Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior De Ingeniería Mecánica Y Eléctrica Ingeniería En Comunicaciones Y Electrónica
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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA INGENIERÍA EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELECTRICA INGENIERÍA EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA Diseño de una RED FAST ETHERNET (IEEE 802.3) en el laboratorio 7 de la Academia de Computación de Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica de la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Unidad Zacatenco del IPN. TESIS QUE PARA OBTENER EL TITULO DE: INGENIERO EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA PRESENTAN: OSCAR ARTURO GARCIA PÉREZ AL AN NERI N AR ANJO SÁNCHEZ GLORIA RIVERA OJEDA ASESOR: M. EN C. GENARO ZAVALA MEJÍA MEXICO, D.F. 2008 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA INGENIERÍA EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA MEXICO, D.F. 2008 1 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA INGENIERÍA EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA TESIS COLECTIVA CON OPCIÓN A TITULACION TEMA: Diseño de una RED FAST ETHERNET (IEEE 802.3) en el laboratorio 7 de la Academia de Computación de Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica de la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Unidad Zacatenco del IPN. ASESORES: M. EN. C. GENARO ZAVALA MEJÍA INTEGRANTES: OSCAR ARTURO GARCIA PÉREZ. ALAN NERI NARANJO SÁNCHEZ. GLORIA RIVERA OJEDA. MEXICO, D.F. 2008 2 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA INGENIERÍA EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA AGRADECIMIENTOS En testimonio de gratitud limitada para su apoyo, aliento y estímulo mismos que posibilitaron la conquista de esta meta, y sabiendo también que no existirá una forma de agradecer una vida de sacrificio y esfuerzo, quiero que sientan que el objetivo logrado también es de ustedes y que la fuerza que me ayudo a conseguirlo fue su apoyo. Con cariño, respeto y admiración: Mi formación profesional. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA INGENIERÍA EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA INDICE Antecedentes 5 Introducción 6 Objetivos 8 Capitulo I. Marco teórico y conceptual. 9 1.1 Redes LAN. 9 1.2 Red FastEthernet. 9 1.2.1 Tarjeta NIC (Network Interface Card). 10 1.2.1.1 Subcapa Mac de redes LAN. 10 1.2.1.2 Funciones de una tarjeta NIC. 11 1.2.1.3 Establece la comunicación de la PC a la tarjeta NIC. 11 1.2.1.4 Buferización. 12 1.2.1.5 Formación de tramas. 12 1.2.1.6 Conversión Serie - Paralelo. 13 1.2.1.7 Codificación / Decodificación de línea. 13 1.2.1.8 Método de acceso al medio de comunicación. 13 1.2.1.9 Establecimiento de parámetros de transmisión. 13 1.2.1.10 Transmisión y recepción de los datos. 13 1.3 Topologías. 14 1.3.1 Topología en estrella. 14 1.3.2 Topología en bus. 15 1.3.3 Topología anillo. 16 Capitulo II. Normas y Estándares para redes 17 2.1 Normas y estándares para redes. 17 2.1.1 Organizaciones que establecen estándares. 17 2.1.2 estándares para redes inalámbricas. 19 2.2 Utilización de normas especificas para el diseño de la red Fast Ethernet. 20 2.2.1 Norma 802.11b y 802.11g. 20 2.2.2 Norma IEEE 802.3 20 Capitulo III. Cableado Estructurado 21 3.1 Normas de cableado estructurado. 21 3.1.1 ANSI (Instituto Nacional Americano de Normalización). 21 3.1.2 Subsistemas de la norma ANSI/TIA/EIA568-A. 22 3.1.3 Normas requeridas para cableado de telecomunicaciones en diferentes sitios de edificios. 23 3.1.4 Cableado horizontal o “de planta”. 25 3.1.5 Cableado vertical o “troncal”. 25 3.1.6 Medios de transmisión utilizados para el cableado de redes. 26 3.1.7 Descripción de cable estructurado UTP utilizado para el diseño. 27 1 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA INGENIERÍA EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA 3.1.8 Los parámetros eléctricos. 28 3.1.9 Distancias permitidas. 28 3.1.10 Ruido eléctrico. 28 3.1.11 Impedancia característica. 29 3.1.12 Atenuación. 29 3.1.13 Resistencia a la corriente continúa. 29 3.2 Conector RJ-45. 39 3.3 Tipo de conexión de cable RJ-45. 30 3.3.1 Cable recto o directo. 30 3.3.2 Cable cruzado. 30 Capitulo IV. Requerimientos eléctricos para una red LAN. 32 4.1 Leyes y reglamentos requeridos por el gobierno para la instalación eléctrica. 32 4.1.1. Conexiones de los conductores de puesta a tierra. 33 4.2 Puesta a tierra de cables. 35 4.2.1 Dispositivos de protección. 35 4.2.2 Distancias de los cables principales. 35 4.2.3 Ubicación de los distribuidores. 35 4.3 Distribuidores de cableado. 36 4.3.1 Diseño. 36 4.3.2 Conexión a tierra. 36 4.3.3 Distribuidor de cables de piso. 36 Capitulo V. Diseño de la Red 37 5.1 Estudio técnico 37 5.1.1 Situación actual del laboratorio en cuestión. 37 5.1.2 Problemática y Justificación. 41 5.1.3 Proyecto a futuro. 42 5.2 Especificaciones técnicas del equipo con el que se cuenta. 42 5.2.1 Computador de escritorio. 42 5.2.2 Tarjeta de red. 46 5.2.3 Propuestas de cableado. 50 5.3 Material y equipo necesario para la instalación de la red. 53 5.3.1 Propuestas de switch. 53 5.3.2 Conectores. 56 5.3.3 Ductos. 57 5.3.4 Paneles de Parcheo ( Patch Panel ). 59 5.3.5 MUTOA (Multi-User Telecomunications Outlet Assembly) 60 5.4 Plan de instalación 62 5.5 Diseño y planificación 62 5.6 Montaje de las bases de pared 64 5.7 Fijación de las rosetas 66 2 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA INGENIERÍA EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA 5.8 Conexión de las rosetas 66 5.9 Desconexión 71 5.10 Conexionado del panel de parcheo 71 5.11 Tarjetas de red 72 5.12 Tarjetas NIC 72 5.13 Montaje del cableado 74 5.14 Cuarto de equipos 75 5.15 Configuración 77 5.15.1 Antivirus para la Red LAN 80 5.16 Mantenimiento 82 Capitulo VI .Estudio económico y presupuesto 83 6.1 Justificación de gastos. 83 6.2 Presupuesto General 84 Conclusiones 85 Glosario 86 Referencias 87 Anexos INDICE DE TABLAS Tabla 1. Formación de Tramas 12 Tabla 2. Organizaciones que establecen estándares 17 Tabla 3. Estándares de Telecomunicaciones 24 Tabla 3.1 Medios de Transmisión para cableado de redes 26 Tabla 3.2 Categorías de Cable UTP 27 Tabla 3.3 Cable Recto o Directo 30 Tabla 3.4 Cable cruzado (4 pares) 31 Tabla 3.5 Cable cruzado (2 pares) 31 Tabla 5 LED RJ-45 Ethernet 48 Tabla 5.1 Especificaciones Tarjeta Ethernet 49 Tabla 5.2 Tipos de Conectores 57 Tabla 5.3 Código del Contacto 68 Tabla 6 Presupuesto 84 INDICE DE FIGURAS Fig. 1, Fig. 5.30 Tarjeta Ethernet 11, 73 Fig. 1.1 Topología Estrella 14 3 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA INGENIERÍA EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA Fig. 1.2 Topología de Bus 15 Fig. 1.3 Topología de Anillo 16 Fig. 2 Símbolo del IEEE 18 Fig. 5 Plano de Laboratorio 40 Fig. 5.1 Procesador 42 Fig. 5.2 Sistema Operativo 42 Fig. 5.3 Memoria DDR2 43 Fig. 5.4 SATA 43 Fig. 5.5 Chasis 44 Fig. 5.6 Puertos 44 Fig. 5.7 Teclado 45 Fig. 5.8 Monitor LCD 45 Fig. 5.9 Equipo 46 Fig. 5.10 Chasis Abierto 46 Fig. 5.11 Propuesta No. 1 de Cableado 50 Fig. 5.12 Propuesta No. 2 de Cableado 52 Fig. 5.12 Switch SuperStack 3com 53 Fig. 5.13 Switch PowerConnect 54 Fig. 5.14 Switch Linksys CISCO 55 Fig. 5.15 Conectores 56 Fig. 5.16 MUTOA 60 Fig. 5.17 Diseño 62 Fig. 5.18 Montaje de Conectores 64 Fig. 5.19 Montaje de Conectores en el Laboratorio 65 Fig. 5.20 Pinzas de Ponchado 67 Fig. 5.21 Roseta 68 Fig. 5.22 Roseta código de colores 68 Fig. 5.23, 5.24, 5.25, 5.26, 5.27, 5.28 Contacto 69, 70, 71 Fig. 5.29 Panel de Parcheo 71 Fig. 5.31 Tarjeta Madre 73 Fig. 5.32 Configuración del Equipo de Cómputo 78 Fig. 5.33 Real VNC 78 Fig. 5.34 Conexión Remota 79 Fig. 5.35 Kaspersky 80 4 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA INGENIERÍA EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA ANTECEDENTES Existe una tendencia mundial en todos los campos de la actividad humana: económico, tecnológico, social, etc., hacia los sistemas abiertos, hacia la comunicación libre y sin barreras de unos pueblos con otros (en lo económico y político), de un individuo con otro (en lo social) y de una computadora con otra (en lo tecnológico), sin importar la marca, la compañía o el país donde se fabrica. En el campo tecnológico, la tendencia apunta ahora hacia los sistemas de cómputo abiertos, es decir, a equipos que puedan conectarse e intercambiar información con cualquier otro. Así, las compañías fabricantes deben ajustarse a los estándares que fijan organismos nacionales e internacionales para hacer posible la comunicación de unos equipos con otros. Con los medios de comunicación, las técnicas de multiplexaje y los códigos de línea, se tendrá un gran avance en las redes de comunicación para computadoras. Es muy importante, para la relación de los ciudadanos de una nación con otra y para la interconexión de los sistemas de un país con los de otro, establecer normas o estándares internacionales que sean respetados por todos los países.