Medios de Red de la Capa Física

Analizamos brevemente los medios de red de la Capa Física. El cableado de cobre, UTP, fibra óptica y los medios inalámbricos.

¡Bienvenido!: Este tema forma parte del Capítulo 4 del curso de Cisco CCNA 1, para un mejor seguimiento del curso puede ir a la sección CCNA 1 para guiarse del índice.

Como mencionamos anteriormente, existen tres formatos básicos de medios de red: cable de cobre, cable de fibra óptica y la conexión inalámbrica. Ahora pasamos a detallar cada uno de ellos.

1. Cable de cobre

Las redes utilizan medios de cobre porque son económicos y fáciles de instalar, y tienen baja resistencia a la corriente eléctrica. Sin embargo, los medios de cobre se ven limitados por la distancia y la interferencia de señales como por ejemplo:

  • Interferencia electromagnética (EMI) o interferencia de radiofrecuencia (RFI): Las posibles fuentes de EMI y RFI incluyen las ondas de radio y dispositivos electromagnéticos como las luces fluorescentes o los motores eléctricos.
  • Crosstalk: se trata de una perturbación causada por los campos eléctricos o magnéticos de una señal de un hilo a la señal de un hilo adyacente.

Para contrarrestar los efectos negativos de la EMI y la RFI, algunos tipos de cables de cobre se empaquetan con un blindaje metálico y requieren una conexión a tierra adecuada.

Dentro de los medios de cobre existen tres tipos principales de medios de cobre que se utilizan en las redes:

  • Par trenzado no blindado (UTP)
  • Par trenzado blindado (STP)
  • Coaxial

1.1. Cable de par trenzado no blindado (UTP)

El cableado UTP, se utiliza para interconectar hosts de red con dispositivos intermediarios de red, como switches y routers.

Cable de par trenzado no blindado (UTP)

Cable de par trenzado no blindado (UTP)

En las redes LAN, el cable UTP consta de cuatro pares de hilos codificados por colores que están trenzados entre sí y recubiertos con un revestimiento de plástico flexible que los protege contra daños físicos menores. El trenzado de los hilos ayuda a proteger contra las interferencias de señales de otros hilos.

Tipos de cables UTP:

Según las diferentes situaciones, es posible que los cables UTP necesiten armarse según las diferentes convenciones para los cableados.

  • Cable directo de Ethernet: Por lo general, se utiliza para interconectar un host con un switch y un switch con un router.
  • Cable cruzado Ethernet: cable utilizado para interconectar dispositivos similares. Por ejemplo, switch a un switch, un host a un host o un router a un router.
  • Cable de consola: cable exclusivo de Cisco utilizado para conectar una estación de trabajo a un puerto de consola de un router o de un switch.
Diagrama de Pines de Cables

Diagrama de Pines de Cables

1.2. Cable de par trenzado blindado (STP)

El par trenzado blindado (STP) proporciona una mejor protección contra ruido que el cableado UTP. Sin embargo, en comparación con el cable UTP, el cable STP es mucho más costoso y difícil de instalar. Al igual que el cable UTP, el STP utiliza un conector RJ-45.

Cable de par trenzado blindado (STP)

Cable de par trenzado blindado (STP)

El cable STP combina las técnicas de blindaje para contrarrestar la EMI y la RFI, y el trenzado de hilos para contrarrestar el crosstalk. Para obtener los máximos beneficios del blindaje, los cables STP se terminan con conectores de datos STP blindados especiales. Si el cable no se conecta a tierra correctamente, el blindaje puede actuar como antena y captar señales no deseadas.

1.3. Cable coaxial

El cable coaxial, coaxcable o coax obtiene su nombre del hecho de que hay dos conductores que comparten el mismo eje (dos conductores concéntricos).

Cable coaxial

Cable coaxial

Si bien el cable UTP esencialmente reemplazó al cable coaxial en las instalaciones de Ethernet modernas, el diseño del cable coaxial se adaptó para las instalaciones inalámbricas y las instalaciones de Internet por cable.

2. Cable de fibra óptica

En la actualidad, el cableado de fibra óptica se utiliza en cuatro tipos de industrias:


  • Redes empresariales: la fibra óptica se utiliza para aplicaciones de cableado troncal y para la interconexión de dispositivos de infraestructura.
  • Fibre-to-the-Home (FTTH): la fibra hasta el hogar se utiliza para proporcionar servicios de banda ancha siempre activos a hogares y pequeñas empresas.
  • Redes de largo alcance: los proveedores de servicios las utilizan para conectar países y ciudades.
  • Redes por cable submarinas: se utilizan para proporcionar soluciones confiables de alta velocidad y alta capacidad que puedan subsistir en entornos submarinos adversos por distancias transoceánicas.

Entre las propiedades del cableado de fibra óptica se destaca:

  • Transmite datos a través de mayores distancias y a anchos de banda mayores que cualquier otro medio de red
  • Transmite señales con menos atenuación y es totalmente inmune EMI y RFI.
  • Hilos de fibra de vidrio flexibles pero finos extremadamente delgado y transparente de vidrio muy puro, no mucho más grueso que un cabello humano.
  • Los bits se codifican en la fibra como impulsos de luz. El cable de fibra óptica actúa como una guía de ondas, o una “tubería de luz”, para transmitir la luz entre los dos extremos con una pérdida mínima de la señal.

2.1 Tipos de de cables de fibra óptica

Los tipos de medios de fibra óptica son los siguientes:

  • Fibra óptica monomodo (SMF): consta de un núcleo muy pequeño y emplea tecnología láser costosa para enviar un único haz de luz, como se muestra en la figura 1. Se usa mucho en situaciones de larga distancia que abarcan cientos de kilómetros, como aplicaciones de TV por cable y telefonía de larga distancia.
  • Fibra óptica multimodo (MMF): consta de un núcleo más grande y utiliza emisores LED para enviar pulsos de luz. En particular, la luz de un LED ingresa a la fibra multimodo en diferentes ángulos, como se muestra en la figura 2. Se usa mucho en las redes LAN, debido a que se puede alimentar mediante LED de bajo costo. Proporciona un ancho de banda de hasta 10 Gbps a través de longitudes de enlace de hasta 550 m.

Una de las diferencias destacadas entre la fibra óptica multimodo y monomodo es la cantidad de dispersión, la cual se refiere a la extensión de los pulsos de luz con el tiempo. Cuanta más dispersión existe, mayor es la pérdida de potencia de la señal

3. Medios inalámbricos

Estas comunicaciones de datos se realizan mediante frecuencias de radio y de microondas. La tecnología inalámbrica es importante en las siguientes áreas:

  • Área de cobertura: existen determinados materiales de construcción utilizados en edificios y estructuras, además del terreno local, que limitan la cobertura efectiva.
  • Interferencia: puede verse afectada por dispositivos comunes como teléfonos inalámbricos domésticos, algunos tipos de luces fluorescentes, hornos de microondas y otras comunicaciones inalámbricas.
  • Seguridad: dispositivos y usuarios sin autorización para acceder a la red pueden obtener acceso a la transmisión.
  • Medio compartido: WLAN opera en half-duplex, lo que significa que solo un dispositivo puede enviar o recibir a la vez. El medio inalámbrico se comparte entre todos los usuarios inalámbricos. Cuantos más usuarios necesiten acceso a la WLAN de forma simultánea, cada uno obtendrá menos ancho de banda

3.1. Tipos de medios inalámbricos

  • Wi-Fi (Estándar IEEE 802.11): Tecnologías de red inalámbrica (WLAN) utiliza un protocolo por contención denominado acceso múltiple por detección de portadora con prevención de colisiones (CSMA/CA)
  • Bluetooth (Estándar IEEE 802.15): Estándar de red de área personal inalámbrica (WPAN) utiliza un proceso de emparejamiento de dispositivos entre una distancia de 1-100 metros.
  • Wi-Max (Estándar IEEE 802.16): Conocida como Interoperabilidad mundial para el acceso por microondas (WiMax). Utiliza una topología punto a multipunto para proporcionar acceso de banda ancha inalámbrico.

3.2. LAN inalámbrica

En general, una LAN inalámbrica requiere los siguientes dispositivos de red:

  • Punto de acceso inalámbrico (AP): concentra las señales inalámbricas de los usuarios y se conecta a la infraestructura de red existente basada en cobre, como Ethernet. Los routers inalámbricos domésticos y de pequeñas empresas integran las funciones de un router, un switch y un punto de acceso en un solo dispositivo.
  • Adaptadores NIC inalámbricos: proporcionan capacidad de comunicación inalámbrica a cada host de la red.

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