Cableado estructurado
Definición
Hasta hace unos años para cablear un edificio se usaban distintos sistemas independientes unos de otros. Esto llevaba a situaciones como el tener una red bifilar para voz (telefonía normalmente), otra distinta para megafonía, otra de conexión entre ordenadores, etc. Con esta situación se dificulta mucho el mantenimiento y las posibles ampliaciones del sistema.
Un sistema de cableado estructurado es una red de cables y conectores en número, calidad y flexibilidad de disposición suficientes que nos permita unir dos puntos cualesquiera dentro del edificio para cualquier tipo de red (voz, datos o imágenes). Consiste en usar un solo tipo de cable para todos los servicios que se quieran prestar y centralizarlo para facilitar su administración y mantenimiento.
El cableado estructurado recibe nombres distintos para cada tipo de aplicación, aunque popularmente se generaliza y se le conoce con el nombre de P.D.S. Los nombres reales son:
P.D.S. Sistemas de Distribución de Locales
I.D.S. Sistemas de Distribución de Industria
I.B.S.Control de Seguridad y Servicios
Al hablar de sistemas de cableado implícitamente se entiende cableados de baja corriente (telefonía, vídeo e informáticas), aunque la actitud sistemática que observamos ante este tipo de cableado, también se debería de aplicarse al conocido como cableado de alta corriente (sistema de 220v). Como se verá más adelante, es importante integrar en el diseño de un edificio ambos cableados para evitar interferencias entre ellos.
Beneficios
El sistema de cableado estructurado nos va permitir hacer convivir muchos servicios en nuestra red (voz, datos, vídeo, etc.) con la misma instalación, independientemente de los equipos y productos que se utilicen.
Se facilita y agiliza mucho las labores de mantenimiento.
Es fácilmente ampliable.
El sistema es seguro tanto a nivel de datos como a nivel de seguridad personal.
Una de las ventajas básicas de estos sistemas es que se encuentran regulados mediante estándares, lo que garantiza a los usuarios su disposición para las aplicaciones existentes, independientemente del fabricante de las mismas, siendo soluciones abiertas, fiables y muy seguras. Fundamentalmente la norma TIA/EIA-568A define entre otras cosas las normas de diseño de los sistemas de cableado, su topología, las distancias, tipo de cables, los conectores, etc.
Al tratarse de un mismo tipo de cable, se instala todo sobre el mismo trazado.
El tipo de cable usado es de tal calidad que permite la transmisión de altas velocidades para redes.
No hace falta una nueva instalación para efectuar un traslado de equipo.
Elementos que intervienen
Ya que el sistema de cableado recibe el nombre de estructurado, sería conveniente conocer su estructura. Al conjunto de todo el cableado de un edificio se le conoce con el nombre de SISTEMA y cada parte en la que se divide se da el nombre de SUBSISTEMA:
Área de trabajo
Horizontal
Vertical
Campus. Entre edificios diferentes.
-Cableado- 1
Estándares
Todo el cableado estructurado está regulado por estándares internacionales que se encargan de establecer las normas comunes que deben cumplir todos las instalaciones de este tipo. Las reglas y normas comentadas en secciones anteriores están sujetas a estas normas internacionales.
Existen tres estándares, ISO/IEC-IS11801 que es el estándar internacional, EN-50173 que es la norma europea y ANSI/EIA/TIA-568A que es la norma de EE.UU. Éste último es el más extendido aunque entre todas ellas no existen diferencias demasiado significativas.
Todas ellas se han diseñado con el objeto de proporcionar las siguientes utilidades y funciones:
Un sistema de cableado genérico de comunicaciones para edificios comerciales.
Medios, topología, puntos de terminación y conexión, así como administración, bien definidos.
Un soporte para entornos multiproveedor multiprotocolo.
Instrucciones para el diseño de productos de comunicaciones para empresas comerciales.
Capacidad de planificación e instalación del cableado de comunicaciones para un edificio sin otro conocimiento previo que los productos que van a conectarse.
Área de trabajo
Se define como la zona donde están los distintos puestos de trabajo de la red. En cada uno de ellos habrá una roseta de conexión que permita conectar el dispositivo o dispositivos que se quieran integrar en la red.
Rosetas
El área de trabajo comprende todo lo que se conecta a partir de la roseta de conexión hasta los propios dispositivos a conectar (ordenadores e impresoras fundamentalmente). Están también incluidos cualquier filtro, adaptador, etc. , que se necesite. Éstos irán siempre conectados en el exterior de la roseta. Si el cable se utiliza para compartir voz, datos u otros servicios, cada uno de ellos deberá de tener un conector diferente en la propia roseta de conexión.
Al cable que va desde la roseta hasta el dispositivo a conectar se le llama latiguillo o patch cord y no puede superar los 3 metros de longitud según norma.
Subsistema Horizontal
Desde la roseta de cada uno de las áreas de trabajo irá un cable a un lugar común de centralización llamado panel de parcheo.
Panel de Parcheo
El panel de parcheo es donde se centraliza todo el cableado del edificio. Es el lugar al que llegan los cables procedentes de cada una de las dependencias donde se ha instalado un punto de la red. Cada roseta colocada en el edificio tendrá al otro extremo de su cable una conexión al panel de parcheo. De esta forma se le podrá dar o quitar servicio a una determinada dependencia simplemente con proporcionarle o no señal en este panel.
-Cableado- 2
Se conoce con el nombre de cableado horizontal a los cables usados para unir cada área de trabajo con el panel de parcheo.
Subsistema Horizontal
Todo el cableado horizontal deberá ir canalizado por conducciones adecuadas. En la mayoría de los casos, y en el nuestro también, se eligen para esta función las llamadas canaletas que nos permiten de una forma flexible trazar los recorridos adecuados desde el área de trabajo hasta el panel de parcheo.
Las canaletas van desde el panel de parcheo hasta las rosetas de cada uno de los puestos de la red.
Se podría dividir en dos tipos dependiendo del uso que se le dé:
Las de distribución. Recorren las distintas zonas del edificio y por ellas van los cables de todas las rosetas.
Las finales. Llevan tan solo los cables de cada una de las rosetas.
Es muy conveniente que el panel de parcheo junto con los dispositivos de interconexión centralizada (concentradores, latiguillos, router, fuentes de alimentación, etc.) estén encerrados un armario de comunicaciones (rack). De esta forma se aíslan del exterior y por lo tanto de su manipulación "accidental". También facilita el mantenimiento al tenerlo todo en un mismo lugar.
Como se puede observar la topología usada es en estrella teniendo en cuenta que cada mecanismo de conexión en la roseta está conectado a su propio mecanismo de conexión en el panel de parcheo del armario de comunicaciones.
El subsistema horizontal incluye los siguiente elementos:
El cable propiamente dicho
La roseta de conexión del área de trabajo
El mecanismo de conexión en el panel de parcheo del armario de comunicaciones.
Los cables de parcheo o latiguillos (Patch-cords) en el armario de comunicaciones.
Las canaletas.
Cada cable horizontal no podrá superar los 90 metros. Además los cables para el parcheo en el armario de comunicaciones no podrán tener más de 6 metros y no podrá superar los 3 metros el cable de conexión del puesto de trabajo a la roseta.
-Cableado- 3
Subsistema Vertical
El cableado vertical (o de "backbone") es el que interconecta los distintos armarios de comunicaciones. Éstos pueden estar situados en plantas o habitaciones distintas de un mismo edificio o incluso en edificios colindantes. En el cableado vertical es usual utilizar fibra óptica o cable UTP, aunque el algunos casos se puede usar cable coaxial.
La topología que se usa es en estrella existiendo un panel de distribución central al que se conectan los paneles de distribución horizontal. Entre ellos puede existir un panel intermedio, pero sólo uno.
En el cableado vertical están incluidos los cables del "backbone", los mecanismos en los paneles principales e intermedios, los latiguillos usados para el parcheo, los mecanismos que terminan el cableado vertical en los armarios de distribución horizontal.
Subsistema de Campus
Lo forman los elementos de interconexión entre un grupo de edificios que posean una infraestructura común (fibras ópticas, cables de pares, sistemas de radioenlace, etc.)
Recomendaciones (al instalar el cable)
Que pase al menos a 2 metros de los ascensores.
A 30 cm de los fluorescentes.
A 30 cm de los cables de corriente. En caso de cruzarse, hay que evitar que vayan en paralelo. Si no se puede evitar el paralelismo, debería haber una separación mínima de 2 cm en recorridos de menos de 2,5 metros y de 4 cm en recorridos de menos de 10 metros.
Evitar altas temperaturas y zonas húmedas.
Guardar 1,2 metros de ventiladores, aire acondicionado, etc.
Buscar recorridos comunes para las canaletas.
Ocupación máximo de la canaleta menor del 60%.
Guardar un orden estético.
Tener en cuenta el acceso. Que se pueda trabajar con comodidad pero que haya un sitio seguro de acceso, para que no estén al alcance de cualquiera.
Nomenclaturas
P.D.S. : Sistemas de distribución de locales
I.D.S. : Sistemas de distribución de industrias
I.B.S. : Control de seguridad y servicios
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Normativa para la conexión de los cables
El cable UTP
Formado por hilo de cobre de 5 mm. Soporta temperaturas entre –10 y 60 ºC.
Los 4 pares son:
Par uno: blanco-azul y azul
Par dos: blanco-naranja y naranja
Par tres: blanco-verde y verde
Par cuatro: blanco-marrón y marrón
Conector RJ-45
En conexión paralela la disposición de los cables es igual en los dos extremos RJ-45. En la conexión cruzada cambian 1 y 3 por 3 y 6 (ver ejemplo)
NORMA T568/A
Pines: 1 y 2 recepción
Pines: 3 y 6 transmisión
El resto no se usan
NORMA T568/B
Pines: 1 y 2 recepción
Pines: 3 y 6 transmisión
El resto no se usan
-Cableado- 5
Normas: T568A/T568B
El cableado estructurado para redes de computadoras nombran dos tipos de normas o configuraciones a seguir, estas son: La T568A y la T568B. La diferencia entre ellas es el orden de los colores de los pares a seguir para el conector RJ45.
A continuacion se muestra el orden de cada norma
Norma T568A
Norma T568B
Blanco Verde Verde Blanco Naranja Azul Blanco Azul Naranja Blanco Marron Marron
Blanco Naranja Naranja Blanco Verde Azul Blanco Azul Verde Blanco Marron Marron
-Cableado- 6
Cable Paralelo y Cable Cruzado
Las redes de computadoras no utilizan los 4 pares (8 cables) en su totalidad, utilizan 4 cables. 2 para transmitir y 2 para recibir.
1 -----> TX + 2 -----> TX - 3 -----> RX + 4 -----> N/A 5 -----> N/A 6 -----> RX - 7 -----> N/A 8 -----> N/A
Un cable recto es aquel que conserve una misma norma en ambos extremos.
Un cable cruzado es aquel donde en los extremos la configuracion es diferente. El cable cruzado, como su nombre lo dice, cruza las terminales de transmision de un lado para que llegue a recepcion del otro, y la recepcion del origen a transmision del final.
Categorías de los cables
CATEGORÍA
ANCHO DE BANDA
DISTANCIA MAX.
3
10 MHz
100 m
4
20 MHz
100 m
5
100 MHz
100 m
100 Mbps
5e
200 MHz
100 m
1 Gbps
-Cableado- 7
Cómo construir un cable cruzado UTP de red LAN
Lo más práctico es adquirir el cable cruzado en una tienda de informática o de electrónica, pero hay ocasiones en que, bien por ser necesaria una longitud mayor, o por tener que hacer el tendido del cable dentro de canalizaciones y no poder utilizar rosetas en pared, es necesario insertar los conectores RJ45 en el cable UTP Cat5.
A continuación podéis ver cómo podemos fabricar este cable cruzado en ambiente doméstico ( la herramienta de crimpar o crimpador que utilizo en este reportaje es una herramienta profesional con útil intercambiable -que sirve también para RJ11- y que conservo desde hace muchos años: las que se adquieren normalmente en el comercio son algo más sencillas ).
En realidad, para la conexión en red LAN Ethernet 10bT o 100bTX solamente se usan cuatro conexiones, las nº 1, 2, 3 y 6, aunque se suelen equipar todos los contactos. Para conexiones 100bT4 y 1000bT habría que cruzar también los pares 4-5 y 7-8, tal como se indica al final de este reportaje. En estos casos, el cable aquí indicado no valdría.
Glosario:
- Cable UTP ( Unshielded twisted Pair ): el que se usa aquí tiene cuatro pares trenzados, retorcidos o enrollados, sin pantalla o blindaje. - Cat 5: nivel de prestaciones eléctricas: éste debe servir para LAN Ethernet de 10 MHz y 100 MHz., con las respectivas limitaciones de la especificación (10bT o 10baseT). - Cable cruzado: une el par de hilos o conductores de transmisión de una tarjeta con el par de recepción de la otra, y viceversa.
Esto es lo que vamos a usar para hacer el cable cruzado: tijeras de electricista, herramienta de crimpar, cable UTP Cat5 de cuatro pares ... ... y dos conectores RJ-45 (vemos la numeración de las conexiones, de 1 a 8) ... ... esta es una foto de uno de los 8 contactos del conector RJ45, con las cuchillas de conexión a la izquierda y el contacto a la derecha ... ... detalle del zig-zag de la cuchillas -arriba- por ambos lados (esto no hay que desmontarlo, claro, sólo está desmontado para que lo veáis mejor). En esta foto podéis ver el conector por dentro con los ocho carriles correspondientes a los ocho conductores ... ... aquí he apretado 5 cuchillas para ver cómo conectarán con los cables al crimpar. Contacto nº8 señalado por flecha morada, y carril nº2 con un círculo verde. Este conector ya no lo usaré. Foto del contacto-cuchilla nº1, tal como viene en el conector (los otros 7 están alineados detrás). Empiezo: con la punta de las tijeras, a unos 5-6 cm. del extremo, pellizco la funda, camisa o aislamiento externo del cable, todo alrededor ...
-Cableado- 8
... y cuando está debilitada, tiro y separo, dejando al descubierto ... ... los cuatro pares de cables trenzados. Voy a preparar el lado de conexión normal ... ... desenrollo los cables, poniendo mucha atención, hasta el borde de la camisa (una vuelta más), y los coloco así: 1-blanco pareja de naranja, 2-naranja, 3-blanco pareja de verde, 4-azul ... ... 5-pareja de azul, 6-verde, 7-blanco pareja de marrón, 8-marrón, y los sujeto con fuerza; ya no puedo dejar que cambien el orden hasta acabar la construcción del conector ... ... sin soltar los cables por abajo, para que ninguna conexión cambie de posición, estiro bien los cables ... ... poniéndolos totalmente paralelos. No puedo dejar que cambien de posición, y si tengo que parar aquí para hacer algo ... ... los dejo sujetos con una pinza u otro utillaje, para que no cambien de posición. En esta foto vemos que la distancia entre las flechas moradas es la longitud que tienen que tener los conductores individuales (longitud del carril), unos 12 mm. ... ... yo suelo cortar un poco más, unos 14-15 mm., porque al meter los cables dentro del conector la camisa se desplaza un poco ... ... los voy metiendo dentro del conector, sin aflojar la presión sobre el extremo de la camisa, vigilando que cada uno entre por su carril ... ... y después empujo desde un poco más atrás, hasta que los cables llegan a tope al final de los carriles, e inmediatamente ... ... sujetando el cable muy cerca del conector, apretando la camisa gris sobre los cables interiores, para que no se desplacen, meto el conector en la herramienta de crimpar ...
... a tope ... ... y cierro la herramienta, apretando fuertemente el mango. El conector ya está fijado al cable. Ahora compruebo que los cables siguen llegando hasta el final de los carriles (ver flecha morada), más allá de las cuchillas ... ... compruebo también por el otro lado: la flecha verde señala que la camisa gris está bien retenida por la uña de plástico transparente ...
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... hago otra comprobación por arriba: todos los cables llegan hasta el final, las cuchillas hacen conexión perfecta, atravesando el aislante. Ahora preparo los cables por el lado de la conexión cruzada: 1-blanco pareja de verde, 2-verde, 3-blanco pareja de naranja, 4-azul ... ... 5-blanco pareja de azul, 6-naranja, 7-blanco pareja de marrón, 8-marrón. Los corto alineados, sujetando el extremo ... ... también con una longitud de 14-15 mm. ... ... y repito las operaciones como con el otro conector. El cable está acabado Foto del conector RJ45 del cable cruzado del lado normal. Repaso de la numeración y conexión de cada cable. Foto del conector RJ45 del cable cruzado del lado cruzado. Repaso de la numeración y conexión de cada cable Foto de los dos conectores RJ-45 del cable cruzado. Ahora, si tengo un tester, para mayor seguridad, compruebo las conexiones (en este caso 0,5 ohmios, depende de la longitud del cable) ... ... 1 con 3 .. ... 2 con 6 ... ... 3 con 1 ... ... 4 con 4 ... ... 5 con 5 ... ... 6 con 2 ... ... 7 con 7 (sin foto), y 8 con 8. El cable se instaló después en conexión de dos PC en red LAN Ethernet y está funcionando.
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Posibles preguntas: - Pregunta: No tengo herramienta de crimpar ¿te parece razonable que crimpe a mano hilo a hilo presionando cada cuchilla con un destornillador plano finito cuya punta quepa hasta el fondo por las ranuras de la caja transparente del conector macho rj45? - Respuesta: Desgraciadamente NO. La operación de crimpar requiere herramienta especializada. Si crimpas a mano, el porcentaje de fallos que suele salir es muy alto (si eres capaz de hacer diez cables por este procedimiento y no falla ninguno durante dos años, yo diría que eres un joven superdotado). Te aconsejo que como alternativa utilices un adaptador o conector cruzado, o que uses rosetas y hagas el cruce en una de ellas. Es incluso preferible la chapuza de cortar el cable, hacer el cruce con empalmes de soldadura y aislar cada hilo a ser posible con tubo termorretráctil. - Pregunta: ¿qué tipo de cable tengo que usar para conectar el ordenador a un switch, hub, o router ADSL con función hub? - Respuesta: Un cable normal o directo. El cable normal o directo utp de red lan rj45 tiene los dos extremos iguales, como en esta foto de conexión directa de un cable utp a un conector RJ-45. El cable cruzado, que, insisto, tiene un solo extremo cruzado y el otro extremo directo solamente sirve para conectar dos ordenadores en red lan directamente el uno al otro sin ningún switch o hub por enmedio (o en aplicaciones profesionales, para conectar un equipo con otro, en el caso de que las conexiones "uplink" o "downlink" no se equipen cruzadas, lo que es muy frecuente. También puede ser necesario a nivel doméstico para conectar un switch o hub a un router ADSL, por ejemplo. En todos estos casos se debe consultar la documentación de los equipos). Ten en cuenta que para conectar 3 o más ordenadores en red necesitas un switch o hub, o que el router de ADSL tenga esta función con el número de conexiones RJ45 necesarias (un caso típico es el de un ordenador nuevo, uno viejo -que se usa normalmente para recibir el correo, para que los niños trasteen con antiguos juegos o emuladores, o para editar textos- y un ordenador portátil). Actualmente el mercado ha puesto ya el switch de 100 MHz. a un precio doméstico, y las tarjetas de red lan de 100 MHz. baratísimas. - Pregunta: He pensado que como en el futuro es posible que la conexión 100b-T4 reemplace a la 100b-TX, me voy a hacer el cable cruzado con los datos que indicas abajo, cruzando también los pares 4-5 y 7-8 ¿le ves algún inconveniente?. - Respuesta: Es difícil saber eso. Lo que sí tengo que reconocer es mi hostilidad a los cambios (tiendo a ser un poco mal pensado, quizás por la edad -nací en 1948-, e instintivamente pienso que los cambios están maquinados para sembrar confusión y sacarle dinero al usuario). Lo más probable es que te funcione bien, aunque si tienes la mala suerte de usar el cable en un equipo algo antiguo que use los pares 4-5 ó 7-8 para algún invento especial, pues te puedes volver tarumba. - Pregunta: ¿Me puedes decir qué diferencia hay entre los cables UTP, FTP y STP, y tu opinión sobre el uso de los cables FTP y/o STP en redes LAN Ethernet?. - Respuesta: UTP: Unshielded Twisted Pair: Cable de pares trenzados o retorcidos sin pantalla o blindaje. Es el más usado, y hasta la fecha, en entorno doméstico, casi el único, el tipo de 4 pares. Lo hay con hilos rígidos o flexibles. El trenzado está muy estudiado. Las categorías actuales más normales son Cat5 (que ya se está viendo bastante sustituída por la Cat5e), y Cat6, muy usada ya en entorno profesional y que se puede también encontrar en algunas tiendas (a mayor número, mejor respuesta en frecuencia, aunque cada cable y tipo de cada fabricante tiene sus datos técnicos específicos). FTP: Foiled Twisted Pair: Se suele llamar así a un cable como el UTP, pero con una pantalla o blindaje alrededor de todos los pares al mismo tiempo. Recomendado para ambientes con alto nivel de ruido eléctrico (centros de transformación cercanos, etc.). Usado casi exclusivamente en entorno profesional STP: Shielded Twisted Pair: Se suele llamar así a un cable como el FTP, pero con pantallas o blindajes individuales para cada par trenzado. Uso similar al FTP, con la diferencia de que este cable blinda unos pares
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con respecto a otros dentro del mismo cable. El conector tipo RJ45 para latiguillos FTP y STP también tiene apantallamiento. Algunos amigos han usado con éxito cables FTP y STP (e incluso UTP) para conectar el ordenador a la televisión: la impedancia característica de estos cables suele ser de 100 ohmios, no muy alejada de los 75 ohmios de video, y en algunos casos han hecho la conexión sin balunes (inductancias o transformadores de acoplamiento de impedancias) en ninguno de los dos extremos, con un resultado práctico que les ha parecido bueno.
OBSERVACIONES
- Las recomendaciones 100b-T4 y 1000b-T utilizan los pares 4-5 y 7-8 también cruzados, por lo que el cable aquí indicado no valdría. En estos casos, las conexiones de estos hilos serían: 4 al 7, 5 al 8, 7 al 4 y 8 al 5 (además de mantener la conexión cruzada básica de los hilos 1, 2, 3 y 6 aquí expuesta); el cable recomendado sería Cat5e o Cat6. Otros reportajes de este sitio web relacionados: - Conectar LAN y RDSI por un solo cable UTP de 4 pares
FUENTE: http://www.coloredhome.com/cable_cruzado/cable_cruzado0002.htm
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