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UF1863: Instalación y configuración de dispositivos y servicios de conectividad asociados

Elaborado por: Gopal Bijani Chiquero

Edición: 5.1

EDITORIAL ELEARNING

ISBN: 978-84-16360-72-7

No está permitida la reproducción total o parcial de esta obra bajo cualquiera de sus formas gráficaso audiovisuales sin la autorización previa y por escrito de los titulares del depósito legal.

Impreso en España - Printed in Spain

Presentación

Identificación de la Unidad Formativa:

Bienvenidos a la Unidad Formativa UF1863: Instalación y configuración de dis-positivos y servicios de conectividad asociados. Esta unidad formativa perte-nece al Módulo Formativo MF0960_2: Implementación de equipos de acceso a redes de comunicaciones, que forma parte del certificado de profesionalidad IFCM0110: Operación en sistemas de comunicaciones de voz y datos, de la familia profesional de Informática y comunicaciones.

Presentación de los contenidos:

La finalidad de esta unidad formativa es enseñar al alumno a instalar los dis-positivos de transporte y transmisión de datos, para acceder a redes públicas de comunicaciones para habilitar recursos de conectividad, y configurar los dispositivos de comunicaciones para ajustar los servicios de conectividad a los requerimientos dados.

Para ello, en primer lugar se analizarán los protocolos de interconexión de redes, las redes públicas de voz y datos y la transmisión de datos. También se estudiarán los equipos de transmisión, la instalación de los equipos de transmisión, y por último, se profundizará en la configuración de los equipos de comunicaciones.

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Objetivos del módulo o unidad formativa:

Al finalizar este módulo formativo aprenderás a:

– Identificar los dispositivos de transporte y transmisión de datos, así como los módulos e interfaces de conexión con las líneas públicas de comuni-caciones de voz y datos.

– Identificar los procesos de instalación, configuración e implantación de configuraciones en dispositivos de comunicaciones de voz y datos, y apli-carlos para integrar los dispositivos en redes públicas de comunicaciones de acuerdo a unas especificaciones dadas.

Índice

UD1. Protocolos de interconexión de redes

1.1. Protocolos utilizados en la interconexión de redes privadas y públicas .....................................................................................11

1.1.1. Clasificación según sus funciones ......................................12

1.1.2. Servicios soportados .........................................................13

1.1.3. Pila de protocolos TCP/IP ..................................................43

1.1.3.1. Introducción .........................................................45

1.1.3.2. El modelo OSI ......................................................46

1.1.3.3. Niveles. Descripción de cada uno .........................49

1.2. Cifrado. Redes privadas virtuales .................................................62

UD2. Redes públicas de voz y datos

2.1. Redes públicas de voz y datos ....................................................95

2.1.1. Topologías .......................................................................102

2.1.2. Jerarquía de redes de voz: interno, local, tránsito, internacional ...................................................................115

2.1.3. Jerarquía/arquitectura de red de datos. Internet ...............116

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2.1.4. Diferencias entre redes públicas y privadas .......................118

2.1.5. Convergencia voz/datos. IMS, VoIP ..................................119

2.2. Conmutación de circuitos y conmutación de paquetes ...............124

2.2.1. Descripción general .........................................................128

2.2.2. Aplicaciones actuales y futuras .........................................135

2.2.3. Convergencia ..................................................................136

2.3. Arquitectura y topologías de redes de transmisión y transporte ....138

2.3.1. Redundancia y protección de rutas. Anillos .......................139

2.3.2. Tecnologías de transmisión: PDH, SDH, DWDM,… ...........140

2.3.3. Medios de transmisión: guiados (eléctricos, ópticos), no guiados ......................................................................150

UD3. Transmisión de datos

3.1. Datos y señales.........................................................................183

3.1.1. Transmisión de datos nativos ...........................................184

3.1.2. Digitalización de voz: procedimientos y códec más habituales (PCM, Gx) .......................................................202

3.2. Unidades de medida .................................................................226

3.2.1 .Definición de unidades habituales: baudios, bps, concepto de erlang .........................................................230

3.3. Medios de transmisión...............................................................234

3.3.1. No guiados (inalámbricos): transmisión radio .....................235

3.2.2. Guiados ..........................................................................269

3.3.2.1. Cableado eléctrico. Características ......................271

3.3.2.2. Fibras ópticas. Principales características y principios técnicos de transmisión óptica .............298

3.4. Efectos no deseados ................................................................310

3.4.1. Introducidos por el medio: atenuación, ruido e interferencias ...................................................................311

3.4.2. Introducidos por el sistema: jitter, delay y wander ..............324

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Índice

UD4. Equipos de transmisión

4.1. Módems. Multiplexores. Concentradores ...................................341

4.1.1. Descripción general de funciones y bloques componentes elementales ................................................342

4.1.2. Secciones de la red donde se despliegan ........................367

4.1.3. Interfaces soportadas: operaciones y de gestión ...............370

4.2. Otros dispositivos (Procesadores de comunicaciones, Convertidores de protocolos) ....................................................372

4.2.1. Descripción general de funciones y bloques componentes elementales ...............................................374

4.2.2. Secciones donde se despliegan ......................................376

4.2.3. Interfaces soportadas: operacionales y de gestión ............379

UD5. Instalación de los equipos de transmisión

5.1. Instalación física y mecánica de equipos (armarios, fijaciones, distribución de cableado y condiciones ambientales entre otros) 391

5.1.1. Instalaciones de armazones, armarios y racks ...................404

5.1.1.1. Normas generales y manuales de suministradores ...406

5.1.2. Comprobación de condiciones ambientales, según especificaciones operacionales del sistema ......................409

5.2. Alimentación y procedimientos de seguridad asociados ..............411

5.3. Elementos auxiliares (sistemas de alimentación ininterrumpida, aire acondicionado y baterías, entre otros) ..................................414

5.3.1. Rectificadores. Funciones y bloques componentes. Dimensionado .................................................................415

5.3.2. SAIs. Funciones y componentes. Dimensionado ...............417

5.3.3. Baterías. Funciones y bloques componentes. Dimensionado .................................................................419

5.3.4. Aire acondicionado. Carga térmica. Dimensionado ........... 420

5.4. Normativa de seguridad en instalaciones de equipos electrónicos. 421

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UD6. Configuración de los equipos de comunicaciones

6.1. Pruebas funcionales de unidad sistema ......................................431

6.2. Configuración de interfaces y servicios de transporte ..................433

6.2.1. Tipos de interfaces posibles: E1/T1, E2/T2, … SMT1, SMT-4, SMT-16, eléctricos, ópticos .................................440

6.2.2. Servicios de transporte ....................................................441

6.2.3. Protección / redundancia .................................................443

6.2.4. Parámetros de configuración para interfaces y servicios soportados para los equipos .............................................445

6.3. Herramientas de gestión remota: características funcionales y de operación .............................................................................448

6.3.1. Descripción general y funciones .......................................449

6.3.2. Protocolos/interfaces soportados: SNMP, CMIP ................450

6.3.3. Interfaz gráfica de usuario. Funciones que soporta y descripción de la interfaz .................................................453

6.3.4. Otros métodos de operación. Línea de comando .............456

Glosario ...........................................................................................465

Soluciones .......................................................................................467

Anexo ..............................................................................................469

UD1Protocolo de interconexión de redes

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1.1. Protocolos utilizados en la interconexión de redes privadas y públicas1.1.1. Clasificación según sus funciones1.1.2. Servicios soportados1.1.3. Pila de protocolos TCP/IP

1.1.3.1. Introducción1.1.3.2. El modelo OSI1.1.3.3. Niveles. Descripción de cada uno

1.2. Cifrado. Redes privadas virtuales

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1.1. Protocolos utilizados en la interconexión de redes privadas y públicas

Las redes de comunicaciones se rigen por una serie de protocolos y arquitec-turas donde se definen como se debe diseñar y la topología que tienen.

Los protocolos regulan como se debe realizar la interconexión e interfaces entre los diferentes elementos que componen una red de comunicaciones.

Los protocolos son un conjunto de normas o reglas que se utilizan en los sis-temas de comunicaciones para su correcto funcionamiento.

Por tanto los protocolos junto con la arquitectura son imprescindibles para cualquier red de comunicaciones.

Sean redes privadas o redes públicas, ambas precisan de protocolos que regulan su funcionamiento.

Es más existen protocolos que regulan el funcionamiento y la interconexión de redes privadas con redes públicas.

Debido a la gran complejidad que conlleva la interconexión de ordenadores, se ha tenido que dividir todos los procesos necesarios para realizar las co-nexiones en diferentes niveles.

Cada nivel se ha creado para dar una solución a un tipo de problema particular dentro de la conexión.

Cada nivel tendrá asociado un protocolo, el cual entenderán todas las partes que formen parte de la conexión.

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Diferentes empresas han dado diferentes soluciones a la conexión entre orde-nadores, implementando diferentes familias de protocolos, y dándole diferen-tes nombres (DECnet, TCP/IP, IPX/SPX, NETBEUI, etc.).

Cada protocolo tiene claramente definidas una serie de funciones dependien-do del nivel al que corresponda y del sistema de comunicaciones al que per-tenezca.

Pero todas ellas tienen una serie de funciones genéricas que son las siguientes:

1. Permitir localizar un equipo u ordenador de forma inequívoca.

2. Permitir realizar las conexiones entre equipos u ordenadores.

3. Permitir que la comunicación sea segura y fiable e independiente de la arquitectura de los equipos que se conecten (PC, portátil, Mac, etc.). Es decir permitir la interoperabilidad de equipos.

4. Abstraer a los usuarios de los enlaces utilizados (red telefónica, radioenla-ces, satélite...) para el intercambio de información.

5. Permitir liberar la conexión de forma ordenada.

1.1.1. Clasificación según sus funciones

Como ya se descrito anteriormente, los protocolos son un conjunto de normas que regulan el correcto funcionamiento de las redes de comunicaciones, tanto privadas como públicas.

Pero existen numerosos protocolos, donde cada una de ellas regula o norma-liza algo de las redes de comunicaciones.

En este sentido existen una primera clasificación de los protocolos como:

– Protocolos que regulan la conexión física de la redes de comunicaciones, es decir, empalmes, cableados, conexionado, etc.

– Protocolos que regulan el control de errores y control de flujo de los datos en las redes de comunicaciones.

– Protocolos que regulan el enrutamiento y/o encaminamiento de los pa-quetes en las redes de comunicaciones.

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UD1

– Protocolos que regulan el cifrado y la seguridad de datos en las redes.

– Etc.

Por tanto en función de lo que se quiera regular, existirá un protocolo u otro.

Entre todos los protocolos existentes destacamos a continuación lo más de-mandados y usados que son:

– Protocolos de transferencia de ficheros.

– Protocolos de mensajería instantánea.

– Protocolos de intercambio de información distribuida

– Protocolos de gestión de redes.

– Protocolos de gestión remota de equipos.

– Protocolos de servicios multimedia.

– Protocolos de servicios en tiempo real.

– Protocolos de servicios interactivos.

– Protocolos de servicios telemáticos.

– Etc.

Sobre estos protocolos se ‘montan’ los diferentes servicios de telecomunica-ciones que son empleados por los usuarios.

1.1.2. Servicios soportados

Son muchos los servicios que emplean redes de comunicaciones para su funcionamiento.

Estos servicios emplean protocolos que permiten su correcta interconexión y su funcionamiento bajo las redes de comunicaciones bien sean públicas o privadas.

Destacamos, entre otro, los siguientes servicios en red que son más empleados:

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– Servicio Web o HTTP.

– Servicio de correo electrónico o SMTP.

– Servicio de transferencia de ficheros o FTP.

– Servicio de acceso remoto a equipos o TELNET.

– Servicios de compartición de archivos o P2P.

– Telefonía IP.

– VoIP

– Televisión sobre IP

– Servicio de chat

– Servicio de mensajería

– Juegos en red

– Servicio de videostreaming

– Youtube

Veremos a continuación con más detalle cada uno de ellos.

Importante

Los servicios Triple Play (voz, datos y televisión) y Cuádruple Play (voz, datos, televisión y telefonía móvil) son los nuevos servicios cada vez más ofertado por los operadores debido a los grandes ingresos que aporta al ofrecer todo el pa-quete a un mismo usuario optimizando con ello sus redes de comunicaciones.

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Servicio de Navegación Web

Internet se ha convertido en la tecnología soporte para numerosos servicios de datos que son demandados por los usuarios.

Uno de los más usados, conocidos y demandados es el servicio de Word Wide Web, es decir, el servicio www, o dicho de otro modo la navegación web.

Este servicio consiste en un conjunto de recursos de textos, imágenes y vi-deos estructurados en una página denominada Hipertexto (página web) que están alojados en numerosos servidores en red y que permite su consulta e interacción con cualquier otro usuario conectado a la red.

En la siguiente figura podemos ver el ejemplo de una página web con nume-rosos recursos como textos, imágenes, videos, etc.

Formato de una página web

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Es por tanto en un servicio de intercambio de información a escala mundial.

A este servicio inicial de intercambio de información se le sumó otros servicios de valor añadido como el comercio electrónico, banca electrónica, formación online, etc.

El servicio www utiliza el estándar HTML (HyperText Markup Language) que es un código de programación con el que se diseña las páginas web y que alojan en ellos los recursos o información del servicio, es decir, los textos, imágenes, videos, etc.

Las páginas web además están todas interrelacionadas entre sí mediante los hiperenlaces, es decir, que consiste en un vínculo o referencia en una página web y que lo conecta a otra página o recurso de la red.

Habitualmente suele estar resaltado en la página web que incluye el hipervín-culo y al situar el ratón sobre ella, aparece una ‘manita’.

Podemos ver a continuación en la siguiente figura como está insertado los hipervínculos.

Hipervínculos en una página web

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Los recursos, es decir, páginas web, videos, imágenes, están identificados en la red mediante la nomenclatura URL (Uniform Resource Locator).

Esta nomenclatura evita tener que acceder a los recursos mediante su di-rección IP (difícil de recordar) y mediante la traducción de los servicios DNS dichas direcciones IP las traduce en una dirección con un formato URL que contiene cuatro campos:

– Método: define el protocolo empleado para acceder al documento o infor-mación. Puede ser http, ftp, etc.

– Estación: es la dirección IP del equipo u ordenador que aloja la informa-ción solicitada. Habitualmente se emplea los servicios DNS en la cual esta dirección es sustituida por un alias que comienza por www. Ejemplo: www.google.es

– Puerto: es un campo opcional y que indica el número del puerto del ser-vidor por el cual se va suministrar la información. Deberá estar habilitado (abierto) por la aplicación servidor.

– Camino: es la ruta del archivo donde se encuentra la información.

Para usar el servicio Web, es preciso de aplicaciones de navegación, es decir, de navegadores o browsers.

Son en definitiva aplicaciones software que se conectan con los servidores web, leen las instrucciones HTML y la presentan al usuario según sus peticiones.

Todos los navegadores contienen al menos dos partes:

– Controlador: es la línea de comandos donde se escribe la dirección URL de la información a solicitar.

– Intérprete: es la ‘pagina’ donde se muestra la información de hipertexto solicitada y traducida para que pueda ser visualizada correctamente por el usuario.

Actualmente existen en el mercado numerosos navegadores siendo los más conocidos Google Chrome, Internet Explorer, Firefox, Ópera, etc.

En la siguiente imagen podemos ver el ejemplo del navegador Firefox.

http://www.google.es

http://www.google.es

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Navegador o browser Firefox

Servicio de Correo electrónico

El servicio de correo electrónico o email (electronic mail) es un servicio que permite enviar mensajes de un usuario a otro a través de la red.

Es detrás del servicio de navegación web, el servicio de datos más empleado.

La ventaja con respecto a la mensajería tradicional es su inmediatez en la re-cepción del mensaje.

Además los mensajes pueden llevar adjunto archivos, imágenes, videos, otros correos, etc. lo que lo hace mucho más versátil.

Hoy día este servicio se ha convertido en imprescindible para particulares, empresas, organizaciones, etc. formando parte de su herramienta habitual de trabajo.

Además se permite otras formas de envío como:

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UD1

– Multienvío del mismo mensaje a múltiples usuarios.

– Responder a un mensaje recibido.

– Reenviar un mensaje recibido a otro usuario.

– Etc.

Para enviar y recibir correos electrónicos, es preciso que el usuario tenga una cuenta de correo activa en un servidor de correo electrónico.

Esta cuenta es única, personal e intransferible para su titular.

Dicha cuenta de correo presenta el siguiente formato:

Nombre de la cuenta @ nombre del servidor. dominio de internet

Así una cuenta de correo válida sería:

[email protected]

Siendo,

antonioperez: el identificador de la cuenta o del usuario.

hotmail: el nombre del servidor de correo que aloja la cuenta de correo electrónico.

es: el dominio al que pertenece el servidor que aloja la cuenta.

El acceso a la cuenta de correo electrónico siempre implica un logueo, es decir, identificar el nombre de la cuenta junto con una contraseña.

Para usar el correo electrónico es preciso de tener un cliente de correo elec-trónico.

Existen numerosos clientes de correo electrónico (la mayoría gratuitos) entre los que destaca Outlook Express, thunderbird, Pegasus, Eudora Email, etc.

Emplea como protocolo el protocolo SMTP y el puerto 25.

En la siguiente imagen podemos ver el ejemplo de un cliente de correo elec-trónico.

mailto:[email protected]

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Cliente de correo electrónico Thunderbird

No obstante, hay cuentas de correo electrónico que no precisan de cliente de correo electrónico, ya que son lo que se denomina correo web.

Se trata de cuentas de correo que ofrecen gratuitamente determinadores ser-vidores como hotmail, Gmail, Yahoo, etc. a los usuarios pero donde les obliga a usar su cuenta de correo directamente desde su página web (en el vínculo de correo) para que con ello obtengan un mayor número de visitantes y así obtener mayores beneficios en publicidad.

Es por ello que el usuario tan sólo necesita acceder a la web del servidor, loguearse y acceder a su cuenta de correo electrónico para operar con ellos.

El correo electrónico basa su funcionamiento en el protocolo SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) que además emplean dos protocolos para el envío y recepción de los correos:

– Protocolo POP

Es el encargado de la recepción de los correos.

– Protocolo SMTP

Es el encargado de la emisión de los correos electrónicos

Además está también el protocolo IMAP que permite un uso compartido del correo electrónico ya que permite el procesamiento del correo de modo online.

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