Tipos de cableado. Conectores

Los cables transmiten la información en forma de impulsos eléctricos o lumínicos. La información a transferir se transforma en la tarjeta de red en forma de impulsos eléctricos o lumínicos según el protocolo que se necesite y se transmiten a los cables. La evolución en esta tecnología ha mejorado la velocidad de transmisión, el alcance y la calidad.

Cable de par sin trenzar (paralelo): Está formado por dos hilos de cobre recubiertos por un aislante. Tiene poca protección frente a interferencias. Se utiliza el conector RJ11.

Cable de par trenzado: Tiene mayor protección frente a las interferencias debido al trenzado helicoidal. Está formado también por dos hilos de cobre aislados. Tiene un hilo de masa colocado a través del trenzado. Se usa el conector RJ45. Hay varios tipos según el nivel de apantallamiento, y lógicamente cuanto más apantallamiento tenga, menor sensibilidad a las interferencias tendrá.

Cable coaxial: Está compuesto por un hilo de cobre conductor central rodeado de un aislante y recubierto por una malla. Todo este conjunto está a su vez aislado con un aislante plástico.

Cable de fibra óptica: Está compuesto de fibras de vidrio o plástico. Cada filamento está formado por un núcleo de fibra de vidrio con un alto índice de refracción rodeado de una capa de material parecido pero con un índice de refracción menor. Es así como se aislan de las interferencias. Todo esto está recubierto con una capa aislante que absorbe la luz.

Topologías de red

Llamaremos topología a la "forma geométrica" que adoptan las conexiones de una red. El objetivo de la topología es buscar un modo eficiente de realizar las conexiones entre los dispositivos de una red, además de alcanzar la máxima fiabilidad del sistema posible.

En malla: Cada equipo está enlazado a todos los demás.

En bus: Un mismo enlace actúa como tronco que se ramifica hacia todos los elementos de la red.

En estrella: Todas las conexiones se realizan a través del conmutador.

En anillo: Cada dispositivo sólo está conectado con los dos dispositivos más cercanos.

En árbol: Similar a la de estrella, pero ramificada. En cada del conmutador puede haber otro conmutador con más elementos conectados a él.

Híbrida: Combinación de dos o más de las anteriores.

Componentes de una red informática

Se entiende como componentes de una red a aquellos elementos que permiten la interconexión de computadoras. Este concepto engloba a las tarjetas de red, los cables de interconexión y los elementos de interconexión, como los routers, los switches, etc.

La tarjeta de red es el interfaz físico entre el ordenador y el cable de red. Da al ordenador la capacidad de sacar información en forma de señales eléctricas a través de los buses. Incorpora todos los protocolos de comunicación necesarios así como un procesador propio, indicadores luminosos, etc.

Los cables de conexión proporcionan el medio por el cual circula el trasiego de información. Hay muchos tipos, y los veremos todos más adelante.

Los dispositivos de interconexión llevan a cabo la comunicación entre los distintos equipos. Hay varios tipos:

• Módem RTC: Básicamente es un conversor de señal analógico-digital para permitir la comunicación a través de la línea telefónica.
• Módem de cable: Utilizan como medio el servicio de televisión por cable.
• Módem ADSL: La tecnología ADSL permite aprovechar al máximo el ancho de banda y dar salida a señales de voz y datos simultáneamente.
• Puntos de acceso inalámbricos: Podrán establecerse redes tipo infrestructura, en las que se necesitará un punto de acceso que gestione todas las comunicaciones, y tipo ad-hoc, en las que no hará falta este punto de acceso ya que serán los propios integrantes de la red los que hagan esta función.
• Concentrador: Permite compartir la línea entre varios equipos. Sin embargo, estos no podrán acceder a la línea mediante protocolos diferentes o a velocidades diferentes.
• Conmutador: Similar a un concentrador pero éste envía los paquetes sólo a sus destinatarios, utilizando las direcciones MAC.
• Puente: Es un sistema de hardware y software que permite comunicar dos redes locales entre sí.
• Encaminador: Permite la comunicación entre un equipo o una red e Internet, o entre una red y otra.
• Pasarela: Permite la comunicación entre una red local y un "gran ordenador" (mainframe).
• Cortafuegos: Tiene como función impedir diversas conexiones por motivos de seguridad.

Tipos de redes

Vamos a clasificar las redes según varias categorías: según el área que abarcan, según el tipo de conexión, según la relación entre sus integrantes, según la dirección de los datos, según el grado de autentificación, según el grado de difusión, según la función y según su topología.

1. Según el área que abarcan
• Red de área personal (PAN): Es una red de elementos muy cercanos al punto de acceso. Suelen tener unos cuantos metros de distancia.
• Red de área local (LAN): Es una red cuyos elementos están dentro de un mismo edificio.
• Red de área de campus (CAN): Es una red que conecta varias redes locales en un campus universitario.
• Red de área metropolitana (MAN): Es una red de alta velocidad que cubre un área geográfica extensa.
• Red de área amplia (WAN): Son redes que cubren también áreas geográficas extensas.
• Red de área de almacenamiento (SAN): Son redes que se usan para conectar servidores, matrices de discos duros, etc.
• Red virtual de área local (VLAN): Es una red de ordenadores en la cual todos pueden acceder a todos,
• Red irregular: Es una red en la cual uno o más ordenadores se conectan a través de un módem.
2. Según el tipo de conexión
• Por cable coaxial: Este cable consta de un conductor central, que es el que lleva la información, y de una malla externa, que sirve como referencia a tierra y para el retorno de las corrientes.
• Por cable de par trenzado: Dos conductores eléctricos son entrelazados para tener menos interferencias y conseguir más potencia.
• Por cable de fibra óptica: Un hilo muy fino de material transparente, por el cual se envían impulsos eléctricos.
• Por radio: Son ondas de baja frecuencia y son el equivalente al Ethernet en redes cableadas.
• Por infrarrojos: Son ondas de menor longitud de onda que la luz. Se usan diodos emisores/receptores que deben "verse".
• Por microondas: Son microondas las ondas con un rango de frecuencia entre 300 MHz y 300 GHz.
3. Según la relación entre sus integrantes
• Redes Cliente-Servidor: Consisten en que los clientes realizan peticiones al servidor y éste le responden.
• Peer to Peer: Son redes en las que cada uno de los integrantes es igual a todos los demás (en cuanto a la relación con los otros integrantes).
4. Según la dirección de los datos
• Simplex: La comunicación es unidireccional. Hay un emisor y un recptor.
• Half-duplex: Los dos extremos pueden ser emisor o receptor, pero sólo uno transmite a la vez.
• Full-duplex: Ambos pueden transmitir y recibir a la vez una misma información.
5. Según el grado de autentificación
• Red privada: A las que sólo pueden acceder determinadas personas y están controladas con un control de usuarios.
• Red pública: Son redes a las que puede acceder todo el mundo.
6. Según el grado de difusión
• Intranet: Es una red que comparte recursos de forma privada.
• Internet: Es un conjunto de redes heterogéneas deslocalizadas, que funcionan como si fueran una única red homogénea.
7. Según la función
• Red comercial: Proporciona recursos a una empresa con ánimo de lucro.
• Red educativa: Proporciona recursos a una organización con fines educativos.
• Red para el proceso de datos: Proporciona un medio para la intercomunicación de equipos que van a hacer un trabajo conjuntamente.
8. Según su topología
• Red en bus: Hay un canal principal al cual se conectan todos los dispositivos.
• Red en anillo: Cada nodo se conecta con el siguiente y el anterior.
• Red en estrella: Todos los nodos están conectados a un punto central y toda la comunicación se realiza a través de éste.
• Red en malla: Todos los nodos están conectados con todos.
• Red en árbol: Es un conjunto de redes en estrella en la cual en cada rama puede haber otra red metida.
• Red mixta: Cualquier combinación con las anteriores.

Características de las redes. Ventajas e inconvenientes.

Una red es un sistema de interconexión de ordenadores mediante la cual se puede compartir información.

Hay varios tipos de redes. Según su localización, se distinguen los siguientes tipos:

• LAN (Local Area Network). Si los ordenadores están situados en un mismo edificio.
• CAN (Campus Area Network). Si los ordenadores están situados en una misma universidad.
• MAN (Metropolitan Area Network). Si los ordenadores se encuentran en edificios diferentes pero dentro de un mismo ámbito urbano
• WAN (Wide Area Network). Si los ordenadores se encuentran en edificios diferentes y además en diferentes ámbitos urbanos.

Según la forma de interconectar los ordenadores, pueden ser:

• Redes sin tarjetas: Se usa el protocolo de comunicación serie para el intercambio de información.
• Redes punto a punto:  Un circuito punto a punto es un conjunto de medios que hace posible la comunicación entre dos ordenadores determinados de forma permanente.
• Redes entre iguales: Todos los ordenadores pueden compartir información con todos.
• Redes basadas en servidores: Se usa el protocolo de comunicación cliente - servidor.

También podemos clasificar las redes según el tipo de transmisión y según el tipo de topología, pero no nos entraremos de momento ahí.

El uso de redes tiene un gran número de ventajas. Nos permite compartir grandes cantidades de información (aunque ésta no esté físicamente en nuestro equipo) además de compartir periféricos. Elimina la duplicidad del trabajo. Permite usar el correo electrónico para enviar o recibir mensajes en la misma red. Permite compartir recursos por medio de un servidor central, que es un ordenador potente que hace accesibles los recursos disponibles a todos los ordenadores que se conecten a él, y permite controlar el acceso de los usuarios de la red.

Normas de seguridad y prevención de riesgos laborales

1. Relacionadas con la instalación eléctrica del lugar de trabajo
• Los cables de datos no deben estar al lado de los cables de tensión. Pueden producirse errores debidos al ruido eléctrico.
• La instalación eléctrica debe estar en buen estado y revisada por el personal competente.
• Evitar la sobrecarga de las tomas de red con regletas o similares. Intentar siempre repartir la carga entre las tomas.
• Evitar el consumo eléctrico siempre que no sea necesario. Por ejemplo, apagando los ordenadores al dejar la oficina.
• Instalar toma de tierra en todas las tomas de red y diferenciales de corriente.
2. Relacionadas con la seguridad y comodidad en el lugar de trabajo
• Disponer de un sistema contra incendios adecuado. Debe estar bien señalizado y operativo.
• Situar los equipos a una distancia prudente de la pared para evitar sobrecalentamientos.
• Evitar el cableado por el suelo. El cableado debe ir por las paredes o el techo para evitar accidentes.
• Se recomienda no colocarse en salidas de aire acondicionado o al lado de radiadores. La temperatura media deberá estar entre los 22º en invierno y 24º en verano y la humedad entre un 30 y un 70% (50% si hay riesgo de energía estática).
• El nivel de ruido no deberá sobrepasar los 55 decibelios. Habilitar una sala especial para ruidos más altos si es necesario.
• Utilizar siempre que se pueda luz natural. En caso contrario, no producir deslumbramientos ni reflejos.
• Los puestos de trabajo deben situarse al lado de ventanas, cuidando que la luz que entre no produzca reflejos en la pantalla. Si es necesario utilizar mamparas o cortinas.+
• Los techos deben estar pintados en blanco y las paredes en un tono medio.
• Eliminar en la medida de lo posible las vibraciones y ruidos de elementos como los aires acondicionados.
3. Relacionadas con la seguridad y comodidad del trabajador
• La distancia entre pantalla y ojo debe de ser mayor de 40 cms.
• Hay que colocarse frente a la pantalla. El ángulo entre línea de visión y la horizontal debe de ser menor a 60º.
• No utilizar pantallas muy pequeñas pues provocan fatiga visual dado que el tamaño de los caracteres en los textos son más pequeños.
• Ajustar correctamente el contraste y luminosidad de la pantalla. Normalmente, los fabricantes aconsejan los parámetros más adecuados.
• No trabajar en penumbra. Intentar que la luminosidad entre la pantalla y el resto del lugar de trabajo sea lo más parecido posible.
• Evitar en lo posible los monitores CRT. Los nuevos monitores tienen menos reflejo y mejores capacidades de contraste con lo cual las hacen más adecuadas.
• La posición, inclinación y altura del teclado debe ser la suficiente como para que cuando se trabajando sobre él, las manos estén de la manera más relajada posible. Nunca hay que forzar posturas. Hay que intentar elegir el teclado más cómodo.
• Elegir un ratón cómodo. Este no debe de ser ni muy grande ni excesivamente pequeño. En el caso de que un uso prolongado del ratón provoque lesiones (síndrome del túnel carpiano) utilizar un trackball.
• La columna debe permanecer recta apoyándose en el respaldo de la silla y las demás partes del cuerpo deben adoptar una posición relajada y lo más natural posible.
• El mobiliario (silla, mesa, etc.) debe de ser lo más cómodo posible, debe poder ajustarse y tener un acabado adecuado (sin aristas, sin reflejos, etc).
• Las sillas son muy importantes. Se recomienda la utilización de una silla ajustable, ergonómica y cómoda.

Periféricos

Se denomina periférico a todo dispositivo que no es una parte esencial de un sistema informático, pero que realiza labores de entrada/salida de información en éste. Son periféricos tanto los dispositivos con los que la CPU se relaciona con el medio como a los dispositivos de almacenamiento de información.

Los periféricos tienem que traducir las señales que recogen o que envían para una correcta comunicación con la CPU.

Algunos periféricos cuentan con unos controladores hardware en forma de tarjeta que le quitan mucho trabajo a la CPU. Estas tarjetas suelen conectarse a la placa base en uno de sus slots. También pueden necesitar de un "driver" o controlador de dispositivos, el cual es un pequeño programa que le da a la CPU las instrucciones para comunicarse con el periférico.

Hay distintos tipos de periféricos:

• Entrada: Introducen información en el ordenador (ratones, teclados, ...).
• Salida: Muestran información contenida en el ordenador (monitores, altavoces, impresoras, ...)
• Mixtos: Incluyes funciones de entrada y salida de información en un mismo dispositivo (pantalla táctil, impresora multifunción, ...)
• Comunicación: Se incluyen en la categoría de entrada/salida, pero se usan para un propósito muy específico, con lo cual los incluimos en una categoría especial. (routers, switches, ...)
• Almacenamiento: Tambíen son de entrada/salida pero tienen la función especial de almacenamiento de información

Componentes de un Sistema Informático

Se conoce como Sistema Informático a aquel conjunto de Hardware, Software y Humanware.

• Hardware es el soporte físico del sistema, en otras palabras, todo lo tangible. Incluye componentes como la placa base, el microprocesador, el monitor, la caja, la fuente de alimentación, etc.
• Sofware es la parte lógica del sistema. Es un conjunto de instrucciones que permiten al sistema realizar operaciones.
• Humanware es la parte "humana" del sistema. Incluye a aquellas personas que colaboran en el desarrollo y explotación de un sistema informático.

Hardware y Software son dos partes complementarias que no tienen sentido el uno sin el otro.

Los componentes físicos de un SI son:

1. Chasis: Es la carcasa donde van montados los principales componentes de la computadora.
2. Fuente de alimentación: Proporciona energía a todo el sistema.
3. Refrigeración: Evita que el ordenador se sobrecaliente y se estropee.
4. Placa base: Es uno de los componentes esenciales de un sistema. Es donde van conectados todos los demás componentes (Más info: Componentes de una placa base).
5. Microprocesador: Es el cerebro del ordenador. El componente que procesa todo (Más info: El Microprocesador).
6. Memoria central (RAM): Es una memoria donde el sistema guarda los datos que está utilizando en el momento.
7. Memoria secundaria: Es una memoria más lenta que la RAM. Se usa para almacenar información que no queremos que se pierda al apagar el equipo.
8. Tarjeta gráfica: Se encarga de recoger la información procesada por la CPU y transformarla en información "visible" y sacarla por pantalla.
9. Periféricos: Son dispositivos no esenciales en un sistema informático, pero que entran o sacan información de él.

Los componentes de Software de un SI son:

Se distinguen dos tipos de software: el básico y el de aplicación. Se considera software básico a aquel que es esencial para el funcionamiento del ordenador, y sin el cual no puede funcionar. El más destacado es el Sistema Operativo.
El software de aplicaciones es el que realiza trabajos determinados. Por ejemplo: contabilidad, estadística, procesar texto, almacenar datos ordenadamente, etc.

Componentes de una placa base

El Microprocesador

Un microprocesador es la parte física de una computadora que se encarga de recibir información, procesarla y actuar en consecuencia. En otras palabras, el microprocesador es el elemento que se encarga del control y ejecución de las operaciones y procesos que ocurren dentro de la computadora. Se compone de las siguientes partes:

• La unidad de control (UC), que se encarga de:
• La lectura de las instrucciones de un programa o proceso en la memoria principal (RAM) y memoria caché, para ejecutarlas
• La comunicación con los periféricos
• La ejecución ordenada y de forma correcta de las instrucciones de un programa o proceso determinado
• La unidad aritmético-lógica (UAL), que se encarga de realizar las operaciones aritméticas y lógicas que se requieran

La UC cuenta con unos espacios de almacenamiento llamados registros, que se usan para funciones muy determinadas, como almacenar la instrucción que se está ejecutando en el momento, o almacenar la dirección de memoria en la que se encuentra la siguiente instrucción a ejecutar.

Los registros son una parte esencial de un microprocesador y contienen las funciones más primitivas de éste.

También posee un decodificador que extrae la información necesaria de la instrucción que se está ejecutando en el momento, un secuenciador que genera las órdenes para ejecutar dicha instrucción y un reloj que genera impulsos eléctricos en un intervalo constante.

La UAL consta de un circuito operacional, que realiza operaciones con los datos de entrada, unos registros de entrada que contienen los operandos de la operación, una memoria llamada acumulador, que almacena los datos resultantes de la operación y un registro de estado, que registra las condiciones de la operación.

A su vez, el microprcesador cuenta con una memoria rapidísima pero también muy cara, llamada caché, que hasta hace poco no estaba integrada en el mismo microprocesador, sino que se encontraba separado de él, en la placa base. En esta memoria se escriben las órdenes que el procesador va a utilizar en un futuro inmediato, o incluso en los microprocesadores más modernos, se escriben las órdenes que el microprocesador prevea que necesitará utilizar, agilizando más la tarea del microprocesador.

Pasemos a ver qué hace un procesador en un ciclo de ejecución:

Primero, de las miles de instrucciones que se encuentran cargadas en RAM, se pasan unas pocas a la memoria caché (interna en el procesador, muy rápida), y se empieza a ejecutar desde la primera instrucción. El procesador pone un cierto registro a uno (significará que va a leer de la caché) y comienza a leer la instrucción. Una vez leída, cambia los valores de sus resistros en función de lo que se encesite, y si es una operación aritmética o lógica se le pasa a la UAL y se ejecuta. Esto es un ciclo normal de ejecución.

Una vez terminada vuelve a cambiar los valores de sus registros y lee la siguente orden y así sucesivamente.