Fundamentos de Redes: Transmisión, Medios Físicos y Capa de Enlace

Tipos de Transmisión de Datos

Asíncrona: Las señales de datos se transmiten sin una señal de reloj asociada. El espacio de tiempo entre los caracteres o bloques de datos puede tener una duración arbitraria, lo que significa que dicho espacio no está estandarizado.

Síncrona: Las señales de datos se envían junto con una señal de reloj que se produce a intervalos de tiempo uniformemente espaciados (tiempo de bit).

Medios Físicos de Red

Cables de Cobre

Uno de los medios más antiguos y utilizados para la comunicación. Existen dos fuentes principales de interferencia:

• EMI (Interferencia Electromagnética): Perturbación causada por campos electromagnéticos externos.
• RFI (Interferencia de Radiofrecuencia): Perturbación causada por ondas de radio.

Estas pueden distorsionar y corromper las señales de datos que transportan los medios de cobre.

Otra fuente de perturbación es la Diafonía: Es una perturbación causada por los campos eléctricos o magnéticos de una señal de un hilo en la señal de un hilo adyacente. En circuitos telefónicos puede provocar que se escuche otra conversación de otro circuito.

Tipos de Cables de Cobre

UTP (Cable Trenzado No Apantallado): Es el medio más común, se utiliza para interconectar hosts con dispositivos intermediarios de red.

• Ethernet Recto: El más común, interconecta host con switch.
• Ethernet Cruzado: Poco común, interconecta dispositivos similares (ej. switch con switch, host con host).
• Cable Consola: Utilizado para conectarse al puerto de consola de un router o switch.

STP (Cable Trenzado Apantallado): Proporciona mejor protección contra interferencias, es más caro y difícil de instalar. Se usa para contrarrestar las interferencias EMI y RFI.

Cable Coaxial

Dos conductores que tienen el mismo eje, capaz de transmitir en una dirección, utilizado comúnmente para televisión por cable.

Cableado de Fibra Óptica

Interconecta dispositivos de red de infraestructura, permite la transmisión de datos a través de distancias más grandes y anchos de banda mayores que cualquier otro medio de red.

Tipos de Fibra Óptica

Monomodo: Consta de un núcleo muy pequeño y emplea tecnología láser para enviar un haz de luz. Se usa en situaciones de larga distancia (kilómetros). Color típico: amarillo.

Multimodo: Núcleo más grande y utiliza emisores LED para enviar pulsos luminosos. La distancia de emisión en longitud es más baja que el monomodo, de unos 550 metros aproximadamente. Color típico: naranja.

Conectores de Fibra Óptica

Punta Recta (ST): Utilizado para fibra monomodo y multimodo.

Conector Suscriptor (SC): Se denomina conector estándar. Utiliza mecanismo de inserción/extracción para asegurar una inserción correcta.

Conector Lucent (LC): Denominado conector pequeño, cada vez con mayor popularidad debido a su tamaño reducido, compatible con monomodo y multimodo.

Comparativa: Fibra Óptica vs. Cobre

• Ancho de Banda: Mayor en fibra que en cobre.
• Distancia: Relativamente más alta en fibra que en cobre.
• Inmunidad a EMI y RFI: Alta en fibra óptica, baja en cobre.
• Inmunidad a Daños Eléctricos: Alta en fibra, baja en cobre.
• Coste: Menor en cobre que en fibra.
• Habilidad de Instalación: Cobre (más fácil), Fibra (más compleja).
• Precauciones de Seguridad: Cobre (menos), Fibra (más, por el láser).

Capa de Enlace de Datos

Subcapas de Enlace de Datos

La capa de enlace de datos se divide en dos subcapas:

Control de Enlace Lógico (LLC): Esta subcapa define el proceso de software que proporciona servicios a los protocolos de la capa de red. Incluye información que identifica qué protocolo de capa de red se utiliza para la trama. Permite que varios protocolos utilicen la misma interfaz y los mismos medios de red.

Control de Acceso al Medio (MAC): Esta capa inferior define los procesos de acceso al medio que realiza el hardware. Proporciona direccionamiento de la capa de enlace y la delimitación de los datos de acuerdo con los requisitos de señalización física del medio y del tipo de protocolo de la capa de enlace de datos en uso.

Estructura de la Trama de la Capa de Enlace

Una trama de la capa de enlace generalmente consta de tres partes básicas:

• Cabecera: Contiene información de control, como la de direccionamiento, y se sitúa al principio de la PDU (Unidad de Datos del Protocolo).
• Datos: Contiene la cabecera IP, la cabecera de la capa de transporte y los datos de la aplicación.
• Cola: Contiene información de control para la detección de errores y se añade al final de la PDU.