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TIC HOY
LA REVISTA COMERCIAL OFICIAL DE BICSI
Noviembre/Diciembre 2015
Volumen 36, Número 6
ADEMÁS
+ Categoría 8 en el centro de datos
+ Coordinación entre arquitectura e ingeniería
+ Una guía para la migración de IEEE 802.11ac
CONTENIDO
Noviembre/Diciembre 2015/Volumen 36, Número 6
06
16
22
ARTÍCULO DE PORTADA
Cobre o fibra óptica—¿Qué deparará el futuro?:
Hay muchas consideraciones cuando se trata
de seleccionar medios de transmisión para la
empresa. Conozca los roles actuales y futuros
del cobre de par trenzado balanceado y la
fibra óptica en estos entornos. Por Valerie
Maguire, BSEE y Betsy Conroy
28
36
ENFOQUE EN LOS MEDIOS DE TRANSMISIÓN
Alcanzar velocidades más allá de 100 Gb/s
con la próxima generación de fibra óptica:
Entérese de los factores que impulsan el
desarrollo de la fibra óptica multimodo
de banda ancha, sus capacidades
técnicas y la labor normativa que se
encuentra actualmente en curso para
respaldar este avance en el rendimiento
de la red. Por John Kamino y Roman
Shubochkin, Ph.D.
ENFOQUE EN LOS MEDIOS DE TRANSMISIÓN
CATEGORÍA 8 EN EL CENTRO DE DATOS—POR
QUÉ BASE-T HA LLEGADO PARA QUEDARSE:
Dado que BASE-T aporta una opción económica
de red de capa de acceso, las soluciones
de cableado estructurado de cobre
seguirán siendo una parte fundamental
de la infraestructura del centro de datos.
Por Mark Dearing, RCDD
42
Coordinación entre arquitectura e ingeniería para
el diseñador de TIC: Ahora más que nunca, la
coordinación entre diseñadores, ingenieros y arquitectos
resulta crucial para el éxito del diseño de un edificio.
Por Aaron Hesse, PE, RCDD
Sacar máximo provecho de la sala de
telecomunicaciones: Recomendaciones para
equipar una sala de telecomunicaciones con el
hardware y software correctos para maximizar el
tiempo operativo, mejorar la eficiencia y reducir
costos operativos. Por Jeff Kennedy
ESTUDIO DE UN CASO
Despliegue de LAN óptica pasiva apoya el
aprendizaje digital: Una escuela desde kindergarten
hasta último año de secundaria, en Alaska, invierte
en nueva tecnología y actualiza su LAN existente
para apoyar a cientos de estudiantes y docenas
de administradores e integrantes del personal en
todo su campus. Por Eric Presworsky
45
52
Alimentación a través de Ethernet—Una perspectiva
de desarrollo centrada en el usuario: Elegir el cable
correcto para el cableado de las instalaciones exige
considerar las áreas afectadas como la generación
de calor y la degradación del aislamiento.
Por Roy Kusuma y Matt Gentile
Una guía para la migración de IEEE 802.11ac - Parte 1:
Una introducción y guía de migración para la tecnología
802.11ac, y ofrece recomendaciones, prácticas óptimas
y sugerencias para un despliegue exitoso.
Por Devin Akin
POLÍTICA DE PRESENTACIÓN
TIC HOY es publicada bimestralmente en enero/febrero, marzo/abril, mayo/junio, julio/agosto, septiembre/octubre y noviembre/diciembre por BICSI, Inc., y se envía por correo estándar A a los miembros
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TIC HOY
LA REVISTA COMERCIAL OFICIAL DE BICSI
JUNTA DE DIRECTORES DE BICSI 2015
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AFL.........................................Contraportada
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Presidente electo Brian Ensign, RCDD, RTPM, NTS, OSP, CSI
Secretario Robert “Bob” S. Erickson, RCDD, RTPM, NTS, OSP, WD
Tesorero Mel Lesperance, RCDD
Director de la región canadiense José Mozota, PhD.
Directora de la región norte-central de EUA Christy A. Miller, RCDD, DCDC, RTPM
Directora de la región noreste de EUA Carol Everett Oliver, RCDD, ESS
Director de la región sur-central de EUA Jeffrey Beavers, RCDD, OSP
U.S. Directorde la región sureste de EUA Charles “Chuck” Wilson, RCDD, NTS, OSP
Directorde la región oeste de EUA Larry Gillen, RCDD, ESS, OSP, CTS
Director y principal ejecutivo John D. Clark Jr., CAE
COMITÉ EDITORIAL
Chris Scharrer, RCDD, NTS, OSP, WD
Jonathan L. Jew
F. Patrick Mahoney, RCDD, CDT
EDITOR
BICSI, Inc. 8610 Hidden River Pkwy., Tampa, FL 33637-1000
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REDACTOR
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PERSONAL DE LA PUBLICACIÓN
Wendy Hummel, Creativa, [email protected]
Amy Morrison, Redactora de contenido, [email protected]
Clarke Hammersley, Redactor técnico, [email protected]
Jeff Giarrizzo, Redactor técnico, [email protected]
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DYMO....................... Contraportada interior
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ARTÍCULO DE PORTADA
66
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u
TIC HOY
HOY
TIC
Por Valerie Maguire, BSEE
y Betsy Conroy
En el entorno del centro
de datos, coexisten el
cableado de cobre
y el de fibra óptica
de modo similar a la
red de instalaciones;
cobre en horizontales
(o periféricas) que
admiten conexiones
de conmutador a
servidor y fibra óptica
en el backbone (o eje
central) de más alta
velocidad que admite
conexiones conmutador
a conmutador.
Durante años, ninguna discusión sobre el
concepto de las redes empresariales planificadas
para el futuro estaba completa sin reflexionar
sobre la pregunta de cuándo quedaría obsoleto
el cableado de cobre. Hoy, es prácticamente
imposible debatir la superioridad general de la
fibra óptica frente al cableado de cobre dado que
ambos tienen ventajas únicas y distintivas cuando
se observan las redes como un todo; desde el
dispositivo hasta el centro de datos.
Hace dos décadas, muchos promotores de la
fibra óptica declararon que el cable de par trenzado
balanceado categoría 6 sería el límite para el
cableado de cobre. Sin embargo, los avances que
nos han llevado desde entonces a las categorías
6A y 7A (y pronto nos traerán la categoría 8),
han hecho más que simplemente demostrar que
esa mentalidad estaba errada. De hecho, han
pavimentado el camino para que el cableado de
cobre siga siendo el medio de facto al dispositivo
del escritorio y del edificio durante décadas por
venir. Además los avances que ocurren ahora con
la tecnología de cableado de cobre dentro de las
entidades normativas consolidarán la posición
a largo plazo del cableado de cobre de par trenzado
balanceado a la vanguardia de los centros de datos
compatibles con conexiones conmutador a servidor.
No obstante, es probable que el cableado de fibra
óptica siga siendo la norma para las aplicaciones
que consumen mucho ancho de banda como el
cableado de backbone, la red central de los centros
de datos y la comunicación de plantas externas.
Las nuevas tecnologías y normas de fibra óptica
están haciendo más fácil, económico y menos
complejo que nunca desplegar enlaces de alta
velocidad en estas áreas donde hay necesidad
de mover grandes cantidades de datos rápida
y eficientemente a través de largas distancias. La
fibra óptica también está encontrando un nuevo
lugar en algunos entornos de instalaciones donde
tiene sentido instalar redes ópticas pasivas.
La Ethernet Alliance pronostica que Ethernet
podría tener hasta seis nuevas velocidades en los
próximos cinco años, 12 nuevas velocidades en
el año 2020 y velocidades de más de un terabit
por segundo (Tb/s) pasado 2020. Dado que está
ocurriendo una revolución tecnológica tan
drástica de la fibra óptica y el cobre (vea la Figura
1 en la página 8), hay necesidad de entender los
beneficios que puede ofrecer cada tipo de medio
en entornos de centros de datos, campus
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7
Velocidad de enlace (b/s)
Velocidades de Ethernet
1T
400G
400 GbE
100 GbE
100G
40G
10G
50 GbE
10 GbE
GbE
25 GbE
Velocidad de Ethernet
5 GbE
Velocidad en desarrollo
2,5 GbE
1G
100M
200 GbE
Velocidad futura posible
b/s = bytes por segundo
100 Mb/s
Ethernet
Mb/s = megabytes por segundo
GbE = Ethernet de gigabits
10 Mb/s
Ethernet
10M
1980
1990
2000
2010
Norma completada
2020
FUENTE: Ethernet Alliance
2015 Ethernet Roadmap
http://www.ethernetalliance.
org/roadmap/.
FIGURA 1: Compuesto de fibra óptica multimodo y monomodo, de par trenzado
balanceado pasado, presente y futuro, además de velocidades Ethernet twinaxial de conexión directa.
e instalaciones (es decir todo
cableado en edificios excluido
el centro de datos). Este artículo
examinará los diferenciadores
de rendimiento entre medios,
consideraciones clave para
seleccionar el tipo de cable de cobre
y fibra óptica y la conectividad,
además de algunas de las normas
en desarrollo que seguirán
afectando la selección de medios.
El cobre representa
la potencia en las
instalaciones
En aplicaciones dentro
de instalaciones, comúnmente
se despliega el cableado de fibra
óptica para la infraestructura de
backbone donde a menudo se
requieren distancias más largas
que las admitidas por el cableado
de cobre. A medida que aumentan
las velocidades de dispositivos y la
producción de datos del área y del
edificio, un backbone de fibra óptica
también ofrece la capacidad de ancho
de banda creciente que se requiere
para agrupar, planificar el futuro
y transmitir cantidades crecientes
8
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TIC HOY
de datos a una velocidad más rápida.
Desde la sala de
telecomunicaciones (TR) al
dispositivo (es decir, cableado
horizontal de las instalaciones),
el cobre de par trenzado balanceado
sigue siendo un medio de cableado
primario debido a su bajo costo, la
disponibilidad de equipo, facilidad
de instalar y flexibilidad, además
de la popularidad de la interfaz
de red RJ45. Las velocidades
requeridas para el cableado
horizontal en instalaciones
también ha permanecido dentro
de las capacidades del cobre con
necesidad limitada de velocidades
mayores de 10 gigabits por segundo
(Gb/s) al escritorio o al dispositivo
del edificio. Sin embargo, existe
otra razón por la cual se prefiere
el cableado de cobre en este
entorno: la potencia.
En menos de una década, la
tecnología dealimentación remota
ha revolucionado el aspecto
y la sensación del mundo de la
tecnología de información
y comunicaciones (TIC). A diferencia
de la fibra óptica, el cableado de cobre
de par trenzado balanceado tiene la
capacidad de brindar alimentación de
corriente continua (cc) a dispositivos
habilitados con protocolo Internet
(IP) como cámaras de vigilancia,
puntos de acceso inalámbrico
(wireless access points, WAP), luces
LED, lectores de identificación de
radiofrecuencia (radio frequency
identification, RFID), pantallas
digitales, teléfonos IP y una lista cada
vez más larga de nuevos dispositivos.
La popularidad de esta tecnología
es impresionante; se envían cada
año más de 100 millones de puertos
habilitados con alimentación
a través de Ethernet (power over
Ethernet, PoE). Además de Ethernet,
está creciendo drásticamente la
presencia de HDBaseT admitida por
cableado de cobre desplegado en el
mercado AV profesional mundial
y se pronostica que superará
21 millones de puertos el próximo
año. Asimismo, la tecnología
publicada de alimentación a través de
HDBaseT (power over HDBaseT, PoH)
puede habilitar cualquier televisión
que cumpla con Energy Star™
6.1 (comúnmente hasta 60 pulgadas
inclusive) que consume menos de
100 vatios (W), abriendo de par en
par las puertas para oportunidades
AV avanzadas admitidas por las
redes en las instalaciones.
También siguen avanzando las
aplicaciones de alimentación remota.
El Grupo de trabajo de Alimentación
DTE a través de 4 pares de la
IEEE P802.3bt está desarrollando
actualmente normas para utilizar
los cuatro pares en un cable de
cobre de par trenzado para brindar
mayores niveles de alimentación
remota que lo disponible
anteriormente en tecnologías
existentes de PoE Tipo 1 y Tipo 2
que usan solo dos pares trenzados
balanceados. Estos proyectos PoE
de cuatro pares aumentarán las
capacidades del equipo de fuentes
de alimentación existentes (power
sourcing equipment, PSE) y las
especificaciones de dispositivos
Reclasificación de la longitud de inserción (m)
24
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
Restar 18 m a 60 oC
Restar 7 m a 60 oC
Restar 3 m a 60 oC/4 m a 70 oC
20
30
40
50
60
70
Sin reclasificación hasta 70 oC
Temperatura (°C)
TIA-ISO/IEC Categoría 6A UTP (mínimamente en cumplimiento)
TIA-ISO/IEC Categoría 6A F/UTP (mínimamente en cumplimiento)
Categoría 6A F/UTP con mayor confiabilidad mecánica y estabilidad térmica
Categoría 7A S/FTP con mayor confiabilidad mecánica y estabilidad térmica
FIGURA 2: La reclasificación de longitud del cable horizontal cable frente a la temperatura para velocidades de aplicación
hasta 10GBASE-T demuestra que los cables blindados de categoría 6A y 7A con mejor confiabilidad mecánica y
estabilidad térmica requieren menos reducción de longitud para satisfacer los requisitos de pérdida de inserción.
alimentados (powered device, PD)
con requisitos Tipo 3 (≤ 60 W en el
PSE) y Tipo 4 (≤ 100 W en el PSE).
Aunque el cobre comúnmente
le gana a la fibra óptica en aplicaciones
de cableado de instalaciones
horizontales debido a sus capacidades
de alimentación remota, hay
otros factores que considerar.
La alimentación remota produce
aumento de temperatura en los
atados de cables y el potencial de
arcos eléctricos que pueden dañar
los contactos de conectores. En
ambientes extremos, el aumento de
temperatura y los arcos de contacto
pueden causar un daño irreversible
a cables y conectores. El borrador
más reciente de TSB-184-A,
Guidelines for Supporting Power
Delivery Over Balanced TwistedPair Cabling, recomienda elegir
hardware conector que tenga el
rendimiento exigido para conectar
y desconectar bajo los niveles
pertinentes de alimentación eléctrica
e identifica a IEC 6051299001 como
ejemplo de calendario de pruebas
de rendimiento. Elegir sistemas de
cableado de mayor calidad y blindado
especialmente calificado categoría
6A y categoría 7A además de hardware
de conexión que sea certificado
independientemente en cuanto
a su cumplimiento de IEC 60512-99001 asegura una estabilidad térmica
óptima y conexiones confiables para
aplicaciones de alimentación remota.
Superar la gama de temperatura
operativa del cableado de cobre,
especificada en -20 grados Celsius
(°C [4 grados Fahrenheit (°F)])
a 60 °C (140 °F) por TIA e ISO/IEC,
también puede tener un efecto
irreversible en el rendimiento
de transmisión. Dado que el
despliegue de ciertas aplicaciones
de alimentación remota
puede causar un aumento de
temperatura de 10 °C (50 °F)
o más dentro de cables en
atados, la regla general
típica es no instalar cables en
entornos sobre 50 °C (122 °F).
Esta restricción puede ser
problemática en regiones como
el suroeste estadounidense,
el Medio Oriente y las áreas
del norte de Australia donde
las temperaturas dentro de
espacios cerrados en cielos rasos,
cámaras y tubos de cable vertical
pueden superar fácilmente estas
temperaturas. Los diseñadores
pueden superar este obstáculo
usando cables blindados de
mayor calidad categoría 6A y 7A
calificados para confiabilidad
mecánica hasta 75 °C (167 °F) .
Es importante tener presente
la cantidad de acumulación de
calor dentro del atado de cables
debido a la alimentación remota
porque la pérdida de inserción
de cable (es decir la atenuación
de señal) es directamente
proporcional a la temperatura;
la pérdida de inserción aumenta
a medida que sube la temperatura.
Por consiguiente, tanto la TIA
como ISO/IEC especifican un
factor de reclasificación por
pérdida de inserción para usar al
determinar la longitud máxima
de canal a temperaturas sobre
20 °C (68 °F). La dependencia
de la temperatura es diferente
para cables con o sin blindaje;
de hecho, el coeficiente de
reclasificación para el cable sin
blindaje es realmente tres veces
mayor que el cable blindado
sobre 40 °C (104 °F).1
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9
Tal como se muestra en la
Figura 2, a 60 °C (140 °F), la
reducción de longitud especificada
por las normas para cables
horizontales de par trenzado
sin blindaje (unshielded twistedpair, UTP) categoría 6A es de
18 metros (m [60 pies]). En este
caso, la longitud máxima de
enlace permanente debe reducirse
de 90 m (295 pies) a 72 m
(236 pies) para compensar por la
pérdida de inserción mayor debido
a la temperatura. Para cables
horizontales categoría 6A F/UTP
mínimamente en cumplimiento,
la reducción de longitud es solo de
7 m (23 pies) a 60 °C (140 °F). En
términos simples, el rendimiento
superior inherente del cableado
blindado a temperaturas elevadas
se traduce en menor necesidad de
reducción en la longitud general
de canal a temperaturas mayores
de 20°C (68°F).
Además, los cables diseñados
específicamente para tener una
confiabilidad mecánicasuperior
y rendimiento de pérdida de
inserción estable pueden admitir
longitudes de canal mayores que
las especificadas por las normas
a temperaturas elevadas. Por
ejemplo, algunos cables categoría
7A totalmente blindados para
confiabilidad mecánica hasta
75 °C (167 °F) no requieren
reclasificación de ninguna
longitud para admitir corrientes
de alimentación remota hasta
600 miliamperios (mA) aplicadas
a los cuatro pares en entornos
hasta 70 °C (150°F). La flexibilidad
para admitir longitudes de canal
más largas aporta a los diseñadores
la oportunidad de alcanzar el
mayor número de dispositivos de
PoE en entornos de instalaciones.
Ahora que se vislumbra en el
horizonte la mayor potencia
emergente de PoE Tipo 3 y Tipo
4 de cuatro pares, la capacidad del
cableado para admitir de manera
1
10
u
TIC HOY
confiable la alimentación remota
pasará a ser más crucial.
Además, todavía pueden
hallarse múltiples aplicaciones
de bajo recuento de pares, de baja
velocidad, en muchos entornos
densos de instalaciones, tales
como los que respaldan centros
de llamadas, aplicaciones de
automatización e industriales,
donde resulta prohibitivo el
costo de brindar una red de fibra
óptica. Aunque estos sistemas
no requieren cableado de ancho
de banda alto, muchos de los
cables categoría 7A y ofertas de
conectores de la actualidad pueden
admitir múltiples aplicaciones de
1 y 2 pares, de baja velocidad
y alta densidad mediante un cable
de 4 pares. Esta estrategia aprobada
por las normas se denomina
compartir cables y puede liberar
valioso espacio de vías, reducir el
número de cables y pares sin usar,
aportar ahorro de costos, además
de que puede aprovecharse junto
con otras prácticas que reducen
el desperdicio de material
y energía para lograr créditos
por rendimiento ecológico.
La fibra óptica ofrece
también beneficios
en instalaciones
A pesar de que el cableado
de cobre admite PoE y otras
aplicaciones de alimentación
remota, hay todavía algunas
situaciones de redes de instalaciones
horizontales que requieren
aplicaciones de fibra al escritorio
(fiber-to-the-desk, FTTD).
Además de algunas aplicaciones
y dispositivos especializados que
exigen conectividad de fibra óptica,
las redes altamente seguras pueden
verse favorecidas con la fibra
óptica gracias a que su inmunidad
a cualquier interferencia
electromagnética (electromagnetic
interference, EMI) e interferencia
de radiofrecuencia (radio frequency
interference, RFI) reduce
considerablemente el riesgo de que
los hackers accedan a los datos.
EL cableado de fibra óptica
de las instalaciones también
puede ser beneficioso en sedes
históricas, grandes almacenes,
hoteles u otras sedes donde no
siempre es factible o asequible
contar con TR para mantener la
limitación de distancia de 100 m
(328 pies) del cobre. Una opción
que puede tener sentido en estos
entornos de cableado horizontal
es una red óptica pasiva (passive
optical network, PON). Las PON
han surgido recientemente como
alternativa a las redes conmutadas
de cobre, siendo capaces de
distribuir voz, video y datos al
escritorio mediante una fibra
óptica monomodo. En una PON,
pasa una fibra óptica monomodo
desde un terminal de línea óptica
(optical line terminal, OLT) a un
divisor óptico pasivo donde se
separa en múltiples fibras ópticas.
Luego conecta con los terminales
de red óptica (optical network
terminals, ONT) en áreas de trabajo
que convierten la señal óptica para
transmisión mediante cableado de
par trenzado de cobre. Las PON
ofrecen la ventaja de distancias
de transmisión que superan con
creces 100 m (328 pies), así como
la facilidad de desplegar y menores
requisitos de espacio de conductos
y vías gracias al tamaño más
pequeño de un cable monomodo.
No obstante, hay otras
consideraciones al desplegar
las PON. Aunque estos sistemas
a menudo usan conexiones
directas de equipo o cableado
“punto a punto” que no están
en cumplimiento con las normas
y pueden limitar la flexibilidad,
puede mejorar la facilidad
de gestión implementando
conexiones cruzadas de cableado
estructurado o interconexiones
Anexo G en ANSI/TIA-568-C.2 y Tabla 21 en ISO/IEC 11801, 2da edición.
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Distancia
(m)
Pérdida máxima de
canal/Pérdida
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100
1,9 dB/1,5 dB
0,3 dB
2
8
40/100 GbE OM4 a 850 nm
150
1,5 dB/1,0 dB
0,4 dB
2
5
Atenuación de fibra Pérdida están(3,0 dB/km)
dar (0,4 dB)
Baja pérdida
(0,2 dB)
FIGURA 3: Los conectores MPO de baja pérdida de 0,2 decibelios (dB) pueden admitir MPO considerablemente más conexiones
emparejadas que los conectores MPO de pérdida estándar de 0,4 dB en canales Ethernet de fibra óptica multimodo
de 40/100 Gb/s OM3 y OM4.
entre el OLT y el divisor y entre el
divisor y los ONT. Esto permite que
se asignen fácilmente los puertos
OLT a cualquier divisor,
y asignar fácilmente los puertos
de divisores a cualquier ONT.
Además, desplegar dos fibras
ópticas monomodo a cada ONT
aporta una vía de actualización que
admite equipo Ethernet.
Para que una PON admita PoE,
debe desplegarse un ONT actualizado
en el área de trabajo. A la fecha,
los ONT de PON solo admite la
inyección de alimentación PoE Tipo
1 (máxima salida de 15,4 W desde la
fuente de alimentación). Esto puede
limitar la capacidad de admitir IEEE
802.11ac Wi-Fi emergente
y otras tecnologías que requieren
PoE Tipo 2 (máximasalida de 30 W
desdela fuente de alimentación).
Una manera de mejorar las PON
y asegurar compatibilidad con
aplicaciones emergentes de PoE
es incluir la adición de una toma
de cobre en el área de trabajo.
Esto también aporta el segundo
enlace permanente en el área de
trabajo como topología mínima
conforme a las normas de
construcciones comerciales.
Integrantes del equipo
del centro de datos
En el entorno del centro de
datos, coexisten el cableado de
cobre y el de fibra óptica de modo
similar a la red de instalaciones;
cobre en horizontales (o periféricas)
que admiten conexiones de
conmutador a servidor y fibra
óptica en el backbone (o eje central)
12
u
TIC HOY
de más alta velocidad que admite
conexiones conmutador
a conmutador.
La capacidad del cableado de
cobre de par trenzado balanceado
para admitir velocidades de 10
Gb/s lo hace el preferido para las
conexiones de conmutador
a servidor en el centro de datos de
hoy. Con longitudes de canal de
cableado admitidas hasta 100 m
(328 pies) y costos de transceptor
todavía muy por debajo el de la
fibra óptica, el cableado de cobre
categoría 6A y mayor se adapta
actualmente bien para aceptar
una variedad de arquitecturas
para conexiones de conmutador
a servidor, como encima del
bastidor, en mitad de la fila
(middle of the row, MoR) y al
final de la fila (end of row, EoR).
Sin embargo, ahora que
las velocidades de conexión
conmutador a servidor están
pasando de 10 Gb/s, los grupos de
desarrollo normativo de cableado
de TIA e ISO/IEC ya han iniciado su
labor en cuanto a cableado categoría
8 para admitir Ethernet de 40
gigabits (es decir, 40GBASE-T)
mediante cableado de cobre de
par trenzado balanceado. Enjulio
2015, el Grupo de trabajo de
IEEE 802.3 Ethernet también
aprobó formalmente fusionar
la iniciativa para desarrollar
requisitos de aplicación 25GBASE-T
con el proyecto IEEE P802.3bq
para desarrollar 40GBASE-T. La
oportunidad para 25GBASE-T
radica en la zona de alcance de
30 m (98 pies)como paso de costo
optimizado en la ruta de migración
de velocidad hacia 40GBASE-T.
Como 40GBASE-T, 25GBASE-T
tendrá el alcance para aceptar
una gama mucho más amplia
de arquitecturas para facilitar todo
tipo de conexiones conmutador
a servidor de gabinete a gabinete
y en filas.
25GBASE-T está destinada
a operar mediante los mismos
canales de dos conectores
ISO/IEC clase I/clase II y TIA
categoría 8 planificados para
40GBASE-T, es técnicamente
factible, basándose en la tecnología
existente y bien establecida de
la tecnología 10GBASE-T que
está evolucionando para admitir
40GBASE-T mediante cobre.
Dado que comparte especificaciones
abiertas y comunes, asegura
la interoperabilidad y la
retrocompatibilidad, además de
ofrecer el alcance para admitir una
gama amplia de arquitecturas de
conmutador a servidor, 25GBASE-T
encajará positivamente dentro del
ecosistema exitoso de Ethernet de
cobre. Es probable que el desarrollo
de estas dos nuevas aplicaciones
preserve el lugar del cobre en el
centro de datos por varios años
en el futuro.
Aunque la posición del cableado
de cobre es estable en redes de
instalaciones horizontales y en
la periferia del centro de datos,
los despliegues de centros de
datos conmutador a conmutador
de eje central backbone para
trabajo en red y redes de área
de almacenamiento (storage area
networks, SAN) requieren fibra
óptica. Las distancias en estos
FIGURA 4: Los cables de conversión de equipo 40/100 Gb/s que hacen la transición de dos conectores MTP de 12 fibras
de baja pérdida desde el backbone a tres conectores MTP de 8 fibras de baja pérdida para equipo ofrecen
100 % de utilización de la fibra óptica en aplicaciones de 40 y 100 Gb/s.
entornos pueden extenderse
más allá del alcance admitido
por el cobre y las velocidades de
transmisión aquí han evolucionado
a 40 y 100 Gb/s para redes basadas
en Ethernet y a 16 y 32 Gb/s para
las SAN basadas en Fibre Channel.
Aunque la fibra óptica es realmente
la única opción en estos entornos,
existen consideraciones.
Es esencial mantenerse dentro
de los presupuestos de pérdida de
inserción óptica para asegurar la
transmisión correcta de las señales
de datos entre conmutadores. La
longitud y el número de conexiones
dentro de un canal son factores que
contribuyen a la pérdida de enlace,
y las mayores velocidades tienen
requisitos de pérdida más estrictos.
Las arquitecturas planas de hoy, con
menos niveles de conmutadores
también producen longitudes más
largas entre conmutadores y la
necesidad de puntos de distribución
o conexiones cruzadas para
mantener la flexibilidad, facilitar
actualizaciones y limitar el acceso
a conmutadores críticos. Esto
añade más conexiones y pérdida
de enlaces dentro del canal.
Por lo tanto, se está tornando
esencial el uso de conectores MPO
de baja pérdida, especialmente
calificados, desplegados para
conexiones de conmutador
a conmutador en el centro de
datos. Estas interfaces admiten
mejor las conexiones emparejadas
múltiples para ofrecer flexibilidad
en una amplia gama de distancias
y configuraciones manteniéndose
dentro del presupuesto de pérdida.
Tal como se muestra en la Figura 3,
los conectores MPO de pérdida
estándar con valor de pérdida de
inserción típico de 0.4 decibelios
(dB) solo pueden admitir dos
conexiones emparejadas en un
canal Ethernet de fibra óptica
multimodo de 40/100 Gb/s OM4.
Alternativamente, los conectores
MPO de baja pérdida que ofrecen
un nivel de pérdida de 0,2 dB
pueden admitir cinco
conexiones emparejadas.
Otra consideración en las
aplicaciones backbone de centros
de datos es la capacidad de
migrar fácilmente a velocidades
de transmisión más altas. Los
componentes modulares que
pueden intercambiarse para
actualizar de las interfaces LC
usadas para aplicaciones de
10 Gb/s a interfaces MTP usadas
para aplicaciones de 40 y 100 Gb/s
facilitan esta migración.
También debe considerarse
maximizar la utilización de fibra
óptica para aplicaciones de alta
velocidad. La transmisión de
40 Gb/s se basa enocho fibras
óptica: cuatro transmiten y cuatro
reciben a 10 Gb/s cada una.
Publicada como IEEE 802.3bm™
a principios de este año, la norma
100GBASE-SR4 más reciente para
100 Gb/s también usa ocho fibras
ópticas: cuatro transmiten y cuatro
reciben a 25 Gb/s cada una. Dado
que las MTP tienen un conector
de 12 fibras pero solo requieren
ocho para transmisión, el 33 % de
la fibra óptica queda sin usar. Una
manera ideal para que los gerentes
de centros de datos aseguren un
100 % de la utilización de la fibra
óptica en aplicaciones tanto de
40 como de 100 Gb/s es usar cables
o módulos de conversión que
efectúen la transición de dos
MTP de 12 fibras desde cableado
de backbone a tres MTP de
8 fibras para conectar a equipo
de 40 y 100 Gb/s (Figura 4).
Más por venir
Aunque las posiciones de cobre
y fibra óptica son estables en
las instalaciones y entornos de
centros de datos, existen avances
de tecnología emergente y normas
en desarrollo que siguen afectando
las opciones de los medios
de cableado.
En el entorno de instalaciones,
las aplicaciones Wi-Fi de la próxima
generación tienen a numerosos
diseñadores considerando el
tipo de cableado de cobre a
elegir para nuevos despliegues
y actualizaciones. Las diversas
implementaciones de WAP
empresariales más recientes de IEEE
802.11ac™-2013 pueden operar
a 1,3 Gb/s, 2,6 Gb/s, 3,5 Gb/s
e incluso velocidades máximas
de producción teóricamente
más altas. Por lo tanto, existe la
oportunidad de lograr velocidades
de Ethernet optimizadas entre
1 Gb/s y 10 Gb/s para admitir
conexiones de enlace ascendente
de par trenzado balanceado
a estos dispositivos. En respuesta,
se encuentra actualmente en
desarrollo la norma IEEE 802.3bz
Standard for Ethernet Amendment:
Media Access Control Parameters,
Physical Layers and Management
Parameters for 2.5 Gb/s and 5 Gb/s
Operation y se prevé su publicación
en agosto de 2017.
Noviembre/Diciembre 2015
t
13
DC102: NUEVO
Diseño
aplicado
de centros
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Aunque se aspira a que
2.5GBASE-T opere mediante
cableado existente categoría 5e
y 5GBASE-T se destina a operar
mediante cableado categoría 5e
y cableado categoría 6, es probable
que parte de la base instalada de
sistemas de cableado no vaya
a admitir velocidades de 2.5 Gb/s
y 5 Gb/s. Se están desplegando
esfuerzos por parte de TIA y ISO/
IEC para abordar la calificación
de cableado categoría 5e y 6, lo
cual incluirá probar frecuencias
ampliadas, para asegurar la
compatibilidad con 2.5GBASE-T
y 5GBASE-T. Para nuevos
despliegues, se recomiendan dos
canales categoría 6A o mayor para
admitir cada nueva conexión
de enlace ascendente 802.11ac
WAP, aun cuando se prevea que
se desplegará equipo 2.5GBASE-T
o 5GBASE-T. Además, se entiende
bien que se necesita PoE Tipo 2
para admitir la generación más
reciente de WAP 802.11ac y PoE
de cuatro pares de mayor potencia
para WAP 802.11ac de la próxima
generación. Esto nos retrotrae
al problema de mayor aumento
de temperatura dentro de los
atados de cables y el hecho de
que el cableado de cobre blindado
avanzado tiene mejor capacidad
para aceptar alimentación remota
con menos reclasificación
de longitud.
En el centro de datos, es
probable que las normas en
desarrollo antes mencionadas
de 25GBASE-T y 40GBASE-T
impulsen la adopción del cableado
categoría 8 futuro en conexiones
de conmutador a servidor en los
centros de datos. En cuanto a la
fibra óptica, el Grupo de trabajo de
IEEE P802.3bs Ethernet de 400 Gb/s
también está esforzándose por
determinar especificaciones de capa
física para aplicaciones de fibra de
400 Gb/s. Se aprobaron objetivos
14
u
TIC HOY
este año y se prevé que la norma
se publique a principios de 2017.
Aunque todavía es temprano en el
proceso de desarrollo, se espera que
400GBASE-DR4 utilice ocho fibras
ópticas monomodo (cuatro que
transmiten y cuatro que reciben
a 100 Gb/s) para admitir 400 Gb/s
a través de 500 m (1640 pies) y se
prevé que 400GBASE-SR16 vaya
a utilizar 32 fibras ópticas multimodo
(16 que transmiten y 16 que
reciben a 25 Gb/s) para admitir
400 Gb/s a través de 100 m (328
pies). También se encuentran en
desarrollo las aplicaciones Ethernet
de 400 Gb/s admitidas por fibra
óptica monomodo para operar
a través de 2 kilómetros
(km [1,2 millas (mi)]) y 10 km
(6,2 mi) para entornos de
planta externa y campus.
Además, actualmente se
lleva a cabo trabajo dentro de
las entidades normativas para
especificar fibra multimodo
de banda ancha (wideband
multimode fiber, WBMMF), la cual
usa multiplexación por división de
longitud de onda para admitir la
transmisión de cuatro longitudes
de onda mediante una fibra óptica
y permiteel potencial para que un
cable de fibra óptica multimodo
dúplex admita 100 Gb/s en vez
de las ocho fibras ópticas que se
utilizan hoy. Dependiendo de
los resultados, estas normas
tendrán un impacto futuro
considerable sobre la cantidad
y el tipo de fibra óptica
seleccionada para conexiones
backbone de conmutador a
conmutador en centros de datos.
Conclusión
A diferencia de la fibra óptica,
el cobre tiene la capacidad
de admitir requisitos de
alimentación remota en redes
de instalaciones horizontales.
Además con el cableado de par
trenzado categoría 8 posicionado
para admitir aplicaciones
económicas 25GBASE-T
y 40GBASE-T en conexiones de
periferia conmutador a servidor en
centros de datos, el cobre no caerá
en desuso. Al mismo tiempo, la
fibra óptica es el único medio de
cableado que puede aceptar
canales de mayor distancia de
40 y 100 Gb/s en el centro de
datos, así como aplicaciones
futuras de 400 Gb/s y TB/s.
Aunque existen muchas
consideracionescuando se
trata de seleccionar medios;
desde la capacidad de manejar
adecuadamente PoE de cuatro
pares emergente y admitir enlaces
seguros de mayor distancia en
redes de instalaciones, hasta
asegurar conexiones de fibra
óptica flexibles y escalables con
baja pérdida en el centro de dato,
tanto el cobre de par trenzado
balanceado como la fibra óptica
tienen su lugar en estos entornos
y van a coexistir durante muchos
años a futuro. En otras palabras,
es hora de dejar de preguntarse
cuándo va a quedar obsoleto el
cableado de cobre. t
BIOGRAFÍAS DE LOS AUTORES: Valerie
Maguire, BSEE, es Directora de Normas
y Tecnología en Siemon. Se desempeña como nexo
designado de TIA TR-42ante IEEE 802.3, revisora
de cláusulas del Grupo de trabajo P802.3bq
40GBASE/40GBASE-T y ha tenido cargos en el
Comité de ingeniería de sistemas de cableado de
telecomunicaciones TIA TR-42.7 y el Subcomité
de cableado de cobre TIA-TR42.7. Valerie recibió
el Premio Harry J. Pfister del año 2008 por
Excelencia en la Industria de Telecomunicaciones
ETHERNET
SIMPLE TO USE. FAST TO LEARN.
DataScout 1G
©2015 Greenlee Textron Inc. is a subsidiary of Textron Inc.
™
•
•
•
•
Gigabit Ethernet Verification
Wireless Verification
Exportable results
Ready to test in
15 seconds.
de BICSI, y fue nombrada entre los Primeros
20 colaboradores positivos a la industria de
cableado y redes que elige la revista CI&M. Se le
puede contactar en [email protected].
Betsy Conroy es gerente de comunicaciones
de mercadeo mundial en Siemon, donde es
responsable de coordinar y ejecutar actividades
de mercadeo, comunicaciones, relaciones públicas
y contenido. Posee amplios conocimientos de
las prácticas óptimas de TIC, sus aplicaciones
y normas industriales, desempeñándose
previamente como redactora y consultora de
mercadeo en la industria durante 15 años, además
ha sido autora de varios artículos y documentos
oficiales de la industria. Tuvo el cargo de
redactora de la publicación principal de BICSI
y es actualmente vicepresidenta del Comité de
avance educativo de BICSI. Tiene una licenciatura
en inglés de Mount Holyoke College. Se la puede
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Noviembre/Diciembre 2015
t
15
Por David Hess
Por John Kamino y Roman
Shubochkin, Ph.D.
ENFOQUE EN LOS MEDIOS DE TRANSMISIÓN
Un nuevo tipo de
fibra multimodo
que se encuentra
en desarrollo
ampliará la
capacidad de
la fibra OM4
convencional
de admitir
múltiples
longitudes
de onda
usando SWDM.
16
u
TIC HOY
Alcanzar velocidades más allá
de 100 Gb/s con la próxima
generación de fibra óptica
Los líderes de la industria de tecnología de información y comunicaciones
(TIC) pronostican un aumento en la demanda de ancho de banda a una tasa
de crecimiento anual compuesta (compound annual growth rate, CAGR) de
casi 25 % a lo largo de los próximos cinco años. Con el fin de admitir este
mayor nivel de tráfico, las organizaciones normativas trabajan constantemente
para admitir mayores velocidades para transmitir datos. En el pasado, los
proveedores de transceptores han aumentado tradicionalmente la velocidad
de sus dispositivos para poder reforzar las velocidades de transmisión. Más
adelante, se adoptaron mecanismos de transmisión usando fibras paralelas.
Sin embargo, en algún momento, parece poco razonable simplemente aumentar
el número de fibras para cada nueva velocidad, en parte porque se hace mucho
más difícil la disposición de cables de las soluciones de fibra paralela, en
combinación con el número creciente de enlaces en un centro de datos.
Tráfico del centro de datos
Índice de la nube global Cisco: Pronóstico y metodología, 2013-2018
La demanda de ancho
de banda, y velocidad
La demanda por ancho de
banda continúa en aumentode
manera vertiginosa. Gartner,
Inc., estima que se enviarán
2.500 millones de dispositivos
tradicionales con acceso a Internet
(por ej., computadoras, tabletas,
teléfonos móviles) en 2015.
Mientras tanto, el Internet de las
cosas—que incluye conexiones
des aplicaciones industriales
(control automatizado de procesos
de manufactura, control de
procesos, agricultura), edificios
inteligentes (iluminación, control
de calefacción, ventilación
y aire acondicionado, sistemas
de seguridad), aplicaciones de
consumidores (automotrices,
puntos de venta, atención médica)
10
Exabytes/año (miles)
Ahora se ha desplazado el
enfoque a la fibra óptica portadora
de la señal. Una nueva tecnología
multimodo que se encuentra en
desarrollo ampliará la capacidad
de la fibra OM4 convencional
de admitir múltiples longitudes
de onda usando multiplexación
por división de longitud de onda
corta (short wavelength division
multiplexing, SWDM). Esta fibra
mejorada con SWDM se denomina
en la industria fibra multimodo
de banda ancha (wideband
multimode fiber, WBMMF),
y se espera que mantenga las
ventajas de costo de la fibra
multimodo sobre la fibra
monomodo en cuanto
a aplicaciones de corta distancia.
Este artículo explora los
factores que impulsanel desarrollo
de este nuevo tipo de fibra, sus
capacidades técnicas y la labor
normativa que se encuentra
actualmente en curso para
respaldar este avance en el
rendimiento de la fibra óptica.
8
Dentro del centro de datos
Centro de datos a centro de datos
Centro de datos a usuario
6
4
2
0
2013
2014
2015
2016
2017
2018
FIGURA 1: Predicciones de crecimiento del tráfico del centro de datos.
y otros mercados emergentes—está
exacerbando la demanda. Gartner
estima que la conexión a Internet
de estos objetos no tradicionales
aumentará a 26 mil millones de
dispositivos en 2020.
Todos estos dispositivos
conectados impulsan la necesidad
de más ancho de banda para
Internet. Cisco Systems pronostica
que el tráfico mundial del
protocolo Internet (IP) aumentará
a un CAGR del 23 % (Cisco, 2015),
de 720 exabytes (EB) anuales en
2014 a más de 2000 EB anuales
en 2019. Según Cisco, viajará
casi un millón de minutos de
video por la red cada segundo en
2019. Se estima que aumentará
el tráfico del centro de datos a la
misma velocidad de 23 % (Cisco,
2014, Figura 1). Con el fin de
admitir este mayor nivel de tráfico,
las organizaciones normativas
trabajan constantemente para
admitir mayores velocidades
para transmitir datos.
A medida que aumenta
la velocidad, evolucionan
las normas
Dos de los grupos predominantes
de normas de redes, IEEE 802.3
Ethernet y INCITS T11 Fibre
Channel, están desarrollando
actualmente nuevas normas para
responder ante la mayor demanda.
IEEE está desarrollando una norma
de 400 gigabits por segundo (Gb/s),
así como una norma de 25 Gb/s
a medida que salen al mercado los
dispositivos de mayor velocidad,
de una sola vía. Es alto el interés
que suscita la norma 25 Gb/s,
pues se encuentra en desarrollo
la próxima generación de enlaces
de servidores. Mientras tanto, los
operadores de centros de datos
a hiperescala están enfatizando
la necesidad de enlaces de mayor
velocidad en sus redes de derivadacentral (leaf-spine) y están
pidiendo el rápido desarrollo
de 400 Gb/s.
Se prevé que la primera norma
Ethernet 400 Gb/s, que está
desarrollando IEEE802.3bs,
tenga cuatro implementaciones
diferentes, segmentadas por alcance
(Vea la Tabla 1 en la página 18).
Las soluciones futuras de 400
Gb/s aprovecharán los avances
que incluirán tanto nuevos tipos
de fibra multimodo como avances
en la tecnología de transceptores.
La labor actual para desarrollar
una norma de fibra multimodo
capaz de multiplexación por
división de longitud de onda,
Noviembre/Diciembre 2015
t
17
Número Alcance Vías/Velocidad de vía
de fibras (metros)
Medio
Dependiente del
medio físico (PMD)
Codificación
400GBASE-SR16
Multimodo paralela
32
100
16 vías x 25 Gb/s
NRZ
400GBASE-DR4
Monomodo paralela
8
500
Cuatro vías x 100 Gb/s
PAM4
400GBASE-FR8
8λWDM monomodo
2
2.000
Ocho vías x 50 Gb/s
PAM4
400GBASE-LR8
8λWDM monomodo
2
10.000
Ocho vías x 50 Gb/s
PAM4
TABLA 1: Implementaciones de Ethernet de 400 Gb/s segmentadas por alcance.
junto con el trabajo de la
industria de transceptores en
diferentes métodos de codificación
paramejorar la velocidad de bits
por vía, son los últimos pasos en
esta evolución tecnológica.
Tal como se mencionó, IEEE
también está desarrollando una
norma de 25 Gb/s en IEEE 802.3by
para adecuarse a enlaces de
servidores de mayor velocidad. Se
prevé que la versión inicial de esta
norma se enfoque en aplicaciones
de una sola vía, de corto alcance,
con cables de cobre twinaxial hasta
de 3-5 metros (m), además de un
alcance de 100 m usando fibra
multimodo dúplex congruente con
la norma de 100 Gb/s (4x25 Gb/s)
IEEE P802.3bm.
INCITS T11 se encuentra en
las últimas etapas de adoptar
una norma para 128 Gb/s Fibre
Channel, y está comenzando la
labor en las normas de 64 Gb/s
y 256 Gb/s. Fibre Channel se
utiliza comúnmente para conectar
el almacenamiento de datos en
enlaces más cortos. A diferencia
de Ethernet, hay menos interés
en aplicaciones del tipo proveedor
de servicios, de más largo alcance.
La distancia máxima de enlace
es de 2 kilómetros (km) usando
fibra monomodo. INCITS planifica
velocidades para 64 Gb/s de una
sola vía y para 256 Gb/s paralela
de cuatro vías (Tabla 2).
En sus mapas para velocidades
incluso más altas, Ethernet se
extiende a la transmisión de
10 Terabits (Tb/s), aunque
Fibre Channel ha identificado
velocidades hasta 1 Tb/s.
Agregar fibras también
añade complejidad
Para lograr mayores velocidades
hasta 10 Gb/s, los fabricantes
de transceptores aumentaban
tradicionalmente la velocidad de
láser y detector siempre que se
necesitaban velocidades de bits
más altas. Sin embargo, más allá de
las velocidades de 10 Gb/s, se llegó
a un estancamiento, y cuando se
redactaron las normas de primera
generación de 40 y 100 Gb/s,
los proveedores de transceptores
usaron vías paralelas de 10 Gb/s
en vez de usar óptica de mayor
velocidad; cuatro vías de 10 Gb/s
(o fibras multimodo)para 40 Gb/s
y diez vías de 10 Gb/s para 100 Gb/s.
Posteriormente, los proveedores
de transceptores aumentaron la
velocidad porvía a 25 Gb/s, y se
desarrolló una nueva norma de
Ethernet de 100 Gb/s utilizando
cuatro fibras multimodo paralelas,
portando cada una 25 Gb/s. Este
acontecimiento permitió
a los usuarios finales migrar sus
enlaces de 40 Gb/s a velocidades
de 100 Gb/s simplemente al
cambiar los transceptores en cada
extremo, sin tener que agregar
infrastructura de cableado.
Pero a medida que las
velocidades de redes continúan
aumentando, se intensifica la
presión para que los proveedores
de multimodo conciban soluciones
novedosas para permitir mayor
capacidad en fibras individuales.
A medida que siguen creciendo los
recuentos de fibra óptica, se hace
cada vez más complejo gestionar
la infraestructura de cableado.
A medida que ocurre esto, no solo
se necesita un mayor número de
enlaces en un centro de datos
grande, sino que los enlaces
Descripción
Velocidad
Variante
Medio
FC-PI-6P
112 Gb/s
128GFC-SW4
Multimodo paralela
8
100 (OM4)
70 (OM3)
Cuatro vías x 28 Gb/s
FC-PI-6P
112 Gb/s
128GFC-CWDM4
4λWDM monomodo
2
2.000
Cuatro vías x 28 Gb/s
FC-PI-6P
112 Gb/s
128GFC-PSM4
Monomodo paralela
8
500
Cuatro vías x 28 Gb/s
FC-PI-7
56 Gb/s
FC-PI-7
224 Gb/s
Número de fibras Alcance (metros)
TABLA 2: Normas de Fibre Channel para transmisión a mayor velocidad.
18
u
TIC HOY
Vías/Velocidad de vía
10G/Fibra
10G
25G
25G/Fibra
25G/λ - 4λ/Fibra
N/A
N/A
N/A
N/A
40G
N/A
N/A
100G
400G
N/A
TABLA 3: Los recuentos de fibra óptica aumentan al subir la velocidad.
requieren más fibras. La Tabla
3 muestra cómo aumentan los
recuentos de fibra a medida que
suben las velocidades de la red,
y cómo puede reducirse ese efecto
ampliando la capacidad de
fibras individuales de un canal
a cuatro canales.
Las fibras ópticas de la
próxima generación
ofrecen más longitudes
de onda
Un nuevo tipo de fibra
multimodo que se encuentra en
desarrollo ampliará la capacidad
de la fibra OM4 convencional de
admitir múltiples longitudes de
onda usando SWDM. En vez de
agregar más fibras para aumentar
la capacidad de datos, la fibra
multimodo DWDM de banda
ancha agrega más vías para que
viaje la luz en una sola fibra. Esta
estrategia continúa las ventajas de
bajo costo de la fibra multimodo
para aplicaciones de corta distancia,
potencialmente hasta 300 m o más.
En vez de admitir la transmisión
en una sola longitud de onda, una
fibra SWDM de banda ancha podría
aceptar tráfico en una gama de
longitudes de onda desde
850 nanometros (nm) hasta
FIGURA 2: Transmisión mediante fibra multimodo de banda ancha.
950 nm. Esta capacidad permitiría
múltiples vías de tráfico usando la
misma hebra de fibra (Figura 2).
Se ha usado esta tecnología en
sistemas de fibra monomodo, pero
solo se ha propuesto recientemente
para estandarización en enlaces
multimodo de corto alcance. Una
de las primeras implementaciones
de la tecnología SWDM multimodo
fue el transceptor BiDi de Cisco de
40 Gb/s. Este módulo utiliza dos
longitudes de onda (850 nm
y 900 nm), transmitiendo cada
una de 20 Gb/s, para permitir
40 Gb/s mediante un enlace dúplex
de fibras multimodo. Aunque la
tecnología BiDi es de propiedad
exclusiva y no se ha estandarizado,
ha demostrado ser una solución
popular en el mercado de los
centros de datos. Se han anunciado
también otras soluciones SWDM.
A principios de 2015, Finisar dio los
detalles de una solución de 40 Gb/s
que utilizaba cuatro longitudes de
onda, y que podía admitir enlaces
de hasta 300 m mediante fibra
multimodo OM3 estándar y 400 m
con fibra OM4. También anunció
el trabajo en una solución de
100 Gb/s que utilizaría cuatro
vías de 25 Gb/s, aportando a los
operadores de centros de datos un
enlace de fibra dúplex de 100 Gb/s.
Aunque todas estas soluciones
pueden funcionar usando fibra
multimodo OM3 o OM4, debe
Noviembre/Diciembre 2015
t
19
Es crucial la retrocompatibilidad para admitir las aplicaciones actuales de OM4.
Muchos usuarios finales desean la capacidad de admitir generaciones futuras de tecnología ,
pero a menudo despliegan equipo de velocidad mucho más lenta en su instalación inicial.
entenderse que una solución
optimizada para funcionar en
longitudes de onda aparte de
850 nm puede admitir longitudes
mayores de enlace. En el futuro,
los transceptores de alta velocidad
aprovecharán incluso más las
capacidades ampliadas de longitud
de onda de estas fibras, admitiendo
aplicaciones que serían sumamente
limitadas en las fibras OM3 y OM4
actuales. Las fibras multimodo
OM2, OM3 y OM4 actuales están
diseñadas para funcionar en
una sola longitud de onda, y se
maximiza el ancho de banda de la
fibra a 850 nm. A 850 nm, la OM3
tiene un ancho de banda más alto
que la fibra OM2 y, a su vez, la OM4
tiene un ancho de banda más alto
que la fibra OM3. La fibra SWDM
mantendrá la retrocompatibilidad
con las aplicaciones de fibra OM4
y las distancias de enlace, pero la
fibra de banda ancha tendrá el
rendimiento de la OM4 con más
de una longitud de onda,
en vez de simplemente aumentar
el ancho de banda a 850 nm. El
ancho de banda más alto en toda
la gama de 850-950 nm permite
a los proveedores de transceptores
desarrollar nuevos dispositivos que
aprovechan la dispersión cromática
más baja en longitudes de onda
más altas. A más largo plazo, puede
permitir que opere un cambio
en longitudes de onda más altas,
donde la penalización de dispersión
cromática es menor al compararse
con 850 nm.
Crear una fibra diseñada para
operar con múltiples longitudes
de onda requiere afinamiento
avanzado de procesos. Los avances
constantes en la tecnología
de fibra han permitido a los
fabricantes desarrollar fibras de
20
u
TIC HOY
vanguardia que cumplen con
ambas normas existentes, así
como estos nuevos requisitos.
Es crucial la retrocompatibilidad
para admitir las aplicaciones
actuales de OM4. Muchos
usuarios finales desean la
capacidad de admitir generaciones
futuras de tecnología, pero a
menudo despliegan equipo de
velocidad mucho más lenta en su
instalación inicial. Los estudios de
LightCounting demuestran que,
a pesar de toda la cobertura de la
prensa en torno al despliegue de las
soluciones de 40 Gb/s y 100 Gb/s,
la gran mayoría de los transceptores
Ethernet son unidades de 1 Gb/s
y 10 Gb/s. De hecho, el envío
de transceptores de 10 Gb/s solo
sobrepasó el de las unidades de
1 Gb/s en 2014, aun cuando la
norma de 10 Gb/s fue definida
inicialmente en 2002. Incluso
los clientes que despliegan la
tecnología más reciente a menudo
necesitan admitir aplicaciones
existentes que funcionan
a velocidades de datos más bajas.
Las normas de fibra
se mantienen al día
Se está trabajando actualmente
en la Telecommunications Industry
Association (TIA) para desarrollar
una norma para la fibra multimodo
SWDM. En octubre de 2014, el
comité de TIA TR-42 formó el grupo
de trabajo conjunto (joint task
group, JTG) de Subsistemas
de cableado de telecomunicaciones
con el fin de redactar una norma
para fibra multimodo de núcleo
de 50 micras (µm) con el ancho
de banda apto para admitir
aplicaciones de SWDM. Esta fibra
admitirá múltiples longitudes de
onda como 850 nm y más allá.
La meta es admitir la transmisión
de 100 Gb/s por fibra hasta 100
metros como mínimo. Esta fibra
admitirá la transmisión de al menos
28 Gb/s por longitud de onda. Se
contempla la conclusión del trabajo
en esta norma durante 2016.
Una parte importante de esta
norma es determinar los requisitos
de fibra para admitir estos objetivos.
El JTG ha determinado que se
utilizarán los modelos de enlace
de 100 Gb/s Ethernet y 28 Gb/s
Fibre Channel en hoja de cálculo
como base. Dado que la fibra óptica
multimodo de 50 µm tiene menor
dispersión cromática con longitudes
de onda más largas, disminuye el
requisito de ancho de banda modal.
Utilizando los dos modelos en
hoja de cálculo, la Tabla 4 muestra
los valores estimados de ancho de
banda modal efectivo (Effective
Modal Bandwidth, EMB) requeridos
en toda la gama de longitud de
onda, suponiendo que la fibra de
banda ancha sea idéntica a la fibra
OM4 con la excepción del perfil
de ancho de banda. Es evidente el
efecto de la dispersión cromática
más baja en las longitudes de onda
más largas pues baja el requisito de
EMB al alcanzar 950 nm. El requisito
de 4700 megahertzios por km
(MHz*km) a 850 nm es crucial para
mantener la retrocompatibilidad
con las especificaciones de OM4.
También se está llevando
a cabo trabajo para caracterizar
mejor la dispersión cromática en
la fibra multimodo. Dentro de
la International Electrotechnical
Commission (IEC), comenzó una
prueba de mesa redonda para
confirmar la uniformidad de
uniformidad en toda la industria.
Una vez terminado el trabajo,
pueden modificarse los valores de
dispersión cromática en las hojas de
trabajo de la IEEE y Fibre Channel.
Estos descubrimientos pueden
reducir algunos de los valores de
ancho de banda requeridos, pues se
espera que la dispersión cromática
sea mejor que los valores existentes
en las hojas de cálculo.
Es importante observar la gama
y el alcance de los participantes en
el JTG. Hay participantes de todo
el ecosistema de redes de datos
que aportan al grupo, incluidos
proveedores de sistemas, proveedores
de transceptores, proveedores de
cableado estructurado y fabricantes
de fibra. Tanto los miembros de IEEE
(Ethernet) como de INCITS (Fibre
Channel) han aportado junto con
el grupo normativo internacional,
IEC. Esta amplia representación es
necesaria para desarrollar la solución
de corto alcance más económica
para centros de datos y redes
empresariales. Aunque cada grupo
tiene algunos intereses competitivos,
la industria entiende la importancia
de desarrollar la mejor solución para
estos clientes. Una vez establecida
la norma de fibra de TIA, también
se prevé que IEC adopte la norma
de fibra de banda ancha, y puede
incorporarse la fibra en normas de
aplicación futuras.
Acontecimientos futuros
Se espera que la primera
generación de enlaces SWDM
admita hasta 100 Gb/s mediante
un par de fibras, usando longitudes
de onda entre 850 nm y 950 nm.
Los enlaces de generaciones futuras
pueden aumentar esta velocidad
de varias maneras. Los esquemas
de codificación más complejos,
ya utilizados en las soluciones de
fibra monomodo, podrían duplicar
capacidad de enlace. Los VCSEL
y detectores de mayor velocidad
podrían también duplicar la
velocidad. Por supuesto que van
a tener que superarse los problemas
técnicos con todas estas opciones.
Longitud de onda (nm)
EMB (MHz*km)
850
4700
875
3300
900
2900
925
2700
950
2500
TABLA 4: Valores de EMB para fibras multimodo de banda ancha (mantiene retrocompatibilidad con fibras OM4).
Otras posibilidades incluyen
fibras ópticas que tienen ventanas
operativas incluso más amplias.
Esta capacidad podría aumentar
el número de longitudes de onda
utilizadas, o permitir que los
proveedores de transceptores se
alejen de la longitud de onda de 850
nm afectada de dispersión cromática.
Conclusiones
La demanda por ancho de
banda continúa aumentando
constantemente. Hay un tráfico
creciente en la red pública
y dentro de los centros de datos
y redes empresariales. El uso de
la virtualización en servidores ha
impulsado el tráfico de dentro
de los centros de datos a nuevos
niveles, mientras que el rápido
despliegue de las aplicaciones
de computación en la nube
está generando demanda por
redes empresariales de mayores
velocidades. Las normas de
aplicación como Fibre Channel
y Ethernet están trabajando para
admitir estas mayores necesidades
con protocolos de más velocidad.
La industria de fibra óptica
y de cableado respalda la necesidad
de mayores velocidades de redes
al desarrollar una fibra SWDM
novedosa, de próxima generación,
que aporte las soluciones de
corto alcance, más económicas
para los centros de datos
y redes empresariales. t
BIOGRAFÍAS DE LOS AUTORES:
John Kamino es gerente sénior en
administración de productos de OFS.
También ha desempeñado cargos en gestión
de productos de conectividad óptica,
gestión de ofertas, mercadeo de productos,
ventas e ingeniería. John ha presentado en
numerosas conferencias industriales y ha
escrito numerosos artículos para revistas
especializadas. Posee un título en ingeniería
química de la University of NebraskaLincoln, y una maestría en administración de
empresas de Mercer University. Se le puede
contactar en [email protected].
Roman Shubochkin, Ph.D., es ingeniero
sénior de investigación y desarrollo en OFS.
Recibió su título y maestría en ingeniería
óptica del Instituto de ingeniería eléctrica
de Moscú y su maestría y doctorado en
ingeniería eléctrica de Brown University.
Sus antecedentes de investigación incluyen
el diseño y la fabricación de fibras ópticas
especializadas, investigación sobre láseres
de fibra, sensores de fibra óptica, láseres
pulsados de estado sólido y lentes dopados
de tierras raras. Se integró al grupo de
Investigación y desarrollo de fibra óptica
en OFS en 2012, y trabaja en el diseño,
fabricación y prueba de fibras multimodo
novedosas. Es representante principal de
OFS en las reuniones normativas técnicas
de Fibre Channel . Se le puede contactar en
[email protected].
Noviembre/Diciembre 2015
t
21
ENFOQUE EN LOS MEDIOS DE TRANSMISIÓN
Por Mark Dearing, RCDD
Categoría 8
en el centro de datos: Por qué BASE-T ha llegado
para quedarse
En promedio, alrededor del tres por ciento de los fondos
presupuestados para el centro de datos se asigna a la capa
física. Pero este tres por ciento tiene un impacto significativo
en todas las inversiones del centro de datos, teniendo también
un efecto directo en el rendimiento general de la red. A medida
que los centros de datos migran a redes de ancho de banda más
alto procurando mantener un formato más pequeño, la fibra
óptica predomina para la capa física. No obstante, el cableado
estructurado de cobre es flexible, más económico, tiene una base
de usuarios incorporada considerable, y es capaz de brindar un
rendimiento de ancho de banda alto confiable de la próxima
generación. Estas y otras ventajas permitirán que se adapte
Ethernet (BASE-T) de par trenzado y mantenga su lugar dentro
de los centros de datos y la empresa durante años a futuro.
Avanzar más allá de Ethernet de 10 Gigabits
El avance hacia velocidades que superan Ethernet de
10 gigabits (G) ya no es una visión distante. Aunque 10G
acaba de reemplazar a 1G como velocidad de puerto de servidor
predominante, ha aumentado la demanda por servidores de
40G, especialmente dentro de los centros de datos en la nube.
El interés creciente en las velocidades de 25G acelerará la
transición a velocidad más alta para muchos centros de datos.
La firma de inteligencia de mercado BSRIA muestra un mayor
cambio mundialmente hacia 40G y 100G en los próximos años,
especialmente en aplicaciones de conmutador a conmutador
(Figura 1).
Las organizaciones normativas están trabajando en un
número sin precedentes de normas para velocidades de datos
que ampliarán más el alcance y la aplicación del cable de cobre.
Estas nuevas normas mejorarán la duración y flexibilidad de las
22
u
TIC HOY
redes de cableado estructurado de
cobre, brindando una opción más
asequible para las migraciones
futuras de redes. Los comités
normativos también están debatiendo
actualmente el potencial para 50G
e incluso 100G mediante cableado
de cobre de par trenzado.
Tal como en el caso de migraciones
anteriores de la industria a 1G y
10G, los sistemas de cobre seguirán
formando una parte clave de la
transición a 25G y 40G (Figura 2).
Dentro de los próximos 18 meses,
las entidades normativas de redes
y cableado emitirán nuevas
velocidades de datos BASE-T que
admiten aplicaciones emergentes
tanto de empresas como centros de
datos. El grupo de trabajo de IEEE
802.3bq está dedicado actualmente
a definir 40GBASE-T, previéndose
una ratificación de la nueva norma
a principios de 2016. Asimismo, en
2014 se anunció que se ampliaría
802.3bq para incluir 25GBASE-T,
además se está realizando una
investigación acelerada para admitir
25GBASE-T al servidor. Esta norma
seguiría la misma configuración de
canal que 40GBASE-T y probablemente
se publicaría junto con la norma
40GBASE-T. La norma intermedia
de 25G permitirá un consumo más
rápido de datos facilitando a la vez
migrar de servidores de 1G o 10G.
El paso más pequeño a servidores
de 25G probablemente va a tener
índices de adopción inicial más
altos que para equipo 40GBASE-T
Conmutador a conmutador
de centros de datos.
40GBASE-T y 25GBASE-T
dependerán de la conectividad
categoría 8. La industria está
considerando dos versiones de
categoría 8: Clase I y Clase II. En su
borrador actual, la especificación
categoría 8 de la Telecommunications
Industry Association (TIA) incluye
solo una versión Clase I, la cual
define canales y hardware de
conexión hasta 2000 megahertz
(MHz) y 30 metros (m), usando
Conmutador a servidor
100G
100G
40G
40G
10G
10G
1G
1G
100 Mb/s
100 Mb/s
Mb/s = megabits por segundo.
FIGURA 1: Cambio pronosticado a 40G y 100G en los próximos años (BSRIA).
Mapa de migración de par trenzado - RJ-45 simplifica la ruta hacia la actualización
MHz = megahertz
m = metros
FIGURA 2: Mapa de migración a cableado de par trenzado balanceado.
Noviembre/Diciembre 2015
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23
FIGURA 3: Un canal 10GBASE-T categoría 6A en un diseño EoR ofrece un costo
18 % más bajo que un canal de 10G con SFP+ en un diseño ToR.
la interfaz estándar RJ-45. Esta
interfaz permite que el sistema de
cableado sea retrocompatible con
cableado de categorías existentes.
Es probable que la especificación
TIA categoría 8 sea publicada
a principios de 2016 como ANSI/
TIA-568C.2-1 y que no incluya los
requisitos para la Clase II.
De manera similar, la
International Organization
for Standardization (ISO) y la
International Electrotechnical
Commission (IEC) están
desarrollando normas para la
categoría 8. La TR 11801-99-1
publicada recientemente especifica
los requisitos tanto para la Clase I
como la Clase II. Actualmente,
solo se especifican los requisitos
especificados en TR11801-991. Sin embargo, también se está
trabajando en los requisitos de
componentes y se publicarán en
documentos separados. La Clase
I será similar a la versión de TIA,
usando la interfaz RJ-45 para fines
de retrocompatibilidad concableado
24
u
TIC HOY
de categorías existentes. Es
probable que la especificación de
Clase II tenga una adopción más
limitada, pues se ha diseñado
para admitir diversos tipos de
interfaces de conectores que no
son compatibles con RJ-45 y no
tiene una retrocompatibilidad
total. Aunque el documento de
informe técnico TR 11801-99-1 solo
especifica Clase I y Clase II hasta
1600 MHz, se prevé que la norma
11801-1 incluya requisitos tanto
para Clase I como Clase II hasta
2000 MHz, igualando la gama de
frecuencia de la norma TIA.
Opciones de cobre:
¿Par trenzado o Twinax?
También hay normas de cobre
de 40G para cobre de conexión
directa (direct attach copper, DAC)
twinax. Es común usar DAC en
una estrategia de cableado no
estructurado común donde los
cables actúan comúnmente como
interconexión entre servidores
y conmutadores. La norma IEEE
802.3ba presentó 40GBASE-CR4,
la cual especifica la entrega de
40G mediante un cable DAC
usando ocho pares twinax.
Tanto BASE-T como DAC
ofrecen ventajas de baja energía
y baja latencia. Sin embargo, el
alcance de los cables actuales
DAC enchufables de factor de
forma pequeño (small formfactor pluggable, SFP+) se ve
restringido a un máximo de 7 m
de largo, limitándose al interior
del bastidor o a bastidores
adyacentes como parte de una
configuración encima del bastidor
(top-of-rack, ToR). Este es un
alcance mucho más corto que
la distancia máxima de 100 m
para 10GBASE-T. Es probable
que los ensamblajes de cables
DAC enchufables de factor de
forma pequeño Quad (quad small
form-factor pluggable (QSFP+)
para 25G ynd 40G ofrezcan solo
7-15 m de extensión, y precios
que pueden aumentar repentina
y considerablemente cuando
se extienden estos ensamblajes
más allá de 5-7 m. La categoría
8 aportará a los gerentes de TI
un mayor alcance y flexibilidad
de despliegue que DAC, con una
distancia máxima de hasta 30 m
para 25G y 40G. Esta longitud
cubre la gran mayoría de las
aplicaciones de centros de datos,
creando una flexibilidad no solo
para ToR, sino configuraciones
de fin de fila (end-of-row, EoR)
o mitad de fila (middle-of-row,
MoR)—algo que no es posible
con cables DAC.
Aunque tanto el par trenzado
balanceado como twinax son
alternativas de menor costo frente
al cableado de fibra óptica, el
cable de extremo a extremo con
par trenzado ofrece mayor ahorro
FIGURA 3: Diseño encima del bastidor (ToR) con conectividad BASE-T a los servidores.
de costo. La Figura 3 muestra un
canal 10GBASE-T categoría 6A en
un diseño EoR que ofrece un costo
18 % menor que un canal
de 10 G con SFP+ en un diseño
ToR, y tanto el cableado como
el equipo activo ofrecen mayor
ahorro de costos en la aplicación
10GBASE-T categoría 6A. Se
prevén ahorros de costo similares
al comparar la categoría 8 con
QSFP+ (cuando el producto esté
disponible en un futuro próximo).
Diseño flexible para
mayor ahorro de costo
El par trenzado balanceado
ofrece un ahorro de costo adicional
sobre twinax, pues BASE-T crea
mayor eficiencia en la utilización
de puertos, minimizando a su vez
el espacio usado en el centro de
datos y reduciendo los costos
relacionados con bastidores
y gabinetes adicionales.
Actualmente, 10GBASE-T categoría
6A es la opción de red de capa
de acceso más asequible, pero
contando con 25GBASE-T
y 40GBASE-T categoría 8 a corto
plazo, se pronostica que las redes
futuras se van a ver favorecidas por
la utilización de puertos casi uno
a uno—a través de configuraciones
MoR o EoR—y brindarán ahorros
de costo aun mayores. Cuando estén
disponibles los productos categoría
8, es probable que empiecen
a reemplazar a los productos QSFP+
debido a la mayor flexibilidad de
red, con la capacidad de admitir
configuraciones ToR, MoR y EoR.
Configuración encima
del bastidor
En vez de tener conmutadores
separados y un área de conexiones
correspondientes, los
conmutadores ToR se colocan
en cada gabinete y conectan
directamente con los servidores
sin paneles de conexiones (Figura
3). Esto puede llevar a un uso
más eficiente y mejor disposición
de cables. No obstante, es más
difícil lograr la plena utilización
de puertos en un conmutador
ToR. Si hay menos de 48
conexiones de servidor en un
gabinete, habrá puertos sin usar
en un conmutador ToR de 48
puertos. Incluso sin usarlos, los
puertos de conmutador seguirán
consumiendo energía. Por el
contrario, si un gabinete tiene
más de 48 conexiones de servidor,
se necesitará un conmutador ToR
adicional, así como una fuente
de alimentación adicional en el
gabinete, además del potencial
para puertos inactivos adicionales
en el nuevo conmutador.
Configuraciones de fin
de fila/medio de la fila
EoR y MoR se han hecho
bastante populares para entornos
donde cada fila de gabinetes
de servidor se dedica a un fin
en particular.
La conmutación EoR (Figura
4) y MoR (Figura 5) tiene cada
servidor cableado de regreso a un
solo conmutador dedicado a una
fila de gabinetes de servidores.
Noviembre/Diciembre 2015
t
25
FIGURA 4: Diseño al final de fila (EoR) con conectividad BASE-T a los servidores.
Esta estrategia minimiza el
número de conmutadores
requerido, eliminando la
dispersión de conmutadores
y simplificando la administración
de sistemas. Los paneles de
conexiones compatibles con
aquellos servidores se colocan
en los gabinetes en medio o al
final de la fila, lo cual reducirá
o eliminará puertos sin usar
para aprovechar al máximo
la utilización de puertos de
conmutadores.
Ya sea que se trate de ToR,
MoR o EoR, unared de cableado
BASE-T proporciona a los centros
de datos la longitud y flexibilidad
para cualquier arquitectura—algo que
no es posible con los cables DAC.
Mayor eficiencia
energética
Los sistemas de cableado
estructurado BASE-T se han
puesto cada vez más eficientes
a lo largo de losaños. Hace tres
años, un sistema de categoría
6A requeriría aproximadamente
10 vatios (W) por puerto. Ese
26
u
TIC HOY
número ha bajado hasta 2-3 W
por puerto actualmente. Los
avances tecnológicos como
Energy Efficient Ethernet (EEE)
e inteligencia de puertos, así
como las mejoras en diseños de
cables y conectores, han hecho
posible esto. La norma EEE fue
presentada originalmente en
2010 por el grupo de trabajo IEEE
802.3az. Integrar sistemas BASE-T
en el centro de datos permite
mayor utilización de puertos de
conmutadores y hace posible el
despliegue de EEE para disminuir
el consumo general de energía.
Con una mayor utilización
de puertos de conmutadores, los
gerentes de centros de datos pueden
lograr la misma capacidad de red
usando menos conmutadores,
disminuyendo la cantidad de
energía requerida para alimentar
el centro de datos. EEE permite
menos uso de energía durante
periodos de baja actividad de
datos. Este nivel de reducción de
energía se logra enviando una
solicitud de baja energía a los
dispositivos conectados cuando
no se envían datos, colocando
efectivamente los dispositivos
conectados en un modo dormido
para reducir el consumo de energía
y minimizar los costos operativos.
EEE también prepara el terreno
para implementar Wake-on-LAN
(WoL) y características de apagado
de alimentación en segundo plano
para disminuir aun más el consumo
de energía y aumentar la eficiencia
energética en general.
Cableado de alto
rendimiento en la
empresa
A diferencia del canal de
4 conectores de 100 m utilizado
comúnmente en diseños de cableado
empresarial, el de categoría 8 se
limitará a un canal de 2 conectores
de 30 m. Por este motivo, es poco
probable que se despliegue la
categoría 8 fuera del centro de datos.
Con el aumento en las velocidades de
datos para equipo activo desplegado
en la empresa (en particular puntos
de acceso inalámbrico), los usuarios
finales están procurando lograr
FIGURA 5: Diseño a mitad de fila (MoR) con conectividad BASE-T a los servidores.
un mejor rendimiento a través de
actualizaciones de equipo sin instalar
cableado nuevo. Para admitir estas
aplicaciones, IEEE se encuentra en
las primeras etapas de desarrollar
normas para 2.5GBASE-T y 5GBASE-T
con categoría 5e y 6 a través del
grupo de trabajo de 802.3bz. Aunque
estas dos normas nuevas podrían
ampliar el uso de cableado instalado
categoría 5 y 6, es probable que
haya limitaciones de longitud. TIA
también está evaluando cableado
instalado categoría 5e y 6 para
admitir 2.5GBASE-T y 5GBASE-T
a través de TSB-5021, y dicho
borrador recomienda actualmente
que se use cableado categoría 6A para
todas las instalaciones nuevas.
BASE-T: Una solución
probada
Las soluciones de cableado
estructurado BASE-T son una
piedra angular de la infraestructura
del centro de datos. 1000BASE-T
y 10GBASE-T son los tipos de
puerto con el más alto volumen
en los servidores actuales.
El cableado de par trenzado
balanceado con conectividad RJ45 es confiable, probado en el
campo y sigue popularizándose
en la capa de acceso, siendo
reconocido y adoptado como la
infraestructura de hecho en todas
las redes comerciales del mundo
entero. Con la autonegociación,
la retrocompatibilidad y las
actualizaciones de equipo activo
escalonadas, las soluciones BASE-T
permiten velocidades de servidores
heterogéneas en cada bastidor
o gabinete admitiendo cualquier
combinación de equipo de 1G,
2,5G, 5G, 10G, 25G y 40G. Esto
da flexibilidad a los gerentes
de redes en todo el despliegue
y la operación en términos de
sincronización, interrupciones
y costo de actualizar sus redes.
No hay una solución
adecuada para todos por igual
en la infraestructura de cableado
del centro de datos. En resumen
lo que mejor se adecue a la
disposición, alcance, necesidades
de ancho de banda, escalabilidad,
control y presupuesto de una
sede específica. A medida que
las arquitecturas de centros de
datos crean una necesidad de más
flexibilidad y escalabilidad usando
enlaces de cobre de alta velocidad,
seguirá aumentando la demanda
por rendimiento de gigabits
más rápido en un formato más
pequeño. Dado que BASE-T aporta
la opción más económica de red
de capa de acceso, las soluciones
de cableado estructurado de cobre
continuarán siendo fundamentales
en toda la infraestructura del
centro de datos. t
BIOGRAFÍA DEL AUTOR: Mark Dearing,
RCDD, es gerente sénior de producto en
la unidad comercial de Leviton Network
Solutions, y ha trabajado en Leviton desde
2006. Gestiona soluciones categoría 8 en
desarrollo, sistemas de blindaje, productos
de disposición de cables, soluciones de
energía y soluciones gestionadas por
software. Es Diseñador de Distribución de
Comunicaciones Registrado (Registered
Communications Distribution Designer,
RCDD) de BICSI, participa activamente
en los comités de TIA y es coinventor
de varios productos y características
de diseño con patentes. Se le puede
contactar en [email protected].
Noviembre/Diciembre 2015
t
27
Por Aaron Hesse, PE, RCDD
COORDINACIÓN ENTRE
ARQUITECTURA
PARA EL DISEÑADOR
E INGENIERÍA DE TIC
28
u
TIC HOY
Es común que un arquitecto termine el plano de un edificio antes
de que el diseñador de TIC tenga la oportunidad de aportar su
perspectiva sobre los espacios de telecomunicaciones. Si no se
coordina tempranamente, el diseñador de TIC puede terminar con
“armarios de cableado” o, lo que es peor, sin espacio para nada.
Desde remodelaciones de oficinas
pequeñas hasta grandes hospitales,
la industria de la construcción
se ha tornado más compleja con
el paso de los años. Los sistemas
de construcción e infraestructura
utilizados antes estaban compuestos
de solo algunos sistemas, pero el
edificio moderno ahora contiene
numeroso sistemas que interactúan
de maneras imprevistas. Introducir
sistemas de tecnología de información
y comunicaciones (TIC) puede
aumentar sustancialmente la
complejidad del diseño de un edificio.
Ahora más que nunca, la
coordinación entre diseñadores,
ingenieros y arquitectos resulta crucial
para el éxito del diseño de un edificio.
Aunque pueden no aportar el diseño
de los sistemas arquitectónicos,
mecánicos, estructurales y eléctricos
en el edificio, es responsabilidad del
diseñador de TIC entender las normas
que sean pertinentes para estas otras
disciplinas. Sin embargo, con su
enfoque en el diseño del sistema de
TIC, a menudo confían en que el
resto del equipo de diseño haga las
preguntas necesarias para terminar su
parte del diseño. Aunque este puede
ser un modo seguro de operar en el
corto plazo, esta estrategia no tiene
en cuenta lo que convenga mejor al
cliente. El diseñador puede ofrecer
un valor considerable a los clientes
al prever las necesidades de los otros
integrantes del equipo de diseño
y entregarles la información que no se
habían dado cuenta que necesitaban.
Aunque una lista completade
coordinación de ítems de arquitectura/
ingeniería (A/E) queda fuera del
alcance de este artículo, los ítems
de coordinación más cruciales
y más comúnmente omitidos serán
destacados y se hará referencia a las
normas pertinentes (vea el inserto
lateral) si se desea leer más al respecto.
Coordinación arquitectónica
Para el diseñador de TIC,
debe ocurrir la coordinación
con el arquitecto del proyecto lo
más pronto que sea posible. El
diseño conceptual de un edificio
se finaliza a veces antes de haber
empezado el diseño de sistemas
del edificio. Es común que un
arquitecto termine el plano de un
edificio antes de que el diseñador
de TIC tenga la oportunidad de
aportar su perspectiva sobre los
espacios de telecomunicaciones. Si
no se coordina tempranamente, el
diseñador de TIC puede terminar
con “armarios de cableado” o, lo que
es peor, sin espacio para nada.
Habilidades requeridas: Las
normas ANSI/TIA-569-C y de BICSI
Telecommunications Distribution
Methods Manual (TDMM) delinean sus
recomendaciones para diversos tipos
de espacios de telecomunicaciones
en entornos comerciales.
Es común la idea errada de que
el espacio delineado en estas
normas es excesivamente grande
para aplicaciones en la vida real.
Los diseñadores de TIC deben
NORMAS
MENCIONADAS
BICSI
Telecommunication
Distribution Methods
Manual (TDMM) –
13a edición
ANSI/BICSI 002-2014
Óptimas prácticas de
diseño e implementación
del centro de datos
ANSI/BICSI 004-2012
Information Technology
Systems Design and
Implementation Best
Practices for Healthcare
Institutions and Facilities
ANSI/TIA-569-C-1
Revised Temperature
and Humidity Requirements
for Telecommunication Spaces
ANSI/TIA-942-A
Telecommunications
Infrastructure Standard
for Data Centers
NFPA 70
National Electrical Code®
(NEC®) – 2014
TIA-569-C
Commercial Building Standard
for Telecommunications
Pathways and Spaces
Noviembre/Diciembre 2015
t
29
TR 3B
TR 3A
Backbone de fibra redundante
Backbone de fibra redundante
TR 2B
TR 2A
Backbone de fibra redundante
Sala de
entrada de
servicio
B
3ER PISO
2DO PISO
Backbone de fibra redundante
Sala de
equipo 1B
Entrada de servicio 2
o Interconexión del campus
Sala de
equipo 1A
Sala de
entrada
de
servicio 1ER PISO
A
Backbone de fibra
redundante
Entrada de servicio 2
o Interconexión del campus
PLANTA BAJA
FIGURA 1: Ejemplo de entradas de servicio, backbones y espacios redundantes utilizados en sedes de atención médica con varios pisos. (TR = Sala de telecomunicaciones)
ser partidarios de estos espacios
y darse el tiempo de explicar
los motivos por los cuales son
necesarios. Existen numerosas
fuerzas impulsoras que causan la
convergencia de sistemas en la
planta de cableado estructurado. El
espacio necesario hoy aumentará
rápidamente con la adopción de
nuevas tecnologías basadas en el
protocolo Internet (IP).
Los centros de salud tienen
necesidades particulares para
crecimiento futuro pues los sistemas
como llamadas de enfermería y
monitoreo de pacientes pasan a ser
basados en IP o inalámbricos. Por
lo tanto, la norma ANSI/BICSI
004-2012, Information Technology
Systems Design and Implementation
Best Practices for Healthcare
Institutions and Facilities, recomienda
aplicar un factor de crecimiento de
50 % como mínimo para espacios de
telecomunicaciones en entornos de
30
u
TIC HOY
atención médica. La norma también
escribe las necesidades de espacios
y requisitos específicos de la
atención médica. Por ejemplo, es
común que los sistemas médicos
y sistemas de automatización de
edificios queden separados del
resto de la planta de cableado
estructurado. Estos sistemas deben
colocarse entonces en un espacio
adyacente dedicado a estos sistemas.
La norma ANSI/BICSI 0022014, Óptimas prácticas de diseño
e implementación del centro de datos,
define un centro de datos como «un
edificio o sección del mismo cuya
función principal es albergar una
sala de computadoras y sus áreas de
soporte». Nótese que no es necesario
dedicar todo el edificio al centro
de datos. Por ejemplo, un hospital
podría tener un centro de datos
necesario para almacenar y mantener
registros confidenciales del personal
y la información de seguros.
Los centros de salud y centros de
datos comparten una demanda de
tiempo productivo y confiabilidad
en la infraestructura de transporte
de datos y almacenamiento. En
las sedes donde la infraestructura
de datos almacenados y TIC
es considerada crucial para
funcionar, es obligatorio contar
con redundancia. Esto puede
tomar la forma de entradas de
servicio redundantes, salas de
telecomunicaciones (TR)
y backbones. Por ejemplo, tener
TR en cada piso con dos backbones
verticalmente y dos backbones
entre las salas principales de equipo
es una de las cuatro topologías
recomendadas que se describen
en la norma ANSI/BICSI 004-2012
(Figura 1).
Los centros de salud y centros de datos tienen en común una demanda de tiempo productivo
y confiabilidad en el transporte de datos y la infraestructura de almacenamiento. En las sedes
donde la infraestructura de datos almacenados y TIC es considerada crucial para funcionar, es
obligatorio contar con redundancia.
Cielos rasos, pisos y puertas:
Otros aspectos de la coordinación
que se pasan por alto comúnmente
son los cielos rasos y pisos. El
diseñador de TIC debe indicar al
arquitecto que los cielos rasos en las
TR deben tener un mínimo de 2,7
metros (m) [9 pies]) si se van a usar
bastidores y bandejas superiores de
cables de 2,1 m (7 pies). Asimismo,
se prefiere un cielo raso de tapa
dura o de estructura abierta en vez
de usar tipos de cielo raso accesible
como cuadrículas con losetas. Se
recomiendan los pisos resistentes
a la estática. También se recomienda
pintar todas las superficies blancas o
algún otro color claro para destacar
la iluminación en el espacio.
Deben considerarse las puertas
al coordinar con el arquitecto. Las
puertas deben abrirse hacia fuera
del interior de la TR y deben estar
equipadas con barras de impacto
para facilitar la salida segura
y rápida de la TR. Deben tener al
menos 900 milímetros (mm [36
pulgadas (pulg)]) de ancho y 1,83
m (6 pies) de alto. Si la puerta es
una entrada a una sala de equipo
con equipo grande planificado
en su interior, considere pedir al
arquitecto una puerta doble que
sea de 1,83 m (6 pies) de ancho
y 2,3 m (7,5 pies) de alto.
Miscelánea: Puede parecer
evidente para quienes diseñan
y mantienen espacios de TIC,
pero asegúrese de que la TR
diseñada no incluya ventanas
o puertas sin llave. Debe situarse
sobre el nivel de piso y lejos
de paredes exteriores. Dar un
nombre a la sala que no indique
la presencia de equipo de TIC es
otra manera de proteger el espacio.
Por ejemplo, simplemente darle
un nombre como “RM 485” es
preferible que “TI 485” o “485T.”
Los profesionales de TIC que
mantienen el espacio sabrán dónde
hallar su equipo, y este paso simple
puede ser suficiente disuasión para
obstaculizar posibles vándalos.
Coordinación mecánica
En un edificio típico, el
enfoque principal del ingeniero
mecánico se centra en diseñar
un sistema que mantenga la
temperatura, humedad
y ventilación correctas en
todos los espacios relacionados.
Por lo general, los ingenieros
mecánicos tienen presentes
las necesidades particulares de
climatización de una TR, centro
de datos y sala de servidores.
A pesar de esto, no es raro que
se dimensione indebidamente
el equipo de calefacción,
ventilación y aire acondicionado
(HVAC) para espacios dedicados
a telecomunicaciones. Esto es
costoso para el propietario de la
sede y puede evitarse fácilmente.
Seguir las prácticas óptimas de la
industria conforme a las normas
aplicables es la mejor manera de
lograr la total coordinación.
Los sistemas de HVAC deben
funcionar las 24 horas del día, los
365 días del año. A menudo esto
exige un sistema independiente
para el espacio. Si hay disponible
un sistema de alimentación de
reserva como un generador en la
sede, debe alimentarse el sistema
de HVAC para el espacio desde
esa parte de la infraestructura
eléctrica. Si el espacio es crucial,
deben usarse múltiples unidades
para ofrecer cierto grado de
redundancia en caso de falla
o mantenimiento requerido de
una unidad de HVAC.
Temperatura, humedad
y punto de rocío
o condensación: El TDMM indica
que la temperatura y humedad
recomendadas para la sala de
equipos es de 18 grados Celsius
(°C [64 grados Fahrenheit (°F)])
a 27,2 °C (81 °F ) con una
humedad relativa máxima
mantenida de 60 % y una gama
de punto de rocío desde 5,5 °C
(42 °F) hasta 15 °C (59 °F). Debe
medirse la temperatura 1,52 m
(5 pies) sobre el piso terminado.
La norma ANSI/TIA-569 ha
tenido modificaciones en cuanto
a estas cifras varias veces a lo largo
de los años. ANSI/TIA-569-D es
la modificación más reciente y se
publicó en abril de 2015. El TDMM
refleja la norma ANSI/TIA-569-C-1
que ahora ha sido reemplazada
por los requisitos en ANSI/TIA569-D, incorporando los cambios
a los límites de temperatura y
humedad en 569-C-1. Los límites
modificados se han ajustado a una
temperatura entre 5 °C (41 °F) y 35
°C (95 °F) con una humedad relativa
mantenida de 8 a 80 % y una gama
de punto de rocío de 5 °C (41 °F)
a 28 °C (82 °F).
Noviembre/Diciembre 2015
t
31
PWR-C2-1025 WAC
PWR-C2-640 WAC
Fuente de alimentación
Máximo nominal
1025 W
640 W
BTU total de salida
(Nota: 1000 BTU por hora = 293 W)
3497 BTU/hora
2183 BTU/hora
TABLA 1: Salida de calor para el conmutador Cisco Catalyst serie 3650.
Número de circuitos:...........................................................................................................................2
Amperaje de circuitos:................................................................................................................... 20A
Ajuste para cargas continuas*:............................................................................... 80% x 20A = 16A
Amperaje total máximo:............................................................................................... 2 x 16A = 32A
Voltaje nominal de circuito:.................................................................................................... 120VCA
Total de KVA:............................................................................................. 120VCA x 32A = 3.840kVA
Factor de energía (PF):................................................................................ 0,80 PF supuesto (típico)
Total de W:................................................................................................... 3,84 kVA x 0,8 = 3,072 kW
*Según NEC 2014 Sec.
TABLA 2: Ejemplo de cálculo de máxima salida de calor basada en la ampacidad del circuito ramal.
Aunque los requisitos
en una TR común han pasado
a ser menosestrictos, los requisitos
en un centro de datos siguen
siendo exigentes. La norma
ANSI/BICSI 002-2014 refleja
las recomendaciones de ANSI/
TIA-942-A Telecommunication
Infrastructure Standard for Data
Centers: 20 °C (68 °F) a 25 °C
(77 °F) y humedad relativa en
una gama de 4 a 55 %. Si se usan
materiales sensibles como un
medio de cinta para almacenar
datos, los requisitos son incluso
más específicos.
Estimar la carga térmica:
Hay dos estrategias comunes
para estimar la carga térmica del
equipo activo en un espacio de
telecomunicaciones. Si se conoce el
equipo exacto que se va a colocar
dentro de la sala y no se prevé que
vaya a cambiar en el futuro cercano,
32
u
TIC HOY
la estrategia más precisa es utilizar
datos del fabricante para pico
total de salida en British Thermal
Unit (BTU) o especificaciones para
la carga de funcionamiento en
kilovatios (kW), kilovoltio-amperios
(kVA) o amperioss (A). La Tabla 1
contiene un ejemplo de los datos
requeridos de un conmutador Cisco
Catalyst serie 3560 publicados
por Cisco. Puede establecerse una
salida de calor máxima precisa
sumando los datos publicados de
los fabricantes.
Si se desconoce el equipo
exactoque se va a poner en la sala,
puede determinarse la situación
en el peor de los casos observando
el número de circuitos dedicados
que sirven al equipo. Por ejemplo,
si hay dos circuitos dedicados de
120 voltios (V) 20A que sirven
a los bastidores de equipo en la
sala, como se recomienda en el
TDMM de BICSI, puede calcularse
el consumo máximo previsto de
dichos circuitos como se muestra
en la Tabla 2.
Casi toda la energía consumida
de estos circuitos es resultado
de convertir la energía eléctrica
en energía térmica. Si conoce
el potencial máximo para el
consumo de energía de los
componentes activos, el ingeniero
mecánico puede estimar la salida
térmica máxima del equipo
conectado a aquellos circuitos
ramales. Usando este tipo de
cálculo se puede planificar el
futuro para adaptar la instalación
en caso de que se ponga equipo
activo adicional en los circuitos
ramales existentes.Si se agregan
circuitos ramales adicionales,
deben revisarse los cálculos de
HVAC. Para cargas que no encajan
en este cálculo simplificado, como
las cargas trifásicas, se recomienda
consultar a un ingeniero eléctrico
calificado para estimar el consumo
máximo de energía.
Coordinación estructural
La mayoría de los ingenieros
estructurales saben que deben pedir
a los encargados de electricidad
y mecánica que les entreguen los
requisitos de carga de los pisos
y pesos de los equipos. Si no se
pide esto, el diseñador de TIC debe
siempre comunicar a los encargados
de diseño estructural los pesos
estimados de todo equipo.
Carga del piso: Las salas de
servidores tienenrequisitos de
carga de pisos particulares descritos
en el TDMM, el cual señala que
los gabinetes de equipo requieren
desde 2,4 Kilopascales (kPa)
[50 libras por pie cuadrado(lbf/ft2)])
a 12 kPa (250 lbf/ft2). Debido
a que esto tiene un alto grado de
variación, BICSI recomienda una
carga mínima del piso de 4,8 kPa
(100 lbf/ft2) con el fin de adaptarse
a cambios futuros aun cuando el
bastidor esté casi vacío después
del proyecto.
ANSI/BICSI 002-2014 exige una
carga mínima viva superpuesta del
piso de 7,18 kPa (150 lbf/ft2) con una
carga muerta de 1,2 kPa (25 lbf/ft2).
La carga del piso recomendada por
la norma es una carga uniform de
12 kPa (250 lbf/ft2) con 2,4 kPa
(50 lbf/ft2) de carga muerta en áreas
que contengan o puedan contener
servidores blade densamente
poblados, instalaciones de
imprenta o grandes matrices
de almacenamiento.
Vías verticales: El diseño de
vías verticales debe terminarse
tempranamente y coordinarse
con el ingeniero estructural. El
exceso de manguitos colocalizados
o ranuras grandes podría
comprometer la integridad
estructural del piso.
Coordinación eléctrica
Cargas y armónicos no
lineales: La calidad de la energía
y la mitigación de armónicos son
temas importantes en el diseño
de instalaciones industriales. El
uso creciente de transmisiones de
frecuencia variable ha convertido
esto en un tema familiar para la
mayoría de los ingenieros eléctricos
de las instalaciones industriales. Sin
embargo, incluso quienes tienen
una larga carrera en los sectores
del mercado comercial pueden
no conocer bien las dificultades
que introducen las fuentes de
alimentación conmutadas que
alimentan a nuestro equipo.
Cuando se convierte la corriente
alterna en corriente continua,
se reflejan los armónicos sobre
la alimentación entrante en
algún múltiplo de la
frecuencia fundamental, como
50 o 60 hertzios. En un sistema
típico de alimentación trifásica,
si están equilibradas todas las
fases y todas las corrientes se
encuentran en fase, no hay
corriente desequilibrada en neutro.
No obstante, en los sistemas
desequilibrados, estas corrientes
armónicas producidas no se
cancelan y crean una corriente
indeseada en el conductor neutro.
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Noviembre/Diciembre 2015
t
33
Componente eléctrico
Componente de TIC
Distancia
Alimentador o equipo sin blindaje.................. Sin blindaje......................................24 pulg (61 cm)
Alimentador o equipo sin blindaje.................. Con blindaje/puesto a tierra.........12 pulg (30 cm)
Alimentadores en conducto o blindaje.......... Con blindaje/puesto a tierra...........6 pulg (15 cm)
Motores o transformadores eléctricos............ Todos..............................................48 pulg (122 cm)
TABLA 3: Separación recomendada entre equipo TIC y equipo eléctrico mediante 5kVA.
Si el ingeniero eléctrico no tiene
en cuenta esta corriente adicional,
esto podría causar un peligro de
incendio o mayor tiempo inactivo
de la sede.
Con el fin de controlar la
corriente adicional, el ingeniero
eléctrico puede preferir usar un
neutro de mayor tamaño. La
práctica común es 200 % del
tamaño original. Los armónicos
adicionales también pueden crear
calor imprevisto en las bobinas del
transformador. Debe darse cierta
consideración a un transformador
clasificado K. Las especificaciones
exactas de estos componentes
quedan generalmente fuera del
alcance del diseñador de TIC.
Sin embargo, si se recurre a un
diseñador de TIC para estimar la
factibilidad o el costo de agregar
un centro de datos o una sala
de servidores grandes en una
infraestructura eléctrica de la
sede existente, estos son factores
importantes a considerar. La carga
total del equipo adicional no es la
única consideración al analizar la
capacidad eléctrica existente de la
infraestructura para admitir una
nueva sala de servidores.
Compatibilidad
electromagnética:
La interferencia electromagnética
(EMI) no es nueva para el
diseñador de TIC. No obstante,
cuando los contratistas adaptan
en el campo las disposiciones de
equipo, a menudo compiten por
34
u
TIC HOY
espacio limitado con otras áreas.
En algunas sedes, la sala de equipo
de telecomunicaciones y la sala
eléctrica/mecánica son espacios
adyacentes. El contratista eléctrico
puede intentar utilizar espacio de
TIC con el fin de cumplir con los
requisitos delNational Electrical
Code® (NEC®) en cuanto a espacio
o tender conductos subterráneos
equivocadamente. Si el equipo
de TIC se instala antes de la
disposición de equipo eléctrico
final, el diseñador o contratista de
TIC puede no saber nunca de los
cambios efectuados en el campo al
equipo eléctrico hasta que la EMI
tenga efectos negativos.
Además, las modificaciones
futuras a la infraestructura eléctrica
podrían acercar el equipo eléctrico
grande al equipo de TIC más que
lo deseable. Por estos motivos,
debe considerarse utilizar marcas
permanentes en los pisos y paredes,
como la pintura o la cinta de
precaución con reverso adhesivo,
para definir el límite entre el equipo
de TIC y otros equipos.
La Tabla 3 resume en el TDMM
el Capítulo 2 – Compatibilidad
electromagnética, el cual
recomienda la separación entre
equipo de TIC y equipo d eléctrico.
Se detallan más las especificaciones
de separación de alimentación
e iluminación del cableado de
telecomunicaciones en las normas
ANSI/TIA-569-D e ISO/IEC 147632. Nótese que en el caso de todo
equipo importante aparte de los
transformadores, esto es para
una capacidad nominal de carga
mínima de 5kVA (es decir, para
paneles, centrales de conmutación
y alimentadores con tamaño de
cable de 40A o 8 AWG o más, no
un circuito ramal típico de 20A).
Iluminación suficiente:
La iluminación no solo es una
conveniencia para los técnicos
de TIC; puede ser un riesgo de
seguridad si hay voltaje de línea de
120V presente cerca del bastidor
de equipo donde se trabaja. El
TDMM señala que el nivel mínimo
de iluminación en los pasillos
adyacentes o entre bastidores
de equipo no debe ser inferior
a 50 pie-candelas a 900 mm
(36 pulgadas) sobre el piso
terminado. Nótese que no
deben alimentarse circuitos de
iluminación desde el mismo panel
que los circuitos que alimentan
equipo de TIC y no deben tener
sensores de ocupación o ciclos de
apagado automático programados
desde el panel de control
de iluminación.
Receptáculos de puesta
a tierra y aislados de puesta
a tierra: Se les ha dicho a muchos
ingenieros eléctricos que el equipo
de TIC debe alimentarse desde
receptáculos de puesta a tierra
aislados. La teoría era que una
instalación así ayudaría
a separar el equipo de TIC
del ruido eléctrico. Pueden
identificarse los receptáculos
aislados de puesta a tierra por
su colorido anaranjado continuo
que exige NEC o un colorido beige
marcado con un triángulo en la cara.
Aunque NECpermite los
receptáculos de puesta
a tierra aislados, ni BICSI ni
TIA recomiendan usar estos
receptáculos. Una configuración
de puesta a tierra así impediría un
de coordinar con el ingeniero
eléctrico. Algunos componentes,
como las cajas de paso para vías de
cableado, pueden tener requisitos
particulares de puesta a tierra
exigidos por la AHJ local.
Se especifican los requisitos
y recomendaciones para unión y
puesta a tierra de telecomunicaciones
en la norma ANSI/TIA-607-B, cuya
revisión será ANSI/TIA-607-C más
adelante este año y en ISO/IEC
30129 que se publicará pronto.
plano de tierra equipotencial
y podría introducir ruido de bucle
de tierra. Si se encuentran estos
receptáculos alimentando equipo
de TIC, o si el ingeniero eléctrico
en un proyecto los ha especificado,
asegúrese de solicitar un receptáculo
a tierra estándar de tres patas.
Debe coordinarse la puesta
a tierra del equipo con el ingeniero
eléctrico. Esto es especialmente
cierto en entornos de atención
médica y salas de procedimientos
donde las corrientes de fuga
podrían crear condiciones
peligrosas para el personal y los
pacientes. Además, la norma
ANSI/BICSI 004-2012 recomienda
coordinar con la autoridad que
tiene jurisdicción (AHJ) sobre los
requisitos de puesta a tierra antes
Resumen
Ya sea que se trate de desarrollar
una lista de verificación para uso
interno o utilizar un software
colaborativo poderoso, la plena
colaboración entre arquitectura
e ingeniería podría prevenir
omisiones graves de componentes
de apoyo de TIC en el diseño de un
edificio. Al poner esta información
a disposición de los otros
integrantes del equipo de diseño,
el diseñador de TIC puede ayudar
a asegurar un diseño integral de los
numerosos sistemas que apoyan la
infraestructura de TIC y que sirven
para garantizar el éxito del cliente. t
BIOGRAFÍA DEL AUTOR: Aaron Hesse, PE,
RCDD, es ingeniero eléctrico profesional en
Coffman Engineers, una firma de ingeniería
multidisciplinaria ubicada en Spokane,
Washington. Aaron estudió ingeniería eléctrica
en Eastern Washington University y es Diseñador
de Distribución de Comunicaciones Registrado
(RCDD) de BICSI. Se le puede contactar en
[email protected].
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Noviembre/Diciembre 2015
t
35
Por Jeff Kennedy
SACAR MÁXIMO PROVECHO
DE LA
SALA DE TELECOMUNICACIONES
AUNQUE LAS SALAS DE TELECOMUNICACIONES
TIENEN TODO TIPO DE FORMAS Y TAMAÑOS,
ESENCIALMENTE SON UNA RAMA DEL CENTRO
DE DATOS, Y DADO QUE SON UN IMPORTANTE
COMPONENTE DE TODOS LOS ENTORNOS
CRUCIALES PARA OPERAR, DEBEN SER
ORGANIZADAS, PROTEGIDAS Y ADMINISTRADAS
DE MANERA EFICIENTE Y EFECTIVA.
Los profesionales de tecnología de información y comunicaciones (TIC) se
encargan de mantener en funciones la tecnología de infraestructura, incluso
36
u
TIC HOY
frente a recursos restringidos
y complejidad creciente. Al
seleccionar la infraestructura
correcta de bastidor y energía,
junto con gestionar hardware
y software, las organizaciones
pueden mantener en marcha sus
empresas. Este artículo abarca más
allá que simples consejos sobre
cómo hacerlo para mantener
en funciones el equipo de TIC
y analiza la manera en que
al gestionar, organizar
y operar eficientemente la sala
de telecomunicaciones (TR) se
ahorra tiempo, dinero y se evitan
riesgos utilizando el espacio
y el equipo existentes.
LA TR: LOS MISMOS
COMPONENTES,
DISTINTO PROPÓSITO
Ya sea que se trate de
una pequeña empresa, una
organización de mediano
mercado o una compañía de gran
envergadura, los componentes
que forman parte de una TR típica
son comúnmente los mismos.
Esencialmente, una TR incluye
cuatro elementos primarios:
conmutadores de redes, servidores,
almacenamiento y el software
asociado de virtualización
y administración. Un quinto
elemento es la distribución
integrada de bastidores y energía.
Lo que diferencia a una TR de
otra es su propósito fundamental.
En el caso de organizaciones
más pequeñas, una TR sirve
como centro de computación,
conteniendo todas las redes,
almacenamiento y potencia de
computación que se necesita
para la empresa. En el caso de
organizaciones más grandes, una
TR—que a menudo funciona
en conjunto con otras—aporta
una conexión a un centro de
computación en forma de sala de
servidores o centro de datos. De
hecho, las organizaciones más
grandes dependen
de las TR para contar con una
pasarela hacia una sala centralizada
de servidores y luego dirigir
información a un centro de datos
para almacenamiento.
Al construir una nueva
TR o evaluar una existente,
es mejor pensar en términos
de tres propósitos esenciales:
organización, protección y
administración.
ORGANIZACIÓN
En vista de la limitación de
espacio de una TR, es esencial
la organización del equipo para
que funcione eficientemente y
se mantenga constantemente. El
equipo organizativo que puede
aportar orden a una TR incluye
bastidores abiertos al aire (modelos
de dos o cuatro postes), bastidores
de accesorios, gabinetes de pared
para equipo de cables, barras de
alivio de tensión y opciones de
disposición de cables para fines
de organizar y controlar el flujo
de aire. Los bastidores de equipos
con un diseño de estructura
abierta con dos postes son los más
comunes en TR, pero para equipo
más profundo y más pesado, debe
considerarse usar un bastidor de
equipo de profundidad ajustable
con cuatro postes. Los bastidores
estándar miden comúnmente
84 pulgadas (pulg) de alto, pero si
falta espacio, podrían considerarse
bastidores más grandes (96 pulg)
para aprovechar al máximo
el espacio.
Es importante utilizar
bastidores que cumplan con
la norma EIA/ECA 310E para
montaje de bastidores de
19 pulg o 23 pulg para asegurar
la uniformidad y facilidad de
instalación. Además, los bastidores
que incluyen marcas de unidad
de montaje de bastidor (rack
mounting unit, RMU) grabadas
permanentemente en los carriles
del bastidor facilitan y hacen más
rápida la instalación de equipo.
No es de menor importancia la
capacidad de peso del bastidor
de equipo. Se recomienda que
el bastidor tenga como mínimo
una capacidad de peso estático de
≈454 kilogramos (kg [1000 libras
(lb)]) para asegurar un entorno
de soporte estable para servidores
costosos de comunicación de
datos, conmutadores de redes
y otros equipos.
Aunque es importante el diseño
de bastidor, es crucial equipar
una TR para mantener seguros
y protegidos los servidores,
conmutadores y equipos de
almacenamiento. Para ayudar en
la labor de mantenimiento así
como simplificar la solución de
problemas, el área de bastidores
debe mantenerse despejada y sin
cables de datos, alimentación
y redes que estorben. Por este
motivo, es crucial la disposición
de cables. Debe colocarse un
organizador de cableado vertical
al final de cada bastidor. Se
recomienda un organizador
horizontal (1 RMU) de cableado
por cada 24 cables de conexiones
y un organizador horizontal
(2 RMU) de cableado por cada
48 cables de conexiones en un
bastidor. Es indispensable el
soporte adecuado de cables para
asegurar el rendimiento máximo
y facilitar modificaciones, adiciones
o cambios eficientes a los sistemas
de cableado de la red.
PROTECCIÓN
Dado que la confiabilidad, el
tiempo productivo continuo y la
eficiencia son cruciales con las
TR, proteger el equipo ahorrará
tiempo, dinero y evitará riesgos
comunes. Entre las soluciones
que aporta protección se cuentan
una fuente de alimentación
ininterrumpible (uninterruptible
power supply, UPS) para tener
energía de emergencia en caso
de que falle la red eléctrica,
una unidad de distribución de
alimentación (power distribution
unit, PDU) del bastidor y unidades
de derivación de mantenimiento
con intercambio en caliente que
permiten conmutar la energía
directamente al equipo para
realizar mantenimiento o cambiar
una UPS. Si existe el requisito de
redundancia, debe contarse con
conmutadores de transferencia
Noviembre/Diciembre 2015
t
37
automática (automatic transfer
switches, ATS) que transfieren
solos la energía de una fuente
primaria de alimentación a una
fuente secundaria en caso de haber
alguna anomalía en el suministro
eléctrico. La protección puede
mejorarse aun más utilizando
PDU de bastidores inteligentes
que protegen el equipo dentro
de un bastidor al monitorear
y gestionar la alimentación al nivel
de la toma. La integración de UPS
y PDU de bastidores inteligentes
con software de administración
permite a los profesionales de
TIC ver y controlar el ambiente
desde cualquier computadora
conectada alservidor de la red. Si
existe el requisito de prolongar el
funcionamiento, pueden agregarse
módulos adicionales de batería
a la UPS.
ADMINISTRACIÓN
Organizar una TR y proteger
el equipo aporta eficiencia y
confiabilidad hasta cierto punto,
pero para lograr la verdadera
optimización, las organizaciones
requieren capacidad efectiva
de administración. Mediante el
uso de los productos adecuados
de hardware y administración
de software, el personal de TIC
puede gestionar eficazmente el
entorno de la red. El software
de administración puede ofrecer
capacidades de gestión proactiva
remota en el nivel tanto de
UPS como de PDU, y para las
PDU inteligentes hasta el nivel
de la toma. El hardware de
administración incluye medidores
de corriente y alimentación al
nivel de la toma, así como sondas
de temperatura y humedad. Estos
medidores y sondas permiten el
monitoreo ambiental y notifican
al personal de TIC cuando las
fluctuaciones de alimentación
o temperatura quedan fuera de la
tolerancia aceptada generalmente.
Aunque es variable el propósito
de unaTR dependiendo del
tamaño de una organización, es
universal la necesidad degestionar
eficiente y eficazmente los
bienes dentro de una sala. En
una pequeña organización, toda
lacapacidad de computación está
38
u
TIC HOY
contenida dentro de la TR; en el
caso de organizaciones de mayor
envergadura, el acceso a la red
empresarial y aplicaciones cruciales
para los negocios pueden verse
comprometidas si ocurre algún
problema con la TR. En ambas
situaciones, una TR administrada
eficientemente es crucial para las
operaciones continuas.
Uno de los fundamentos de
aprender cómo administrar una
TR eficazmentees monitorear
y administrar el equipo a nivel
personal. El monitoreo y la
administración de UPS puede
permitir a los administradores
de la red mantener una supervisión
estrecha de fuentesde alimentación
y consumo en todo el bastidor.
En el caso de organizaciones de
mayor tamaño con múltiples
TR, las capacidades remotas de
monitoreo y administración
aportan una vista integral del
entorno de redes. Administrar
inteligentemente la energía con
software puede servir para que
los administradores respondan
eficaz y eficientemente durante
las interrupciones de energía. Las
PDU de bastidores inteligentes
permiten a los profesionales de
TIC monitorear y controlar la
corriente al nivel de la toma y
medir la energía— ambos factores
necesarios para asegurar las
operaciones eficientes. Asimismo
es necesaria la capacidad de medir
las condiciones ambientales a
través del monitoreo remoto de
temperatura y humedad.
La administración remota
de condiciones ambientales
desde un punto centralizado es
especialmente importante para
aquellas organizaciones que tienen
TR agregadas para funcionar
a escala superior o fuera de sus
entornos existentes. La integración
de las UPS y las PDU de bastidores
con software de administración
permite a los profesionales de TIC
ver y controlar el ambiente desde
cualquier computadora conectada
al servidor de la red. Por ejemplo,
una universidad típica puede tener
TR situadas en diversos edificios
dentro del campus. No es fuera de
lo común que muchas TR queden
en espacios convertidos que no
estaban inicialmente diseñados
para computación. Dichos
entornos son poco aptos desde los
puntos de vista de temperatura
y humedad; si no hay climatización
adicional dedicada al espacio de
la TR, la administración remota
ayuda a evitar riesgos debido al
funcionamiento a temperaturas
excesivamente altas.
En las organizaciones de mayor
tamaños es particularmente
importante respaldar la TR.
Como pasarela hacia la sala de
servidores o centro de datos,
un corte de energía en la TR
puede dejar inaccesibles ciertas
aplicaciones cruciales para operar
como los sistemas de correo
electrónico corporativo. También
es importante la capacidad de
migrar y apagar máquinas virtuales
(virtual machines, VM). En caso
de haber un corte de energía, las
VM que son cruciales pueden
mantenerse en línea mientras
aquellas que operan aplicaciones
no esenciales pueden apagarse
automáticamente. Este proceso,
conocido como eliminar carga,
es un componente fundamental
de la migración efectiva de
VM. Al apagar VM que sean
menos esenciales a través de la
capacidad de eliminar carga, los
administradores pueden conservar
y prolongar la energía de la batería
para sus aplicaciones más cruciales.
A fin de realizar eficazmente la
eliminación de carga, hay que
buscar software de administración
de UPS que se integre en la
plataforma virtualizada, aportando
así efectivamente estas capacidades
de tal manera que no ponga en
peligro las operaciones de TIC
cruciales para operar.
HIGIENE DE
BASTIDORES:
MAXIMIZAR EL
TIEMPO PRODUCTIVO
Y AUMENTAR LA
CONFIABILIDAD
Si bien es crucial monitorear
y administrar la infraestructura
para la administración efectiva
Nivel 1
q
Una sola UPS y PDU. Distribución básica sin redundancia.
Conmutador
Servidor
FIGURA 1: Las PDU en bastidor con agarres de tomacorriente IEC pueden reducir el riesgo de que los
enchufes se suelten con un golpe y apaguen el servidor.
PDU en bastidor
PDU en bastidor
Almacenamiento
práctica óptima de la disposición
de cables—cables azules de
Red eléctrica
datos con cables azules de datos,
por ejemplo—para mejorar
UPS
la resolución de problemas,
eliminar desorden y reducir
el potencial de interferencia
entre diferentes tipos de cables.
Usando divisores, es posible
Una UPS y dos PDU. Es decir,
Nivel 2 q
almacenar y poner cables en red
con distribución redundante.
dentro de un solo organizador
y mantener igualmente el
Conmutador
rendimiento del cable.
Además de la disposición
Servidor
de cables, la energía es otro
componente de la higiene
Servidor
de bastidores, que es donde
entran en juego las UPS y
Almacenamiento
PDU. Para asegurar máximo
tiempo productivo y mejorar
Red eléctrica
la confiabilidad, las TR deben
contener idealmente UPS
UPS
y PDU redundantes para proteger
las fuentes de alimentación de
equipo tanto primario como
redundante. No obstante, no
todas las TR requieren protección
Dos UPS y dos PDU. Es decir,
Nivel 3 q
plenamente redundante o 2N.
plenamente redundante; al
combinar y emparejar las UPS
con las PDU, los administradores
Conmutador
pueden crear el nivel correcto
Servidor
de protección para adecuarse
a sus necesidades de TR.
Servidor
Comúnmente, hay tres niveles
de protección, como se muestra
Almacenamiento
en la Figura 2.
Para opciones adicionales
Red eléctrica
de protección, considere usar
un ATSy un conmutador de
UPS2
derivación de mantenimiento.
Para proteger el equipo de
un solo cordón, un ATS es
UPS1
particularmente útil porque
mantiene la distribución de
alimentación redundante al
FIGURA 2: Al combinar y emparejar las UPS con las PDU, los
equipo que haya en bastidor
administradores pueden crear el nivel correcto de protección
para adecuarse a sus necesidades de TR.
con una o dos fuentes de
PDU en bastidor
de la red, estas actividades por
sí solas no son suficientes para
optimizar las operaciones de la
TR. Los administradores deben
considerar también la higiene
de los bastidores—la práctica de
organizar cables y administrar
eficientemente la energía
para controlar y mantener
correctamente un entorno en
bastidores. La solución correcta
de disposición de cables ahorra
tiempo y dinero al aumentar
el flujo de aire y facilitar la
accesibilidad al hardware de
TR para adiciones o cambios.
También evita riesgos al prevenir
fallas de hardware debido a sacar
un cable de energía de manera
accidental o inadvertida.
La disposición de cables
por codificación de colores y el
uso de organizadores verticales
y horizontales de cables,
carretes de cables y retención de
enchufes en tomas de corriente
permiten a los administradores
de redes mantener conexiones
de cables correctas y simplificar
la resolución de problemas. La
disposición eficiente de cables
mediante el uso de canales de
disposición de cables verticales
y laterales puede aumentar el
flujo de aire en la TR; también
puede facilitar todo traslado,
adición y cambio efectuados
al bastidor, reduciendo así la
posibilidad de interrupciones
debido a problemas con la
temperatura ambiente o a que
se salga accidentalmente un
cable. Una PDU de bastidor
con retención de enchufe
IEC previene que se desaloje
accidentalmente un enchufe
y puede mejorar en gran medida
la confiabilidad (Figura 1). La
capacidad de organizar cables
similares es esencial para la
Servidor
Noviembre/Diciembre 2015
t
39
alimentación. Un ATS transfiere
la alimentación de una fuente
primaria a una secundaria
cuando ocurren problemas y
posteriormente la transfiere de
regreso una vez que se restablece
la fuente primaria. También
puede ser altamente efectivo
un conmutador de derivación
de mantenimiento; mejora la
disponibilidad de alimentación
al bastidor guiando la energía de
la red eléctrica alrededor de la
UPS y hacia la PDU. Si una UPS
necesita mantenimiento o cambio,
el conmutador de derivación de
mantenimiento permite conmutar
la alimentación directamente al
equipo de la TR, eliminando la
necesidad de apagar el equipo
durante cualquier procedimiento
de reparación o mantenimiento.
Las organizaciones que
tienen acuerdos estrictos de nivel
de servicio a veces necesitan
tiempo productivo de respaldo
adicional. Estas organizaciones
pueden optar por un módulo de
batería extendida para asegurar
más tiempo productivo durante
un corte de energía o a fin de
garantizar suficiente tiempo
para migrar datos en un entorno
virtualizado. Idealmente, un
módulo de batería extendida
diseñado para emparejar
específicamente con una UPS
puede asegurar una instalación sin
problemas brindando a la vez una
solución de respaldo confiable.
Al elegir una solución de
bastidor y administración
y distribución de alimentación
para una TR, hay que tener
presentes los diversos aspectos
relacionados con el rendimiento de
la inversión (return on investment,
ROI). Pueden verse comprometidas
la eficiencia y efectividad a largo
plazo si se seleccionan opciones
de UPS y PDU que no crean valor
ahorrando tiempo, dinero y
evitando riesgos. Para efectuar la
elección más adecuado, considere
los siguientes factores que afectan
el ROI general:
40
u
TIC HOY
Organización de bastidores—
Mantenga el equipo firme
y en su lugar para optimizar el
tiempo y dinero invertidos en
mantenimiento así como toda
planificación futura.
u
Capacidad nominal de
energía—Preste atención a las
medidas de vatiaje, pues estas
revelan la alimentación real.
u
Tarjeta de la red—Determine
si el precio de la UPS incluye
una tarjeta de la red.
u
Receptáculos de salida—
Asegúrese de que la UPS
y la PDU tengan suficientes
receptáculos de salida para
adecuarse a los cables eléctricos
de los servidores y otros
equipos de la TR.
u
Enchufe de entrada—Algunas
UPS y PDU tienen enchufes
de entrada que encajan en
un tomacorriente estándar de
pared. De lo contrario, puede
necesitarse un electricista
para instalar un nuevo
tomacorriente.
u
Baterías—Considere el costo
de paquetes adicionales de
batería, así como el costo
y la frecuencia de dar servicio
a las baterías de UPS.
u
Software—Confirme que el
software de UPS y PDU pueda
integrarse con el software
existente de administración
de la virtualización.
u
Interfaz del usuario—Una
pantalla LCD intuitiva puede
simplificar la resolución de
problemas y ahorrar costos
de mantenimiento.
u
Herraje de montaje—Para montar
una UPS en un bastidor de
dos postes, busque el herraje
que viene incluido. No olvide
prestar atención a los requisitos
de soportes de montaje para
instalar la PDU.
u
Derivación de mantenimiento—
Comprar este conmutador
puede ahorrar dinero y evitar
riesgos al permitir que el
equipo de TIC se mantenga en
funciones en caso de haber una
falla de la UPS.
u
Voltaje—Desde un punto de
vista de utilización de energía,
un UPS de 208 voltios (V)
cuesta menos que una UPS
estándar de 120 V, por eso
asegúrese de que considere
inicialmente el voltaje
adecuado requerido.
u
Garantía—Considere la
duración de la garantía
y si cubre las baterías.
u
CONCLUSIÓN
Independientemente
de cuál sea el tamaño de un
organización, la TR es un
elemento importante que ayuda
a mantener las operaciones en
funciones. Dando prioridad a la
confiabilidad y la redundancia,
las organizaciones pueden
equipar a sus TR con el
hardware y software adecuados
para aprovechar al máximo el
tiempo productivo, mejorar la
eficiencia y reducir los costos
operativos—metas que, al
lograrlas, aportan el mayor
ROI. Al seleccionar un bastidor
y equipo teniendo presentes la
organización, la protección y la
administración, un TR puede
aportar la confiabilidad y el
rendimiento que exigen hoy
losentornos de computación. t
BIOGRAFÍA DEL AUTOR: Jeff Kennedy
es gerente de mercadeo de valor de negocios
del grupo de calidad de energía distribuida
y productos de energía transaccional de
Eaton, además es responsable de impulsar
una estrategia y mensajes constantes en
la cartera de soluciones de Eaton. Empezó
su carrera en Eaton en 2009. Antes de
desempeñar su cargo actual, estuvo en
servicio al cliente, ventas de servicio y ventas
de productos de canal de TI en Eaton. Posee
un título en administración de empresas con
énfasis en mercadeo y una maestría de la
North Carolina State University. Se le puede
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ESTUDIO DE
UN CASO
Por Eric Presworsky
El despliegue de LAN óptica pasiva
apoya el aprendizaje digital
El personal de Grace Christian School en Anchorage,
Alaska, tiene una misión: preparar a sus graduados
para la universidad y para la vida.
Eric Presworsky es principal
ejecutivo de tecnología
en Zhone Technologies.
42
u
TIC HOY
Los administradores de Grace Christian School se dan cuenta de que en
el mercado laboral competitivo de hoy en día, preparar a los jóvenes
para el siglo XXI significa avanzar más allá de las herramientas educativas
tradicionales. Grace Christian School, reconocido por sus logros académicos,
que abarcan desde kindergarten hasta el último año de secundaria
en Alaska, con un índice del 99 % de graduación y con un 95 % de sus
graduados siguiendo a la universidad o a un instituto técnico, se toma
en serio la calidad de la educación que reciben sus alumnos.
“Tenemos una responsabilidad como escuela de preparar a nuestros
estudiantes para que tengan éxito en cualquiera sea el camino que
emprendan”, señaló el Dr. Terry Thornhill, Principal Ejecutivo de Tecnología.
“La educación superior actualmente exige que los alumnos sepan cómo
tener éxito en un entorno digital y la universidad no les enseña eso. Es aquí,
en Grace Christian School, que aprenden esas habilidades: cómo usar hojas
de cálculo, hacer presentaciones y utilizar la tecnología de manera natural.”
Con el fin de lograr la adopción en todo el campus, la red tendría que
conectar por primera vez y cada vez que un profesor empezara
una lección.
Para lograr esto, la escuela invirtió más de
US$100.000 en nueva tecnología para apoyar
a los maestros y alumnos. Esto incluyó la compra
e instalación de pizarras blancas digitales, proyectores
interactivos, computadoras en las aulas, estaciones
de trabajo, laboratorios de computación y módulos
de TV Apple®. Como parte de este plan, la escuela
decidió actualizar su LAN existente, fuera de
código con un sistema que pudiera apoyar
a cientos de alumnos y docenas de administradores
e integrantes del personal en todo el campus.
Actualizar la red de ayer con la
tecnología de hoy
Entre las dificultades que enfrentó Grace
Christian School estuvo el hecho de que tenía una
infraestructura existente construida gracias a la
bondad de los voluntarios, pero son visión para el
crecimiento futuro.
“Estábamos usando cables Cat 5/5e, los cuales
no tenían la gama de señal que necesitábamos
para la disposición de nuestro campus”, señaló
el Dr. Thornhill. “Nos encontramos con tantos
problemas: degradación de señal, caída de las
conexiones, pérdida de señales. El resultado fue
que nuestros maestros no utilizaban la tecnología
por miedo a perder tiempo valioso de clases. En
resumen, la latencia de señal estaba afectando
realmente el aprendizaje de nuestros estudiantes.”
Aprovechar la Infraestructura
existente ampliando el acceso
a la red
La escuela examinó sus necesidades generales
de tecnología y determinó que el campus
requería una actualización de infraestructura
que apoyara el tamaño actual de la escuela
así como el crecimiento a largo plazo. La solución
necesitaría apoyar a casi 600 alumnos, 60 maestros
y 15 empleados administrativos en más de 40 aulas
y oficinas. Idealmente, los padres también tendrían
acceso a la red del campus. Con el fin de lograr la
adopción en todo el campus, la red tendría que
conectar por primera vez y cada vez que un profesor
empezara una lección; de lo contrario, el Dr.Thornhill
indicó que los educadores no invertirían su tiempo
a utilizar enseñanza basada en la tecnología.
Los administradores recurrieron a DSI, Inc.,
una entidad propiedad de una empresaria en
Anchorage conocida por supericia en implementar
la infraestructura de comunicaciones. Después
de evaluar la infraestructura actual y desarrollar
la plantilla más eficaz en cuanto a costos,
el equipo dio con un plan.
La primera fase del proyecto incluyó el despliegue
de un terminal de línea óptica (optical line terminal,
OLT) de red óptica pasiva de gigabits (gigabit
passive optical network, GPON) de factor de forma
de 1 unidad de bastidor de alta densidad de Zhone
Technologies como base de la infraestructura. La
escuela seleccionó una unidad que podría apilarse
para despliegues más grandes, reduciendo costos
y simplificando despliegues futuros de producto.
Inicialmente, se desplegaron los terminales de
redes ópticas (optical network terminals, ONT) en los
armarios de cableado existentes y se conectaron
al cableado existente de categoría 5/5e. Los ONT
aportaron servicio de reproducción triple: voz, cable
y streaming de video, a cada aula. En la fase 2
del proyecto, los ONT se trasladaron y apilaron en
aulas de nivel inferior en vez de tender cable nuevo.
Se seleccionó esta plataforma para el proyecto
porque el sistema necesitaba brindar la entrega
sin problemas de servicios de LAN, respondiendo
así a las necesidades de los maestros de una
conectividad constante y confiable.
A fin de cuentas, la fase final de este proyecto
incluiría complementar los libros de texto con
tabletas que usen infraestructura inalámbrica
de alta velocidad compatible con la plataforma
Zhone. Grace Christian School también planea
implementar una solución de administración de
red de clase empresarial basada en normas, que
apoye la gestión de redes multiservicio. Este sistema
automatizará tareas complejas, propensas a errores,
aumentando así la productividad, mejorando la
precisión y reduciendo los costos.
Noviembre/Diciembre 2015
t
43
La red de banda ancha
empodera a los maestros para
adoptar la tecnología
La implementación se vio facilitada por
el hecho de que la administración optó por
actualizar la infraestructura durante el verano,
reduciendo el efecto en de los maestros
y alumnos. El plan de tecnología permitió
a la escuela instalar finalmente un sistema basado
en fibra óptica que le sirva durante muchos años
eliminando a la vez la necesidad de instalar
una solución mixta complicada de fibra óptica
y cable de cobre. Las ventajas imprevistas
incluyeron liberar espacio valioso y brindar
servicios a nivel de la empresa. Además, la GPON
redujo los problemas de mantenimiento diario
que anteriormente aquejaban al grupo de TI con
personal insuficiente. La escuela dijo que el uso de
GPON ha eliminado los problemas de operación
y mantenimiento, permitiendo que el personal
limitado de TI enfoque su tiempo en otra cosa.
2016
El nuevo sistema proporciona a los maestros
y alumnos un acceso constantemente abierto
a Internet y otras tecnologías con Wi-Fi. Los
maestros pueden incorporar más tecnología
en su estrategia de enseñanza porque ahora
funciona todo el tiempo, todas las veces. Por su
parte, el personal de TI ya no pasa horas al día
manteniendo y reparando el sistema. La escuela
ha planificado para el futuro su infraestructura
para apoyar las necesidades crecientes
del campus a medida que surgen nuevas
generaciones de tecnología.
“La solución nos dio conectividad en todas
partes—es como estar en un nuevo campus”,
comentó el Dr. Thornhill. “No tengo que pasar
dos o tres horas cada día trabajando en la
infraestructura. No he tenido una sola falla de ONT
y no tengo que resolver el problema de que una
conexión de fibra no funcione como se supone.
Los maestros no tienen que soportar que se
caigan sus estaciones de trabajo de la red. Todo
funciona como se debe, todas las veces.” t
RESERVE LA FECHA
COMPETENCIA: 1-3 de febrero de 2016
DE INVIERNO DE BICSI
31 DE ENE - 4 DE FEB
| O R L A N D O, F L
20
16
OPORTUNIDADES
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Se recibirán las solicitudes de competidores
y auspiciadores hasta el: 17 de
diciembre de 2015
bicsi.org/skillschallenge
44
u
TIC HOY
Por Roy Kusuma y Matt Gentile
ALIMENTACIÓN A TRAVÉS DE ETHERNET:
Una perspectiva de desarrollo centrada
en el usuario
Con el surgimiento
en años recientes
de dispositivos
de oficina más
sofisticados como
alarmas de humo,
termostatos
y cámaras IP
integrados en
la nube, ha
pasado a ser
más importante
la necesidad de
mayor entrega
de energía.
La Alimentación a través de Ethernet
(PoE) ha atraído una atención considerable
por su promesa de entregar más potencia
para las aplicaciones sofisticadas en desarrollo
en toda la industria de información
y tecnología de comunicaciones (TIC).
Su definición, requisitos y salida han sido el
enfoque de numerosas organizaciones como
la Telecommunications Industry Association
(TIA), la International Electrotechnical
Commission (IEC) e IEEE. Sin embargo,
a medida que hay más información nueva
a disposición con cada mes que pasa, puede
ser difícil mantener un buen entendimiento
de esta tecnología todavía emergente.
El panorama de PoE
actualmente
En 2003, se lanzó PoE con la publicación
de IEEE 802.3af, permitiendo entregar
12,95 vatios (W) de energía a un dispositivo
a través de un cable Ethernet. Esta pasó a ser
la opción preferida para varios dispositivos
como el protocolo de voz por Internet (voice
over Internet protocol, VoIP) y las cámaras IP.
No obstante, estas aplicaciones se limitaron
a dispositivos de baja potencia debido a la
salida de alimentación máxima que es capaz
de lograr este protocolo. Para incluir varias
aplicaciones emergentes en el momento,
como 802.11n inalámbrico y cámaras IP más
sofisticadas, IEEE desarrolló 802.3at en 2009,
que no solo abordó el problema de potencia
sino que también creó protocolos para
permitir la negociación continua de energía
al dispositivo (vea la Tabla 1 en la página 46).
Con el surgimiento en años recientes
de dispositivos de oficina más sofisticados
como alarmas de humo, termostatos
y cámaras IP integrados en la nube, ha
pasado a ser más importante la necesidad
de mayor entrega de energía. IEEE se
encuentra bajo una presión considerable
de la industria de TIC para avanzar más las
normas disponibles con el fin de satisfacer
la nueva demanda. En respuesta, están en
proceso de desarrollar otra revisión de las
normas 802.3, llamada 802.3bt, en donde
Noviembre/Diciembre 2015
t
45
IEEE 802.3af (PoE)
IEEE 802.3at (PoE+)
15,4 W
30,0 W
12,95 W
25,50 W
Voltaje de salida del PSE permitido
44-57 voltios de corriente
continua (VCC)
50 – 57 VDC
Máxima corriente del cable CC
350 miliamperios mA)
por par
600 mA por par
Energía máxima en Equipo de alimentación de energía (PSE)
Energía entregada al dispositivo energizado
(Powered Device, PD)
TABLA 1: Asignación de energía y requisitos de corriente de la norma 802.3.
Aumento de temperatura (°C)
Cuadro comparativo de aumento de temperatura del atado de 91 cables
25
600mA
20
1000mA
15
10
5
C = Celsius
0
mA = Miliamperio
Cat 5e típico
Cat 6 típico
FIGURA 1: Cuadro comparativo de 600 mA por par frente a 1000 mA por par en cables típicos
categoría 5e y 6. Nótese que este es el aumento de temperatura sobre la temperatura ambiente.
se espera que la entrega de energía
definida aumente como mínimo
a 49 W desde el máximo anterior
de 25,5 W. Las tendencias actuales
se están inclinando hacia tener
los ocho conductores entregando
energía, imitando al sistema UPoE
de Cisco, llevando a la vez señales
al dispositivo de la periferia. Al
utilizar esta configuración, es posible
duplicar la salida de potencia del
equipo existente. Además, las normas
propuestas 802.3bt avanzan un paso
más para clasificar un sistema con
una salida de potencia entre 60 y 100 W.
PoE de alta potencia
Al considerar un aumento
importante en potencia, puede
que haya que reevaluar y verificar
muchos supuestos clave. Con el fin
de pasar de una salida de 60 W de
cuatro pares a una salida de 100 W, la
carga de corriente cambia de
600 miliamperios (mA) por par
a 1000 mA por par cuando se
46
u
TIC HOY
mantiene el voltaje del equipo de
alimentación de energía (power
sourcing equipment, PSE) en
50 voltios (V). Ante un cambio de
capacidad de corriente tan drástico,
deben estudiarse problemas como
generación de calor, pérdidas de
energía y protocolos de seguridad
en el extremo del equipo. Estos
problemas pueden también causar
problemas secundarios que requieren
análisis adicional. La generación
de calor, por ejemplo, puede ser un
problema grave para los cables,
como se destaca en la Figura 1.
Debido a las inquietudes acerca
del mayoraumento de temperatura,
IEEE encargó a TIA definir no solo
las expectativas y los detalles del
nuevo sistema PoE sino también
los parámetros operativos pico y
los requisitos del equipo. El calor
excesivo generado por los sistemas de
cableado no diseñados para el mayor
consumo de energía puede causar
degradación por envejecimiento
térmico del aislamiento y del cable,
así como problemas de atenuación
en la transmisión de datos.
Aclaración de las pautas del
Código Eléctrico Nacional (NEC)
sobrecircuitos de potencia
A medida que aumentan las
necesidades y capacidades de
energía, es importante considerar
qué niveles de potencia se permiten
conforme al código eléctrico. Ha
habido preguntas que han surgido
acerca de los requisitos en UL
60950-1 y UL 62368-1 en relación
con los circuitos de potencia
limitada (circuitos suministrados
mediante una fuente de
alimentación limitada 60950-1
o 62368-1 [LPS]) y su uso
en esquemas de alimentación
con cables de LAN como PoE y
Alimentación a través de HDBaseT
(PoH). En particular, el uso
permitido de múltiples circuitos
de potencia limitada en un puerto
(conector) o en un cable ha sido
tema de muchos debates.
Se permiten los circuitos de
potencia limitada como fuente
de alimentación para circuitos
Clase 2 conforme a NEC®, Artículo
725.121(A)(4)1. Los requisitos de
potencia limitada de UL 609501 son aplicables a los circuitos
individuales. Si un puerto de
salida tiene cuatro circuitos,
podría asociarse con el puerto
potencialmente cuatro veces el
límite (por ej., 400 W si el límite
del circuito es 100 W como es en
el caso de los circuitos de potencia
limitada). Esta aplicación ha estado
asociada con los requisitos de
potencia limitada de 60950-1 desde
el principio, y también es admitida
por los principios de UL 623681 y de la ingeniería de seguridad
basada en riesgos (Hazard-Based
Safety Engineering, HBSE) donde la
energía de los circuitos individuales
es el aspecto clave para caracterizar
circuitos, no la acumulación de
energía de distintos circuitos que
pueden o no estar interconectados.
Esto no quiere decir que pueda no
tomarse en cuenta la acumulación de
energía de distintas fuentes; solo que
la caracterización de los circuitos
individuales y su riesgo de incendio
no cambia hasta que los circuitos
estén interconectados de tal modo
que la potencia exceda los
límites individuales.
Aun cuando los circuitos
individuales se mantengan separados
en los puertos y dentro del cable,
la “suma de puertos” en los
dispositivos operados es algo a lo
que debe prestarse atención, y forma
parte de la certificación del equipo.
La suma de los circuitos individuales
que puede aceptar un “puerto”
o cable, si se suma en el dispositivo
operado, será mayor que los circuitos
individuales y, por lo tanto, puede
exceder los requisitos para
un circuito de potencia limitada.
Esto podría requerir el uso de un
alojamiento contra incendios
y materiales que retarden las llamas
o la evaluación del rendimiento
durante pruebas de falla única
y operación anormal.
En resumen, conforme al
NEC, se permite el cableado de
comunicaciones de datos de 4 pares
hasta a 400 W, siempre y cuando se
apliquen las precauciones necesarias
y los esquemas de alimentación.
Consideraciones
de aumento de la
temperatura
TIA había desarrollado
previamente un método de prueba
FIGURA 2: Una configuración de atado de 91 cables.
y comparación del rendimiento del
aumento de temperatura en cables
de categoría portadora decorriente
para la publicación inicial de TIA TSB
184:2009 con el fin de proporcionar
pautas para las normas 802.3at.
La Figura 2 muestra la configuración
para un atado de 91 cables. La prueba
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Noviembre/Diciembre 2015
t
47
Aumento de temperatura (°C)
Aumento de temperatura sobre la temperatura ambiente en 1A/Par para un atado de 91 cables
25
20
15
10
5
0
Categoría 5e UTP
Categoría 6 UTP
Categoría 6A UTP Categoría 6A F/UTP
FIGURA 3: Aumento de temperatura observado sobre la temperatura ambiente de diferentes
categorías de cables en un atado de 91 cables con 1000 mA de energía por par.
consiste en operar cada conductor
de este atado con una corriente
de prueba y medir el aumento de
temperatura del cable central a una
temperatura en estado constante. Al
suponer una temperatura ambiente
máxima de 45 grados Celsius
(°C [113 grados Fahrenheit (°F)])
y una capacidad nominal operativa
generalizada del cable de 60 °C
(140 °F), permitieron 15 grados
de aumento de temperatura para
fines de durabilidad y uso eficaz
del cableado de datos. El cable
disponible comercialmente con
capacidad nominal superior
a 60 °C puede soportar naturalmente
temperaturas más altas y por lo tanto
brindar varios beneficios clave a las
aplicaciones de alta potencia.
Además de esto, la recomendación
convencional de los sistemas PoE es
que la mayor potencia se relacionará
con el cableado de mayor categoría.
Por ejemplo, en 802.3at PoE+ (30 W
PSE), el cableado de categoría 5 es la
construcción más básica, y aportará
suficiente conductividad para operar
sin problemas de generar calor; por
eso pasó a ser el requisito mínimo.
Puede entonces esperarse la misma
recomendación de TIA y del grupo
de trabajo de IEEE con 802.3bt con
los 600 mA máximos especificados
por par. La menor generación de
calor de los cables de mayor categoría
se infiere principalmente de los
48
u
TIC HOY
requisitos d atenuación más estrictos
del cableado de mayor categoría
causando que los fabricantes de
cables aumenten el tamaño de
conductor. Por ejemplo, un cable
típico categoría 5e se fabrica con
conductores de calibre 24 American
wire gauge (AWG), mientras que la
categoría típica 6A tiene conductores
calibre 23 AWG. No obstante,
ahora que 1000 mA por par es una
posibilidad real, redefinirá lo que es
aceptable para PoE entre 60 vatios
y 100 vatios.
Para demostrar mejor las
diferencias entre estos tipos de
cableado con la carga de alta
corriente, se realizó un extenso
análisis sobre la diferencia en la
generación de calor (Figura 3).
La generación de calor es un
problema concreto en muchas de las
fabricaciones más comunes de cables
instalados o disponibles actualmente.
Sin embargo, no es un supuesto ideal
utilizar la designación de categoría
como clasificación de PoE porque la
mayor parte del calor generado por el
amperaje operativo se debe al tamaño
de conductor o a la presencia de
un blindaje.
Hay una complicación adicional
importante para la generación de
calor que no se ha mencionado: el
entorno donde se sitúa el atado de
cables. Todos los datos presentados
hasta ahora son para aire libre; sin
embargo, en muchos casos puede
haber un atado grande de cables
debajo del piso, detrás de las paredes
o encerrado en un espacio aislado.
En la última circunstancia, las
temperaturas suben hasta 50 °C
(122 °F) sobre la temperatura
ambiente cuando se trata de la
fabricación categoría 5e en el peor
de los casos.
Actualmente, hay pocas
opciones (si las hay) en aplicaciones
donde se espera mayor uso de
energía sobre 50 W pero no se
requieren velocidades más altas de
transmisión de datos. Para abordar
debidamente la mayor temperatura
en un tamaño de atado permitido
razonable, uno podría limitarse a
utilizar categoría 6A o categoría
6A F/UTP. El factor limitante de
muchos dispositivos, especialmente
cámaras IP, sistemas de llamadas
de enfermería, controles de
administración de edificios y punto
de venta es el consumo de energía,
no los datos. Para los diseñadores de
recintos, esto dificulta justificar el
uso de cableado de mayor categoría
o la necesidad de llevar una fuente
de energía a una sede.
Implicaciones de los
requisitos de PoE para
el diseño de cables
Los sistemas que emplean
dispositivos de más energía
requieren mejor rendimiento en
la pérdida de inserción, aumento
de temperatura y capacidades de
temperatura. Los fabricantes de
cables están prestando atención
y han empezado a comercializar
las características de PoE de sus
cables de categoría. Incluso hay
productos en el mercado que se
han diseñado específicamente
para PoE, empleando conductores
de mayor calibre para mejorar el
rendimiento en cuanto a aumento
de temperatura y electricidad.
Aumento de temperatura (°C)
Aumento de temperatura sobre la temperatura ambiente en 1A/Par para un atado de 91 cables
25
20
15
10
5
0
Categoría 5e
(24 AWG)
Categoría 6
(23 AWG)
Categoría 6
(22 AWG)
Categoría 6A con
blindaje discontinuo
AWG = American Wire Gage
FIGURA 4: Comparación del aumento de temperatura entre cableado estándar y productos mejorados para PoE.
Energía y tamaño máximo de atado
100W
6A Disc Blin
Cat 6 22 AWG
Cat 6
Cat 5e
80W
6A Disc Blin
Cat 6 22 AWG
Cat 6
Cat 5e
60W
6A Disc Blin
Cat 6 22 AWG
Cat 6
Cat 5e
0
100
W = Vatios
200
300
400
500
600
700
AWG = American Wire Gage
FIGURA 5: Tamaño máximo calculado aproximado de atado que produce menos de 15 °C de aumento de
calor sobre la temperatura ambiente al usar un cable con capacidad nominal para 60 °C (140 °F).
Puede verse la ventaja de los
cables diseñados para PoE en la
Figura 4, la cual muestra cómo afecta
el diseño de cables a la cantidad de
calor generada y el efecto resultante
para el ambiente. Los cables de
categorías 5e y 6 compatibles con
las normas, al operar a 1A por par
en un atado de 91 cables, exceden el
requisito de aumento de temperatura
de 15 grados. Los cables que emplean
ya sea un tamaño de calibre mayor,
como una fabricación categoría 6 de
calibre 22 AWG, o blindaje, como un
producto categoría 6A con una cinta
discontinua, superan ese requisito.
Otra estrategia para los fabricantes
de cables a fin de resolver el asunto de
las mayores temperaturas operativas
de estas aplicaciones es crear cables
con capacidades nominales más
altas de temperatura como
75 °C (167 °F) o 90 °C (194 °F). La
mayor resistencia a la temperatura
aumenta efectivamente el máximo
de aumento de temperatura
de 15 grados a 30 y 45 grados,
respectivamente. Esto permite
una resistencia considerablemente
mejor para la mayoría de las
aplicaciones, lo cual a su vez
simplifica el diseño de edificios y el
proceso de consideración de cables.
Implicaciones en
cuanto al tamaño
de atado
Hay implicaciones reales para el
diseñador del sistema o contratista
que instale un sistema PoE de
mayor potencia. Debido al calor
generadopor los cables tradicionales
categoría 5e y 6, puede ser limitado
el tamaño de atado, lo cual puede
exacerbar la complejidad y el costo
de una instalación. La Figure
5 compara los tamaños máximos
que producirán menos de los 15 °C
(59 °F) de aumento de temperatura
requeridos. Se compararon los
cables categoría 5e y 6 con un
cable categoría 6 con un conductor
más grande y un producto
categoría 6A con un blindaje
metálico discontinuo.
El análisis ilustra que a 60 W
justo, el número máximo de cables
que puede juntarse en un atado
cumpliendo a la vez con el requisito
de aumento de temperatura de
15 grados pasa a ser un factor
importante para considerar. En
vatiajes más altos, las limitaciones
de los cables que cumplen con las
normas pueden convertirse en una
verdadera limitación para el diseño
del sistema. Es importante reconocer
que esta limitación de tamaño de
atado es aplicable a cualquier punto
dentro del canal.
Noviembre/Diciembre 2015
t
49
Resistencia de CC por conductor a 100 m
Categoría 5e
(Típico)
Categoría 6
(Típico)
Categoría 6A
(Típico)
(22 AWG)
Categoría 6
9 ohmios (Ω)
7,5 Ω
6,5 Ω
6Ω
Categoría 5e
(Típico)
Categoría 6
(Típico)
Categoría 6A
(Típico)
(22 AWG)
Categoría 6
157,7 kilovatios (kW)
131,4 kW
113,9 kW
105,12 kW
TABLA 2: Cifras típicas de resistencia de categoría 5e, categoría 6, categoría 6A y 22 AWG categoría 6.
Pérdida de energía anualizada para cada cable de 100 m a 100 W
TABLA 3: Pérdida de energía anualizada para cada cable de 100 m a una potencia de 100 W.
Energía y análisis
de costo
El ahorro de energía y la eficiencia
también son consideraciones al
desplegar una infraestructura
PoE a gran escala.
Operar 100 dispositivos a 100 W
a una distancia de 100 metros
(m [328 pies]) puede traducirse en
un ahorro considerable de energía
simplemente en pérdidas de
resistencia a través de los cables
(Tabla 2).
Los cálculos de circuitos para un
sistema PoE de cuatro pares pueden
efectuarse en distintas formas
dependiendo del protocolo utilizado.
Una manera de calcular pérdidas de
energía en el cable es suponer dos
circuitos, cada uno con un par vivo
y un segundo par neutro. La
resistencia de cada circuito sería:
+
(
1
1+1
R R
(
(
(
1
1+1
R R
=
R
Donde R es resistencia de CC por
conductor a 100 m
Suponiendo US$0,15 por
kilovatio hora (kWh), la pérdida de
energía al impulsar 100 W a través
de un cable se daría mediante:1A2 x
Resistencia de circuitos x 2 Circuitos
x 24 Horas x 365 Días x
1 KW
w
x
US$0,15
kWh
x 100 Dispositivos
(La PoE de cuatro pares rinde pérdidas de
resistencia equivalentes independientemente
50
u
TIC HOY
del método de conexión de circuitos
mientras el voltaje y la alimentación
entregadas se mantienen constantes y se
ajustan los cálculos según corresponda.)
Con solo dispositivos, es notorio
el ahorro de costos de energía
anualmente entre un cable categoría
5e que cumpla con las normas
y un cable categoría 6 con tamaño
de mayor calibre. Considerando
el rápido crecimiento de los
dispositivos operados y la diferencia
de costo de los cables de mejor
calidad, los cables de mayor calibre
pueden aportar una alternativa
viable para optimizar el costo de
la infraestructura y la eficiencia
energética del edificio.
Además de lograr ahorro en
pérdida de energía, reducir el
calor en las áreas sensibles a la
temperatura como los centros
de datos puede contribuir a una
reducción considerable en el
consumo de energía. Usando los
mismos parámetros indicados
anteriormente, en la Tabla 3
aparece el calor generado
anualmente por cada tipo de cable.
Toda la pérdida de energía
presentada en la Tabla 3 se
convierte en energía térmica por
cable energizado que tendrá que
justificarse al considerar la carga
de climatización de una sala de
servidores. Esto es especialmente
importante al considerar que las
salas de servidores podrían tener
potencialmente miles de estos cables
convergiendo donde es más delicado
el tema de la temperatura.
Al suponer un 3 % de mejor
eficiencia de uso de la energía
por cada grado Celsius reducido,
podemos cuantificar unos ahorros
considerables por mitigar la
calefacción de una sala de servidores.
Tomando el estudio de un caso
como base del artículo de Panduit
titulado “Impact of Air Containment
Systems” (Impacto de los sistemas de
contención del aire) podemos prever
que para un centro de datos con 182
gabinetes y parámetros especificados
en este artículo consumiendo un
total de 4.251.250 kWh.
Impulsar la próxima
generación de la
tecnología inalámbrica
Ha habido mucha conversación
acerca del crecimiento explosivo
en tecnología inalámbrica en años
recientes, específicamente en la
relacionada con dispositivos capaces
de 802.11ac. Ahora que se acerca en
el horizonte Wave 2, la capacidad
de brindar velocidad de Ethernet
de 10 gigabits ha pasado a ser una
necesidad para planificar las nuevas
instalaciones inalámbricas pensando
en el futuro. Aunque los puntos
de acceso inalámbrico (wireless
access points, WAP) actuales
comúnmente consumen menos de
60 W de energía, essolo cuestión de
tiempo antes de que el mercado
exija que los dispositivos
satisfagan necesidades de datos
constantemente crecientes del
usuario final. Otro resultado
probable de las necesidades
crecientes de dato es más puntos
de acceso, aumentando el ancho
de banda que puede entregarse
a cada usuario. Esto aumentará
posteriormente la cantidad
de cable requerido para
cada instalación.
Todos estos factores apuntan
a un producto categoría 6A con
capacidades de PoE mejoradas
como producto ideal para
aplicaciones de WAP 802.11ac.
Los puntos de acceso futuros
serán más poderosos, lo cual
tendrá implicaciones para el
aumento de temperatura y
tamaño de atado permisible.
Un producto PoE categoría 6A
mejorado que tenga un blindaje
permitirá la mayor flexibilidad e
instalaciones eficientes, así como
brindar la mayor seguridad a los
usuarios finales al proyectar la
planificación futura de sus sedes.
Conclusión
La PoE de alta potencia es
una área que todavía está en
pleno desarrollo. La norma IEEE
802.11bt propuesta abordará
parte de la demanda de mayor
entrega de energía al dispositivo,
pero varias aplicaciones se han
extendido ya a 100 W. Debido
a la capacidad constantemente
crecienteque se aplica al cableado
de Ethernet,deben reevaluarse
muchas de las recomendaciones
previas y problemas de seguridad.
Este artículo ha mostrado
algunas de las áreas clave que se
ven afectadas en mayor grado,
como la generación de calor y la
degradación del aislamiento con
el fin de destacar la consideración
necesaria al elegir el cable
correcto para el cableado de
las instalaciones.
Para aplicaciones más allá
de 60 W y acercándose a 100
W, puede lograrse un beneficio
considerable al utilizar cableado
diseñado para admitir la mayor
capacidad de corriente como el
menor aumento de temperatura,
la óptima eficiencia de entrega
de energía y la mayor eficiencia
en los costos operativos. Además,
tiene mérito asegurar que un
cable soporte temperaturas
elevadas con el fin de prevenir
la degradación del cableado
instalado existente. t
REFERENCIAS
1
El contenido para esta sección fue provisto por
Underwriters Laboratory
- Impact of Air Containment Systems, Reducing Energy Consumption in the
Data Center, Panduit Corporation,
June 2012, www.panduit.com
- Guidelines for Supporting Power Delivery over Balanced Twisted-Pair Cabling, Telecommunications Industry Association TSB-184, July 2009, www.tiaonline.org
BIOGRAFÍAS DE LOS AUTORES: Roy
Kusuma es ingeniero de productos de
comunicaciones de datos en General Cable.
Desde 2013, Roy se ha especializado en
diseño de productos e investigación de PoE
para la compañía. También es miembro de TIA
42.7 y tiene varios aportes relacionados con
el desarrollo de normas y recomendaciones.
Se le puede contactar en
[email protected].
Matt Gentile es gerente de producto de
Copper Datacom Products en General Cable.
Matt ha estado en la industria desde 2011
y tiene una vasta experiencia en las familias
de productos industriales, especializados
y cables y ensamblajes de transporte de
General Cable. Dentro de Datacom, Matt
aportó al lanzamiento de la línea de productos
EfficienC™ Max de General Cable para
aplicaciones Power over Ethernet (PoE)
de alta potencia. Se le puede contactar
en [email protected].
Noviembre/Diciembre 2015
t
51
Por Devin Akin
Los dispositivos
IEEE 802.11ac
Wave-1 AP
y cliente han
tenido mucho
éxito en la
industria y los
dispositivos
802.11ac van
a continuar
seguramente
vendiéndose
bien después
de que lleguen
al mercado
los dispositivos
802.11ac
Wave-2.
Una guía
para la migración de
IEEE 802.11ac - Parte 1
IEEE 802.11ac, la norma de redes
inalámbricas comúnmente denominada
Wi-Fi, es un tema que suscita mucho
debate en la industria de la tecnología
de información y comunicaciones (TIC).
Los proveedores lanzaron primero los
puntos de acceso (Access Points, AP)
Wave-1 a fines de 2012. Desde entonces,
los AP 802.11ac han sido sumamente
populares, con predicciones de demanda
incluso mayor en los próximos años.
Según Infonetics, se espera que 802.11ac
52
u
TIC HOY
represente aproximadamente el 80 %
del segmento de mercado de los AP
empresariales para fines de 2017
y aproximadamente el 90 % para 2019.
Muchos propietarios de infraestructura
IEEE 802.11n han estado “arreglándoselas
” con sus despliegues durante muchos
años y han decidido esperar que salgan
al mercado los productos 802.11ac
Wave-2 antes de actualizar. Las redes
IEEE 802.11n, ya sea la variedad 2x2:2,
3x3:2 o la 3x3:3, son suficientes para
PHY/Característica
802.11n
Wave-1 802.11ac
Wave-2 802.11ac
Ancho de canal
20, 40 MHz
20, 40 MHz
20, 40, 80, 160 MHz
1, 2, 3
2, 3
2, 3, 4
Modulación OAM
64 QAM
256 QAM
256 QAM
Tipo MIMO
SU-MIMO
SU-MIMO
MU-MIMO
Apoyo MCS
MCS 0-23 para 1, 2, 3 SS
MCS 0-9 para 1, 2, 3 SS
MCS 0-9 para 1, 2, 3, 4 SS
450 Mb/s
1,3 Gb/s
3,467 Gb/s
No
Variable
Sí
2x2:2, 3x3:2, 3x3:3
2x2:2, 3x3:3
4x4:4*
Flujos espaciales (SS)
Velocidad máxima de datos
TxBF
Variaciones de radio
*Actualmente se espera de los principales fabricantes de conjuntos de chips Wi-Fi empresariales.
TABLA 1: Diferencias en rendimiento tecnológico entre las dos “olas” del lanzamiento de IEEE 802.11ac.
la mayor parte de los despliegues
empresariales actualmente,
y pueden optimizarse para un
alto rendimiento en muchos
casos. En muchas de estas
situaciones, sería justo decir que
sería bueno tener 802.11ac, pero
no es esencial. La desventaja de
los despliegues 802.11n en vías
de envejecimiento es que muchos
modelos iniciales de AP 802.11n
ya no son compatibles con nuevas
actualizaciones de código, lo
cual limita sus características de
seguridad y rendimiento.
Este artículo es una introducción
y guía de migración para la
tecnología 802.11ac, y ofrece
recomendaciones, prácticas óptimas
y sugerencias para un despliegue
exitoso. Todas las afirmaciones
contenidas en este artículo hacen
referencia a soluciones de Wi-Fi
de clase empresarial y pueden no
corresponder a equipo de clase
apta para el consumidor.
Los fundamentos
de 802.11ac
IEEE 802.11ac es una
tecnología de 5 gigahertzios
(GHz), es decir que la modificación
802.11ac no especifica su uso en
la banda de 2,4 GHz industrial,
científica y médica (ISM). El uso
de canales más anchos exige más
espacio de frecuencia disponible,
y la banda de 2,4 GHz se limita
a un total de 83,5 megahertzios
(MHz). Todas las implementaciones
de la especificación de capa física
802.11ac (PHY) en 2,4 GHz
son de propiedad exclusiva.
La tecnología IEEE 802.11ac
no se trata solo de radiotecnologías.
Los AP son pequeñas computadoras,
cada una con CPU, RAM, Flash,
etc. Con cada nueva generación
de radiotecnología vienen nuevas
características de software, algunas
de las cuales pesan mucho en la
CPU de los AP y los controladores.
Algunos AP nuevos 802.11ac de
radio dual tienen CPU grandes, a
menudo de doble núcleo, mucha
RAM, descarga de encriptado,
puertos dobles Gigabit Ethernet
y muchas otras características
sofisticadas de hardware.
¿Qué hace que sea tan especial
802.11ac que reemplazaría a la
norma 802.11n que se encuentra
en vías de envejecimiento? Para
contestar de manera precisa, es
importante entender que se ha
lanzado 802.11ac en dos fases
(llamadas “Wave-1” y “Wave-2”),
basándose en capacidades
de conjuntos de chips de radio.
La Tabla 1 resume las
diferencias entre las tecnologías
implementadas en cada una de las
dos fases.
Los dispositivos AP IEEE
802.11ac Wave-1 y cliente han
tenido mucho éxito en la industria
y los dispositivos 802.11ac
seguramente van a continuar
vendiéndose bien después de que
los dispositivos 802.11ac Wave-2
lleguen al mercado. Los AP iniciales
802.11ac Wave-2 no tendrán
certificación DFS por un tiempo,
y tanto la estabilidad de código
como el rendimiento de las
características estarán por
demostrarse.
Ancho de canal
Los dispositivos IEEE 802.11n
son capaces de admitir canales
ya sea de 20 MHz o de 40 MHz.
Los dispositivos IEEE 802.11ac
Wave-1 admiten canales de 20,
40 y 80 MHz, mientras que los
dispositivos 802.11ac Wave-2 son
compatibles con canales de 20, 40,
80 y 160 MHz. Los canales de 160
MHz no son útiles actualmente
en despliegues empresariales
debido a la falta de espacio de
canal contiguo en las bandas
de 5 GHz Unlicensed National
Noviembre/Diciembre 2015
t
53
(5170)
36
(5180)
38
(5190)
40
(5200)
42
(5210)
44
(5220)
46
(5230)
48
(5240)
50
(5250)
52
(5260)
54
(5270)
56
(5280)
UNII-1
(5330)
68
(5340)
70
(5350)
72
(5360)
74
(5370)
58
(5290)
60
(5300)
62
(5310)
64
(5320)
(5330)
UNII-2a
76
(5380)
78
(5390)
80
(5400)
82
(5410)
84
(5420)
86
(5430)
88
(5440)
90
(5450)
92
(5460)
94
(5470)
96
(5480)
(5490)
116
(5580)
118
(5590)
120
(5600)
122
(5610)
124
(5620)
126
(5630)
128
(5640)
(5650)
165
(5825)
167
(5835)
169
(5845)
171
(5855)
173
(5865)
175
(5875)
177
(5885)
(5895)
(5895)
181
(5905)
(5915)
UNII-2b
(5490)
100
(5500)
102
(5510)
104
(5520)
106
(5530)
108
(5540)
110
(5550)
112
(5550)
114
(5570)
UNII-2c
132
(5660)
134
(5670)
136
(5680)
138
(5690)
140
(5700)
142
(5710)
144
(5720)
UNII-2c (continuación)
(5735)
149
(5745)
151
(5755)
153
(5765)
155
(5775)
157
(5785)
(5730)
Brecha
159
(5795)
161
(5805)
163
(5815)
UNII-3
UNII-4
FIGURA 1: Espectro sin licencia disponible desde el Informe y orden 2014 de la FCC.
Information Infrastructure (UNII).
Sin embargo, se proponen cambios
en el Informe y orden (Report and
Order, R&O) 14-30 de la Comisión
Federal de Comunicaciones (FCC),
de fecha 1 de abril de 2014. Estos
cambios podrían permitir hasta
cuatro canales de 160 MHz, no
solapados, en los EE.UU. Para otros
países, depende de las autoridades
reguladoras. El simulador de
canales en la Figura 1, ubicado en
WiFiChannelSimulator.com,
muestra el espectro sin licencia
disponible desde el R&O de la
FCC 14-30.
La manera más simple de
agregar productividad a una red
Wi-Fi es duplicar el ancho de
canal, siempre y cuando existan
suficientes canales anchos
disponibles. Duplicar el ancho de
canal significa aproximadamente
duplicar la capacidad de
producción del canal. No obstante,
la productividad adicional tiene
su precio. A medida que se duplica
el ancho de canal, se reduce a
54
u
TIC HOY
la mitad la potencia de salida
permisible en todo el canal. Este
puede no ser un problema en
algunos entornos, pero en otros
puede crear una dificultad técnica
innecesaria. Duplicar el ancho de
canal también aumenta el umbral
mínimo de ruido en 3 decibelios
(dB) e incrementa la probabilidad
de una colisión. Por ese motivo,
los canales de 80 MHz y 160 MHz
son generalmente dinámicos. Los
AP pueden usar mecanismos de
protección, como RTS/CTS, para
despejar canales de 80 o 160 MHz.
Si es utilizable solo una parte del
canal ancho, los AP disminuirán el
ancho de canal de esa transmisión
individual para obtener toda la
productividad que sea posible.
Solo porque haya canales anchos
de 80 MHz y 160 MHz disponibles
esto no significa necesariamente que
deban usarse. Se recomienda el uso
de canales de 20 MHz en entornos
de alta densidad como auditorios,
salones de baile, ferias comerciales,
aeropuertos y salas de espectáculos
UNII-4 (cont.)
porque ellos aumentan la eficiencia
de uso de los canales. Los entornos
de baja densidad/alta producción,
como las áreas abiertas de oficina,
pueden verse favorecidas con
canales de 40 MHz en 5 GHz,
con la condición de que haya
suficientes canales para un
plan de reutilización razonable.
Puede que funcione bien usar
canales de 80 MHz si solo se va
a desplegar uno o dos AP en una
sede (por ej., una sucursal), y si
hay solo una mínima cantidad
de interferencia (modulada y no
modulada). Actualmente no hay
un uso adecuado para los canales
de 160 MHz aparte de usarlos en
enlaces punto a punto altamente
direccionales. Si existe un área
específica donde se requiera
constantemente un nivel de
producción muy alto, entonces
puede ser aceptable configurar un
AP para usar un canal de 80 MHz
en esa área, siempre y cuando los
AP cercanos no usen ninguna parte
de ese canal de 80 MHz.
Créditos: Wireless Training and Solutions
(5650)
(a) MIMO un solo usuario, 4 flujos
(b) MIMO multiusuario, 2 usuarios, 2 flujos cada
uno
Rx1
Tx
Tx
Rx1
Rx2
FIGURA 2: Los dispositivos IEEE 802.11n y IEEE 802.11ac Wave-1 admiten hasta 3SS, pero los dispositivos 802.11ac Wave-2 admitirán hasta 4SS.
001000
001001
001011
001010
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●
—
Un flujo espacial (SS) es la
tecnología de separar un flujo de
datos en múltiples partes (llamadas
flujos espaciales) y luego transmitirlas
000001
●
La modulación es el medio
por el cual se codifican los datos
en olas portadoras. IEEE 802.11n
se limita a 64 de modulación
de amplitud en cuadratura
(quadrature amplitude modulation, QAM), mientras que
802.11ac introdujo 256 QAM.
256 QAMes un tipo más
sofisticado de modulación que
requiere una relación señal a ruido
considerablemente mayor para
operar. Por este motivo, es común
ver conexiones cliente/AP bajar
—
Flujos espaciales (SS)
000000
—
Todos los dispositivos 802.11n
son compatibles con SingleUser multiple input multiple
output (SU-MIMO), es decir
que en un canal puede ocurrir
simultáneamente solo una
transmisión, ya sea de enlace
ascendente o descendente. Los
dispositivos IEEE 802.11ac
Wave-1 son compatibles con
SU-MIMO mientras que los AP
802.11ac Wave-2 estarán dotados
con tecnología Multi-User
MIMO (MU-MIMO).
MU-MIMO es una tecnología
solo de enlace descendente (de AP
a cliente) que permite múltiples
transmisiones simultáneas
usando la tecnología Transmit
Beamforming (TxBF) para aumentar
las señales de radiofrecuencia (RF)
en algunas áreas y anulándolas en
otras. La mayoría de los AP MUMIMO serán capaces de admitir tres
o cuatro transmisiones simultáneas.
256 QAM
simultáneamente en múltiples
cadenas de radio en el mismo canal.
La tecnología MU-MIMO mejora los
traslados, adiciones y cambios cuando
un APcapaz de 3SS o 4SS admite
múltiples clientes capaces de 1SS.
El uso de procesadores multivía
y de señal digital (digital signal
processors, DSP) permite a los
receptores compatibles con MIMO
decodificar los flujos de espaciales
y reconstruir el flujo de datos.
Tanto los dispositivos IEEE 802.11n
como los 802.11ac Wave-1 admiten
3SS, pero los dispositivos 802.11ac
Wave-2 admiten hasta 4SS.
—
SU-MIMO frente
a MU-MIMO
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FIGURA 3: Una constelación 64 QAM, donde cada punto representa seis bits.
Noviembre/Diciembre 2015
t
55
a 64 QAM después de solo
~12 metros (m [40 pies]) a ~15 m
(50 pies). La Figura 3 en la página
55 representa una constelación
de 64 QAM, donde cada
punto representa seis bits. Una
constelación de 256 QAM tiene
64 puntos por cuadrante, y hay
ocho bits codificados por punto.
Relación señal a ruido
(SNR)
Las tasas más altas del esquema
de modulación y codificación
(modulation and coding scheme,
MCS) de 802.11ac están ligadas al
uso de modulación de 256 QAM.
El mejor lugar para la referencia
de componentes de un MCS es en
MCSIndex.com. Tenga presente
que duplicar el canal aumenta el
umbral mínimo de ruido en 3 dB
y, por lo tanto, los canales de 80
MHz tendrán automáticamente
un umbral mínimo de ruido 6
dB más alto que los canales de
20 MHz. Tal como lo muestra
la Figura 3, toma al menos 37
dB de SNR lograr MCS9 (la tasa
más alta de MCS para 802.11ac)
en un canal de 80 MHz. Esta es
una SNR irracionalmente alta,
y sin reutilización significativa
del canal, la contención co-canal
(interferencia) sería considerable.
Ventajas de 802.11ac
En los despliegues típicos de
Wi-Fi, los dispositivos cliente no
utilizan más de 5 megabits por
segundo (Mb/s) en promedio. La
producción pico puede superar
muy por encima de 100 Mb/s para
un cliente dado, pero es la minoría
de dispositivos cliente de Wi-Fi
que sostiene la producción alta
durante largos periodos de tiempo.
Esto significa que la mayoría
de los despliegues actuales de
802.11n a menudo son suficientes
para entornos de oficinas de baja
densidad y despliegues similares.
Recibirun buen rendimiento de la
inversión con 802.11ac depende
56
u
TIC HOY
de actualizar a dispositivos cliente
802.11ac y optimizar el diseño,
despliegue y configuración de
la red Wi-Fi. Una red 3x3:3
802.11n bien optimizada puede
rendir más que un despliegue
de 3x3:3 802.11ac mal diseñado
con la misma base instalada de
dispositivos cliente.
Donde realmente se luce
802.11ac, y a menudo se
justifican las actualizaciones de
infraestructura, es en entornos
de alta densidad y alta producción,
como salas de espectáculos,
anfiteatros, salones de baile,
centros de convenciones, salas
de concierto, casinos, grandes
salas de reuniones, estadios, ferias
comerciales y pisos de operaciones.
Los AP IEEE 802.11ac tienen
radios de más alta calidad (por
ej., mejor sensibilidad de
recepción) y CPU más rápidas,
y admiten las características más
recientes de rendimiento de su
fabricante. Aunque todavía está
por demostrarse, 802.11ac Wave2 promete mejorar la eficiencia
del control de acceso de medios
(media access control, MAC)
usando MU-MIMO en entornos
de dispositivos móviles y menos
sofisticados.
Un aspecto importante del
despliegue de 802.11ac es que los
AP 802.11ac (tanto Wave-1 como
Wave-2) pueden coexistir sin
problemas con todas las variedades
de AP 802.11n. Es una de las
prácticas óptimas de la industria
localizar los AP 802.11ac en áreas
de alta densidad/alta producción,
relegando a la vez los AP 802.11n
a áreas de baja densidad/baja
producción. También es común
ver AP específicos desplegados
usando canales anchos mientras la
mayoría de los AP en un despliegue
usan solo canales de 20 MHz.
Esto permite el uso eficiente del
espectro, permitiendo a la vez la
flexibilidad de una productividad
muy alta en áreas específicas.
Una salvedad: Los AP 802.11n yd
802.11ac, incluso los que sean
del mismo fabricante, pueden
admitir diferentes conjuntos
de características debido a las
limitaciones de CPU/RAM que
tienen los AP 802.11n. Esto
significaría que las características de
vanguardia podrían implementarse
solo en áreas específicas, lo cual
produce restricciones de diseño
como mantener 802.11n y 802.11ac
lo más aislados que sea posible
entre sí (por ej., diferentes edificios
o sedes).
Dificultades
y consideraciones
de cableado
Es típico que los fabricantes de
Wi-Fi empresariales lancen
primero un AP más sofisticado
al presentar nueva tecnología
debido al impacto de mercadeo.
Los AP más sofisticados de primera
generación a menudo requieren
IEEE 802.3at (PoE+) para funcionar
a plena capacidad. Comúnmente
no tarda mucho antes de que
los fabricantes de infraestructura
sigan con un AP menos sofisticado
quefunciona a plena capacidad
en IEEE 802.3af (PoE), y luegoun
APde gama intermedia que
apenas (o dudosamente) cabe en
un presupuesto de PoE. Esa es
la estrategia constante para ir al
mercado durante los lanzamientos
de productos 802.11n y 802.11ac
Wave-1 en una amplia variedad
de proveedores de
Wi-Fi empresariales.
Los AP IEEE 802.11ac
Wave-2 se han diseñado para
un alto rendimiento y tienen
algunas mejoras que consumen
mucha energía. La primera es la
capacidad 4SS, la cual significa
tener cuatro cadenas de radio
transmitiendo y recibiendo
simultáneamente. Aunque esto
puede mejorar la velocidad,
aumenta considerablementeel
consumo de energía. La segunda
mejora es CPU y memoria. Con la
capacidad de mover más datos con
4SS viene la necesidad de una CPU
suficientemente rápida y memoria
para lograr la productividad
potencial de los AP. Las CPU son
una fuente importante de consumo
de energía dentro de un AP.
La proliferación de PoE+ ha
sidolenta en comparación con la
velocidad de adopción de 802.11ac
debido al largo ciclo de compra
(~10 años) de los conmutadores
Ethernet. Afortunadamente,
hay ahora muchos nuevos
controladores para PoE+ aparte
de solo los AP más sofisticados.
Una variedad de dispositivos
industriales y comerciales puede
también operar dentro del
presupuesto PoE+ de 30 vatios
(W). Esta tendencia permitirá
a los fabricantes de AP preocuparse
muchomenos acerca de encajar los
AP dentro de un presupuesto
de PoE de 15,4W y enfocarse
más intensamente en la alta
productividad.
Ha habido mucha información
errada acerca de la necesidad de
enlaces de backhaul Ethernet de
> 1 gigabit por segundo (Gb/s) en
AP 802.11ac. En términos simples,
no son necesarios los enlaces de
backhaul mayores de 1 Gb/s para
802.11ac—ni con 802.11ac Wave-1
ni 802.11ac Wave-2. Los esfuerzos
desplegados recientemente por las
entidades normativas produjeron
la posibilidad de ver Ethernet
de 2,5 y 5 Gb/s en el futuro
cercano, pero no se necesitarán
estas velocidades para admitir AP
802.11ac Wave-1 o 802.11ac Wave2 de dos radios y de doble banda.
La productividad de un AP
es aproximadamente 50 % de la
velocidad de datos. Los clientes
STRUCTURED CABLE
STAFFING
Crews of Installers
Anywhere in the US
empresariales no usan canales
anchos de 160 MHz, y solo se
usarán los canales de 80 MHz
en casos muy específicos. Para
los fines de calcular, usando el
mejor de los casos y considerando
ambos extremos del enlace como
son 802.11ac, puede utilizarse la
siguiente fórmula:
Canal de 80 MHz x 4SS x 256 QAM
+ SGI = 1,733 Gb/s (velocidad de
datos) x 50 % = ~867 Mb/s
Una aclaración importante
aquí es que Gigabit Ethernet es
de dúplex completo, es decir
que puede transmitir un enlace
ascendente de 1 Gb/s y otro
enlace descendente de 1 Gb/s
simultáneamente. En contraste,
el ~867 Mb/s mencionado más
arriba es unidireccional, no
LOCATIONS
Los Angeles
San Francisco
San Diego
Inland Empire
Seattle
Phoenix
Denver
Dallas
Austin
Houston
San Antonio
Chicago
Cincinnati
Atlanta
Jacksonville
Tampa
New York
Washington DC
Noviembre/Diciembre 2015
t
57
toma en consideración ninguna
interferencia de RF y supone que
solo hay un cliente comunicándose
con un AP (sin congestión). Esto
hace que estas cifras sean un
poco irreales de lograr.
Hasta hace poco tiempo, la
mayoría de los clientes sacaban
muchos más datos (enlace
descendente) que los que ponían
(enlace ascendente). Ahora que los
medios sociales son tan populares,
vemos una división de casi 50/50
de tráfico de enlace ascendente/
enlace descendente en la mayoría
de las redes. Esta división de
50/50 de la productividad cortaría
esencialmente el tráfico en cada
dirección a la mitad del total
(por ej. ~433 Mb/s de enlace
ascendente, ~433 Mb/s de enlace
descendente). Sin embargo, con
los flujos de datos bidireccionales,
el AP estaría compitiendo con su
propio cliente, y el proceso de
contención de 802.11 agregaría
sobrecostos (colisiones, apagado
adicional, etc.). Esto podría reducir
la producción realista a menos de
400 Mb/s en cada dirección en el
mejor de los casos, representando
solo ~40 % de utilización de una
conexión de 1 Gb/s.
Repetimos que este es un
ejemplo de productividad perfecta.
Prácticamente no hay ninguna
probabilidad de lograr esto en los
entornos de la vida real debido a:
u Contención mientras múltiples
clientes tratan de acceder al
canal (contención co-canal).
u
Fuentes de interferencia de RF
de (Adjacent Channel
Interference , ACI).
u Mecanismos de protección para
retrocompatibilidad.
u Entorno mixto de clientes PHYo
infraestructura inalámbrica.
u Limitaciones de CPU en el AP.
u
Código que rinde deficientemente
en el AP y/o controlador.
u Controladores deficientes
de cliente.
58
u
TIC HOY
Esta no es una lista completa.
Hay muchos otros problemas
técnicos que pueden causar un
rendimiento menos que óptimo.
Con unos 30 dispositivos cliente
y una variedad de capacidades
802.11n y 802.11ac asociadas
con un AP 4x4:4 802.11ac
Wave-2 (doble banda, con un
radio 802.11n de 2,4 GHz), la
productividad general en los
despliegues de la vida real (por ej.,
40 MHz x ≤3SS x 64 QAM + SGI)
pueden fluctuar entre
150-200 Mb/s, en el mejor de los
casos, en general en ambos radios.
La producción es totalmente
dependiente de la mezcla de
clientes, y es importante tener
claro que un 802.11a, 802.11b
o 802.11g asociado puede
maximizarla capacidad de un AP.
Algunos proveedores de Wi-Fi
han comenzado ya a construir AP
dobles 802.11ac de 5 GHz, aunque
todavía queda por demostrar
que dos radios de 5 GHz pueden
coexistir sin perder productividad
considerablemente debido a ACI.
Aun cuando pueda resolverse
el problema de ACI, dicha
configuración también limitaría
en gran medida las opciones de
canales configurables. Si pudieran
coexistir dos (o más) de estos
radios sin ACI, podría usarse más
efectivamente un backhaul de 1
Gb/s. No obstante, esto igualmente
puede llegar solo a alrededor del 80
% de la capacidad de un enlace de
1 Gb/s (por ej. enlace ascendente
de ~400 Mb/s + ~400 Mb/s y enlace
descendente de ~400 Mb/s + ~400
Mb/s) durante momentos de
utilización pico considerando un
caso irrealmente perfecto.
En el mercado de hoy, donde
un AP de doble radio alberga
un radio 3x3:3 802.11ac de
5 GHz y un radio 3x3:3 802.11n
de 2,4 GHz, la producción más
alta que poddría considerarse
sería enlace ascendente y enlace
descendente de ~400 Mb/s para
802.11ac de 5GHz, más un enlace
ascendente adicional de ~40 Mb/s
y enlace descendente de ~40 Mb/s
para 802.11n de 2,4 GHz. Esto
representa menos del 50 % de
utilización de un enlace de 1 Gb/s
en el mejor de los casos. Debido a
la contención 802.11 con múltiples
clientes conectados al AP, las fuentes
de interferencia (moduladas y no
moduladas) en ambas bandas, y el
uso de canales de 40 MHz en vez de
80 MHz, esos “440 Mb/s” calculados
de producción bidireccional pueden
reducirse rápidamente en un 50 %
o más en cada dirección. t
Esta es la Parte 1 de un artículo en
dos partes. La Parte 2 se publicará en
una edición futura de TIC Hoy.
BIOGRAFÍA DEL AUTOR: Devin Akin es
fundador de Divergent Dynamics, integrador
de sistemas Wi-Fi, y es consultor en Fluke
Networks. Tiene más de 15 años en el mercado
de WLAN, cofundando y desempeñándose
como Director de Tecnología del Programa
CWNP. Es un orador altamente respetado y
dinámico, estratega de mercado y educador que
se presenta frecuentemente en reuniones cumbre
de proveedores y conferencias de usuarios de
la tecnología inalámbrica. Akin fue arquitecto
principal de Wi-Fi de Aerohive de 2009 a 2013,
logrando un hipercrecimiento y una exitosa
oferta pública inicial (IPO). En 2014,fundó
Divergent Dynamics, una compañía de servicios
de consultoría, educación de Wi-Fi y revendedor
de valor agregado (value-added reseller, VAR)
especializada en los mercados de salud, estadios
y educación. Actualmente se desempeña como
consultor, arquitecto e instructor de Wi-Fi en
AirMagnet Academy y el Programa CWNP. Se le
puede contactar [email protected].
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