7.3 Ethernet e IEEE 802.3
7.3.6 Medios y topologías Ethernet 10BASE-T
Nota para el instructor
  Una variedad común de Ethernet es 10BASE-T. Se presentan con cierto grado de detalle los medios y topologías normalmente utilizados para 10Base-T. Se debe informar a los estudiantes que otras formas de Ethernet pueden usar o no los mismos medios y topologías. Pero los medios UTP Cat 5 se usan hasta velocidades de Gigabit por segundo, al igual que las topologías en estrella extendida. De modo que esta es una configuración básica que los estudiantes deben aprender.

En una LAN en la que se usa la topología en estrella, los medios de networking parten desde un hub central hacia cada dispositivo conectado a la red. La disposición física de la topología en estrella es similar a los rayos que parten desde el centro de una rueda. Tal como se indica en el gráfico, en la topología en estrella se usa un punto de control central. Cuando se usa una topología en estrella, la comunicación entre los dispositivos conectados a la red de área local se realiza a través de un cableado punto a punto conectado al enlace central o hub. En una topología en estrella, todo el tráfico de red pasa a través del hub.

El hub recibe tramas en un puerto, luego copia y transmite (repite) la trama a todos los demás puertos. El hub puede ser activo o pasivo. Un hub activo conecta los medios de networking y también regenera la señal. En Ethernet, donde los hubs actúan como repetidores multipuerto, a veces se denominan concentradores. Al regenerar la señal, los hubs activos permiten que los datos se transporten a través de grandes distancias. Un hub pasivo es un dispositivo que se usa para conectar medios de networking y que no regenera la señal.

Una de las ventajas de la topología en estrella es que se le considera como la más fácil de diseñar e instalar. Esto se debe a que los medios de networking parten directamente desde un hub central hacia cada área de estaciones de trabajo. Otra de las ventajas es que su mantenimiento es sencillo, ya que la única área de concentración está ubicada en el hub. En una topología en estrella, el diseño utilizado para los medios de networking es fácil de modificar y de realizar el diagnóstico de fallas. Cuando se usa la topología en estrella, se pueden agregar fácilmente estaciones de trabajo a una red. Si uno de los tendidos de los medios de networking se corta o se pone en cortocircuito, solamente el dispositivo conectado en ese punto queda fuera de servicio, mientras que el resto de la LAN permanece en funcionamiento. En resumen, una topología en estrella brinda mayor confiabilidad.

En cierto sentido, las ventajas de una topología en estrella pueden transformarse en desventajas. Por ejemplo, aunque el hecho de permitir sólo un dispositivo por tendido de medios de networking puede agilizar el diagnóstico de problemas, también aumenta la cantidad de medios de networking que son necesarios, lo que aumenta los costos de instalación. Además, aunque el hub puede facilitar el mantenimiento, también representa un punto único de falla (si el hub se daña, se pierden las conexiones de toda la red).

TIA/EIA-568-A especifica que la distribución física, o topología, que se debe usar para el cableado horizontal debe ser una topología en estrella. Esto significa que la terminación mecánica de cada toma/conector de telecomunicaciones se encuentra en el panel de conexión del centro de cableado. Cada toma está cableada de forma independiente y directa al panel de conexión. 

La especificación TIA/EIA-568-A, para la longitud máxima del cableado horizontal para un cable de par trenzado sin blindaje, es de 90 m. La longitud máxima de los cables de conexión en la toma/conector de telecomunicaciones es de 3 m, y la longitud máxima de los cables de conexión/jumpers en una conexión cruzada horizontal es de 6 m.

La distancia máxima para un tendido de cableado horizontal que se extiende desde el hub hasta cualquier estación de trabajo es de 100 m. (en realidad es de 99 m. pero normalmente se redondea a 100 m.) Esta cifra incluye los 90 metros del cableado horizontal, los 3 metros de los cables de conexión, y los 6 metros de los jumpers en la interconexión horizontal. El cableado horizontal en una topología en estrella se irradia desde el hub, al igual que los rayos de una rueda. Esto significa que una LAN que usa este tipo de topología cubre un área correspondiente a un círculo con un radio de 100 m.

Habrá ocasiones en las que el área que debe abarcar una red superará la longitud máxima que una topología en estrella simple puede cubrir según TIA/EIA-568-A. Por ejemplo, supongamos que tenemos un edificio cuyas dimensiones son de 200 m x 200 m. Una topología en estrella simple que siguiera los estándares de cableado horizontal especificados por TIA/EIA-568-A no ofrecería una cobertura completa para ese edificio. 

Como se indica en la figura , las estaciones de trabajo E, F y C están ubicadas fuera del área abarcada por una topología en estrella que cumple con las especificaciones TIA/EIA-568-A. Como se ilustra, estas estaciones no forman parte de la red de área local. De manera que los usuarios que necesitaran enviar, compartir y recibir archivos tendrían que usar la "red a pie".Teniendo en cuenta que nadie desea volver a la época de la red a pie, algunos instaladores de cables se ven tentados a resolver el problema que presenta la cobertura inadecuada de una topología en estrella extendiendo la longitud de los medios de networking más allá de la longitud máxima especificada en TIA/EIA-568-A.  

Cuando las señales parten por primera vez de una estación transmisora, están limpias y son fáciles de reconocer. Sin embargo, cuanto más largo es el cable, más débiles y deterioradas se tornan las señales a medida que se trasladan por los medios de networking. Si una señal viaja a una distancia mayor que la distancia máxima especificada, no existen garantías de que, cuando alcance una tarjeta NIC, ésta pueda leerla. .

Si una topología en estrella no puede brindar la suficiente cobertura para el área de cobertura de la red, la red se puede extender mediante el uso de dispositivos de internetworking que no provoquen la atenuación de la señal. La topología resultante se denomina topología en estrella extendida. Al usar repetidores, se amplía la distancia a la cual puede operar una red. Los repetidores captan señales debilitadas, las regeneran y retemporizan, y las envían de vuelta a la red. .

Cambios futuros en los estándares de cableado