también respaldo de alimentación para todas las áreas de trabajo. Como bien saben los administradores de red, no sirve de nada tener un servidor operacional y un sistema de cableado, si no se puede garantizar que los computadores no se apagarán antes de que los usuarios puedan guardar sus archivos de hojas de cálculo y procesamiento de texto.
8.11 Problemas de alimentación de red: Funciones de los supresores de sobrevoltaje y sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS)
8.11.4 UPS: para ciertos problemas eléctricos
Las bajas de voltaje y cortes parciales de energía se deben generalmente a cortes de energía eléctrica de relativamente corta duración y que son causados por circunstancias como, por ejemplo, la descarga de un rayo. Esto da como resultado una sobrecarga de energía eléctrica y activa un disyuntor. Como los disyuntores están diseñados para reiniciar automáticamente, pueden funcionar desde la red de energía eléctrica circundante a la ubicación donde se encuentra la fuente de un cortocircuito, a fin de restablecer la energía eléctrica. Esto generalmente ocurre en cuestión de unos pocos segundos o minutos.
Sin embargo se pueden producir cortes de energía eléctrica de mayor duración, cuando un suceso como, por ejemplo, una tormenta o inundación de gran magnitud provoca la interrupción física del sistema de transmisión de energía eléctrica. Al contrario de lo que ocurre con los cortes de energía más breves, la recuperación de este tipo de interrupción en el servicio depende generalmente del personal de servicio de reparaciones.
Se designa un sistema de alimentación ininterrumpida para manejar solamente los cortes de energía de corta duración. Si una LAN requiere energía ininterrumpida, aún durante cortes de energía que pueden durar horas, entonces, se necesitará un generador para complementar el respaldo suministrado por el UPS. ¿Puede pensar en situaciones en las que las LAN podrían necesitar el respaldo adicional de un generador?
8.11 Problemas de alimentación de red: Funciones de los supresores de sobrevoltaje y sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS)
8.11.5 UPS: componentes
Un UPS se compone de una serie de baterías, un cargador de batería y un inversor de energía eléctrica. Las funciones de cada uno son las siguientes:
inversor: convierten el voltaje de corriente directa de bajo nivel de las baterías en el voltaje de CA, normalmente suministrado por la línea de alimentación eléctrica, que necesitan los dispositivos de networking
cargador de batería: diseñado para mantener las baterías en condiciones óptimas durante los períodos en que el sistema de línea de alimentación eléctrica está funcionando normalmente
baterías: generalmente, cuanto más grande son las baterías en un UPS, mayor será el tiempo que pueda soportar los dispositivos de networking durante los cortes de energía
8.11 Problemas de alimentación de red: Funciones de los supresores de sobrevoltaje y sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS)
8.11.6 UPS: diferencias en las funciones del UPS
Un gran número de fabricantes han desarrollado sistemas UPS. Estos sistemas presentan las siguientes diferencias: la capacidad de almacenamiento de energía de las baterías, la capacidad de suministro de energía eléctrica del inversor y el esquema de operación (si operan de forma continua o solamente cuando el voltaje de entrada alcanza un nivel específico). Cuantas más funciones tenga un UPS, mayor será su costo.
8.11 Problemas de alimentación de red: Funciones de los supresores de sobrevoltaje y sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS)
8.11.7 UPS: descripción y operación
Como regla general, los dispositivos UPS que ofrecen menos funciones y son más económicos se utilizan solamente como sistemas de energía eléctrica de reserva. Esto significa que controlan las líneas de alimentación. Si se produce el problema, el UPS se conmuta al inversor, con la alimentación de sus baterías. El tiempo necesario para realizar la conmutación se denomina tiempo de transferencia. Generalmente, el tiempo de transferencia es bastante reducido. Esto generalmente no representa un problema para la mayoría de los computadores modernos, que están diseñados para depender de su propia alimentación durante por lo menos cien milisegundos.
Los dispositivos UPS que ofrecen más funciones y son más caros operan generalmente en línea. Esto significa que suministran constantemente energía eléctrica a través de los inversores, activados por sus baterías. Mientras lo hacen, las baterías siguen cargándose desde la línea de alimentación eléctrica. Como los inversores suministran corriente alterna recién generada, los dispositivos UPS tienen la ventaja adicional de asegurar de que ningún pico de voltaje de la línea de energía eléctrica alcance los dispositivos de networking a los cuales brinda servicio. En caso de que la línea de alimentación eléctrica de CA entre en colapso las baterías del UPS conmutan sin interrupciones de un estado de recarga al suministro de energía al inversor. Como consecuencia, este tipo de UPS efectivamente reduce el tiempo de transferencia necesario a cero.
Otros productos UPS pertenecen a una categoría híbrida. Aunque parecen ser sistemas en línea, el inversor no está activo todo el tiempo. Debido a estas diferencias, asegúrese de averiguar las características de cualquier UPS que piense incorporar como parte de la instalación de una LAN.
En cualquiera de los casos, un buen UPS es diseñado con capacidad de comunicación con el servidor del archivos. Esto es importante, ya que el servidor de archivos debe recibir la advertencia de cerrar los archivos cuando la energía de la batería del UPS esté a punto de acabarse. Además, un buen UPS registra el momento en que el servidor empieza a funcionar a batería y suministra esta información a cualquier estación de trabajo que funcione en la red, después de que se haya producido el corte de energía eléctrica.
El enfoque de este capítulo se basó en el diseño y la documentación de red. Usted aprendió que:
· los componentes de Capa 1 incluyen: tomas, cables, jacks y paneles de conexión
· para terminar el diseño de la Capa 1, se debe generar una topología lógica y física
· los dispositivos de Capa 2, tales como los switches, reducen la congestión y el tamaño de los dominios de congestión
· los dispositivos de Capa 3 tales como los routers se utilizan para construir internetworks escalables (LAN, WAN más amplias, redes de redes) o para imponer una estructura lógica a la red
· las bases de datos y otros recursos compartidos, así como las LAN, se enlazan a las WAN y a Internet
· siempre que instale un cable, es importante documentar su trabajo
· un centro de cableado es una habitación especialmente diseñada para el cableado de redes de datos o de voz
· el cableado backbone consiste en un tendido de cableado backbone; conexiones cruzadas (cross-connects) intermedia y principal; terminaciones mecánicas; y cables de conexión que se utilizan para las interconexiones de backbone a backbone
los supresores de sobrevoltaje son medios efectivos para resolver los problemas de sobrevoltaje y picos
Ahora que ha estudiado este capítulo, está listo para empezar el proyecto de cableado estructurado que abarca el siguiente capítulo.
El rendimiento de una red se relaciona estrechamente con la calidad de las conexiones. Por lo tanto, este capítulo se enfoca en los estándares de los medios de red. Estos estándares son desarrollados y publicados por el Instituto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica (IEEE), el laboratorio Underwriters Laboratories (UL), la Asociación de la Industrias de las Telecomunicaciones (TIA) y la Asociación de Industrias Electrónicas (EIA). Las dos últimas organizaciones emiten una lista de estándares de forma conjunta que frecuentemente aparecen listados bajo la denominación de estándares TIA/EIA. Además de estos grupos y organizaciones, las entidades locales, estatales, de distrito y del gobierno nacional emiten especificaciones y requisitos que pueden afectar el tipo de cable que se utiliza en una LAN.
Es este capítulo aprenderá a usar las técnicas apropiadas y recomendadas para preparar y asegurar el cable. Esto incluye el uso de ataduras para cables, barras de soporte, paneles de administración de cables y cintas de velcro removibles. Aprenderá que cuando se usan jacks RJ-45 en la toma de telecomunicaciones en un esquema de cableado horizontal, la secuencia de cableado es esencial para el rendimiento óptimo de la red. Un centro de cableado sirve como el punto central de una topología en estrella para el cableado y para el equipamiento de cableado que se emplea para conectar los dispositivos de los que se compone una red. Con esto en mente, aprenderá cómo debe diseñarse un centro de cableado para una red de datos o de voz. Por último, aprenderá que el equipo que se utiliza en el centro de cableado puede incluir paneles de conexión, hubs de cableado, puentes, switches y routers.
9.1 Planificación de proyecto
9.1.1 Procedimientos de seguridad de instalación de red
El proceso de instalar una red requiere un conocimiento constante de los procedimientos de seguridad. Se puede considerar al proceso de desarrollo de una red como una combinación de actividades realizadas por un electricista y un obrero de la construcción. En ambos casos, la seguridad es el factor más importante.
Su instructor le informará acerca de los procedimientos de seguridad en clase y de las precauciones de seguridad generales que deberá seguir al trabajar con los materiales para el desarrollo de una red, tanto de electricidad como de construcción. También podrá discutir este tema durante una de las sesiones en clase, para comprender las razones del respeto constante por las reglas de seguridad.
La siguiente lista describe algunas de las precauciones que debe tomar al trabajar con materiales eléctricos:
Nunca trabaje en un dispositivo (por ej., hub, switch, router, o PC) con el gabinete abierto y el voltaje de línea (cable de alimentación) enchufado.
Pruebe los tomacorrientes con un medidor de voltaje o un multímetro apropiado.
Ubique todos los conductos eléctricos y los cables de alimentación eléctrica antes de tratar de instalar cualquier cable de networking.
Conecte a tierra apropiadamente todos los equipos de networking.
Nunca corte ni melle una línea de 120 VCA con corriente.
La siguiente lista describe algunas de las precauciones que debe tomar al trabajar con materiales de construcción:
Use anteojos de seguridad siempre que perfore o corte y sea cuidadoso cuando maneje brocas y cuchillas.
Mida cuidadosamente antes de cortar, perforar o modificar los materiales de construcción de forma permanente. "Mida dos veces; corte una sola vez."
Estudie, con la ayuda de su instructor, el material que va a perforar o cortar, antes de hacerlo. No es aconsejable que las herramientas eléctricas hagan contacto con cables u otros dispositivos, dentro de la pared.
Siga las prácticas generales de limpieza (por ej., trate de reducir al mínimo el polvo ya que puede afectar a los dispositivos de networking que son muy sensibles).
Siga los procedimientos adecuados de seguridad de utilización de una escalera de mano cuando deba usarla.
Estas son simplemente algunas precauciones de seguridad que deberá tener en cuenta al trabajar con los materiales para el desarrollo de una red. Trate de descubrir junto con su instructor y sus compañeros otras medidas que debería tomar para garantizar su seguridad y la de las personas que trabajarán con usted.
9.1 Planificación de proyecto
9.1.2 Documentación sobre redes
Su proyecto de cableado estructurado se hará a pedido de un cliente que desea que usted realice el cableado de una habitación (o de una escuela). Su responsabilidad como diseñador también incluye documentación escrita, incluyendo evaluaciones de los hechos e informes sobre el trabajo en curso, así como informes finales y resultados de pruebas. Su primera responsabilidad entonces, como diseñador de red, será la de pedir al cliente especificaciones por escrito acerca del resultado esperado del proyecto.
La siguiente lista incluye parte de la documentación que deberá elaborar durante el proceso de planificación/diseño de la red:
· Diario de ingeniería
· Topología lógica
· Topología física
· Plan de distribución
· Matrices de solución de problemas
· Tomas rotuladas
· Tendidos de cable rotulados
· Resumen del tendido de cables y tomas
· Resumen de dispositivos, direcciones MAC y direcciones IP
También le puede pedir a su instructor si existe alguna otra documentación relevante para su proyecto. Tal vez la parte más importante del proceso de diseño de la red sea el diseño que cumpla con los estándares industriales ANSI/TIA/EIA e ISO/IEC. Para obtener una introducción excelente a estos estándares (incluyendo archivos PDF que se pueden descargar), visite la Siemon Company Guide to Industry Standards.
9.1 Planificación de proyecto
9.1.3 Equipos de instalación de redes
Uno de los métodos más eficientes para trabajar como un equipo de instalación de red es dividir el equipo en grupos más pequeños de una o más personas. Como estudiante, deberá ocasionalmente alternar/cambiar tareas con otros miembros del equipo de instalación de manera que todos tengan la oportunidad de desarrollar una variedad de tareas. Esta es una forma de desarrollar los conocimientos de instalación de networking necesarios, aprendiendo, al mismo tiempo, a trabajar con otros como miembro de un equipo.
La siguiente lista describe algunas de las tareas que se podrán asignar a equipos pequeños:
Gerente del proyecto: Sus responsabilidades incluyen:
· La implementación de procedimientos de seguridad
· Supervisar la preparación de la documentación de materiales y actividades
· Controlar que los demás miembros del equipo se concentren en sus tareas
· Mantener la comunicación con el instructor
Gerente de materiales y herramientas: Tiene a cargo la responsabilidad por los juegos de herramientas, cables, conectores y los dispositivos de prueba
Colocador de cables: Responsable por la planificación y tendido de cables, atendiendo a las normas de seguridad y de acuerdo a las especificaciones, y por la prueba del tendido de cables
Terminador de jacks y paneles de conexión: Responsable por la colocación eficiente de cables por presión y por la colocación y verificación de las instalaciones de conectores
9.1 Planificación de proyecto
9.1.4 Flujo de trabajo
Para asegurarse de que su proyecto se lleve a cabo en forma completa y a tiempo, debe crear un diagrama de flujo. Este diagrama debe incluir cada una de las tareas que debe completarse y el orden en que estas deben iniciarse. También debe incluir un cronograma para cada una de las tareas.
El diagrama de flujo deberá incluir las siguientes tareas:
· Instalación de tomas
· Instalación de jacks
· Tendido de cables
· Inserción a presión de cables en los paneles de conexión
· Prueba de cables
· Documentación de los cables
· Instalación de las NIC
· Instalación de hubs, switches, puentes y routers
· Configuración de routers
· Instalación y configuración de los PC
Es posible que usted no ejecute todas estas tareas como parte de su proyecto de cableado estructurado pero probablemente alguna persona (el instructor o el administrador local de la red) deba completar la lista.
9.1 Planificación de proyecto
9.1.5 Programación del flujo de materiales
Para desarrollar una red, es necesario utilizar una amplia variedad de materiales. Esto incluye elementos tales como herramientas así como también los materiales de construcción en sí. Necesitará algunos de estos materiales al principio del proyecto y algunos otros cuando el proyecto esté en curso. Usted debe planificar, y luego recolectar, todos los materiales que necesitará con bastante anterioridad a la fecha de inicio del proyecto.
Su planificación deberá incluir lo siguiente:
· Materiales de construcción y de networking
· Proveedores
· Herramientas
· Fecha y tiempo durante el cual se necesitarán las herramientas
9.2 Instalación de toma y jack RJ-45
9.2.1 Estándares TIA/EIA-568-A
Usted ha aprendido qué cableado horizontal (según la definición de TIA/EIA-568-A) es el medio de networking que conecta la
toma de telecomunicaciones con la conexión cruzada horizontal. En la siguiente sección aprenderá a instalar las tomas de telecomunicaciones (jacks de pared) y a conectar el medio de networking (cable Cat 5) a los jacks de pared. -
9.2 Instalación de toma y jack RJ-45
9.2.2 Jack RJ-45
TIA/EIA-568-A especifica que, en un esquema de cableado horizontal, se debe utilizar un jack RJ-45 para realizar la conexión con un cable UTP CAT 5, en la toma de telecomunicaciones. Uno de los extremos del jack RJ-45 contiene ocho ranuras codificadas por color. Los hilos Cat 5 individuales se colocan por presión en las ranuras según el color. Es necesario que la colocación por presión sea firme, de modo que se produzca una buena conexión eléctrica. El otro extremo del jack es un conector hembra, que es similar al jack telefónico estándar, con la diferencia de que el jack RJ-45 es más grande y tiene ocho pins.
9.2 Instalación de toma y jack RJ-45
9.2.3 Dos métodos para el montaje de un jack RJ-45
La toma de telecomunicaciones, en un esquema de cableado horizontal, la toma de telecomunicaciones se monta generalmente en una pared. El estándar TIA/EIA-568-A especifica dos tipos de montajes de pared que se pueden usar para ubicar un jack RJ-45 en una pared: el montaje de superficie y el montaje empotrado.
9.2 Instalación de toma y jack RJ-45
9.2.4 Montaje de superficie de un jack RJ-45
Existen dos tipos de cajas que puede usar para realizar un montaje en superficie de un jack RJ-45 en una pared. El primer tipo es una caja para montaje con tornillos. El segundo tipo de caja que se puede usar es una capa para montaje con adhesivo. Si elige utilizar este método, tenga en cuenta que una vez que ha instalado la caja, no puede moverla. Este puede ser un factor importante si tiene intenciones de realizar cambios en el uso o configuración de la habitación.
Para realizar un montaje de superficie de un jack RJ-45 en una pared usted debe:
· Seleccionar la ubicación del jack RJ-45
· Tender el cable hacia la ubicación, ya sea dentro de la pared o dentro del conducto para cables montado en superficie.
· Montar la caja con tornillos o con adhesivo en la ubicación deseada.
· Alimentar el cable hacia dentro de la caja (desde la parte superior o desde la parte posterior)
· Colocar el cable a presión en el jack RJ-45.
· Insertar el jack en la tapa frontal de la caja RJ-45.
· Colocar la placa de pared en la caja.
9.2 Instalación de toma y jack RJ-45
9.2.5 Ventajas del montaje de superficie de un jack RJ-45
Muchos instaladores prefieren usar jacks RJ-45 montados en superficie, ya que son más fáciles de instalar. No es necesario perforar la pared, simplemente debe montar los jacks en la superficie de la pared. Esto significa también que su instalación es más rápida. Cuando el costo de mano de obra es un factor a tener en cuenta para la instalación de una LAN, se debe tener en consideración este factor. Los jacks montados en superficie también pueden ser la única elección posible en algunos casos.
9.2 Instalación de toma y jack RJ-45
9.2.6 Factores que se deben tener en cuenta antes de realizar el montaje empotrado de un jack RJ-45
Se deben tener en cuenta varios factores antes de tomar la decisión de realizar el montaje empotrado de un jack RJ-45 en una pared. Por ejemplo, las técnicas que se utilizan para perforar muro seco (drywall) son distintas de las que se utilizan para perforar el yeso. Por lo tanto, es importante determinar, en primer lugar, el tipo de material de la pared sobre la cual se debe trabajar.
El yeso puede ser un material difícil de trabajar, ya que se desmigaja fácilmente. Además, no siempre es posible lograr que los tornillos de montaje agarren con seguridad la tablilla de madera ubicada detrás de la pared de yeso. Si esto puede representar un problema, seguramente querrá optar por el montaje en superficie del jack en lugar de este método.
Si la pared tiene grandes zócalos de madera, es posible que desee instalar los jacks en ese lugar, ya que esta madera es un material más sólido que el de la pared en sí misma. Si opta por colocar el jack en un zócalo de madera, evite realizar la perforación correspondiente a la abertura en los 5 cm inferiores del zócalo. Si tiene la intención de colocar la caja en esta ubicación, la placa del fondo de la pared le impedirá que presione sobre ella. También deberá evitar colocar un jack en cualquier lugar donde pudiera interferir con las molduras alrededor de puertas o ventanas.
Finalmente, el último paso consiste en determinar si el jack se debe montar en una caja o bien en una consola de montaje de bajo voltaje.
9.2 Instalación de toma y jack RJ-45
9.2.7 Preparación de una superficie de muro seco (drywall) para montaje empotrado de un jack
Para montar un jack RJ-45 en albarrada, siga estos pasos:
· Seleccione una posición para el jack que se ubicará a 30-45 cm por sobre el nivel del piso.
· Perfore un agujero pequeño en la ubicación seleccionada.
· Verifique si hay obstrucciones detrás de los agujeros doblando un trozo de alambre, insertándolo en el agujero y haciéndolo girar en círculo.
· Si el alambre se choca contra algo, usted sabrá que hay una obstrucción y que deberá seleccionar una nueva ubicación en un punto más lejano al del primer agujero. Luego debe volver a repetir el último procedimiento hasta encontrar una ubicación en la que no haya obstrucciones.
· Determine el tamaño de la abertura que necesitará, para la caja que contiene el jack, trazando el contorno de la plantilla que se suministra con la caja o la consola.
· Antes de realizar la perforación en la pared, utilice un nivel de carpintero para asegurarse de que la abertura no quede torcida.
· Use una cuchilla para realizar la abertura. Hunda la cuchilla a través de la albarrada, dentro del contorno de la plantilla, hasta tener una abertura lo suficientemente amplia como para acomodar la cuchilla de una sierra caladora o sierra para albarrada. Inserte la sierra en el hueco y corte hasta llegar al borde del contorno marcado con lápiz.
· Siga cortando cuidadosamente, siguiendo la línea hasta que pueda retirar el pedazo de albarrada.
· Asegúrese de que la caja o la consola quepan en la abertura.
Si usa una caja para empotrar el jack, no la fije hasta que haya podido acercar el cable a la apertura.
Siempre que trabaje con paredes, techos o áticos, es sumamente importante que recuerde lo siguiente: ¡desconecte la alimentación de todos los circuitos que van hacia o atraviesan el área de trabajo! Si no está seguro de si hay cables que atraviesen la sección del edificio donde estará trabajando, una buena regla es desconectar toda la alimentación de energía eléctrica.
9.2 Instalación de toma y jack RJ-45
9.2.8 Preparación de una superficie de yeso para montaje empotrado de un jack
Resulta mucho más difícil cortar una pared de yeso que cortar en una pared de muro seco (drywall). Para lograr los mejores resultados, siga estos pasos.
Determine cuál es la ubicación adecuada para el jack.
Use un martillo y un cincel para eliminar el yeso de la pared de modo que la placa que está ubicada detrás del yeso quede a la vista.
Use una cuchilla común para retirar todo el yeso de la placa.
Coloque una plantilla, en posición plana, contra la placa, de manera que se superponga a tres listones de igual manera, en la parte superior e inferior de la apertura. Trace una línea alrededor de la plantilla.
Use una sierra eléctrica para retirar el listón completo de la placa expuesto en la parte central de la abertura.
Realice varios cortes pequeños sobre todo el listón, primero en un lado y luego en el otro.
Siga haciendo estos pequeños cortes hasta que haya cortado completamente a través del listón central.
Sea muy cuidadoso al hacer esto. Si intenta cortar directamente todo un lado antes de pasar a cortar el otro lado, la sierra hará que el listón vibre cuando realice el segundo corte. Esto puede hacer que el yeso alrededor de la apertura se resquebraje y se separe del listón.
Termine de preparar la apertura cortando muescas en los listones de la placa, en la parte superior e inferior.
9.2 Instalación de toma y jack RJ-45
9.2.9 Preparación de una superficie de madera para montaje empotrado de un jack
Para preparar la madera para realizar el montaje empotrado de un jack, siga estos pasos:
Seleccione la posición donde desee colocar la caja. Ya sabe que si elige colocar un jack RJ-45 en un zócalo de madera, debe evitar cortar la apertura para la caja dentro de los 5 cm inferiores.
Use la caja como plantilla y realice el trazado por el contorno.
Perfore un agujero de inicio en cada rincón del contorno.
Inserte una sierra caladora o para contornar en uno de los agujeros y corte por el contorno hasta llegar al siguiente agujero. Dé vuelta a la sierra y siga cortando hasta que pueda retirar la pieza de madera.
9.2 Instalación de toma y jack RJ-45
9.2.10 Realización del montaje empotrado de un jack en una pared
Después de preparar una apertura para ubicar el conector, puede colocarlo en la pared. Si utiliza una caja para montar el conector, sostenga el cable y páselo a través de una de las ranuras de la caja; luego, introduzca la caja dentro de la abertura de la pared. Use los tornillos para fijar la caja a la superficie de la pared. A medida que ajusta los tornillos, la caja quedará más ajustada a la pared. Si está montando el conector en una consola de montaje de bajo voltaje, coloque la consola contra la abertura de la pared (el lado liso apuntando hacia afuera). Empuje las bridas superior e inferior hacia atrás, de manera que la consola se ajuste a la pared. Entonces, empuje un lado hacia arriba y el otro hacia abajo para montar la consola de forma segura.
9.2 Instalación de toma y jack RJ-45
9.2.11 Procedimiento para colocar los alambres de cobre dentro de un jack
El rendimiento de una LAN está estrechamente relacionado con la calidad de sus conexiones. Si usa jacks RJ-45 para la toma de telecomunicaciones en un esquema de cableado horizontal, la secuencia de cableado es fundamental para asegurar el mejor rendimiento posible de la red. Secuenciamiento se refiere al proceso de hacer coincidir los hilos de un cable con las terminales adecuadas del jack. Para comprender cómo esto funciona, examine un jack RJ45 de cerca. Observe que el jack posee una codificación de color. Los colores (azul, verde, anaranjado y marrón) corresponden a los colores de los hilos en cada par trenzado UTP CAT 5.
A continuación, se indican los pasos a seguir para colocar los hilos de los cables en el jack:
Retire el revestimiento (la envoltura) del extremo del cable que desea conectar al conector. Trate de no retirar más revestimiento de cable del que es necesario, aproximadamente 2,5 cm. Si retira mayor cantidad de envoltura, se reduce el rendimiento de datos, o sea, su velocidad de transmisión.
Coloque los hilos en el centro del jack y manténgalos allí mientras trabaja. Los hilos torcidos pueden reducir la velocidad de transmisión de datos. Asegúrese también de mantener la porción del cable que está aún cubierta por el revestimiento a 3 mm del conector.
Separe cada par de hilos trenzados.
El primer color que aparece en el lado izquierdo del jack es azul. Busque el par que contiene el hilo azul y destréncelo. Coloque el hilo azul en la ranura, a la izquierda, codificada con color azul. Coloque el segundo cable de este par en la ranura, a la derecha, codificada con color azul y blanco.
El color utilizado para codificar la siguiente ranura a la derecha del jack es verde. Ubique el par trenzado que contiene el cable verde, y destréncelo. Coloque el cable verde en la ranura, a la derecha, codificada con color verde. Coloque el segundo cable de ese par en la ranura a la izquierda, codificada con color verde y blanco.
Continúe de esta forma hasta que todos los hilos coincidan con sus respectivas ranuras codificadas por color dentro del conector.
Después de completar esta etapa, ya está listo para colocar los hilos por presión dentro de las ranuras del jack.
9.2 Instalación de toma y jack RJ-45
9.2.12 Procedimiento para colocar cables por presión dentro de un jack
Actividad de laboratorio
En esta práctica de laboratorio, usted aprenderá cuál es el proceso correcto para terminar un jack RJ-45 así como también cuál es el proceso correcto para instalar el jack en la placa de pared.
Para introducir por presión los hilos en el jack, necesita utilizar una herramienta de punción. Una herramienta de punción es un dispositivo con carga de resorte utilizado para empujar los hilos entre los pins de metal, permitiendo pelar al mismo tiempo el revestimiento del cable. Esto asegura una buena conexión eléctrica del cable con los pins que se encuentran dentro del jack. La herramienta de punción también corta cualquier exceso de alambre.
Al usar la herramienta de punción, debe empezar ubicando la cuchilla sobre la parte externa del jack. Si coloca la cuchilla sobre la parte interna del jack, cortará los alambres demasiado cortos y no alcanzarán el punto de conexión. Si esto sucede, no se produce ninguna conexión eléctrica. (Nota: Si inclina la manija de la herramienta de punción un poco hacia el exterior, cortará mejor.) Si sobresalen algunos hilos después de haber usado la herramienta, simplemente tuerza los extremos suavemente para retirarlos, luego coloque los clips en el jack y ajústelos. Para ajustar el jack en su placa, presione sobre él desde la parte trasera. Asegúrese, al hacer esto, de que el lado correcto del jack se encuentre hacia arriba. Luego use los tornillos para fijar la placa, ya sea a la caja o a la consola.
Si ha colocado una caja con montaje de superficie, recuerde que puede contener de 30 a 60 cm de cable excedente. Entonces necesita deslizar el cable a través de sus ataduras o tirar hacia atrás la canaleta que lo recubre, a fin de empujar el resto del cable excedente nuevamente hacia la pared. Si ha colocado el jack con montaje empotrado, todo lo que necesita hacer es empujar el cable excedente hacia adentro de la pared.
9.2 Instalación de toma y jack RJ-45
9.2.13 Instalación de una toma y un jack RJ-45
Demuestre su capacidad para realizar el montaje empotrado de un jack RJ-45 en muro seco (drywall), en una pared de yeso y en madera. Además, demuestre su capacidad para colocar e introducir por presión los hilos en un jack RJ-45.