Planificación y Administración de Redes/Tema 4/Instalación de cableado estructurado

Estructura

El cableado genérico es una estructura jerárquica en forma de estrella. Este sistema permite generar otras distribuciones, como anillo o bus, utilizando interconectores en los terminadores. Conexiones directas entre FDs o BDs son deseables y permitidas, pero no pueden sustituir a las conexiones jerárquicas. El número y tipo de subsistemas que incluye una implementación depende de diversos factores. Por ejemplo un campus con un solo edificio puede no necesitar de subsistema de cableado de campus. Además se pueden agrupar múltiples distribuidores, por ejemplo es habitual combinar en un solo distribuidor el CD con uno de los BD, o un BD con uno de los FD.

Para comunicar cualquier FD y el CD solo debe ser necesario atravesar un BD -como máximo-.

ACOMETIDAS DE RED

Las acometidas de redes son necesarias tanto para los cables que constituyen el subsistema troncal o espinazo de campus, como para los cables de redes públicas y privadas (por ejemplo, líneas de comunicación de datos como X.25, Frame-Relay, RDSI, etc.) que entran en el edificio y con los que se realiza una transición para distribuirlos luego a través del sistema interno de cableado.

Comprende desde el punto de entrada en la pared del edificio hasta el tendido del cable que le hace llegar al armario distribuidor de planta o de campus.

En España se utiliza el reglamento de Infraestructuras Comunes de Telecomunicación en edificios.

Cuartos de telecomunicaciones / Cuartos de equipamiento

Un cuarto o sala de telecomunicaciones (TC: Telecommunications Closet) es un espacio cerrado de un edificio utilizado para el uso exclusivo de cableado de telecomunicaciones y sistemas auxiliares: bastidores concentradores, aire acondicionado propio...

Un cuarto o sala de equipamiento es un tipo más complejo de sala de comunicaciones donde se ubican, además de telecomunicaciones otros equipos de red. Cada cuarto debe tener acceso directo al cable espinazo. Un cuarto de equipamiento (ER: Equipment Room) es un espacio cerrado de uso específico para equipamiento de datos y telecomunicaciones que puede contener o no distribuidores (haciendo la función de TC). Todo espacio que contenga más de un distribuidor se considera un ER.

Los cuartos de telecomunicaciones deben considerar, además de voz y datos, la incorporación de otros sistemas de información del edificio tales como televisión por cable (CATV), alarmas, seguridad o audio. No debe contener otras instalaciones eléctricas que no sean del equipamiento propio del cuarto.

Un cuarto de equipamiento puede incluir espacio de trabajo para el personal correspondiente.

Los armarios (bastidores o racks) deben de contar con al menos 82 cm de espacio libre por delante y detrás, medidos a partir de la superficie más sobresaliente del armario.

Deben disponer de acometida eléctrica diferenciada, apantallamiento frente a interferencias electromagnéticas, sistemas de alimentación interrumpida, sistema de luz de emergencia y ventilación adecuada.

Todo edificio debe contener al menos un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo; no hay un límite máximo.

En los TC la temperatura debe mantenerse permanentemente entre 10 y 35 grados centígrados y la humedad relativa debe mantenerse por debajo del 85%, realizándose un cambio completo de aire por hora.

En los ER la temperatura debe mantenerse permanentemente entre 18 y 24 grados centígrados y la humedad relativa debe mantenerse entre el 30% y el 55%, realizándose un cambio completo de aire por hora.

Por esto a veces los TC y ER son también llamados “salas frías”.

Área de trabajo

Se define como la zona donde están los distintos puestos de trabajo de la red. En cada uno de ellos habrá una roseta de conexión que permita conectar el equipo o equipos que se quieran integrar en la red.

El área de trabajo comprende todo lo que se conecta a partir de la roseta de conexión hasta los propios dispositivos a conectar (ordenadores e impresoras fundamentalmente). Están también incluidos cualquier filtro, adaptador, etc., que se necesite. Estos irán siempre conectados en el exterior de la roseta. La instalación se utiliza para transmitir voz, datos u otros servicios, cada uno de ellos deberá tener un conector diferente de la propia roseta de conexión.

Al cable que va desde la roseta hasta el dispositivo a conectar se le llama latiguillo y no puede superar los 3 metros de longitud.

Subsistema de Cableado de Campus (Cableado troncal)

Este subsistema, en inglés “Campus Backbone Cabling Subsystem”, incluye [longitud máxima]:

1. Distribuidor de Campus (CD: Campus Distributor)
2. Latiguillos del CD [20 m, mayores distancias deben descontarse del Cable Espinazo]
3. Latiguillos entre los paneles y el equipamiento de CD -incluyendo PBX- [30 m*]
4. Cable Espinazo de Campus -Cable Troncal- (Campus Backbone Cable) [Sumado al cable espinazo de edificio no debe superar los 2.000 m. Con fibra monomodo puede aumentarse, pero distancias mayores que 3.000 m quedan fuera del propósito de la norma]. Incluye terminadores.

Subsistema de Cableado de Edificio (Cableado vertical)

Este subsistema, en inglés “Building Backbone Cabling Subsystem”, incluye:

1. Distribuidor de Edificio (BD: Building Distributor)
2. Latiguillos del BD [20 m, mayores distancias deben descontarse del Cable Espinazo]
3. Latiguillos entre los paneles y el equipamiento de BD -incluyendo PBX- [30 m*]
4. Cable Espinazo de Edificio -Cable Vertical- (Building Backbone Cable) [500 m]. Incluye terminadores.

Subsistema de Cableado Horizontal

Este subsistema, en inglés “Horizontal Cabling Subsystem”, incluye:

1. Distribuidor de Planta (FD: Floor Distributor)
2. Latiguillos del FD [6 m]
3. Latiguillos entre los paneles y el equipamiento de FD
4. Cable Horizontal [90 m, independientemente del medio] (Horizontal Cable). Incluye terminadores.
5. Punto de Transición (Opcional) [No incrementa la longitud del cable horizontal] (TP: Transition Point)
6. Salida de Telecomunicaciones -Roseta- (TO: Telecommunications Outlet)

La roseta (TO) forma parte del área de trabajo.

No es obligatorio, pero se recomienda fuertemente que la suma de longitudes de los latiguillos sea menor o igual que 10 m: (2) + (3) + (cable del área de trabajo <=3 m) <= 10 m

(*) No son obligatorios pero si fuertemente recomendados.

Distribuidores

La distribución se organiza en racks. Un rack es un soporte metálico destinado a alojar equipamiento electrónico, informático y de comunicaciones. Las medidas para la anchura están normalizadas para que sean compatibles con equipamiento de cualquier fabricante. También son llamados bastidores, cabinas, cabinets o armarios.

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 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.

Conjunto de racks.

Los racks son útiles en un centro de proceso de datos, donde el espacio es escaso y se necesita alojar un gran número de dispositivos. Estos dispositivos suelen ser:

• Servidores cuya carcasa 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.
• Conmutadores y enrutadores de comunicaciones.
• Paneles de parcheo, que centralizan todo el cableado de la planta.
• Cortafuegos.

El equipamiento simplemente se desliza sobre un raíl horizontal y se fija con tornillos. También existen bandejas que permiten apoyar equipamiento no normalizado. Por ejemplo, un monitor o un teclado.

Estándar de rack

Las especificaciones de un rack estándar se encuentran bajo las normas equivalentes DIN 41494 parte 1 y 7, UNE-20539 parte 1 y parte 2 e IEC 297 parte 1 y 2, EIA 310-D y tienen que cumplir la normativa medioambiental RoHS.

La anchura del bastidor está estandarizada y es de 19 pulgadas. Las columnas verticales a ambos lados miden 15,875 milímetros de ancho cada una formando un total de 31,75 milímetros (5/4 pulgadas).* Están separadas por 450,85 milímetros (17 3/4 pulgadas) haciendo un total de 482,6 milímetros (exactamente 19”). Cada columna tiene agujeros a intervalos regulares, que se agrupan de 3 en 3 para formar lo que se conoce como unidad rack (U). Verticalmente, los racks se dividen en regiones de 1,75 pulgadas de altura (= 1U).

La altura de los racks está normalizada y sus dimensiones externas de 200 mm en 200 mm. Siendo lo normal que existan desde 4U de altura hasta 46U de altura.

Las alturas disponibles normalmente según normativa sería 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000 y 2200 mm.

La profundidad del bastidor no está normalizada, ya que así se otorga cierta flexibilidad al equipamiento. No obstante, suele ser de 600, 800, 900, 1000 incluso 1200 milímetros.

Existen también racks de pared que cumplen el formato 19” y cuenta con fondos de 300, 400, 450, 500, 500 y 600 mm totales, siendo muy útiles para pequeñas instalaciones.

Debería haber un mínimo de un armario distribuidor de planta (FD) por cada 1.000m² de espacio reservado para oficinas, con un mínimo de un FD por planta. Si una planta se utiliza poco para oficinas (como un vestíbulo) puede atenderse desde un FD de una planta adyacente.

Todo distribuidor (CD, BD, FD) debe estar en un cuarto de telecomunicaciones o en un cuarto de equipamiento.

Paneles de parcheo

Un panel de parcheo es un elemento pasivo que se atornilla en el rack y a donde van a parar los cables de las distintas rosetas.

Existen 3 tipos de conexiones que podemos realizar:

• Conexión directa
• Interconexión
• Conexión cruzada

En la conexión directa no hacemos uso de paneles de parcheo. En el centro de datos, la conexión directa no es una opción acertada porque cuando se producen cambios, los operadores están obligados a localizar cables y moverlos con cuidado hacia una nueva ubicación: un esfuerzo impertinente, costoso, poco confiable y que requiere tiempo. Los centros de datos que cumplen con la norma TIA-942 no conectan los equipos en forma directa.

En la interconexión hacemos uso de un panel de parcheo intermedio. Cuando se produce algún cambio en una interconexión, los operadores vuelven a tender los cables del sistema final para volver a tender el circuito. Este método es mucho más eficaz que la conexión directa, pero no es tan sencillo o fiable como el método de conexión cruzada.

En la conexión cruzada hacemos uso de dos paneles de parcheo intermedios. Con un sistema de parcheo de conexión cruzada centralizada, se pueden alcanzar los requisitos de bajo costo y un servicio muy confiable. En esta estructura simplificada, todos los elementos de la red tienen conexiones de cables de equipos permanentes que se terminan una vez y no se vuelven a manejar nunca más. Los técnicos aíslan elementos, conectan nuevos elementos, rastrean problemas y realizan el mantenimiento y otras funciones usando conexiones de cable de parcheo semipermanentes en el frente de un sistema de conexión cruzada. A continuación se enumeran algunas ventajas clave que brinda un sistema de conexión cruzada bien diseñado:

• Costos de operación más bajos: Comparada con otras propuestas, la conexión cruzada reduce enormemente el tiempo que lleva agregar tarjetas, trasladar circuitos, modernizar software y realizar mantenimiento.

• Confiabilidad y disponibilidad mejoradas: Las conexiones permanentes protegen los cables de los equipos de la actividad cotidiana que puede deteriorarlos. Como los movimientos, adiciones y cambios se realizan en campos de parcheo, en lugar de en los paneles de conexión de equipos sensibles de ruteo y conmutación, los cambios en la red se pueden realizar sin afectar el servicio. Con la capacidad para aislar los segmentos de red para reparar averías y volver a tender circuitos mediante un simple parcheo, el personal del centro de datos gana tiempo para realizar las reparaciones adecuadas durante horas normales en lugar de hacerlas durante la noche o en turnos de fin de semana.

• Ventaja Competitiva: Un sistema de conexión cruzada permite hacer cambios rápidos a la red. El activar nuevos servicios se logra al conectar un cordón de parcheo y no requiere de una intensa mano de obra. Como resultado, las tarjetas se añaden a la red en minutos, en lugar de horas reduciendo el tiempo, lo que permite obtener mayores ingresos y ofrecer una ventaja competitiva – disponibilidad del servicio en forma más rápida.

Resumiendo, cuando los equipos activos (enrutadores, conmutadores...) se cablean directamente a paneles de algún subsistema de cableado, se denomina interconexión (interconnect), y cuando lo hacen a paneles independientes se denomina conexión cruzada (cross connect).

Cableado y equipamiento de área de trabajo

El cableado y equipamiento del área de trabajo no es parte del sistema de cableado genérico y la norma no impone requisitos al respecto, salvo las indicadas respecto a longitud y tipo de cable. Incluye:

1. Cable del área de trabajo o de usuario
2. Equipamiento terminal

TO, MUTO y PT - Salidas de telecomunicaciones y Puntos de transición

Una alta densidad de TOs aporta flexibilidad al cableado para permitir cambios. En muchos países se utilizan dos TOs para un máximo de 10m². Pueden presentarse individualmente, por parejas o en grupo, pero cada área de trabajo debe cubrirse con al menos dos.

Cada TO debe estar identificado con una etiqueta permanente y visible. Si uno de ellos está conectado con cable de par trenzado y utiliza menos de 4 pares debe ser claramente marcado.

La configuración mínima consiste en:

1. Un TO con cable balanceado de 100, preferentemente cable de 4 pares, categoría 3 o superior.
2. Otro(s) TO con dos hilos de fibra óptica multimodo (50/125 o 62,5/125) o cable balanceado (categoría 3 o superior).

Se conocen como MUTO (Muti-User TO) las rosetas multiusuario, que pueden dar servicio a 12 áreas de trabajo como máximo (24 TOs). Deben ser fácilmente accesibles y su instalación debe ser permanente, es decir, no pueden estar localizadas en un techo o piso falso, en un armario... El cable desde el FD hasta un PT o un MUTO debe tener mínimo 15 m.

Un TP sirve para cambiar entre distintas formas del mismo tipo de cable (p.e. de cable plano a cable redondo) o como punto de consolidación. No puede ser utilizado como distribuidor ni se pueden conectar a él equipos activos. Las características de los cables deben ser mantenidas en la entrada y la salida.

Los puntos de consolidación son una interconexión en el cableado horizontal que permite reconfiguraciones más sencillas en oficinas cambiantes y se permiten para un máximo de 12 áreas de trabajo (24 TOs).

La diferencia más visible entre un TP y una MUTO es que el TP requiere una conexión adicional (una TO) para cada cable horizontal. Las TP se utilizan en oficinas cambiantes donde las TO se irán moviendo de un sitio a otro y las MUTO en oficinas que necesitan concentrar sus TO.

Tipo de cableado

Los tipos de cable permitidos por la norma vigente son:

• Cable de pares trenzados con o sin blindaje.
• Cable de fibra óptica multimodo de 62.5/125 µm.
• Cable de fibra óptica multimodo de 50/125 µm.
• Cable de fibra óptica monomodo 8-10/125 µm (para largas distancias).

Se usarán preferentemente los tres primeros tipos de cable.

Administración

La administración es un aspecto esencial del cableado genérico. La administración incluye la identificación exacta y el registro de todos los componentes del sistema, así como las canalizaciones y los espacios (TC y ER). Un buen registro puede incluir diagramas de cableado, mapas de conectividad, localización de TOs...

Deben registrarse todos los cambios que se realicen y cuando se han realizado, preferentemente por ordenador, y preparar procedimientos adecuados de actualización.

Si se realizan test de aceptación deberían registrarse también sus resultados.

Cada elemento, canalización y espacio debe tener su identificación claramente visible. A cada elemento, canalización y espacio se le asignará una identificación (mediante colores, números o cadenas alfanuméricas) unívoca.

Cada TO debe etiquetarse de modo que referencie la impedancia del cable, su categoría y número de pares o bien el diseño de fibra óptica utilizado.

Los cables deben marcarse en ambos extremos.

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).

La norma TIA/EIA 606 proporciona una guía que puede ser utilizada para la ejecución de la administración de los sistemas de cableado.

Resulta fundamental para lograr una cotización adecuada suministrar a los oferentes la mayor cantidad de información posible. En particular, es muy importante proveerlos de planos de todos los pisos, en los que se detallen:

1.- Ubicación de los gabinetes de telecomunicaciones

2.- Ubicación de ductos a utilizar para cableado vertical

3.- Disposición detallada de los puestos de trabajo

4.- Ubicación de los tableros eléctricos en caso de ser requeridos

5.- Ubicación de pisoductos si existen y pueden ser utilizados

Para proveer 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
VERDE	Conexión de red / circuito auxiliar
PURPURA	Conexión mayor / equipo de dato
BLANCO	Terminación de cable MC a IC
GRIS	Terminación de cable IC a MC
AZUL	Terminación de cable horizontal
CAFÉ	Terminación del cable del campus
AMARILLO	Mantenimiento auxiliar, alarmas y seguridad
ROJO	Sistema de teléfono

Para el etiquetado del cableado, rosetas y otros elementos se sigue la norma 606-A o 606-B (siendo esta última la más moderna).

A continuación se muestra un ejemplo de etiquetado:

Esta imagen se corresponde con la etiqueta que identifica uno de los troncales en cobre de la red de cableado estructurado de un centro educativo.

El código que ves se ajusta a las especificaciones descritas por la norma americana TIA/EIA 606-A que aunque no es de obligado cumplimiento aquí, es de lejos la que mejor explica la gestión de un cableado estructurado. ¿Pero qué información contiene este código?

[E2-0A]/[E3-0A]-23

Nuestra red se extiende por cuatro edificios que identificamos individualmente con dos dígitos (Ex). De tal manera que E1 significa Edificio 1 y E2, por ejemplo, Edificio 2. La norma 606-A se aplica en este caso dentro de la clase o categoría tres.

[E2-0A]  Es uno de lo extremos del troncal que empieza en el armario A de la planta baja (0) del Edificio 2. Esta filosofía es típica de la norma americana, se referencian los recintos, armarios y envolventes no los nombres de las salas, despachos o aulas. ¿La razón? pues es bien simple, lo primero cambia más difícilmente de nombre que lo segundo.

[E3-0A]  Es el otro extremo del troncal ubicado en el armario A de la planta baja del Edificio 3. La barra inclinada nos informa de que se trata de un troncal.

23   Identifica el número del troncal establecido entre ambos edificios.

La norma permite añadir más códigos, para diferenciar por ejemplo fibra de cobre aunque las etiquetas resultantes pueden llegar a ser bastante largas así que nosotros hemos optado por simplificar al máximo y basarnos en el complemento que aportan los planos de la instalación.

Vemos en esta otra imagen como quedan cuatro tomas de un puesto de trabajo en la distribución horizontal. Al trabajar en clase 3 se debe indicar siempre el edificio. En las tomas lo hacemos pues este modelo de Cima Box ofrece un buen espacio para poner bellas etiquetas, en el plano nos hemos tomado la licencia de no incluir el código de los edificios por ser obvio y con el fin de ganar en claridad.

E2-0A-B03  Nos informa de que esta toma viene del Edificio 2, planta baja, rack A. Dentro del armario se ubica en el panel de patcheo B, boca 03.

E2-0A-W16 Viene del mismo sitio pero de otro panel de patcheo diferente. En concreto se trata de telefonía así que la letra W pretende diferenciar esta cuestión directamente. Esta práctica no es obligada pero si aconsejada por la propia norma.

El nivel de detalle en el proyecto y la instalación al que se puede llegar aplicando esta norma es muy alto. Abarca tomas de tierra, recintos, canalizaciones, simbología, códigos de colores, planos y mucho más. Si te dedicas a esto y te gusta cuidar los detalles merece la pena leerse todo el documento. Un buen proyecto en manos de un buen instalador es algo que no puede terminar mal.

Cada elemento de la infraestructura se codifica y organiza en una base de datos donde pasa a denominarse registro. La imagen superior muestra parte de la información de uno de estos registros que incluimos al certificar.