Pequeño manual de las redes

por Nestor Camilo.

Como? Arcnet no es la solución a todos los problemas de conectar máquinas?

Parece que no, a esta altura del campeonato hay mas de 10 alternativas para unir equipos en una red, algunas mas comunes que otras, y todas con características que las hacen apropiadas para distintos casos. Vamos a examinar alguna de ellas, tratando de no caer en un enfoque demasiado técnico, haciendo una apertura tanto por su medio físico como lógico, desde las mas comunes a las mas sofisticadas:

Ethernet, protocolo basado sobre el concepto de escuchar si no hay transmisión en el cable y solo transmitir en este caso (CSMA/CD o sea Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection), a una velocidad de 10 Megabits por segundo (Mbps), del cual conocemos varias aplicaciones sobre distintos medios. La nomenclatura oficial es 10BaseX, donde 10 significa que la velocidad de transmisión es de 10 Mbps, Base que significa que la transmisión es sobre banda base y X que indica sobre que medio se efectúa la transmisión y habitualmente se lo relaciona con la distancia máxima entre puntos, por ej. 2 que implica coaxil con una distancia máxima entre terminadores que es de 180 metros (casi 200). A continuación vemos las distintas variantes de conexión sobre Ethernet:

Coaxil fino, CheaperNet o 10Base2: Es el tendido mas común, con un cable coaxil que va desde equipo a equipo, formando una línea física, con terminadores en sus extremos. Es bastante económico por no necesitar de nada mas que las placas y los cables y su mayor contra esta en que basta que haya un problema en una de las conexiones para que toda la rama tenga problema. Las placas cuestan entre 40 y 300 U$S. Se utiliza un conector llamado T que une dos cables coaxiles y el conector de la placa. La T tiene que estar junto a la máquina, ya que es común ver instalaciones de 3 o 4 equipos donde se utiliza otro tramo de coaxil entre la T y la máquina. Esto empieza a fallar cuando se le agrega otra estación debido a que aumentan las colisiones.

Unshielded Twisted Pair, UTP o 10BaseT: Es el tendido que más se esta usando en este momento, debido a su alto grado de seguridad ante fallas en un cable, ya que si bien es una topología bus lógicamente, se implementa físicamente como una estrella, con centro en un concentrador o Hub que se encarga de repetir las señales a todas los equipos que se conectan a el. La distancia máxima entre un Hub y el equipo conectado a el es de 100 metros. Unos años atrás solo se lo usaba en instalaciones criticas, debido a un alto costo de los hubs mas el costo diferencial en las placas. Hoy incide bastante poco el costo del hub (entre 50 y 100 U$S por port o boca de conexión) y las placas cuestan lo mismo o menos por una cuestión de volumen. También existen placas combo, que tienen salida coaxil y TP, lo que permite migrar de instalación o conectarse en distintas áreas de la empresa sin tener que cambiar de placa. Los cables utilizados se dividen de acuerdo a su categoría, siendo los de tipo 3 los mas baratos que cumplen bien su función y los tipo 5 aptos para tecnologías mas avanzadas hasta 100 Mbps. Los hubs se pueden agrupar como inteligentes o administrables y no inteligentes. Los inteligentes contienen una CPU que les permite mantener estadísticas de uso, deshabilitar un port, avisar de una falla, habilitar un camino alternativo ante la falla de un vinculo o algunas funciones de monitoreo y configuración. Otra característica es la forma de unión entre hubs, que puede permitir integrar uno inteligente con uno o mas no inteligentes y que se vean como uno solo inteligente del total de bocas. El cable UTP es similar al cable telefónico y es común que en las nuevas construcciones ya existan y sean utilizables. El conductor termina en un conector RJ45, similar a su par telefónico pero con 8 hilos de los cuales solo se usan 4 hilos (2 pares).

Coaxil grueso o 10Base5: fue la primera implementación de Ethernet, sobre un cable grueso y muy difícil de manipular, sus características principales son su máxima distancia de 500 metros. La forma de conexión es similar al coaxil fino, con la diferencia que desde el cable principal puede ir una desviación de hasta 2 metros hacia la máquina y el conector por el que se ingresa es el AUI.

Ethernet sobre fibra, 10BaseFOIRL o 10BaseFL: Son implementaciones similares a 10BaseT en su topología estrella y su necesidad de hubs, la única diferencia es el medio de enlace, que en ves de ser alambre es una fibra óptica que permite una distancia máxima de 2 kilómetros. Este tipo de conexiones son mas utilizados para unir dos edificios que para llegar desde un hub a varios equipos, debido a que la fibra es inmune a los ruidos eléctricos (rayos y otras yerbas) y también elimina el problema de la tierra común entre dos edificios. En el caso de conexión de dos instalaciones, es muy común ver que la fibra se conecta a un transceiver que convierte la señal lumínica a eléctrica y que esta ingresa luego a la placa de red o al hub a través de un port AUI, disponible en la mayoría de las placas Ethernet. Hay placas y hubs específicos que cuestan entre un 10 a un 100% mas que los de 10baseT. Es bastante común que un Hub de 10BaseT traiga un modulo opcional para fibra, que cuesta entre de 200 a 400 U$S. Si decidimos utilizar un transceiver nos costará entre 200 y 400 U$S.

Fast Ethernet, 100 Mbps Ethernet, 100BaseT, 100BaseX o 100VG-AnyLAN: Hace muy poco que se finalizo el estándar y todavía no hay productos en la calle que cumplan las normas. Se dividieron en dos : Una llamada 100VG-AnyLAN impulsada por HP y AT&T que puede utilizar cable categoría 3 pero necesita 4 pares en vez de los 2 necesarios en 10BaseT y no utiliza CSMA/CD.

Otra llamada 100Base-X que utiliza cable categoría 5 sobre 2 pares o STP o Fibra y es impulsada por Fast Ethernet alliance, un grupo compuesto por mas de 40 empresas, entre ellas Intel, SynOptics, 3Com y SMC. También produjeron un estándar llamado 4T+ que permitirá correr sobre cableado categoría 3 con 4 pares.

Se estima que para fin de año ya van a estar disponibles las placas y hubs. Hay algunos fabricantes, como Intel , que ya anunciaron placas 10/100 que detectarían a que tipo de hub están conectadas y trabajarían a la velocidad apropiada. Hoy ya existen algunos productos pero son todos pre estándar, lo cual puede comprometer su compatibilidad.

Token Ring: Este es un protocolo donde los paquetes se agregan a un token o mensaje que va circulando por el anillo o Ring y que permite que no halla colisiones. Fue muy impulsado por IBM desde el comienzo, cuando era el único proveedor de placas y hubs y actualmente se lo considera muy apropiado cuando se necesita poder determinar el máximo tiempo entre envíos de paquetes, tarea critica en operaciones del tipo Tiempo Real en fabricas o máquinas herramientas. Hay 2 variantes de velocidad, a 4 Mbps, que es la velocidad original y a 16 Mbps. Si bien lógicamente es un anillo, físicamente es una estrella cuyo centro es el concentrador o hub que es el que contiene el anillo. El cableado originalmente pedido era Shielded Twisted Pair o STP pero actualmente también se suele utilizar UTP como mínimo de categoría 4. El costo de las placas esta entre 250 y 800 U$S

ArcNet: Fue uno de los primeros esquemas de conexionado y comparándolo con 10Base5 era mucho mas barato, pero su velocidad máxima de transmisión 2.5 Mbps, como su carácter de propietario ya que nunca sus propietarios propusieron llevarlo a un comité de estándares le fue quitando popularidad. A esto hay que agregarle la dificultad para realizar redes de muchos equipos y tenemos el resultado actual, en el que ya no se lo utiliza para nuevas instalaciones y lentamente se va migrando de esta topología a alguna de las mas modernas. Una de sus características la topología estrella con un concentrador como origen, utilizando cable coaxil para unir a los equipos. Hace un año recibió un impulso con una versión llamada Turbo que corre a 20 Mbps, pero no tuvo mucho éxito.

Fiber Distributed Data Interface o FDDI: Este fue uno de los primeros standards a 100 Mbps y consiste en dos anillos de fibras de circulación inversa por el que pasa un token. Se lo utiliza solo en conexiones de equipos de alta performance como ser estaciones de trabajo Unix que requieren de un flujo muy importante de datos. Su costo es muy alto comparado con las otras tecnologías, debido a que no se popularizo en el campo de las PCs. Se lo suele utilizar también como backbone entre servers. Las conexiones pueden ser duales, en cuyo caso se tiene redundancia automática y si un vinculo falla se utiliza solamente el otro o unitarias , en cuyo caso el costo de la placa disminuye. Los números que se manejan en FDDI son del orden de 1000 U$S por boca de Hub y entre 700 y 3000 por placa de red. Una variante que apareció hace alrededor de dos años es CDDI (Copper Distributed Data Interface), que es lo mismo nada mas que sobre cable y abarata un poco los costos.