Tipos de cables para redes de área local (LAN)


Actualmente en el sector de las LAN (Local Area Network, Redes de Área Local) se utilizan diversos tipos de cableado de red, el más común es el de Categoría 5e/CAT. 5e (Categoría 5 Enhanced, Categoría 5 Mejorada) que: Tiene una frecuencia de hasta 100 Mhz y puede soportar hasta Gigabit Ethernet (10/1000/1000, es decir hasta 1.000 Mbps, unos 125 MB/seg). El cable de CAT.5e, es una revisión del antiguo cable de Categoría 5, sin embargo actualmente también se comercializan cables de:

  • Categoría 6: Tiene una frecuencia de hasta 250 Mhz, soporta Gigabit Ethernet (10/1000/1000, es decir hasta 1.000 Mbps, unos 125 MB/seg).
  • Categoría 6A (Categoria 6 Aumentada): Tiene una frecuencia de hasta 500 Mhz, soporta 10 Gigabit Ethernet (10/100/1000/10000, es de decir hasta 10.000 Mbps, unos 1.250 MB/seg).

Así mismo están en estudio los cables de:

  • Categoría 7: Tiene una frecuencia de hasta 600 Mhz, soporta 10 Gigabit Ethernet (10/100/1000/10000, es de decir hasta 10.000 Mbps, unos 1.250 MB/seg).
  • Categoría 7A: Tiene una frecuencia de hasta 1.000 Mhz, soporta 10 Gigabit Ethernet (10/100/1000/10000, es de decir hasta 10.000 Mbps, unos 1.250 MB/seg).

Por otra parte los cables de red pueden ser de varios tipos, los más habituales son:

  • UTP (Unshielded Twisted Pair, Par Trenzado Sin apantallar): Son cables de pares trenzados sin apantallar (Son más flexibles que los cables apantallados), se utilizan para diferentes tecnologías de red local. Su coste en comparación con otros cables de red es menor pero producen más errores que otros tipos de cable al no estar apantallados en caso de existir algún tipo de interferencia, además tienen limitaciones para trabajar a grandes distancias sin regeneración de la señal.
Cable UTP

Cable UTP (Unshielded Twisted Pair)

  • S/UTP (Screened Shielded Twisted Pair): Es un cable UTP que tiene una malla metálica protectora que ayuda a reducir las interferencias próximas al cable. Los cables S/UTP, también es conocido como FTP (Foiled Twisted Pair, Par trenzado con pantalla global) o ScTP (Screened UTP Cable).
S/UTP

Cable S/UTP (Screened Shielded Twisted Pair)

  • STP (Shielded Twisted Pair, Par Trenzado Apantallado):  Los cables (Par de cobre) están aislados dentro de una cubierta protectora, esta cubierta hace que el cable sea algo más rígido que el UTP. Se utiliza en redes de ordenadores como Ethernet o Token Ring. Es más caro que el cable UTP no apantallado.
STP

Cable STP (Shielded Twisted Pair)

  • S/STP (Screened shielded twisted pair): Es un cable que además de la protección del STP, añade una malla metálica que ayuda a reducir las interferencias proximas al cable. Este tipo de cable tambien se denomina también S/FTP: Screened Fully shielded Twisted Pair.
S/STP

Cable S/STP (Screened shielded twisted pair)

Si tenemos en cuenta el coste de una red local de tamaño  medio cuya instalación sea a través de:

  • Suelo técnico (Se puede decir que es un falso suelo).
  • Falso techo.
  • Canaletas de plástico.

Merece la pena invertir en cable de altas prestaciones como puede ser actualmente CAT6 (Gigabit Ethernet)/CAT 6A (10 Gigabit Ethernet), aunque actualmente no se llegue a aprovechar el ancho de banda excedente (Actualmente muchas redes locales son Fast Ethernet de hasta 100 Mbps, unos 12,5 MB/seg), porque ahorramos costes económicos a largo plazo, es decir si por ejemplo instalamos actualmente un cable de red CAT.5e (En principio soporta Gigabit Ethernet aunque inicialmente no se diseño para esta velocidad) y nuestros equipos de red (Tarjetas de red, Switch,…) son Fast Ethernet (10/100, hasta 100 Mbps, unos 12,5 MB/seg) cuando actualicemos la red a Gigabit Ethernet (10/100/1000, hasta 1.000 Mbps, unos 125 MB/seg) es posible que el cableado actual de CAT.5e no soporte en todos los puntos de la red la velocidad Gigabit siendo necesario actualizar de nuevo el cableado con el sobrecoste correspondiente en:

  • Materiales (Sería necesario adquirir cables y conectores RJ-45 nuevos).
  • Mano de obra (Si se utilizan los servicios de un instalador habría que pagarle el tiempo invertido en la renovación del cableado).

Asi mismo el cableado de red suele tener unas distancias máximas permitidas que en el caso de los cables Ethernet (CAT5/5e) es de unos 99 metros (Es decir si por ejemplo «tiramos» un cable de red de un ordenador a otro dispositivo (Ej: Otro ordenador, Router, Hub/Concentrador, Switch, Patch Panel/Panel de Parcheo, …) la distancia máxima sin pérdida de señal sería de 99 metros (Siempre y cuando los componentes de la red esten en perfecto estado), repartidos de la siguiente forma:

  • 90 metros para cableado fijo (No puede excederse, aun considerando menores distancias para Patch Panel o Patch Cord).
  • 6 metros para Patch Cord (Cables de conexiones intermedia o Chicotes) en Patch Panel (Panel de Parcheo o Patchera).
  • 3 metros para los Patch Cord que se conectan al terminal.

Se puede encontrar más información sobre los cables de red en:

Guia para comprar pasta térmica (TIM: Thermal Interface Material)


PastaTermica

La pasta térmica o compuestos térmicos (TIM: Thermal Interface Matetial, Material de Interfaz Térmica) tienen varias funciones, entre ellas:

  1. Ayudan a reducir las imperfecciones existentes entre la base del disipador (por eso es más que aconsejable que no se rayen o golpeen puesto que pierden propiedades térmicas) y la base del elemento a disipar (Generalmente el procesador (CPU), procecesador gráfico (GPU) o Chipset de placa base, entre otros) mejorando así la superficie de contacto entre ambas piezas.
  2. Reducir la temperatura de funcionamiento del componente en cuestión (Procesador (CPU), Procesador Gráfico (GPU), Chipset de placa base,…), aunque algunas pastas térmicas tienen mayor eficiencia que otras y la reducción de temperatura puede ser más o menos significativa.

Por regla general las pastas blancas (También denominada Silicona Térmica) sólo mejoran el contacto entre el disipador y el elemento a disipar sin reducir apenas la temperatura de funcionamiento, sin embargo una pasta de mayor calidad (Que suelen llevar compuestos metálicos)  puede ayudar a reducir algún que otro grado en la pieza en cuestión, en  Benchmark Reviews hay una lista de conductividad térmica, destacando algunos como:

  • Plata (Ag): 4,29 W/cmK.
  • Cobre (Cu): 4,01 W/cmK.
  • Oro (Au): 3,17 W/cmK.
  • Aluminio (Al): 2,37 W/cmK.
  • Carbon ( C ): 1,29 W/cmK.
  • Zinc (Zn): 1,16 W/cmK.

Entre los peores materiales esta el Oxigeno ( O ) con 0,0002674 W/cmK; como se puede apreciar, si no se utiliza pasta térmica de ningún tipo, es decir dejasemos el disipador en contacto directo con el elemento a disipar (ej: Procesador), la mejora de transferencia térmica usando «Oxigeno» (O mejor dicho aire común y corriente) sería practicamente nula, por esta razón deben de utilizarse pastas térmicas que mejoran en mayor o menor grado la transferencia térmica.

Por esta razón los disipadores suelen ser de aluminio (2,37 W/cmK) o cobre (4,01 W/cmK) debido a su gran rendimiento térmico y bajo coste relativo, por ejemplo la Plata (4,29 W/cmK) y el Oro (3,17 W/cmK) conducen mejor el calor pero son mucho más caros.

En la misma web anterior (Benchmark Reviews) han hecho también una Review (Análisis) de 80 pastas térmicas diferentes clasificandolas en diferentes «grados» en función de su rendimiento, de mejor a peor:

  • A (Excellent Performance): Su rendimiento oscila entre los 38,2 y 37,5º C aproximadamente (a menor temperatura, mayor rendimiento).
  • B (Good Performance): Su rendimiento oscila entre los 38,5 y 38,3º C aproximadamente (a menor temperatura, mayor rendimiento).
  • C (Fair Performance): Su rendimiento oscila entre los 39 y 38,5º C aproximadamente (a menor temperatura, mayor rendimiento).
  • D ( Poor Performance): Su rendimiento oscila entre los 42 y 39º C aproximadamente (a menor temperatura, mayor rendimiento).

Es decir que entre una pasta de con un rendimiento de unos 42º y una de unos 38,2º C hay una diferencia de unos 3,8º C que aunque no parezca una diferencia térmica significativa si que puede marcar una diferencia entre tener una pieza (ej: Procesador o CPU) bien refrigerada o por el contrario tenerla funcionando a una temperatura superior a lo «normal» si el disipador no es lo suficientemente bueno, sobre todo en verano cuando la temperatura ambiente es mayor que el resto del año. Por otra parte según el tipo de pasta térmica su viscosidad (Densidad) puede variar, aunque tienden a ser más o menos «sólidas».

Según el análisis de Benchmark Reviews entre las pastas con un rendimiento de unos 38,5º o menos (Situadas en el Grado B con Good Performance, o Grado A con Excellent Performance) están:

  • Gelid GC-1 (Óxido de Aluminio).
  • Tuniq TX-2 (Óxido de Aluminio).
  • Noctua NT-H1 (Óxido de Aluminio).
  • CooLaboratory Liquid Metal Pad (Metal líquido): Este compuesto térmico sólo puede usarse con disipadores de cobre, ya que corroe los disipadores de aluminio, como se puede ver en esta imagenes de Nokytech).
  • Arctic Silver Ceramique (Óxido de Zinc).
  • CooLaboratory Liquid Metal Pro (Metal líquido): Este compuesto térmico sólo puede usarse con disipadores de cobre, ya que corroe los disipadores de aluminio, como se puede ver en esta imagenes de Nokytech).
  • Gelid GC-2 TC-GC-02-A (Óxido de Aluminio).
  • Arctic Cooling MX-2 Thermal Compound (Óxido de Aluminio).
  • Innovative Cooling Seven Carat Diamond (Óxido de alumio y Carbón/Diamantes sintéticos).
  • OCZ Freeze OCZTFRZTC (Óxido de Aluminio).
  • Zalman ZM-STG2 Super Thermal Grease (Óxido de Aluminio).
  • Cooler Master ThermalFusion 400 RG-TF4-TGU1-GP (Óxido de Aluminio).
  • Tuniq TX-3 (Óxido de Aluminio).
  • Gelid GC-Extreme (Óxido de Aluminio).
  • Arctic Silver 5 Polysynthetic Thermal Compound (Plata polisintética).

Estos productos suelen ser fáciles de encontrar en tiendas de informática especializada, aunque muchas suelen ser tiendas online. Cualquiera de estos compuestos térmicos (entre otros menos conocidos) darán buenos resultados, en mi caso desde hace tiempo he usado Artic Silver 5 (AS 5) con buenos resultados, aunque el fabricante comenta que esta pasta térmica tiene dos factores a tener en cuenta por parte del usuario:

  • En ciertas circunstancias puede ser conductora de electricidad:

Not Electrically Conductive:

Arctic Silver 5 was formulated to conduct heat, not electricity.
(While much safer than electrically conductive silver and copper greases, Arctic Silver 5 should be kept away from electrical traces, pins, and leads. While it is not electrically conductive, the compound is very slightly capacitive and could potentially cause problems if it bridges two close-proximity electrical paths.)

  • Necesita un tiempo de cura de hasta 200 horas para que se le saque el máximo rendimiento:

Then the compound thickens slightly over the next 50 to 200 hours of use to its final consistency designed for long-term stability.

De todas formas parece ser que actualmente hay compuestos térmicos con prestaciones similares a AS 5 pero que corrigen los dos «defectos» anteriores.

Asi mismo en:

Por otro lado hay que diferenciar entre:

  • Pasta térmica (Compuestos Térmicos): No tienen ningún tipo de adhesivo, aunque al «secarse» pueden actuar temporalmente como tales (ej: Al quitar el disipador en «frío»), ya que para evitar que la pieza (ej: Procesador o CPU) salga junto con el disipador es conveniente pasarle algún tipo de Benchmark que «estrese» la pieza en cuestión, por ejemplo si queremos quitar:
    • El procesador (CPU) se puede pasar el Prime95 u Orthos.
    • El procesador gráfico (GPU) se puede pasar el 3D Mark o alguno similar.
    • El chipset (Northbridge y Southbridge) en principio no requiere ningún Benchmark «específico» ya que los anteriores lo «estresan» en mayor o menor grado.
  • Adhesivo térmico: Son pegamentos térmicos que se componen de dos compuestos difentes, que al mezclarse actuan como pegamento térmico, este tipo de adhesivos térmicos son de tipo permanente ya que su unión entre las piezas es bastante fuerte, siendo casi imposible de despegar en caso necesario, aunque en este hilo del foro de Hard-H2o comentan algunos métodos. Un ejemplo de este tipo de adhesivos térmicos son: Artic Adhesive y Zalman Adhesive.

Niveles de RAID (Redundant Array of Independent Disks)


Actualmente los discos duros de los PC´s domésticos son un cuello de botella por muy rápidos que estos sean; así mismo los discos duros son piezas propensas a errores tarde o temprano, por lo que la pérdida de datos es más crítica que por ejemplo si se estropea otra pieza del ordenador (ej: una tarjeta gráfica, o un módulo de memoria RAM). Una manera de paliar esta «lentitud» y aumentar la seguridad de los datos en los discos duros es usando niveles RAID (Redundant Array of Independent Disks, Conjunto de Discos Redundantes Independientes/Baratos) que en función de su configuración (Nivel) tienen unas propiedades u otras. Existen 7 niveles RAID (Desde el 0 hasta el 6, algunos de ellos pueden mezclarse como el es caso del RAID 10 ó el del RAID 0+1):

RAID 0 (también llamado Stripping): une dos o más discos duros en una sola unidad lógica, es decir que si tenemos 3 discos duros de 80 Gb un RAID 0 crearía un solo disco de 240 Gb (80 Gb x3 Discos). De esta forma se consigue aumentar el rendimiento, esto se debe a que la información se distribuye en segmentos entre los diferentes discos que forman el RAID, simplificando un poco se podría decir que un RAID 0 divide un archivo en varias partes y guarda cada una de las partes en los discos del RAID de esta forma se aceleran los procesos de lectura y escritura del disco.

Ventajas:

  • El aumento de rendimiento en el sistema de almacenamiento (procesos de lectura y escritura de datos), frente a modelos sin RAID e incluso frente a discos más rápidos y mucho más caros; ej: un RAID 0 ATA100/SATA150 de dos discos duros tiene mejor relación precio/capacidad que un disco duro SCSI de 10.000 ó 15.000 Rpms.
  • Ser un sistema relativamente barato frente a opciones más caras como son los discos SCSI.
  • Aumentar la capacidad de almacenamiento, al unir las unidades de disco físicas en una sola unidad lógica.

Inconvenientes:

  • En caso de que uno de los discos del RAID falle la información puede darse por perdida ya que no existe integridad en los datos al estar repartidos entre los distintos discos del RAID.
  • El tiempo de acceso de los discos se mantiene, no se reduce por lo que el acceso a los datos es el igual, lo que si mejora es la tasa de transferencia de datos (lectura y escritura).

A causa de esto su uso se limita a entornos donde la información del RAID no sea crítica, ya que su pérdida supondría más problemas que ventajas.  Suele usarse en aplicaciones como: Edición y producción de vídeo; Edición de imágenes; y Aplicaciones que necesiten una gran tasa de transferencia de datos.

RAID 1 (Mirroring, Duplexing o Espejo): copia el contenido de un disco en uno o más discos duros (réplicas) de esta forma aumenta la seguridad de los datos frente a fallos, pero se pierden prestaciones ya que cada vez que actualiza la información del disco deben actualizarse los demás discos (réplicas).

Ventajas:

  • Aumento del nivel de seguridad de los datos, al estar como mínimo duplicados, por lo que en caso de fallo de uno de los discos la información se conserva intacta.

Inconvenientes:

  • Tiene mayor volumen de carga que otros niveles, ya que duplica la información tantas veces como discos tenga el RAID.
  • Se desaprovecha la capacidad de los discos réplica al estar ocupada por información redundante.
  • Es algo más lento en las operaciones de escritura ya que tiene que actualizar los discos réplica simultáneamente.
  • En caso de que entre algún tipo de código malicioso (virus; troyano,…) afectaría al resto de discos réplica ya que serían actualizados.

Se utiliza en entornos donde la integridad de los datos es crucial y el rendimiento es «secundario» como por ejemplo en: Contabilidad; Nóminas; Finanzas; Servidores; y Cualquier aplicación que requiera de alta disponibilidad.

RAID 2 (ECC: Error Correction Code, Código de Corrección de Error): usa los códigos de Hamming como método de corrección de errores, dichos códigos se almacenan en discos aparte, de tal forma que si tenemos un RAID 0 con 10 discos se necesitarían 4 discos mas para guardar los bit de paridad de los códigos Hamming correspondientes. Es un nivel de RAID poco usado ya que los niveles de RAID 1; 3 y 5 tienen una mejor relación coste/rendimiento.

Ventajas:

  • Mejora la velocidad de transferencia.
  • Podemos recuperar los datos gracias a los discos de código de error.

Inconvenientes:

  • Es una solución cara ya que se necesitan muchos discos para guardar los códigos de error.
  • Tiempo de escritura de datos es bastante lentos, incluso aunque los datos se separen el los diferentes discos.

RAID 3 (Sistemas de disco en paralelo con disco de paridad para corrección de errores también conocido como Striping con paridad delicada): se necesita un mínimo de tres discos duros para crear un RAID 3, este nivel de RAID utiliza una paridad de intervalo de bit (Paridad de Richard M. Price) dedicando uno de los discos a guardar la información de paridad, esta información ECC se utiliza para la detección de errores, de esta forma se reduce el numero de discos dedicados a guardar la información de paridad, de tal forma que si tenemos un RAID de 10 discos solo se necesitaría 1 para los códigos, en lugar de 4 como en RAID 2, al igual que el anterior no esta muy extendido.

Ventajas:

  • Alto rendimiento para aplicaciones de velocidad de transferencia alta.
  • Gracias al disco de paridad se pueden recuperar los datos.

Inconvenientes:

  • Si perdemos el disco de paridad perdemos toda la información redundante.
  • Tipo de escritura de datos bastante lento.

RAID 4 (Unidad de paridad dedicada, o Paridad de intervalo de bloque): Necesita al menos 3 discos para montar un RAID 4, Los discos son divididos, como en RAID 0, basa su tolerancia a fallos en la utilización de un disco dedicado a guardar la información de paridad calculada a partir de los datos guardados en los otros discos. Si uno de los discos falla, la información es reconstruida en un disco de repuesto utilizando la información de paridad. Si el disco de paridad falla, la paridad de la información es recalculada en un disco de repuesto. Los datos se distribuyen por sectores y no por bits como ocurre en otros niveles RAID.

Ventajas:

  • Buen rendimiento en las escrituras de datos.
  • Tiene integridad de datos.

Inconvenientes:

  • Si perdemos el disco de paridad, perdemos toda la información redundante.
  • Menor rendimiento en las lecturas de datos.
  • El disco de paridad puede ser un cuello de botella durante las operaciones de escritura.

RAID 5 (Discos de datos independientes con bloques de paridad distribuidos, Bloques de Intervalo de Paridad Distribuida): Consiste en distribuir los códigos de corrección de errores en los diferentes discos de tal manera que se evita el cuello de botella que supone almacenarlos en un solo disco (RAID 3), ya que diferentes operaciones de escritura en diferentes discos del grupo no deberían esperar al disco de códigos. No es necesario un disco para guardar las paridades puesto que los propios discos del RAID 5 pueden guardarlas. En el nivel 5 de RAID las unidades de disco actúan independientemente, cada unidad es capaz de atender a sus propias operaciones de Lectura/Escritura, lo que aumenta el numero de operaciones de entrada salida simultanea .Esta característica mejora considerablemente el tiempo de acceso.

Ventajas:

  • Alto rendimiento en aplicaciones de velocidad de demanda interactiva.
  • Costo efectivo; no se desaprovecha un disco exclusivamente para paridad.
  • Se pueden recuperar datos.

Inconvenientes:

  • El rendimiento en las escrituras de datos es bajo porque necesita una operación adicional de escritura al almacenar los datos ya que tanto los datos como la información se actualizan en operaciones distintas y en unidades de disco diferentes.
  • No aumenta el rendimiento en las aplicaciones, aunque la velocidad de transferencia de datos es alta.
  • Las aplicaciones implican numerosas operaciones de escritura y sufren descensos en el rendimiento.

Se utiliza en entornos de: Servidores de Archivos y de Aplicaciones; Servidores de Bases de Datos; Servidores de web, e-mail y de noticias; Servidores de Intranet; es el nivel de RAID más versátil.

RAID 6 (Sistemas independientes de disco con integración de código de error mediante una doble paridad): requiere un mínimo de tres unidades, pero se necesitan cuatro para mejorar la eficiencia en espacio de RAID 1 (Mirroring o Espejo). Se puede considerar una extensión del RAID 5 , para ello guarda una segunda paridad. Este nivel proporciona muy buena integridad de los datos y repara diversos errores en los discos. El RAID 6 añade un nivel más de disco, resultando una organización con dos dimensiones de disco y una tercera que corresponde a los sectores de los discos la ventaja de este nivel consiste en que no solamente se puede recuperar un error de entre dos discos, sino que también es posible recuperar muchos errores de 3 discos. La operación de escritura es difícil debido a la necesidad de sincronizar todas las dimensiones. No tiene mucha implantación ya que otros niveles de RAID son algo más asequibles y tienen gran seguridad (ej :RAID 5).

Ventajas:

  • Podemos recuperar diversos errores simultáneamente.
  • Nivel de integridad muy elevado solución perfecta para aplicaciones criticas.

Inconvenientes

  • El rendimiento en escritura de datos es bastante lento.
  • No se dispone de muchas implementaciones comerciales en el nivel de RAID 6 ya que las controladoras son bastante más caras.

Estos niveles de RAID pueden mezclarse dando lugar a otros tipos de RAID como son el RAID 1+0 (también conocido como RAID 10); el RAID 0+1 (no es igual que el RAID 10); el RAID 3+0 (también conocido como RAID 30) ó el RAID 5+0 (también conocido como RAID 50).

Normalmente un sistema RAID se efectúa a través de hardware, utilizando una controladora (sea IDE; SATA; SCSI o SAS) adecuada al nivel de RAID que se quiere implementar (ej: si queremos hacer un RAID 5 será necesario que la controladora RAID sea compatible con el nivel RAID que queremos crear); así mismo también pueden crearse niveles RAID por software pero estos son muy limitados tanto en niveles soportados (normalmente 0, 1 y 5) como en prestaciones:

  • Las particiones no son vistas por sistemas como MS-DOS.
  • Los RAID por software no funcionan como particiones de arranque, es decir que no se puede cargar el sistema operativo en ellas, por lo que se necesita un disco duro adicional en el que instalar el sistema operativo)
  • Es soportado por pocos sistemas operativos: versiones Server de Windows y Linux.

Por último en web de Intel hay una presentación Flash en formato «EXE» sobre los tipos de RAID más comunes (RAID 0; RAID 1 y RAID 5) y su funcionamiento.

Además muchas controladoras RAID incorporan tecnología:

  • Hot Plug (Conexión/Desconexión en caliente) o Hot Swap (Cambio en caliente) como ocurre con los dispositivos USB/Firewire actuales que permite reconstruir el RAID sin detener el sistema cambiando el/los disco/s afectado/s (Información de wikipedia en inglés).
  • Hot Spare o Hot Standy (Unidad de reposición) son discos duros que permacen inactivos (Son de «reserva») y que el RAID conecta en caso de que uno de los discos del mismo falle (Información de wikipedia en inglés).

Más información: