REDES CON FIBRA OPTICA y CONECIONES INALAMBRICAS

1. ECUELA POLITECNICA DEL EJÉRCITO <br />Nombre: Cristian BravoFecha: 23 de abril del 2010 <br />Materia: Computación básica1° D pre politécnico <br />REDES CON FIBRA OPTICA<br />Características <br />La fibra óptica es una guía de ondas dieléctrica que opera a frecuencias ópticas.<br />Núcleo y revestimiento de la fibra óptica.<br />Cada filamento consta de un núcleo central de plástico o cristal (óxido de silicio y germanio) con un alto índice de refracción, rodeado de una capa de un material similar con un índice de refracción ligeramente menor. Cuando la luz llega a una superficie que limita con un índice de refracción menor, se refleja en gran parte, cuanto mayor sea la diferencia de índices y mayor el ángulo de incidencia, se habla entonces de reflexión interna total.<br />En el interior de una fibra óptica, la luz se va reflejando contra las paredes en ángulos muy abiertos, de tal forma que prácticamente avanza por su centro. De este modo, se pueden guiar las señales luminosas sin pérdidas por largas distancias.<br />A lo largo de toda la creación y desarrollo de la fibra óptica, algunas de sus características han ido cambiando para mejorarla. Las características más destacables de la fibra óptica en la actualidad son:<br />Cobertura más resistente: La cubierta contiene un 25% más material que las cubiertas convencionales. <br />Uso dual(interior y exterior): La resistencia al agua y emisiones ultravioleta, la cubierta resistente y el funcionamiento ambiental extendido de la fibra óptica contribuyen a una mayor confiabilidad durante el tiempo de vida de la fibra. <br />Mayor protección en lugares húmedos: Se combate la intrusión de la humedad en el interior de la fibra con múltiples capas de protección alrededor de ésta, lo que proporciona a la fibra, una mayor vida útil y confiabilidad en lugares húmedos. <br />Empaquetado de alta densidad: Con el máximo número de fibras en el menor diámetro posible se consigue una más rápida y más fácil instalación, donde el cable debe enfrentar dobleces agudos y espacios estrechos. Se ha llegado a conseguir un cable con 72 fibras de construcción súper densa cuyo diámetro es un 50% menor al de los cables convencionales. <br />Ventajas <br />Fibre Channel, una norma ANSI de gran alcance, económica y prácticamente se reúne el desafío con las siguientes ventajas:<br />Precio de rendimiento Liderazgo - Fibre Channel ofrece soluciones rentables de almacenamiento y redes. <br />Soluciones de Liderazgo - Fibre Channel proporciona conectividad versátil, con un rendimiento escalable. <br />Confiable - Fibre Channel, una forma más fiable de las comunicaciones, mantener una empresa con la entrega de información segura. <br />Gigabit de ancho de banda Ahora - soluciones Gigabit están en su lugar hoy! En la 4-gig/sec horizonte se perfila como la tecnología SAN dominante para la próxima generación de discos y sistemas de almacenamiento en cinta. De cuatro canales de fibra Gigabit es altamente rentable y garantiza la compatibilidad con versiones anteriores, permitiendo a los usuarios de preservar existe 2-Gigabit y 1-Gigabit Fibra Canal de las inversiones. <br />Topologías múltiples - exclusivo punto a punto, los bucles compartidos, y escala topologías de conmutación cumplir los requisitos de aplicación. <br />Múltiples protocolos - Fibre Channel de entrega de datos. SCSI, TCP / IP, video o datos en bruto pueden tomar ventaja de alto rendimiento, fiable la tecnología Fibre Channel. <br />Escalable - Desde un punto único de enlaces punto a Gigabit integrada a las empresas con cientos de servidores, de canal de fibra proporciona un rendimiento inigualable. <br />Congestión de Libre - Fibre Channel de crédito, basado en el control de flujo proporciona datos tan rápido como el búfer de destino es capaz de recibirlo. <br />Alta eficiencia - Real comportamiento de los precios está directamente relacionada con la eficiencia de la tecnología. Fibre Channel ha aéreos de transmisión muy poco. Lo más importante es el protocolo de canal de fibra, está específicamente diseñado para una operación altamente eficiente utilizando el hardware. <br />Su ancho de banda es muy grande, gracias a técnicas de multiplexación por división de frecuencias (X-WDM), que permiten enviar hasta 100 haces de luz (cada uno con una longitud de onda diferente) a una velocidad de 10 Gb/s cada uno por una misma fibra, se llegan a obtener velocidades de transmisión totales de 1 Tb/s. <br />Es inmune totalmente a las interferencias electromagnéticas. <br />Es segura. Al permanecer el haz de luz confinado en el núcleo, no es posible acceder a los datos trasmitidos por métodos no destructivos. <br />Es segura, ya que se puede instalar en lugares donde puedan haber sustancias peligrosas o inflamables, ya que no transmite electricidad. <br />Es ligera. El peso de un carrete no es ni la décima parte de uno de cable coaxial. <br />Libre de Corrosión. Son pocos los agentes que atacan al cristal de silicio. <br />Baja Atenuación. La fibra óptica alcanza atenuaciones del orden de 0.15 dB/Km. <br />Desventajas <br />A pesar de las ventajas antes enumeradas, la fibra óptica presenta una serie de desventajas frente a otros medios de transmisión, siendo las más relevantes las siguientes:<br />La alta fragilidad de las fibras. <br />Necesidad de usar transmisores y receptores más caros. <br />Los empalmes entre fibras son difíciles de realizar, especialmente en el campo, lo que dificulta las reparaciones en caso de ruptura del cable. <br />No puede transmitir electricidad para alimentar repetidores intermedios. <br />La necesidad de efectuar, en muchos casos, procesos de conversión eléctrica-óptica. <br />La fibra óptica convencional no puede transmitir potencias elevadas.[1] <br />No existen memorias ópticas. <br />Así mismo, el costo de la fibra sólo se justifica cuando su gran capacidad de ancho de banda y baja atenuación son requeridos. Para bajo ancho de banda puede ser una solución mucho más costosa que el conductor de cobre.<br />La fibra óptica no transmite energía eléctrica, esto limita su aplicación donde el terminal de recepción debe ser energizado desde una línea eléctrica. La energía debe proveerse por conductores separados.<br />Tipos <br />Las diferentes trayectorias que puede seguir un haz de luz en el interior de una fibra se denominan modos de propagación. Y según el modo de propagación tendremos dos tipos de fibra óptica: multimodo y monomodo.<br />Para las comunicaciones se emplean fibras multimodo y monomodo, usando las multimodo para distancias cortas (hasta 5000 m) y las monomodo para acoplamientos de larga distancia. Debido a que las fibras monomodo son más sensibles a los empalmes, soldaduras y conectores, las fibras y los componentes de éstas son de mayor costo que los de las fibras multimodo.<br />Fibra multimodo <br />Una fibra multimodo es aquella en la que los haces de luz pueden circular por más de un modo o camino. Esto supone que no llegan todos a la vez. Una fibra multimodo puede tener más de mil modos de propagación de luz. Las fibras multimodo se usan comúnmente en aplicaciones de corta distancia, menores a 1 km; es simple de diseñar y económico.<br />Su distancia máxima es de 2 km y usan diodos láser de baja intensidad.<br />El núcleo de una fibra multimodo tiene un índice de refracción superior, pero del mismo orden de magnitud, que el revestimiento. Debido al gran tamaño del núcleo de una fibra multimodo, es más fácil de conectar y tiene una mayor tolerancia a componentes de menor precisión.<br />Dependiendo el tipo de índice de refracción del núcleo, tenemos dos tipos de fibra multimodo:<br />Índice escalonado: en este tipo de fibra, el núcleo tiene un índice de refracción constante en toda la sección cilíndrica, tiene alta dispersión modal. <br />Índice gradual: mientras en este tipo, el índice de refracción no es constante, tiene menor dispersión modal y el núcleo se constituye de distintos materiales. <br />Además, según el sistema ISO 11801 para clasificación de fibras multimodo según su ancho de banda las fibras pueden ser OM1, OM2 u OM3.<br />OM1: Fibra 62.5/125 µm, soporta hasta Gigabit Ethernet (1 Gbit/s), usan LED como emisores <br />OM2: Fibra 50/125 µm, soporta hasta Gigabit Ethernet (1 Gbit/s), usan LED como emisores <br />OM3: Fibra 50/125 µm, soporta hasta 10 Gigabit Ethernet(300 m), usan láser como emisores. <br />Fibra monomodo <br />Una fibra monomodo es una fibra óptica en la que sólo se propaga un modo de luz. Se logra reduciendo el diámetro del núcleo de la fibra hasta un tamaño (8,3 a 10 micrones) que sólo permite un modo de propagación. Su transmisión es paralela al eje de la fibra. A diferencia de las fibras multimodo, las fibras monomodo permiten alcanzar grandes distancias (hasta 300 km máximo, mediante un láser de alta intensidad) y transmitir elevadas tasas de información (decenas de Gb/s)..<br />TIPOS DE ESTRUCTURAS DE LA FIBRA ÓPTICA <br />Los tipos de estructuras de la fibra óptica son dos: la estructura del tipo cerrada o Tight Buffer, y la del tipo abierta o Loose Tube.<br />Con la primera se puede realizar el conectorizado directo, es decir, armar un conector directamente sobre la fibra. Para el segundo caso, como la fibra es muy frágil, es conveniente realizar el conectorizado con “pig tail” empalmados al extremo de la fibra, “spider” o “fan out”.<br />El “pig tail” es un patchcord de fibra óptica cortado al medio, que posee un conector prepulido en fábrica, el cual se empalma al extremo de la fibra. En tanto el “spider” o “fan out” es un conjunto de varios “pig tail” prearmado, que se conectan mediante empalme al extremo de la fibra.<br />La fibra óptica del tipo cerrada, está constituida por un núcleo de sílice o vidrio molido y compactado, de un diámetro de 9, 50 o 62,5 micrones; el cladding o cubierta de silicona o polímeros, con un diámetro exterior de 125 micrones y, finalmente el coating o revestimiento, de nylon o PVC, con un diámetro exterior de 250 o 900 micrones.<br />Las normas internacionales han determinado los colores de la fibra óptica, así por ejemplo, la norma ANSI/EIA/TIA 598 A dispone el ordenamiento de los colores para cada hilo de la fibra óptica, que es:<br />1.Azul 7.Rojo2.Naranja 8.Negro3.Verde 9.Amarillo4.Marrón 10.Violeta5.Gris 11.Rosa6.Blanco 12.Agua<br />Para la cobertura exterior se determinaron los siguientes colores y usos:<br />Naranja Multimodo <br />Amarillo Monomodo <br />Verde o Azul LS0H o LSZH (coberturas libres de halógenos) <br />Los conectores de fibra óptica más usuales comercialmente son:<br />ST, metálico, con ferrule de cerámica, sujeción a bayoneta, usado en multimodo, con pulido convexo PC. Pude e conectarse por crispado mecánico, soldadura por material epoxi. <br />SC, plástico, con ferrule de cerámica, sujeción push-pull, simple o dúplex, usado tanto en multimodo como en monomodo, con pulido convexo PC y APC, en tres colores diferenciados: azul, para monomodo; beige para multimodo y verde para larga distancia. <br />FC, similar al ST pero roscado. <br />FDDI <br />D4 <br />Biconic <br />SMA <br />ESCON <br />Si bien todos los cables se pueden empalmar, el cable UTP, por ejemplo, empalmado no puede certificar ni está incluido en las normas. En cambio si se contempla el empalme de fibra óptica, y hay dos tipos: el empalme mecánico y el empalme por fusión.<br />Los empalmes mecánicos son fabricados por 3M, Siecor y AMP, se utilizan en trabajos de campo, son muy simples de utilizar, y tienen influencia directa en el costo y en los niveles de atenuación.<br />Los empalmes por fusión deben realizarse con el horno de fusión o “fusionadora”, un equipo que pocos pueden tener por su alto costo, que permite realizar empalmes de muy baja atenuación.<br />CONECIONES INALAMBRICAS<br />El término red inalámbrica (Wireless network) en inglés es un término que se utiliza en informática para designar la conexión de nodos sin necesidad de una conexión física (cables), ésta se da por medio de ondas electromagneticas. La transmisión y la recepción se realizan a través de puertos.<br />Una de sus principales ventajas es notable en los costos, ya que se elimina todo el cable ethernet y conexiones físicas entre nodos, pero también tiene una desventaja considerable ya que para este tipo de red se debe de tener una seguridad mucho mas exigente y robusta para evitar a los intrusos.<br />En la actualidad las redes inalámbricas son una de las tecnologías más prometedoras.<br />Existen dos categorías de las redes inalámbricas.<br />Larga distancia: estas son utilizadas para distancias grandes como puede ser otra ciudad u otro país. <br />Corta distancia: son utilizadas para un mismo edificio o en varios edificios cercanos no muy retirados. <br />Tipos <br />Según su cobertura, se pueden clasificar en diferentes tipos:<br />Wireless Personal Area Network <br /> WPAN<br />En este tipo de red de cobertura personal, existen tecnologías basadas en HomeRF (estándar para conectar todos los teléfonos móviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato central); Bluetooth (protocolo que sigue la especificación IEEE 802.15.1); ZigBee (basado en la especificación IEEE 802.15.4 y utilizado en aplicaciones como la domótica, que requieren comunicaciones seguras con tasas bajas de transmisión de datos y maximización de la vida útil de sus baterías, bajo consumo); RFID (sistema remoto de almacenamiento y recuperación de datos con el propósito de transmitir la identidad de un objeto (similar a un número de serie único) mediante ondas de radio.<br />Wireless Local Area Network <br />WLAN<br />En las redes de área local podemos encontrar tecnologías inalámbricas basadas en HiperLAN (del inglés, High Performance Radio LAN), un estándar del grupo ETSI, o tecnologías basadas en Wi-Fi, que siguen el estándar IEEE 802.11 con diferentes variantes.<br />Wireless Metropolitan Area Network <br />Red de área metropolitana<br />Para redes de área metropolitana se encuentran tecnologías basadas en WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access, es decir, Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas), un estándar de comunicación inalámbrica basado en la norma IEEE 802.16. WiMAX es un protocolo parecido a Wi-Fi, pero con más cobertura y ancho de banda. También podemos encontrar otros sistemas de comunicación como LMDS (Local Multipoint Distribution Service).<br />Wireless Wide Area Network <br />WAN<br />En estas redes encontramos tecnologías como UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), utilizada con los teléfonos móviles de tercera generación (3G) y sucesora de la tecnología GSM (para móviles 2G), o también la tecnología digital para móviles GPRS (General Packet Radio Service).<br />