Capa de Transporte

Es el corazón en la jerarquía completa de protocolos, proporcionando un transporte confiable, eficiente y económico de la máquina de origen a la máquina de destino, independientemente de la red o redes físicas en uso. Para lograr este objetivo, la Capa de Transporte, hace uso de los servicios proporcionados por la capa de red. El hardware o software que se encarga del trabajo se llama entidad de transporte que puede estar:

·         En la Tarjeta de interfaz de red

·         En el núcleo del sistema operativo

·         En un proceso de usuario independiente

·         En un paquete de biblioteca que forma parte de las aplicaciones de la red

En algunos casos la portadora, puede prestar servicios de transporte confiable en cuyo caso, la entidad de transporte, reside en máquinas especiales de interfaz en la orilla de la subred a la que se conectan los HOST. 

Hay dos tipos de servicio de transporte: orientado a conexiones y sin conexiones, (al igual que en el servicio de red), en ambos casos las conexiones tienen 3 fases: Establecimiento, Transferencia de Datos, Liberación (los servicios de transporte, y de red son muy parecidos) entonces ¿ Porqué no es suficiente una sola capa?. La respuesta se da en que debido a que la Capa de Red forma parte de una subred de comunicación tiene desventajas. Por ello, ¿Qué pasa cuando se dan problemas en las conexiones?. Los usuarios al no tener control sobre la subred, no pueden solucionar los problemas. Por ello una capa es necesario una capa encima de la de red que mejore la calidad del servicio. Si a la mitad de una transmisión larga, se informa a la entidad de transporte que su conexión de red ha terminado, sin indicación de lo sucedido, la entidad de transporte, puede comunicarse con la entidad de transporte remota, y por medio de esta nueva conexión pedir que se le informe sobre que datos llegaron y cuales no para reiniciar desde la interrupción.

La capa de transporte, aísla a las capas superiores respecto a la tecnología, el diseño y las imperfecciones de la subred.

La capa de transporte es el límite entre el proveedor y el usuario del servicio confiable de transmisión de datos. 

Parámetros de la calidad del servicio, propios de la capa de transporte

 

Retardo de Establecimiento de Conexión	Tiempo que transcurre entre la solicitud de una conexión y la confirmación del usuario
Probabilidad de falla de establecimiento de Conexión	Posibilidad de que una conexión no se establezca en un lapso máximo de tiempo.
Rendimiento	Mide la cantidad de bytes de datos transferidos pos segundo
Retardo de tránsito	Mide el tiempo entre el envío de un mensaje y su recepción por el destino.
Tasa de errores residual	Mide la cantidad de mensajes perdidos o alterados como una fracción del total enviado.
Protección	Mecanismo por el cual el usuario indique su interés en que la capa de transporte, proporcione protección contra terceros no autorizados
Prioridad	Mecanismo para que un usuario indique que conexiones son más importantes.
Tenacidad	Probabilidad de que la capa de transporte termine por si misma una transmisión debido a problemas interno o congestionamiento.

Primitivas del un servicio de transporte sencillo

Todas estas primitivas, están Encapsuladas en TPDU(Unidad de Datos del Protocolo de Transporte)

TPDU

LISTEN

CONNECT

SEND

RECEIVE

DISCONNECT

Primitivas

Elementos de los Protocolos de Transporte

El servicio de transporte se implementa mediante un protocolo de transporte que cumple funciones como control de errores, la secuencia y control de flujo, etc.

Direccionamiento 

Para establecer conexión entre dos procesos de aplicación, el método que normalmente se emplea es definir direcciones de transporte en las que los procesos pueden estar a la espera de solicitudes de conexión. En Internet estos puntos terminales son pares:

· Dirección IP, puerto local àNSAP

Esquema de conexión.

Un esquema de conexión empleado por los HOST UNIX en Internet se conoce como protocolo inicial de conexión. En lugar de que cada servidor concebible escuche en un TSAP bien conocido, cada máquina que desea ofrecer servicio a usuarios remotos tiene un servidor de procesos especial que actua como apoderado. (proxy)

Establecimiento de una conexión

El establecimiento de una conexión es sorprendentemente complicado. Ya que el problema se da cuando la red puede perder, almacenar o duplicar paquetes, por ello la solución es tratar de mantener una subred con el menor congestionamiento posible, para ello se debe restringir el tiempo de vida de los paquetes para ello existen las siguientes técnicas: 

1. Diseño de subred restringida

2. Contador de saltos en cada paquete

3. Marca de tiempo en cada paquete.

El primero evita que los paquetes hagan ciclos, el segundo consiste en incrementar el conteo de saltos cada vez que se reenvía el paquete, y el tercero requiere que cada paquete lleve la hora en que fue creado. Teniendo limitado el tiempo de vida de los paquetes, es posible proponer una manera a prueba de errores de establecer conexiones seguras.

Liberación de una conexión

Liberación asimétrica.- es la manera en que funciona el sistema telefónico, cuando unha parte cuelga, se pierde la conexión.

Liberación simétrica.- trata a la conexión como dos conexiones unidireccionales distintas, y requiere que cada una de ellas e libere por separado.

Si ninguna de las partes está preparada para desconectarse hasta estar segura que la otra está preparada para desconectarse también, run: yes"> ocurrirá la desconexión.

PROTOCOLOS DE TRANSPORTE EN INTERNET

La Internet tiene 2 protocolos principales, TCP(es el orientado a conexiones) y el UDP (básicamente el IP con la adición de una cabecera corta)

TCP(Transmisión Control Protocol) Protocolo de Control de Transmisión: se diseño para proporcionar una corriente de bytes confiable. Una interred es diferente que una sola red, porque las distintas partes pueden tener, topologías, anchos de banda, retardos, tamaños de paquete y otros parámetros con grandes diferencias. Se diseño TCP para adaptarse dinámicamente a las propiedades de lrun: yes"> y para ser robusto ante distintos tipos de fallas. Una máquina que reconoce el TCP tiene una entidad de transporte TCP. El servicio de transporte se obtiene haciendo que tanto el transmisor como el receptor creen puntos terminales, llamados sockets. Cada socket tiene un número (DIRErun: yes"> consiste en una dirección IP del HOST.

 

Capa de Red

El nivel de red o capa de red, según la normalización OSI, es un nivel o capa que proporciona conectividad y selección de ruta entre dos sistemas de hosts que pueden estar ubicados en redes geográficamente distintas. Es el tercer nivel del modelo OSI y su misión es conseguir que los datos lleguen desde el origen al destino aunque no tengan conexión directa. Ofrece servicios al nivel superior (nivel de transporte) y se apoya en el nivel de enlace, es decir, utiliza sus funciones.

Para la consecución de su tarea, puede asignar direcciones de red únicas, interconectar subredes distintas, encaminar paquetes, utilizar un control de congestión y control de errores.

Interacción con la capa de Transporte y la capa de Datos

La interacción entre la capa de Transporte y la capa de Red está dada en base a el servicio que se da a la capa de transporte. Este servicio se basa en una serie de primitivas.

La comunicación entre estas capas se da de la siguiente manera, el modulo de TCP (capa de Transporte) llamara al modulo de IP (capa de red) para que tome un segmento (incluyendo en este el encabezado del TCP y los datos) como la porción de un paquete de datos, proveerá también la dirección fuente y destino así como otros parámetros en el encabezado del TCP. El modulo de Internet (IP) creara después una serie de paquetes de datos y llamará al interfase de red local para que transmita los paquetes. (siendo este punto final la forma en que la capa de Red interactúa con la capa de Datos). El enrutamiento (routing) de la información que es pasada a la capa de Datos es controlado por la capa de Red para establecer una ruta transparente entre la fuente y el destino. Teniendo definido el protocolo de interacción entre estas capas, es necesario establecer el protocolo IP el cual agrega un encabezado al segmento pasado por la capa de transporte (TCP).

Protocolo IP

La meta principal de este protocolo es proveer una interconexión de subredes para formar una internet, en la cual se pueda controlar información.

Funciones principales

• Unidad básica para transferencia de datos
• Direccionamiento
• Enrutamiento
• Fragmentación

Comunicación con la capa de Transporte

• IP debe recivir el marco de datos generado por TCP
• TCP debe informar la dirección del nodo destino a IP

Intereses del IP

• Debe encontrar una ruta para el marco de datos y enviarlo al destino. Para que el mensaje sea enviado a traves de pasarelas u otros sistemas intermedios, IP debe añadir su propio encabezado al marco de datos. Este encabezado debe comprender lo siguiente:
• La dirección fuente y destino (direcciones de 8 bits)
• El número de protocolo y un contador de verificaciones al encabezado (checksum) El número de protocolo le informa al IP destino que envie el paquete al TCP. Como se va a utilizar el protocolo TCP para la capa de Transporte, puede plantearse el omitir esta información del marco de datos y tenerla por default a TCP. El verificador del encabezado (checksum) se encarga de asegurar que el encabezado no se daño en el camino a su destino.

Enrutamiento. (routing) Es necesario definir los caminos individualmente para cada paquete generado en la capa de Red, por lo cual se deben generar algoritmos óptimos. Estos algoritmos se suelen clasificar en dos tipos:

Adaptativos: Optimos para redes cambiantes y trafico en rafaga, hacen los calculos en base al tráfico y topología actual.

No Adaptativos: Optimos para topologias y flujo de trafico estable, lo cual permite a los nodos el no verificar (monitorear) los cambios y no recalcular las rutas.

Algunos protocolos de la capa de red

·         IP (IPv4, IPv6, IPsec)

·         OSPF

·         IS-IS

·         ARP, RARP

·         RIP

·         ICMP, ICMPv6

·         IGMP

·         DHCP

 

Capa de Enlace de datos

Es responsable de la transferencia fiable de información a través de un circuito de transmisión de datos. Recibe peticiones de la capa de red y utiliza los servicios de la capa física. 

El objetivo de la capa de enlace es conseguir que la información fluya, libre de errores, entre dos máquinas que estén conectadas directamente (servicio orientado a conexión).

Para lograr este objetivo tiene que montar bloques de información (llamados tramas en esta capa), dotarles de una dirección de capa de enlace (Dirección MAC), gestionar la detección o corrección de errores, y ocuparse del control de flujo entre equipos (para evitar que un equipo más rápido desborde a uno más lento).

Cuando el medio de comunicación está compartido entre más de dos equipos es necesario arbitrar el uso del mismo. Esta tarea se realiza en la subcapa de control de acceso al medio.

 La capa de enlace de datos provee un tránsito confiable de los datos sobre un enlace físico de red. Diferentes especificaciones de la capa de enlace de datos definen diferentes redes y características de protocolos, incluyendo lo siguiente:

Direccionamiento físico: el direccionamiento físico (en oposición al direccionamiento de red) define como los dispositivos físicos son direccionables en la capa de enlace de datos.

Topología de red: las especificaciones de la capa de enlace de datos también definen como es que los dispositivos físicos serán físicamente conectados (puede ser en topología de bus o de anillo).

Notificación de error: la notificación de error emite una alerta de los protocolos de las capas superiores cuando un error de transmisión ha ocurrido.

Secuenciamiento de las tramas: la secuenciación de las tramas de datos incluye el reordenamiento de las tramas que fueron transmitidas fuera de secuencia.

Control de flujo: el control de flujo incluye una moderación de la transmisión de datos de tal manera que el dispositivo receptor no se sobresature con más tráfico que el que puede manejar a un tiempo.

Sus principales funciones son:

• Delimita marcos
• Mantiene la integridad de los marcos
• Provee transparencia de datos
• Detección de errores
• Retransmisión de Marcos para recuperarse de errores
• Permite el control de flujo
• Supervisa las funciones de enlace 

Tramas

En la capa de enlace, los datos se organizan en unidades llamadas tramas. Cada trama tiene una cabecera que incluye una dirección e información de control y una cola que se usa para la detección de errores.

La cabecera de una trama de red de área local (LAN) contiene las direcciones físicas del origen y el destino de la LAN. La cabecera de una trama que se transmite por una red de área extensa (WAN) contiene un identificador de circuito en su campo de dirección.

Recuerde que un enlace es una red de área local, una línea punto a punto o alguna otra facilidad de área extensa por la que se pueden comunicar los sistemas mediante un protocolo de la capa de enlace de datos.

Protocolos elementales de enlace de datos

Protocolo simplex sin restricciones

Los datos se transmiten en una dirección, las capas de red en el transmisor y receptor siempre están listas, el tiempo de procesamiento puede ignorarse, espacio infinito de buffer, canal libre errores.

Dos procedimientos diferentes, uno transmisor y uno receptor que se ejecutan en la capas de enlace.

Transmisor solo envía datos a la línea, obtiene un paquete de la capa de red, construye un frame de salida y lo envía a su destino. Receptor espera la llegada de un frame.

Protocolo simplex de parada y espera

El receptor no es capaz de procesar datos de entrada con una rapidez infinita

Receptor debe proporcionar realimentación al transmisor, el transmisor envía un frame y luego espera acuse antes de continuar.

Protocolo simplex para un canal ruidoso

Canal presenta errores, los frame pueden llegar dañados o perderse por completo

Agregar un temporizador, falla si el frame de acuse se pierde pues se retransmitirá el frame.

Se debe agregar un numero de secuencia en el encabezado de cada frame que se envía.

Protocolo de ventana corrediza

Usar el mismo circuito para datos en ambas direcciones

Se mezclan los frames de datos con los frame de acuse de recibido

Receptor analiza el campo de tipo en el encabezado de un frame de entrada para determinar si es de datos o acuse.

Incorporación, retardo temporal de los acuses para que puedan colgarse del siguiente frame de datos de salida, usando el campo ack del encabezado del frame

Mejor aprovechamiento del ancho de banda del canal, no son frames independientes

Si no llega un nuevo frame en un tiempo predeterminado, la capa de enlace de datos manda un frame de acuse independiente.

En todos los protocolos de ventana corrediza, cada frame de salida contiene un número de secuencia con un intervalo que va desde 0 hasta algún máximo. El máximo es generalmente 2(n) -1, por lo que el número de secuencia cabe bien en un campo de n bits.

Protocolo de ventana corrediza de un bit

Usa parada y espera, ya que el transmisor envía un frame y espera su acuse antes de transmitir el siguiente.

La máquina que arranca obtiene su primer paquete de su capa de red, construye un frame a partir de él y lo envía. Al llegar este frame, la capa de enlace de datos receptor lo revisa para ver si es un duplicado. Si el marco es el esperado, se pasa a la capa de red y la ventana del receptor se recorre hacia arriba.

El campo de acuse contiene el número del último frame recibido sin error. Si este número concuerda con el número de

secuencia del marco que está tratando de enviar el transmisor, éste sabe que ha terminado con el marco almacenado en el buffer y que puede obtener el siguiente paquete de su capa de red. Si el número de secuencia no concuerda con el número, debe continuar intentando enviar el mismo frame.

Por cada frame que se recibe, se envía un frame de regreso.

Problema si el transmisor tiene un temporizador corto, ya que enviará varias veces el frame, sin embargo el receptor sólo aceptará el frame una vez y no entregará frames repetidos a la capa de red.

Protocolo que usa regresar n y protocolo de repetición selectiva

Hasta ahora hemos supuesto insignificante el tiempo necesario para que un frame llegue al receptor más el tiempo para que regrese el acuse.

El tiempo de viaje tiene importantes implicaciones para la eficiencia del aprovechamiento del ancho de banda. Canal de 50Kbps con retardo de propagación de ida y vuelta de 500 mseg.

Con frames de 1000 bits, en 20 mseg. el frame ha sido enviado completamente.

En 270 mseg. el frame llega por completo al receptor y en 520 mseg. llega el acuse de regreso al transmisor.

El transmisor estuvo bloqueado durante el 96% del tiempo (500/520). Sólo se usó el 4% del ancho de banda disponible.

DETECCIÓN Y CORRECCIÓN DE ERRORES

Los procesos físicos que generan los errores en algunos medios (por ejemplo la radio) tienden a aparecer en ráfagas, no individualmente. El que los errores lleguen en una ráfaga tienen tantas ventajas como desventajas respecto a los errores aislados de un solo bit. Por el lado de lasa ventajas, los datos de computadora siempre se envían en bloques de bits. Suponga que el tamaño del bloque es de 1000bits y la tasa de error es de 0.001 por bit. Si los errores fueran independientes, la mayor parte de los bloque contendrían un error. Sin embargo, si los errores llegan en ráfagas de 100, en promedio solo uno o dos bloques de cada 100 serán afectados. La desventaja de los errores en ráfaga es que son mucho más difíciles de detectar y corregir que los errores aislados.

EL PROTOCOLO CSMA/CD.

Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection

Cuando la interfaz del servidor tiene un paquete para transmitir, escucha en la línea para determinar si hay mensajes siendo transmitidos. Si no detecta transmisión alguna, la interfaz comienza a enviar. Cada transmisión está limitada en el tiempo, pues existe un tamaño máximo de paquete. Cuando un transceiver comienza a transmitir, la señal no llega a cada punto de la red simultáneamente, a pesar de que viaja a casi un 80% de la velocidad de la luz. Por lo anterior, es posible que 2 transceivers determinen que la red está ociosa y comiencen a transmitir al mismo tiempo; provocando la colisión de las dos señales.

Detección de Colisiones (CD):

Cada transceiver monitorea el cable mientras está transfiriendo para verificar que una señal externa no interfiera con la suya. Cuando colisión es detectada, la interfaz aborta la transmisión y espera hasta que la actividad cese antes de volver a intentar la transmisión. Política de retención exponencial. El emisor espera un tiempo aleatorio después de la primera colisión; un periodo de espera 2 veces más largo que el primero en caso de una segunda colisión; 4 veces más largo la próxima vez, etc., reduciendo así al máximo la probabilidad de colisión.

 Este video es una pequeña explicación de su funcionamiento.

Capa Física

Proporcionando únicamente los medios para transmitir bit a bit sobre un enlace de datos físico conectado a nodos de red. Se refiere a las transformaciones que se hacen a la secuencia de bits para trasmitirlos de un lugar a otro. Siempre los bits se manejan dentro del PC como niveles eléctricos.

Es la capa que define las especificaciones eléctricas, mecánicas, de procedimiento y funcionales para activar, mantener y desactivar el enlace físico entre sistemas finales, ocupándose de las transmisiones a nivel de bit. 

 

Las funciones principales de la Capa Física son:

• Permitir la compatibilidad entre los diferentes tipos de conectores existentes.
• Definir las funciones que van a realizar cada uno de los pines de los conectores.
• Establecer el tipo de cableado que se debe usar en la red.
• Determinar la codificación, el voltaje de las señales y la duración de los pulsos eléctricos.
• Coordinar la modulación de las señales, si es necesario.
• Amplificar y retemporizar las señales en su viaje a través de los medios.  

 Medios físicos de transmisión

Una vez craedas las señales que nos van a permitir la transmisión de la información, es necesario un puente, un medio físico por el que dichas señales se desplacen desde el host emisor al host destino. Este medio físico puede ser de diferente naturaleza, y la red resultante se clasificará de acuerdo con él.

Los tipos principales de medios físicos son el cableado de cobre, el cableado de fibra óptica y la propia atmósfera, usada en transmisiones sin cable, mediante radiofrecuencias, satélites, etc. Generalmente, en redes LAN se usa cableado de cobre, en sus diferentes modalidades, para la unión de host generales, reservándose el uso de cableado de fibra óptica para la unión de nodos principales (backbone).

Cableado de cobre

El cableado de cobre es, como hemos dicho, el medio más común de unión entre host y dispositivos en redes locales. Los principales tipos de cables de cobre usados son: 

1. Cable Coaxial: compuesto por un conductor cilíndrico externo hueco que rodea un solo alambre interno compuesto de dos elementos conductores. Uno de estos elementos (ubicado en el centro del cable) es un conductor de cobre. Está rodeado por una capa de aislamiento flexible. Sobre este material aislador hay una malla de cobre tejida o una hoja metálica que actúa como segundo alambre del circuito, y como blindaje del conductor interno. Esta segunda capa de blindaje ayuda a reducir la cantidad de interferencia externa, y se encuentra recubierto por la envoltura plástica externa del cable.

Para las LAN, el cable coaxial ofrece varias ventajas. Se pueden realizar tendidos entre nodos de red a mayores distancias que con los cables STP o UTP (unos 500 metros), sin que sea necesario utilizar tantos repetidores. El cable coaxial es más económico que el cable de fibra óptica y la tecnología es sumamente conocida.

El cable coaxial viene en distintos tamaños. El cable de mayor diámetro se especificó para su uso como cable de backbone de Ethernet porque históricamente siempre poseyó mejores características de longitud de transmisión y limitación del ruido. Este tipo de cable coaxial frecuentemente se denomina thicknet o red gruesa. Como su apodo lo indica, debido a su diámetro este tipo de cable puede ser demasiado rígido como para poder instalarse con facilidad en algunas situaciones

Para conectar cables coaxiales se utilizan los conectores BNC, simples y en T, y al final del cable principal de red hay que situar unas resistencias especiales, conocidas como resistores, para evitar la reflexión de las ondas de señal. 

 

2. Par trenzado blindado (STP): formado por una capa exterior plástica aislante y una capa interior de papel metálico, dentro de la cual se sitúan normalmente cuatro pares de cables, trenzados para a par, con revestimientos plásticos de diferentes colores para su identificación. Combina las técnicas de blindaje, cancelación y trenzado de cables. Según las especificaciones de uso de las instalaciones de red Ethernet, STP proporciona resistencia contra la interferencia electromagnética y de la radiofrecuencia sin aumentar significativamente el peso o tamaño del cable. El cable de par trenzado blindado tiene las mismas ventajas y desventajas que el cable de par trenzado no blindado. STP brinda mayor protección contra todos los tipos de interferencia externa, pero es más caro que el cable de par trenzado no blindado. 

A diferencia del cable coaxial, el blindaje en el STP no forma parte del circuito de datos y, por lo tanto, el cable debe estar conectado a tierra en ambos extremos. Normalmente, los instaladores conectan STP a tierra en el armario para el cableado y el hub, aunque esto no siempre es fácil de hacer, especialmente si los instaladores intentan usar paneles de conexión antiguos que no fueron diseñados para cable STP. Si la conexión a tierra no está bien realizada, el STP puede transformarse en una fuente de problemas, ya que permite que el blindaje actúe como si fuera una antena, absorbiendo las señales eléctricas de los demás hilos del cable y de las fuentes de ruido eléctrico que provienen del exterior del cable. 

Se especifica otro tipo de STP para instalaciones Token Ring. En este tipo de cable, conocido como STP de 150 ohmios, el cable no sólo está totalmente blindado para reducir la interferencia electromagnética y de radiofrecuencia, sino que a su vez cada par de hilos trenzados se encuentra blindado con respecto a los demás para reducir la diafonía. Si bien el blindaje empleado en el cable de par trenzado blindado de 150 ohmios no forma parte del circuito, como sucede con el cable coaxial, aún así debe estar conectado a tierra en ambos extremos. Este tipo de cable STP requiere una cantidad mayor de aislamiento y de blindaje. Estos factores se combinan para aumentar de manera considerable el tamaño, peso y costo del cable. También requiere la instalación de grandes armarios y conductos para el cableado, lujos que en muchos edificios antiguos no pueden permitirse. 

Para la conexión de los cables STP a los diferentes dispositivos de red se usan unos conectores específicos, denominados conectores STP, similares a los RJ-45 descritos más abajo. 

3. Par trenzado no blindado (UTP): compuesto por cuatro pares de hilos, trenzados para a par, y revestidos de un aislante plástico de colores para la identificación de los pares. Cada par de hilos se encuentra aislado de los demás. Este tipo de cable se basa sólo en el efecto de cancelación que producen los pares trenzados de hilos para limitar la degradación de la señal que causan la EMI y la RFI. Para reducir aún más la diafonía entre los pares en el cable UTP, la cantidad de trenzados en los pares de hilos varía. Al igual que el cable STP, el cable UTP debe seguir especificaciones precisas con respecto a cuanto trenzado se permite por unidad de longitud del cable. 

Cuando se usa como medio de networking, el cable UTP tiene cuatro pares de hilos de cobre de calibre 22 ó 24. El UTP que se usa como medio de networking tiene una impedancia de 100 ohmios. Esto lo diferencia de los otros tipos de cables de par trenzado, como, por ejemplo, los que se utilizan para los teléfonos. Como el UTP tiene un diámetro externo de aproximadamente 0,43 cm, el hecho de que su tamaño sea pequeño puede ser ventajoso durante la instalación. Como el UTP se puede usar con la mayoría de las arquitecturas de networking principales, su popularidad va en aumento. 

El cable de par trenzado no blindado presenta muchas ventajas. Es de fácil instalación y es más económico que los demás tipos de medios de networking. De hecho, el cable UTP cuesta menos por metro que cualquier otro tipo de cableado de LAN, sin embargo, la ventaja real es su tamaño. Como su diámetro externo es tan pequeño, el cable UTP no llena los conductos para el cableado tan rápidamente como sucede con otros tipos de cables. Este puede ser un factor sumamente importante para tener en cuenta, en especial si se está instalando una red en un edificio antiguo. Además, si se está instalando el cable UTP con un conector RJ, las fuentes potenciales de ruido de la red se reducen enormemente y prácticamente se garantiza una conexión sólida y de buena calidad. 

Sin embargo, el cableado de par trenzado también tiene una serie de desventajas. El cable UTP es más sensible al ruido eléctrico y la interferencia que otros tipos de medios de networking. Además, en una época el cable UTP era considerado más lento para transmitir datos que otros tipos de cables. Sin embargo, hoy en día ya no es así. De hecho, en la actualidad, se considera que el cable UTP es el más rápido entre los medios basados en cobre. La distancia máxima recomendada entre repetidores es de 100 metros, y su rendimiento es de 10-100 Mbps. 

Para conectar el cable UTP a los distintos dispositivos de red se usan unos conectores especiales, denominados RJ-45 (Registered Jack-45), muy parecidos a los típicos conectores del cableado telefónico casero. 

Este conector reduce el ruido, la reflexión y los problemas de estabilidad mecánica y se asemeja al enchufe telefónico, con la diferencia de que tiene ocho conductores en lugar de cuatro. Se considera como un componente de networking pasivo ya que sólo sirve como un camino conductor entre los cuatro pares del cable trenzado de Categoría 5 y las patas de la toma RJ-45. Se considera como un componente de la Capa 1, más que un dispositivo, dado que sirve sólo como camino conductor para bits.

Para centralizar los diferentes conectores RJ-45 se utilizan unos dispositivos especiales, denominados paneles de conexión. Vienen provistos de 12, 24 ó 48 puertos y normalmente están montados en un bastidor. Las partes delanteras son jacks RJ-45;, las partes traseras son bloques de punción que proporcionan conectividad o caminos conductores. 

4. Cable de Fibra Óptica: puede conducir transmisiones de luz moduladas. Si se compara con otros medios de networking, es más caro, sin embargo, no es susceptible a la interferencia electromagnética y ofrece velocidades de datos más altas que cualquiera de los demás tipos de medios de networking descritos aquí. El cable de fibra óptica no transporta impulsos eléctricos, como lo hacen otros tipos de medios de networking que usan cables de cobre. En cambio, las señales que representan a los bits se convierten en haces de luz. 

Está compuesto por dos fibras envueltas en revestimientos separados. Si se observa una sección transversal de este cable, veremos que cada fibra óptica se encuentra rodeada por capas de material amortiguador protector, normalmente un material plástico como Kevlar, y un revestimiento externo. El revestimiento exterior protege a todo el cable. Generalmente es de plástico y cumple con los códigos aplicables de incendio y contrucción. El propósito del Kevlar es brindar una mayor amortiguación y protección para las frágiles fibras de vidrio que tienen el diámetro de un cabello. Siempre que los códigos requieran que los cables de fibra óptica deban estar bajo tierra, a veces se incluye un alambre de acero inoxidable como refuerzo. 

Las partes que guían la luz en una fibra óptica se denominan núcleo y revestimiento. El núcleo es generalmente un vidrio de alta pureza con un alto índice de refracción Cuando el vidrio del núcleo está recubierto por una capa de revestimiento de vidrio o de plástico con un índice de refracción bajo, la luz se captura en el núcleo de la fibra. Este proceso se denomina reflexión interna total y permite que la fibra óptica actúe como un "tubo de luz", guiando la luz a través de enormes distancias, incluso dando vuelta en codos. 

La longitud máxima de cable recomendada entre nodos en de 2.000 metros, y su rendimiento es alto, de 100 0 más Mbps. 

5. Medios inalámbricos: se basan en la transmisión de ondas electromagnéticas, que pueden recorrer el vacío del espacio exterior y medios como el aire, por lo que no es necesario un medio físico para las señales inalámbricas, lo que hace que sean un medio muy versátil para el desarrollo de redes. 

La aplicación más común de las comunicaciones de datos inalámbricas es la que corresponde a los usuarios móviles

  

 Les dejo este video que explica a detalle el nivel físico o capa física del modelo OSI.