El armario de comunicaciones de una red local

Instalaciones de cableado Ethernet o cableado estructurado en Barcelona

Cuando hablamos de cableado Ethernet o cableado estructurado nos referimos a redes realizadas con cables de par trenzado UTP / STP en el interior de un espacio (oficina, nave, local, etc.) con el propósito de implantar una red de área local, también llamada RED LAN.

Por norma general, las instalaciones de cableado estructurado suelen ser instalaciones de de cable de par trenzado de cobre, pero también puede tratarse de instalaciones realizadas con fibra óptica.

Grup Telecom somos una empresa de servicio especializada en instalaciones de cableado estructurado. Empresa autorizada en el Registro de Instaladores de Telecomunicaciones de la Generalitat de Cataluña. Instaladora Eléctrica Autorizada.

2.6.- Cuarto de telecomunicaciones.

Su función principal de este elemento es la terminación del cableado horizontal y vertical y la interconexión entre ambos. Delimita la zona dentro del edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de telecomunicaciones.

El espacio del cuarto de telecomunicaciones no debe ser compartido con otras instalaciones no afines, debiendo ser capaz de albergar el equipo necesario para la función que está diseñado, terminaciones de cable y cableado de interconexión asociado.

El diseño de cuartos de telecomunicaciones debe considerar, además de voz y datos, la incorporación de otros sistemas de información del edificio tales como televisión por cable (CATV), alarmas, seguridad, audio y otros sistemas de telecomunicaciones.

Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo. No hay un límite máximo en la cantidad de cuartos de telecomunicaciones que pueda haber en un edificio.

El armario de comunicaciones de una red local

Veíamos el cuarto de comunicaciones en los factores del cableado estructurado del primer tema. Normalmente está en una sala donde se centralizan las comunicaciones de una planta o sección aunque en ocasiones consiste en un armario de comunicaciones con cables, accesorios de conexión, dispositivos de protección, y demás equipo necesario para conectar la planta o red local a servicios externos. Debe ofrecer protección eléctrica y ser diseñadas de acuerdo a la norma EIA/TIA-569-A.

La sala de comunicaciones es el punto donde se une el cableado horizontal con el vertical o backbone que suele ser responsabilidad del distribuidor de comunicaciones y que en la actualidad se está instalando fibra óptica. Puede ocurrir que en lugar de existir esta sala, haya un registro en cada planta donde se centralizan estas conexiones y un armario de comunicaciones al que se conectan las tomas de cada planta.

El armario de comunicaciones al que se le denomina rack, es un soporte metálico destinado a alojar equipamiento electrónico, informático y de comunicaciones. Alberga todos los elementos de centralización del sistema de cableado, y es el lugar donde se ubican los equipos activos de red y otros elementos auxiliares como soporte eléctrico, guía, latiguillos etc. Los fabricantes ofrecen una gran variedad de modelos y presentaciones.

Formato de un rack

Constan de un rack de diecinueve pulgadas (19?) de anchura, medida estándar para toda una gama de productos (48,26 cm). Las medidas para la anchura están normalizadas para que sean compatibles con equipamiento de cualquier fabricante. De esta forma, cualquier electrónica o accesorio fabricado según el estándar de 19 pulgadas podrá ser instalado en el armario y fijado al rack.

Los rack también son llamados bastidores, cabinas o cabinets. Externamente, los racks para montaje de servidores tienen una anchura estándar de 600 mm y un fondo de 600, 800, 900, 1000 y ahora incluso 1200mm. La anchura de 600 mm para racks de servidores coincide con el tamaño estándar de las losetas en los centros de datos. De esta manera es muy sencillo hacer distribuciones de espacios en centros de proceso datos (CPD).

Para el cableado de datos se utilizan también racks de 800 mm de ancho, cuando es necesario disponer de suficiente espacio lateral para el guiado de cables.

Unidad de altura

Sin embargo, la mayoría de racks, miden su altura en unidades estandarizadas:

La altura interior de los racks se mide en unidades de altura conocidas como unidades U. Así se hablará de armarios de 24U o de guía latiguillos de 2U. Una unidad de altura U equivale a 50 milímetros de longitud.

El tamaño de los armarios irá en función de la cantidad de cable que alberguen y de la cantidad y las dimensiones de los equipos que tengan que soportar. Los fabricantes ofertan diferentes tamaños:

Armarios de menos de 12U Dirigido a pequeñas redes para locales, oficinas, aulas, etc. En el conjunto de todo un edificio suele estar conectado a otros armarios de distribución de planta o distribución principal. Suelen ser de fijación mural (instalación en pared) y únicamente disponen de acceso por la puerta delantera con poca flexibilidad interior. Algunos incorporan un sistema de desplazamiento de carriles para facilitar la instalación del cableado y los equipos. Dirigido a pequeñas redes para locales, oficinas, aulas, etc. En el conjunto de todo un edificio suele estar conectado a otros armarios de distribución de planta o distribución principal. Suelen ser de fijación mural (instalación en pared) y únicamente disponen de acceso por la puerta delantera con poca flexibilidad interior. Algunos incorporan un sistema de desplazamiento de carriles para facilitar la instalación del cableado y los equipos. Armarios de 12 a 24U Para redes de tamaño medio. También se utilizan como distribuidor principal en instalaciones centralizadas de pequeño tamaño o como distribuidor de planta, en las redes de edificios con varios pisos. Al igual que los anteriores, suelen ser para fijación mural. Se comercializan en formato de uno o dos cuerpos. Los de dos cuerpos incorporan un sistema de articulación por el medio que permite un acceso cómodo al interior desde su parte posterior, facilitando las labores de instalación. Para redes de tamaño medio. También se utilizan como distribuidor principal en instalaciones centralizadas de pequeño tamaño o como distribuidor de planta, en las redes de edificios con varios pisos. Al igual que los anteriores, suelen ser para fijación mural. Se comercializan en formato de uno o dos cuerpos. Los de dos cuerpos incorporan un sistema de articulación por el medio que permite un acceso cómodo al interior desde su parte posterior, facilitando las labores de instalación. Armarios mayores de 24U Se utilizan en instalaciones centralizadas de tamaño medio o como distribuidor principal o de planta en las redes de edificios con varios pisos. Debido a su tamaño, este tipo de armarios se instalan en el suelo. También es habitual que lleven ruedas para facilitar su desplazamiento en tareas de mantenimiento y limpieza. Lo normal es que permitan el acceso por varias caras, que soporten sistemas de ventilación y que admitan gran flexibilidad en el desplazamiento interno de carriles. Se utilizan en instalaciones centralizadas de tamaño medio o como distribuidor principal o de planta en las redes de edificios con varios pisos. Debido a su tamaño, este tipo de armarios se instalan en el suelo. También es habitual que lleven ruedas para facilitar su desplazamiento en tareas de mantenimiento y limpieza. Lo normal es que permitan el acceso por varias caras, que soporten sistemas de ventilación y que admitan gran flexibilidad en el desplazamiento interno de carriles.

Elementos del armario de comunicaciones (I/II)

En el gráfico de abajo se muestra una disposición habitual de un armario de comunicaciones o rack. Es de 42 U de altura (más de 2 metros como muestra la escala a la izquierda) De arriba a abajo tiene un SAI, un router, el panel de conexiones RJ45, un monitor y teclado (poco frecuente), una unidad de backup en cinta, la CPU servidor, una matriz de discos NAS y una regleta de enchufes.

Distribución en rack de 2 metros

NAS

Dispositivo NAS con 4 unidades extraíbles

NAS (Network Attached Storage) es el nombre dado a una tecnología de almacenamiento dedicada a compartir la capacidad de almacenamiento de un computador (Servidor) con computadoras personales o servidores clientes a través de una red (normalmente TCP/IP), haciendo uso del sistema operativo, y con los protocolos CIFS, NFS, FTP o TFTP implementados.

Los sistemas NAS funcionan exactamente igual que un PC cuando comparte una carpeta, pero sin PC y a través de un sencillo menú webWorld Wide Web o Red amplia mundial. Un dispositivo NAS es un servidor que está dedicado a compartir archivos únicamente .

Son dispositivos de almacenamiento a los que se accede desde los equipos a través de protocolos de red (normalmente TCP/IP). También se podría considerar un sistema NAS a un servidor (Windows Server, Ubuntu Server o cualquier GNU/Linux, ...) que comparte sus unidades por red, pero la definición suele aplicarse a dispositivos de hardware específicos, como el mostrado en la imagen superior.

Más adelante veremos los protocolos CIFS, NFS, FTP y TFTP empleados para la transferencia de archivos entre el NAS y los puestos.

UPS

Vista frontal y trasera de un SAI (UPS)

UPS (Uninterruptible Power Supply) o SAI (Sistema de alimentación ininterrumpida) es un dispositivo que puede proporcionar energía eléctrica por un tiempo limitado durante un apagón eléctrico a todos los dispositivos que tenga conectados, gracias a sus baterías u otros elementos almacenadores de energía. Otras de las funciones que se pueden incluir estos equipos es la de mejorar la calidad de la energía eléctrica que llega a los equipos, filtrando subidas y bajadas de tensión y eliminando armónicos de la red en el caso de usar corriente alterna.

Panel de conexiones RJ45

Patchpanel, o panel de conexiones RJ45, delantero y posterior

El panel de interconexión apantallado de categoría 6, se ha diseñado para que cumpla o supere los últimos requisitos ISO y TIA para el cumplimiento de la Categoría 6. También se puede conseguir el cumplimiento de todos los canales y enlaces al realizar la instalación con cables y salidas de Categoría 6l.

480 mm de ancho x 102,5 mm de profundidad x 44 mm de alto (estándar "EIA 19")

Vida mínima de 750 inserciones, máximo de 200 reconexiones.

Pasadores de contacto dorados de 50 micrones apto para herramientas tipo LSA

Garantía de sistema de 25 años disponible y de producto de por vida.

Elementos del armario de comunicaciones (II/II)

Servidor

Uno de los elementos más importantes es el servidor, que puede tener monitor y teclado (o ratón) pero no es habitual ya que se gestiona desde un puesto de la red. Con frecuencia estos servidores tienen una carcasa que ha sido diseñada para adaptarse al bastidor. Existen servidores de 1, 2 y 4 unidades rack ; y servidores blade que permiten compactar más compartiendo fuentes de alimentación y cableado.

Servidor Blade Servidor Blade para rack Los servidores blade (o de cuchillas) es un tipo de ordenador para los centros de proceso de datos específicamente diseñada para aprovechar el espacio, reducir el consumo y simplificar su explotación. La densidad de un servidor con cuchillas puede ser seis veces mayor que la de los servidores normales. Están diseñados para su montaje en bastidores y pueden compactarse en un espacio más pequeño gracias a sus principios de diseño. Cada servidor blade es una delgada "tarjeta" (cuchilla) que contiene únicamente microprocesador, memoria y buses, no disponen de fuente de alimentación ni tarjetas de comunicaciones, que se desplazan a una cuchilla que se monta en el bastidor y ocupa únicamente de cuatro (4U) a seis alturas (6U). Cada chasis puede albergar del orden de dieciséis "cuchillas" o servidores blade (según el fabricante). El chasis lleva integradas fuente de alimentación, adaptador de red y dispositivos NAS.

Latiguillos modulares

Extremo del latiguillo

Los latiguillos de cobre están formados por un cable flexible de 4 pares trenzados (UTP/STP) de categoría 6, terminados en ambos extremos con conector modular de 8 contactos (RJ45). El latiguillo es la parte más crítica del sistema de cableado estructurado.

Por una parte es el elemento más difícil de fabricar y por tanto del que peor rendimiento se obtiene. Por otra parte es el elemento más vulnerable desde el punto de vista del uso al que se destina y del contacto directo con el usuario. Por tanto, es el elemento que hay que tratar con más cuidado y enfatizar mucho más en su diseño y fabricación.

La terminación perfecta del latiguillo deberá mantener la integridad física de los pares hasta su conexión con el conector (plug), y deberán separarse en la medida de lo posible los pares dentro del conector para evitar diafonías y el sistema de crimpado o sujeción no debe alterar la geometría del cable de tal manera que no varíe la impedancia a lo largo del latiguillo. Además el proceso de diseño y fabricación de los latiguillos necesita ajustar y reducir las tolerancias a valores muy pequeños.

Otros elementos

También suelen tener dispositivos de copia de seguridad por cinta streamer bajo una política de copias de seguridad alternativa dentro de las políticas de contención, aunque está en desuso dada la evolución de los dispositivos de almacenamiento tipo NAS y sólido SSD. También suelen tener dispositivos de red (de los vistos en el anterior capítulo) como Hubs o switch.

Junto a estos elementos que son dispositivos del diseño de la red, hay otros elementos muy importantes a la hora de instalar la red local, como son:

Los cables de conexión individual de cada puesto, RJ45 macho.

individual de cada puesto, RJ45 macho. Las rosetas de la pared, RJ45 hembra.

de la pared, RJ45 hembra. Las canaletas que conducen el cableado hasta el rack

que conducen el cableado hasta el rack Las etiquetas que deben tener todos los extremos de cada cable.

Etiquetado

Etiquetado. Este punto es uno de los menos valorados y con frecuencia nos encontramos instalaciones mal etiquetadas o incluso sin ninguna etiqueta, lo que hace imposible el mantenimiento de la red a personas distintas de las que lo instalaron, ya que la falta de etiquetado suele estar acompañada de la falta de documentación. Es un proceso consecuencia de la organización y planificación del trabajo, y no puede considerarse completada una instalación si no se ha realizado el etiquetado de forma correcta, aunque la red esté operativa.

También pueden ser necesarios otros elementos de instalación como el macarrón termo-retráctil. Se trata de cables huecos construidos con un material plástico termo-retráctil, es decir, que se comprimen por aplicación de calor. Suelen instalarse en la unión del cable con el conector para que una vez apretado por efecto del calor, el conector quede más sólidamente sujeto al cable, evitando las habituales anomalías entre los conectores y el cable.

También será necesario el uso de bridas o elementos de plástico que abrochan los cables entre sí o a los armarios y canaletas por donde se instalan de modo que se fije la trayectoria del cable y se impida su movilidad. También se emplean macarrones en espiral que permiten agrupar tramos de cable en un solo bloque.

Izquierda a derecha; Termoretráctiles con ejemplo, bridas y macarrón sujeta cables.

Cuarto independiente

Por último, mencionar que los dispositivos electrónicos en general, y los que componen un armario rack en particular, generan mucho ruido y calor. Esto implica que las instalaciones menores, el rack debe estar situado en una habitación o sección apartada del uso habitual del personal, y en las mayores, debe existir una sala especialmente acondicionada tal como determina la normativa.

En esta sala es recomendable aplicar procedimientos de insonorización, pero es imprescindible aplicar métodos de control de temperatura. Por ello, en las grandes instalaciones, la sala de comunicaciones suele estar refrigerada o con algún sistema de climatización, además de los sistemas de seguridad establecidos.

Toma de tierra

La instalación de la toma de tierra está estandarizada en la norma TIA/IEA 607.

Respecto a la instalación eléctrica es fundamental que la sala, planta o edificio dispongan de una toma de tierra válida. La toma de tierra es una instalación imprescindible en toda red eléctrica para llevar a tierra cualquier derivación indebida de la corriente eléctrica a los elementos que puedan estar en contacto con los usuarios (carcasas, aislamientos, etc.) de aparatos de uso normal, por un fallo del aislamiento de los conductores activos, evitando el paso de corriente al posible usuario.

Mencionábamos, en la anterior unidad formativa, la posibilidad de estropear un pendrive USB al conectarse a una CPU con mala toma de tierra. La toma de tierra permite estabilizar las diferencias de potencial que se emplean tanto para suministro eléctrico como para la codificación de datos.

Una pica de cobre, enterrada bajo cada edificio.

Consiste en una pieza metálica (preferentemente de cobre), conocida como pica, electrodo o jabalina, enterrada en suelo con poca resistencia y si es posible conectada también a las partes metálicas de la estructura de un edificio. Actualmente se instala durante la construcción del edificio ya que la pica debe ser enterrada en los cimientos o más abajo. Se conecta y distribuye por la instalación por medio de un cable de aislante de color verde y amarillo, que debe acompañar en todas sus derivaciones a los cables de tensión eléctrica, y debe llegar a través de contactos específicos en las bases de enchufe, a cualquier aparato que disponga de partes metálicas accesibles que no estén suficientemente separadas de los elementos conductores de su interior.

Cualquier contacto directo o por humedades, en el interior del aparato eléctrico, que alcance sus partes metálicas con conexión a la toma a tierra, encontrará por ella un camino de poca resistencia, evitando pasar al suelo a través del cuerpo del usuario que accidentalmente pueda tocar el aparato.

La protección total se consigue con el interruptor diferencial, que provoca la apertura de las conexiones eléctricas cuando detecta que hay una derivación hacia la tierra eléctrica en el interior de la instalación eléctrica que controla. Debe evitarse siempre enchufar un aparato dotado de clavija de enchufe con toma de tierra en un enchufe que no disponga de ella.

ACTIVIDAD DE AUTOEVALUACIÓN: Rack

Representación en el armario de la tomas de red de los nodos

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Tal como se vio en el cableado estructurado, el rack debe tener un acceso directo al cableado vertical, y a su vez, concentrar las conexiones que el cableado horizontal distribuye.

Si el edificio cumple la norma EIA/TIA-569 A (estándar para edificios comerciales, para recorridos y espacios de telecomunicaciones) o la EIA/TIA 570 A (estándar de cableado de telecomunicaciones residenciales y comerciales menores.) y la norma EIA 607 A (requisitos de conexión a tierra y conexión de telecomunicaciones para edificios comerciales), nosotros (instaladores de redes), d eberemos realizar la instalación conforme a la norma EIA/TIA 568 B y la EIA/TIA 606.

EIA/TIA-606

Etiquetado La norma EIA/TIA-606 es pecifica que cada terminación de hardware debe tener alguna etiqueta que lo identifique de manera exclusiva. Un cable tiene dos terminaciones, por tanto cada uno de estos extremos recibirá un nombre. Las rosetas de la pared, a su vez, son también terminaciones y deben, por tanto, etiquetarse bajo el mismo criterio que el de los externos de los cables.

La norma 606 es vital para el buen funcionamiento de su cableado estructurado, ya que habla sobre la identificación de cada uno de los subsistemas basado en etiquetas, códigos y colores, con la finalidad de que se puedan identificar cada uno de los servicios que en algún momento se tengan que habilitar o deshabilitar. Esto es muy importante, ya que, en la documentación que se debe entregar al usuario final, la norma dice que se tendrá que especificar la forma en que está distribuida la red, por dónde viaja, qué puntos conecta y los medios que utiliza (tipos de cables y derivaciones).

Procesos de instalación

El proceso de instalar una red requiere un conocimiento constante de los procedimientos de seguridad. Es un proceso similar a una combinación de actividades realizadas por un electricista y un obrero de la construcción. En ambos casos, la seguridad es el factor más importante.

Precauciones

Precauciones Eléctricas que se deben tomar al trabajar con materiales eléctricos:

No trabajar en un dispositivo (por ej., hub, switch, router, o PC) con el rack abierto y el voltaje de línea (cable de alimentación) enchufado.

Probar las tomas de corriente (enchufes) con un medidor de voltaje o un multímetro apropiado para comprobar la diferencia de potencial.

Localizar todos los conductos eléctricos y los cables de alimentación eléctrica antes de tratar de instalar cualquier cable de red.

Conectar a toma de tierra apropiada todos los equipos de la red.

Comprobar las frecuencias, voltajes, potencias y tolerancias de las fuentes de alimentación de todos los dispositivos conectados

Precauciones de Construcción que debe tomar al trabajar con materiales de construcción

Usar anteojos de seguridad siempre que perfore o corte y sea cuidadoso cuando maneje brocas y cuchillas.

Medir cuidadosamente antes de cortar, perforar o modificar los materiales de construcción de forma permanente. "Mida dos veces; corte una sola vez."

Estudiar el material a perforar o cortar, antes de hacerlo. No es aconsejable que las herramientas eléctricas hagan contacto con cables u otros dispositivos, dentro de la pared.

Seguir las prácticas generales de limpieza, reduciendo al mínimo el polvo ya que puede afectar a los dispositivos de red, y recogiendo restos de cable.

Seguir los procedimientos adecuados de seguridad de utilización de una escalera de mano cuando deba usarla.

Estas son simplemente algunas precauciones de seguridad que se deberán tener en cuenta al trabajar con los materiales para el desarrollo de una red. Debes descubrir otras medidas dependiendo del sector profesional específico que deberían tomarse para garantizar tu seguridad y la de las personas que trabajarán a tu alrededor.

Para desarrollar una red, es necesario utilizar una amplia variedad de materiales. Esto incluye elementos tales como herramientas así como también los materiales de construcción en sí. Antes de comenzar la instalación deberá realizarse una planificación que deberá incluir lo siguiente:

Materiales de construcción, cableado y conectores de red.

Dispositivos de red.

Proveedores.

Herramientas.

Fecha y tiempo durante el cual se necesitarán las herramientas

Etiquetado de cables

Se debe p roveer d e un esquema de información sobre la administración del camino para el cableado de telecomunicación, espacios y medios independientes. Marcando con un código de color y grabando en estos los datos para la administración de los cables de telecomunicaciones para su debida identificación. La siguiente tabla muestra el código de color en los cables.

NARANJA Terminación central de oficina.

Terminación central de oficina. VERDE Conexión de red / circuito auxiliar.

Conexión de red / circuito auxiliar. PURPURA Conexión mayor / equipo de dato.

Conexión mayor / equipo de dato. BLANCO Terminación de cable MC a IC.

Terminación de cable MC a IC. GRIS Terminación de cable IC a MC.

Terminación de cable IC a MC. AZUL Terminación de cable horizontal.

Terminación de cable horizontal. CAFÉ Terminación del cable del campus.

Terminación del cable del campus. AMARILLO Mantenimiento auxiliar, alarmas y seguridad.

Mantenimiento auxiliar, alarmas y seguridad. ROJO Sistema de teléfono.

No es re comendable la utilización de un sistema de etiquetado con relación a un momento concreto, es mejor utilizar nomenclaturas neutras. Por ejemplo, si etiquetamos un PC como «PC de Dirección», y luego el lugar del edificio en donde se ubica la Dirección cambia, tendríamos que cambiar también el etiquetado. Por ello se debe intentar que el etiquetado sea fijo, sin referirse a las personas que conectan.

Se recomienda la utilización de etiquetas que incluyan un identificador de sala y un identificador de conector o roseta, así sabremos todo sobre el cable: dónde empieza y dónde acaba.

Distintos ejemplos de etiquetado de cables

Ejemplo

Por ejemplo, tomando de referencia la imagen mostrada a continuación, podríamos etiquetar un cable con el siguiente identificador: 03RS02-05RS24. Este cable indicaría que está tendido desde la roseta (RS) número 02 de la sala 03 hasta la roseta 24 de la sala 05.

Las rosetas en las salas 03 y 05 irían etiquetadas con 03RS y 05RS respectivamente. También los latiguillos o segmentos que unen el ordenador a la roseta, deben ser etiquetados del mismo modo.

Será fácil reconocer las terminaciones de las canaletas, según esta nomenclatura, en el armario de comunicaciones, para conectar al panel RJ45 o realizar las reconexiones oportunas con los latiguillos en los dispositivos hub o switch. Aquí, en las tomas de cada dispositivo, deben etiquetarse de nuevo todas las terminaciones.

En la imagen de abajo se muestra una planta con tres habitaciones y cuatro conexiones. Las rosetas de la pared se podrían numerar RS01, RS02, RS03 y RS04 y los cables podrían tener el etiquetado 01RS01, 02RS02, 02RS03, 03RS04 añadiendo dos dígitos para referirse a la habitación.

Del mismo modo, en el rack deberán existir terminaciones de cable con ese etiquetado para conectar al panel de RJ45, hub, switch, router o cualquier otro dispositivo.

Ejemplo de instalación pendiente de etiquetado

ACTIVIDAD DE AUTOEVALUACIÓN: Cableado estructurado

ACTIVIDAD DE AUTOEVALUACIÓN: Normativa

Esta píldora formativa está extraída del Curso online de Instalación y Configuración de Redes Locales (UF0854).