IMPORTANT: Per accedir als fitxer de subversion: http://acacha.org/svn (sense password). Poc a poc s'aniran migrant els enllaços. Encara però funciona el subversion de la farga però no se sap fins quan... (usuari: prova i la paraula de pas 123456)

Contingut

Els medis de transmissió

  • Definició
    • Els mitjans de transmissió són el suport físic que facilita el transport de la informació.
      • Són un part fonamental de la comunicació de dades.
      • La qualitat de la transmissió dependrà de les seves característiques físiques, mecàniques, elèctriques i funcionals.
      • Poden ser sistemes de cablatge o sistemes sense fils.
      • Es calcula que aproximadament un 6% del total del cost d'una instal·lació es destina a cables.
      • En canvi es calcula que el 70% dels errors de xarxa són produïts per defectes en els cables.

Sistemes de cablejat metal·lics

La lley d'Ohm

  • La resistència (R mesurada en Ohms – Ω -) és l'oposició que troba un senyal elèctric durant el seu recorregut per un mitja de transmissió.
Lleyohm.jpg
  • Es calcula de la sgüent manera:
 R = V/I

Resistència vs Impedància:

  • Resistència: És un valor constant.
  • Impedància: És la funció que defineix el valor de la impedància segons la freqüència de la senyal que es transporta.


Aigua 4 baucells.png

El cable de coure

  • Principals característiques del coure.
    • El coure és el més barat.
    • Resistent a la corrosió (no s'oxida fàcilment).
    • Ductilitat. Es poden fer fils molt fins que no es trenquen fàcilment.
    • Mal·leabilitat. Es fàcil de donar forma i manipular.
Coure 4 baucells.png

Els parells de cables

Tema3 parellstrenats.jpg

Cables trenats: Els cables es creuen per fer-los més resistents a les interferències.

Cable UTP (Unshielded Twisted Pair)

  • No porta pantalla de protecció.
    • El cable UTP és més barat, senzill i fàcil d'instal·lar per què té major flexibilitat.

Cable STP (Shielded Twisted Pair)

  • Porten una pantalla de protecció que consisteix en un recobriment metàl·lic (similar al paper de plata).
    • El cable STP és menys flexible i a més cal connectar la pantalla a la presa de terra, fet que complica la seva instal·lació.
    • Els cables STP poden tenir pantalles a nivell de parells o a nivell del cable sencer.

Sistema americà de mesura de cables

  • El diàmetre o secció d'un cable és mesura segons els sistema americà AWG (American Wire Gauge).
    • Sistema numèric
      • 1 AWG= 1 polsada
      • 24 AWG= 1/24 polsades
Awg 1 baucells.png


Classificació per categories (Atenuació, Capacitat de la línia i impedància)

  • Cada categoria té unes característiques elèctriques diferents (atenuació, impedància, freqüència de treball, etc.).
    • Bàsicament, la categoria representa l'ampla de banda del cable.
Categories 1 baucells.png


Classificació per classes (Distàncies, ample de banda i aplicacions)

  • Cada classe especifica l'ample de banda obtingut per a distàncies concretes.
    • La longitud màxima dels cables de categoria 5 per a xarxes de 100Mbit/s és de 100m.
Classes 1 baucells.png
Classes 2 baucells.png

El cable coaxial

  • El cable coaxial és un cable format per dos conductors concèntrics.
  • Consta de quatre parts:
    • D. Nucli conductor de coure.
    • C. Aïllant plàstic.
    • B. Pantalla de coure trenada.
    • A. Coberta exterior.
Coaxial 2 baucells.png
  • Característiques
    • Velocitats: de 10 a 100Mbps o GB.
    • Cost: Una mica més car que parells de cables RJ-45.
    • Flexibilitat: Menys mal·leable que els parells de cable.
    • Longitud màxima: 185m. Millor que el parell de cables.
    • Interferències: Més robust a interferències (pantalla de coure).
    • Xarxes: Utilitzat en xarxes Ethernet 10Base2.
Coaxial 1 baucells.png

Sistemes de Fibra òptica

  • La fibra òptica permet la transmissió de senyals lluminoses.
  • La fibra òptica és el mitja de transmissió més utilitzat en transmissions llargues, de gran ample de banda i enllaços punt a punt.
  • Bàsicament s'utilitza en xarxes WAN o en els backbones (columnes vertebrals) de les xarxes LAN.
  • Transmissors de fibra òptica
    • La llum normal no és bona per a transmetre senyals (moltes freqüencies)
    • LED o díodes electroluminiscents (Light Emitting Diodes)
      • Més econòmics que els Laser
    • Laser (Light Amplification by Stimulating Emision Radiation)
      • Millors a distàncies llargues
      • Poden provocar lesions oculars
Tema3 fibraoptica.jpg


  • Components
    • Nucli de fibra òptica.
    • Revestiment.
    • Element intermedi (buffer).
    • Element de tracció.
    • Coberta exterior.
  • El nucli és l'element que transmet la llum (vidre).
    • El revestiment reflexa la llum de manera que evita que la llum surti del cable.
    • L'element de tracció esta fet normalment de Kevlar.

Avantatges

  • Són completament immunes a les interferències electromagnètiques.
  • Els seus límits teòrics estan en el 30THz.
  • Velocitats de transmissió entre 40 i 160Gbps.
  • Millor ample de banda i menor atenuació amb la distància.
  • Millor seguretat. No és tan fàcil punxar la línia.
  • Es poden millorar receptors i emissors sense necessitar de modificar el cablatge.
  • És més lleugera i resistent a la corrosió que el cable de coure.

Inconvenients

  • Més difícil d'instal·lar (personal altament qualificat).
  • Més difícil d'ampalmar.

Sistemes sense fils

Tema3 inalambric.jpg

Sistemes radio

  • Ona Curta: Velocitats de Mhz, Radio i Televisió.
  • Microones: Velocitats de Ghz, Telefonia mòbil.

Satel·lits artificials

  • Avantatges:
    • Velocitats de fins a 100Ghz
  • Inconvenients:
    • Molt car posar un satèl·lit en orbita.
    • Hi ha un retard notable.
    • GPS (Global Positioning System).
  • GPS:
    • Permet determinar en tot el món la posició d'una persona, un vehicle o una nau, amb una desviació de quatre metres.

Organitzacions i Especificacions

TIA/EIA-568-A i TIA/EIA-568-B

TIA vol dir (Industrian Association Telecomunications) és una associació d'Estats Units de més de 600 companyies.

EIA vol dir (Electronic Industran Aliance) és una associació de companyies electròniques i de alta tecnologia dels Estats Units.

IMPORTANT: L'estàndard TIA/EIA-568-B és que utilitzem per muntar els cables.
Tia eia 1 baucells.png

Dispositius de connexió de cables. Connectors

Connectors per a les comunicacions serie

La interfície RS-232

  • Utilitzada fa un temps per a ratolins, modems i altres dispositius.
  • Universal Serial Bus (USB). La interfície serie més utilitzada actualment.
Connector 5 baucells.png
Connector 6 baucells.png

Connectors per a les comunicacions paral·lel

  • S'utilitzen mol poc.
Connector 7 baucells.png

Connectors per a xarxes

Tema3 cablesiconectors.jpg


Tema3 connectors.jpg

RJ11, RJ12 i RJ45

Tema3 EsquemaconnexioRJ45.jpg

BNC

T coaxial

Altres elements de físics de la xarxa

  • Balums i transceptors
  • Rack
  • Latiguillos
  • Canaleta
  • Plaques de conectors i rosetas
Tema3 rack.jpg
Tema3 roseta.jpg
  • Macarró retrotràctil
  • Brides
  • Etiquetes identificatives

Connectors per a fibra òptica

Tema3 fibraopticas.jpg

NIC (Network Interface Card)

  • La targeta de xarxa és el pont d'enllaç entre el sistema operatiu i el accés al medi de transmissió (ja sigui aquest un cable o un sistema sense fils).
    • Dispositiu que treballa als nivell baixos d'OSI (capa 1 física i capa 2 d'enllaç).
    • Cada interfície de xarxa té una adreça MAC única.
      • La MAC permet adreçar i identificar de forma unívoca les targetes de xarxa.
      • La MAC és un identificador de 48 bits amb dos parts:
        • Id del venedor: 00:0D:88
        • Id de la targeta de xarxa: 19:D2:A2
      • Cal tenir en compte que hi han targetes de xarxa amb més d'una interfície de xarxa (i per tant amb més d'una MAC).
Tema3 NICPCMCIA.jpg

OUI

  • Organizationally Unique Identifier (OUI) i està regulat per l'IEEE.

ifconfig

  • La comanda UNIX ifconfig (de interface configurator, configurador d'interfícies) serveix per configurar i controlar interfícies de xarxa TCP/IP des de la línia de comandes. L'ifconfig va apareixer originalment el el 4.2BSD com a part de la suite TCP/IP.
    • La "inet address" és la direcció que tenim.
    • El Bcast significa broadcast de xarxa.
    • La màscara que etem fent servir.
    • En IPv6 són xifres exadecimals.
    • El UP/DOWN vol dir que està funcionant o parada.
    • El RX són els paquets rebuts.
    • El TX són els paquets enviats.
    • Al "Collitions" podem visualitzar les colisions de la xarxa.
    • Al "txqueuelen" paquets pendents d'entrar.


Ifconfig 10 baucells.png


  • Per a poder visualitzar totes les interficies de xarxa que tenim s'utilitza la comanda següent:
ifconfig -a
  • Comprovar el link cada 1 segon:
watch -n 1 ifconfig ethx


Ifconfig 9 baucells.png


Ranures de connexió

  • Tipus de ranures de connexió:
    • ISA (Industry Standard Architecture)
    • Creat al 1981. Ja no s'utilitza en sistemes nous
    • PCI (Peripheral Component Interconnect)
    • El més utilitzat actualment
    • Targeta ISA (1990) amb connectors coaxial i RJ-45
    • PCI-E: Nou bus PCI
    • PCMCIA: Utilitzat en ordinadors portàtils
    • USB: Només recomanat si no hi ha un altre opció


Connector 15 baucells.png


  • La comanda lspci localitza tots els dispositius connectats al bus pci:
lspci

Ethernet. IEE 802

Introducció

  • Ethernet és la tecnologia més utilitzada en xarxes LAN.
  • Ethernet ha anat evolucionant i adaptant-se a les noves tecnologies.
    • Al 1973 les velocitats eren de 3Mbps
    • Actualment es treballa amb velocitats de 10 Gbps
    • Però el protocol és el mateix.

Tipus de xarxes Ethernet

  • Tipus de xarxes Ethernet:
Xarxes ethernet 1 baucells.png

Noms Ethernet:

  • Ethernet:
  • Fast Ethernet:
  • Gigabit Ethernet:
  • 10 gigabit Ethernet:

Nivell físic a Ethernet

Tema3 voltatgeEthernet.jpg

802.2: Capa LLC (Logical Link Control). Interfície comuna entre el nivell de xarxa i la família de protocols.

La resta de protocols defineixen elnivell físic i el subnivell MAC.

Els tres nivells d'ethernet són:

Nvl ethernet dlrh.png


Codificació Manchester Diferencial

  • Voltatge de l'1 lògic:
  • Voltatge del 0 lògic:
  • Canal inactiu:

Nivell d'enllaç

Sub-nivell MAC

Conceptes:

  • Segment de xarxa:
  • Domini de col·lisió:

Protocols Aloha i CSMA/CD. Col·lisions

Tema3 collisions ethernet.jpg

Sub-nivell LLC

La trama Ethernet

Tema3 tramaEthernet.jpg

  • Preàmbul: 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010
  • Indica l'inici de la trama. Sincronització
  • Inici: Adreça MAC origen de la trama
  • Adreça destí: 00:30:1B:B7:CD:B6
  • Adreça Origen: 00:30:1B:FA:C4:36
  • Longitud:
  • Dades: Contingut de la trama. Dades de nivell 3
  • Relleno:
  • CRC.

Protocol ARP

Instal·lació d'una xarxa

Tema3 fluxeTreballInstalacioXarxa.jpg

El projecte d'instal·lació

  • Instal·lació de les tomes de corrent
  • Instal·lació de rosetes i jacks
  • Desplegament dels cables
  • Conectorització dels cables als patch panels
  • Test dels cables
  • Etiquetat i documentació dels cables
  • Instal.lació dels adaptadors de xarxa (NICs)
  • Configuració del sistema operatiu/programari.

Elements de la instal·lació

  • Armaris i canaletes
  • Sostres i terres fals
  • Instal·lació elèctrica
    • SAIS
  • Connectivitat
    • Patch Panel
    • "Latiguillo"
    • Rosetes RJ-45

Tema3 Conexions rosetes.jpg

  • CPD (Centro de proceso de datos)

El cablejat estructurat

Definició

  • És un sistema de cablatge dissenyat amb una jerarquia lògica que adapta tot el cablatge existent i el futur en un únic sistema, de manera que, correctament dissenyat i instal·lat en edificis, cobreix totes les necessitats de connectivitat dels seus usuaris durant un llarg període de temps.
  • Entre les característiques generals d’un sistema de cablatge estructurat destaquen les següents:
    • Flexibilitat. La possibilitat d’ubicar serveis futurs. Només es configuren les connexions de l’enllaç particular. Per aconseguir-ho cal:
      • Preveure més punts de treball dels necessaris per a l’activitat planificada.
      • Preveure la utilització indistinta dels punts de treball.
      • Dissenyar l’estructura de manera que pugui suportar fàcilment noves tecnologies.
    • Modularitat. Disseny independent en allò que sigui possible de la naturalesa i la tecnologia dels sistemes que es volen connectar, així com de la topologia utilitzada en l’estructura.
    • Cost. No instal·lar cablatge estructurat fa que els costos augmentin constantment en el moment de fer actualitzacions:
      • Ampliació del cablatge per suportar nous serveis.
      • Canvis en l’estructuració existent.
      • La localització i correcció d’avaries se simplifica, ja que els problemes es poden detectar de manera centralitzada.
      • Temps i recursos humans utilitzats.


Esquema del "Par trenzado"

Par trenzado 1 baucells.png

Estàndards

Estandard 1 baucells.png


Descripció del sistema

  • Per a l’estudi del cablatge estructurat,4 la norma EIA/TIA-568 descriu els sis subsistemes següents:
    • Sala d’equipament (ER)
    • Cablatge vertical (Backbone)
    • Sales o armaris de telecomunicacions (TR)
    • Cablatge horitzontal
    • Àrea de treball (WA)
Esquema tele baucells.png

Instal·lacions d’escomesa (EF: Entrance Facility)

  • Es defineix com l’espai per on “entren” els serveis de telecomunicacions a l’edifici.
  • Pot contenir les instal·lacions d’escomesa de la xarxa pública, així com equipaments de telecomunicacions.
  • Hauria d’ubicar-se a prop de les instal·lacions del cablatge vertical.
  • Si hi ha enllaços entre diferents edificis, els extrems d’aquests enllaços haurien d’acabar en aquesta sala.

Sala d’equipament (ER: Equipment Room)

  • Es defineix com l’espai on resideixen els equipaments de telecomunicacions comuns a tot l’edifici (servidors centrals, centrals de vídeo, etc.).
  • Només s’admeten equipaments relacionats directament amb els sistemes de comunicacions.

Cablatge vertical (Backbone)

  • El cablatge vertical proporciona la interconnexió entre les sales o armaris de telecomunicacions, sala d’equipament i instal·lacions d’escomesa. Consisteix en les canalitzacions, els cables verticals, interconnexions intermèdies i principals, terminacions mecàniques i cables de patch o ponts, utilitzats per a interconnexions de vertical a vertical.
  • Es divideixen en:
  • Canalitzacions entre edificis.
    • Vinculen les sales d’escomesa dels diferents edificis.
    • Aquestes canalitzacions poden ser:
      • Subterrànies
        • Han de tenir un mínim de 100 mm de diàmetre.
        • No poden tenir més de dos angles de 90 graus.
      • Directament soterrades
      • Aèries
      • Dins de túnels
  • Canalitzacions dins l’edifici:
    • Vinculen la sala d’escomesa amb la sala d’equipaments i aquesta amb els armaris de telecomunicacions.
    • Canalitzacions verticals i horitzontals:
      • Vinculen sales del mateix pis o de diferents plantes.
      • No es poden fer servir conductes d’ascensors.
    • Les canalitzacions o canals poden ser:
      • Ductes
      • Safates

Sales o armaris de telecomunicacions (TR: Telecommunications Room)

  • És l’espai que actua com a punt de transició entre el cablatge vertical i les canalitzacions horitzontals.
  • Aquests armaris poden contenir equipaments de comunicacions, de control i terminacions de cables per poder fer interconnexions.
  • La seva ubicació ha de ser tan propera com sigui possible a l’àrea que atén.
  • Es recomana un mínim d’un armari de telecomunicacions per pis.

El cablatge horitzontal

  • El sistema de cablatge horitzontal comprèn des de la presa de corrent de telecomunicacions (informació) de l’àrea de treball fins al closet de telecomunicacions i consisteix en el següent:
  • Cablatge horitzontal
    • Sortida de telecomunicacions
    • Terminacions de cable
    • Interconnexions
  • S’han de fer les consideracions següents:
    • El cablatge horitzontal ha de tenir una topologia d’estrella.
    • No podrà contenir més d’un punt de transició.
    • No s’han de permetre derivacions i empalmaments.
    • Quan es requereixin components elèctrics d’aplicació específica, no s’integraran dins la instal·lació del cablatge horitzontal.


Horitzontal 1 baucells.png

Àrea de treball (WA)

  • Els components de l’àrea de treball abasten des de la sortida d’informació fins a l’equipament d’estació. El cablatge de l’àrea de treball està dissenyat de manera que sigui senzilla la interconnexió, i que els canvis, augments i moviments es puguin dur a terme de manera còmoda.
    • Components de l’àrea de treball:
      • Cables de patch
      • Cables provisionals
      • Adaptadors

Organització

  • L’organització d’un sistema de cablatge estructurat respon a un conjunt d’elements funcionals bàsics, que a la vegada s’agrupen en una sèrie de subsistemes de cablatge estructurat. Aquest subsistemes responen a una estructura jerarquitzada en estrella i són tres:
    • Subsistema de campus
    • Subsistema vertical o troncal
    • Subsistema horitzontal
Arbre lan 1 baucells.png


-------------------------------------------
-------------------------------------------
Lan 1 baucells backbone.png

Cablatge del lloc de treball

  • Inclou tots els elements necessaris per a la connexió d’un equipament terminal al lloc de treball amb la roseta de servei (punt d’accés a la xarxa): tirantets de lloc de treball, filtres d’adaptació d’impedàncies, altres adaptadors, etc.
Lan horitzontal 1 baucells.png

Categories i classes

Categories

  • Una categoria és el grau de qualitat, en relació amb les seves prestacions per a la transmissió, que presenten de manera independent els cables balancejats, els taulers i els connectors utilitzats en un sistema de cablatge estructurat.

Classes d’enllaços i canals

  • Un enllaç permanent és el conjunt format per cada segment instal·lat de cable amb les seves terminacions o connectors als seus dos extrems, i que pertany a un subsistema de cablatge (horitzontal, vertical o de campus).
  • Un enllaç és el conjunt format per un enllaç permanent més els tirantets d’interconnexió cap a altres subsistemes.
  • Un canal és el conjunt format per un enllaç més els tirantets d’interconnexió cap als equipaments actius o terminals d’usuari.


Enllaç 1 baucells cablatge.png


Classificació dels enllaços i els canals

Classes cables 1 baucells.png

Llargades màximes de canals i enllaços permanents

Classes cable 2 baucells.png

Network Interface Card

  • Per a poder mirar les targetes de xarxa que tenim (PCI).
[email protected]:~$ lspci
00:00.0 Host bridge: Intel Corporation 82G33/G31/P35/P31 Express DRAM Controller (rev 10)
00:02.0 VGA compatible controller: Intel Corporation 82G33/G31 Express Integrated Graphics Controller (rev 10)
00:1b.0 Audio device: Intel Corporation N10/ICH 7 Family High Definition Audio Controller (rev 01)
00:1c.0 PCI bridge: Intel Corporation N10/ICH 7 Family PCI Express Port 1 (rev 01)
00:1c.1 PCI bridge: Intel Corporation N10/ICH 7 Family PCI Express Port 2 (rev 01)
00:1d.0 USB Controller: Intel Corporation N10/ICH 7 Family USB UHCI Controller #1 (rev 01)
00:1d.1 USB Controller: Intel Corporation N10/ICH 7 Family USB UHCI Controller #2 (rev 01)
00:1d.2 USB Controller: Intel Corporation N10/ICH 7 Family USB UHCI Controller #3 (rev 01)
00:1d.3 USB Controller: Intel Corporation N10/ICH 7 Family USB UHCI Controller #4 (rev 01)
00:1d.7 USB Controller: Intel Corporation N10/ICH 7 Family USB2 EHCI Controller (rev 01)
00:1e.0 PCI bridge: Intel Corporation 82801 PCI Bridge (rev e1)
00:1f.0 ISA bridge: Intel Corporation 82801GH (ICH7DH) LPC Interface Bridge (rev 01)
00:1f.1 IDE interface: Intel Corporation 82801G (ICH7 Family) IDE Controller (rev 01)
00:1f.2 IDE interface: Intel Corporation N10/ICH7 Family SATA IDE Controller (rev 01)
00:1f.3 SMBus: Intel Corporation N10/ICH 7 Family SMBus Controller (rev 01)
02:00.0 Ethernet controller: Realtek Semiconductor Co., Ltd. RTL8111/8168B PCI Express Gigabit Ethernet controller (rev 03)
[email protected]:~$ 
  • Per a poder veure-ho molt mes detalladament.
lspci -v -nn
  • Un altre programa per veure els detalls del nostre hardware es el "Device Manager"
sudo apt-get install gnome-device-manager
  • Els controladors poden estar instal·lats al SO o inicialitzar-se quant s'inicia un programa.
    • Amb la comanda "modprobe" es poden activar controladors.

Comanda "ethtool eth0"

  • Serveis per mirar el link de la nostra targeta de xarxa.
sudo ethtool eth0
 [email protected]:~$ sudo ethtool eth0
 
 Settings for eth0:
	Supported ports: [ TP MII ]
	Supported link modes:   10baseT/Half 10baseT/Full 
	                        100baseT/Half 100baseT/Full 
	                        1000baseT/Half 1000baseT/Full 
	Supports auto-negotiation: Yes
	Advertised link modes:  10baseT/Half 10baseT/Full 
	                        100baseT/Half 100baseT/Full 
	                        1000baseT/Half 1000baseT/Full 
	Link partner advertised auto-negotiation: Yes
	Speed: 1000Mb/s
	Duplex: Full
	Port: MII
	PHYAD: 0
	Transceiver: internal
	Auto-negotiation: on
	Supports Wake-on: pumbg
	Wake-on: g
	Current message level: 0x00000033 (51)
			       drv probe ifdown ifup
	Link detected: yes
  • Advertised link modes: Els diferents tipus de ethernet que suporta la targeta de xarxa.
  1. Primer la velocitat.
  2. És la forma de compartir la informació.
  3. Suporta només una connexió a l'hora o més.
  • Supports auto-negotiation: És la velocitat que "pacten" les targetes de xarxa per a treballar.
  • Speed: Velocitat a la que treballem.
  • Supports Wake-on: Permet iniciar un ordinador des de la xarxa.
  • Wake-on g: Paquet concret per a que s'inicie l'ordinador.

Vegeu també

Llocs interns

Locate

Creació de cables UTP amb connectors RJ-45

Kernel

WOL