La capa física es la primera capa del Modelo OSI (Open Systems Interconnection) y se encarga de la transmisión de bits a través de un medio físico. Esta capa define las características eléctricas, mecánicas, de procedimiento y funcionales para activar, mantener y desactivar el enlace físico entre sistemas finales.

1. Medios de Transmisión:

   • Cableado de Par Trenzado: Utilizado en redes Ethernet. Puede ser UTP (Unshielded Twisted Pair) o STP (Shielded Twisted Pair).
   • Cable Coaxial: Utilizado en redes antiguas y en sistemas de televisión por cable.
   • Fibra Óptica: Utiliza luz para transmitir datos, ofreciendo alta velocidad y larga distancia.
   • Medios Inalámbricos: Utiliza ondas de radio, microondas o infrarrojos para la transmisión de datos.

2. Señalización:

   • Digital: Transmisión de datos en forma de bits (0s y 1s).
   • Analógica: Transmisión de datos mediante ondas continuas.

3. Modulación:

   • Modulación de Amplitud (AM): Varía la amplitud de la señal portadora.
   • Modulación de Frecuencia (FM): Varía la frecuencia de la señal portadora.
   • Modulación de Fase (PM): Varía la fase de la señal portadora.

4. Codificación de Línea:

   • NRZ (Non-Return to Zero): Los niveles de voltaje no vuelven a cero entre bits.
   • Manchester: Cada bit tiene una transición en el medio del intervalo de bit.
   • 4B/5B: Codifica bloques de 4 bits en 5 bits para asegurar suficientes transiciones.

5. Topologías Físicas:

   • Bus: Todos los dispositivos están conectados a un único cable.
   • Estrella: Todos los dispositivos están conectados a un nodo central.
   • Anillo: Cada dispositivo está conectado a dos dispositivos adyacentes formando un anillo.
   • Malla: Cada dispositivo está conectado a todos los demás dispositivos.

1. Materiales Necesarios:

   • Cables de par trenzado (Cat 5e o Cat 6).
   • Conectores RJ45.
   • Crimpadora para RJ45.
   • Switch Ethernet.
   • Computadoras o dispositivos de red.

2. Pasos:

   1. Preparar los Cables:

      • Cortar el cable a la longitud deseada.
      • Pelar aproximadamente 2 cm del aislamiento exterior del cable.
      • Separar y alinear los pares de cables según el estándar T568B (Blanco-Naranja, Naranja, Blanco-Verde, Azul, Blanco-Azul, Verde, Blanco-Marrón, Marrón).

   2. Conectar los Conectores RJ45:

      • Insertar los cables en el conector RJ45 siguiendo el orden del estándar T568B.
      • Usar la crimpadora para fijar el conector al cable.

   3. Conectar al Switch y Dispositivos:

      • Conectar un extremo del cable al puerto Ethernet de la computadora.
      • Conectar el otro extremo al puerto del switch.
      • Repetir para todos los dispositivos de la red.

3. Verificación:

   • Encender el switch y los dispositivos.
   • Verificar que las luces de enlace en el switch y en las tarjetas de red de los dispositivos estén encendidas.
   • Realizar una prueba de ping entre dispositivos para asegurar la conectividad.

Instrucciones: Clasifica los siguientes medios de transmisión en cableado de par trenzado, cable coaxial, fibra óptica o medios inalámbricos.

1. Utiliza luz para transmitir datos.
2. Utiliza ondas de radio para transmitir datos.
3. Utiliza un solo cable central rodeado por un aislante y una malla metálica.
4. Utiliza pares de cables trenzados entre sí.

Soluciones:

1. Fibra óptica.
2. Medios inalámbricos.
3. Cable coaxial.
4. Cableado de par trenzado.

Instrucciones: Describe los pasos necesarios para configurar una red de área local (LAN) utilizando un switch y cables de par trenzado. Incluye los materiales necesarios y los pasos detallados.

Solución:

1. Materiales necesarios:

   • Cables de par trenzado (Cat 5e o Cat 6).
   • Conectores RJ45.
   • Crimpadora para RJ45.
   • Switch Ethernet.
   • Computadoras o dispositivos de red.

2. Pasos:

   1. Preparar los cables:

      • Cortar el cable a la longitud deseada.
      • Pelar aproximadamente 2 cm del aislamiento exterior del cable.
      • Separar y alinear los pares de cables según el estándar T568B (Blanco-Naranja, Naranja, Blanco-Verde, Azul, Blanco-Azul, Verde, Blanco-Marrón, Marrón).

   2. Conectar los conectores RJ45:

      • Insertar los cables en el conector RJ45 siguiendo el orden del estándar T568B.
      • Usar la crimpadora para fijar el conector al cable.

   3. Conectar al switch y dispositivos:

      • Conectar un extremo del cable al puerto Ethernet de la computadora.
      • Conectar el otro extremo al puerto del switch.
      • Repetir para todos los dispositivos de la red.

3. Verificación:

   • Encender el switch y los dispositivos.
   • Verificar que las luces de enlace en el switch y en las tarjetas de red de los dispositivos estén encendidas.
   • Realizar una prueba de ping entre dispositivos para asegurar la conectividad.

La capa física es fundamental para la transmisión de datos en una red. Comprender los diferentes medios de transmisión, técnicas de señalización, modulación y codificación de línea, así como las topologías físicas, es esencial para diseñar y mantener redes eficientes. Con esta base, estarás preparado para profundizar en las capas superiores del modelo OSI y comprender cómo interactúan para proporcionar comunicación de red completa.