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Materia
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Manejo de redes.
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Unidad de
aprendizaje
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1. Implementación
de dispositivos de red inalámbricos.
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Resultado de
aprendizaje
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1.1 Configura el
acceso a los recursos de la red inalámbrica a través de las herramientas que
proveen los dispositivos de red.
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Actividad de evaluación
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1.1.1 Realiza la
práctica de configuración de los elementos de una red inalámbrica.
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Nombre del autor
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Mónica Paola García Méndez
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Matricula
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101690183-5
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Nombre de la
actividad
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Actividad 1
ESTÁNDARES INALÁMBRICOS
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Lugar de
adscripción
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Conalep 169
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Transmisión de datos
Transmisión de datos,
transmisión digital o comunicaciones digitales es la transferencia física de
datos (un flujo digital de bits) por un canal de comunicación punto a punto o
punto a multipunto. Ejemplos de estos canales son cables de par trenzado, fibra
óptica, los canales de comunicación inalámbrica y medios de almacenamiento. Los
datos se representan como una señal electromagnética, una señal de tensión
eléctrica, ondas radioeléctricas, microondas o infrarrojos.
Formas de transmisión de datos entre dispositivos electrónicos
Transmisión analógica: estas
señales se caracterizan por el continuo cambio de amplitud de la señal. En
ingeniería de control de procesos la señal oscila entre 4 y 20 mA, y es
transmitida en forma puramente analógica. En una señal analógica el contenido
de información es muy restringida; tan solo el valor de la corriente y la
presencia o no de esta puede ser determinada.
Transmisión digital: estas
señales no cambian continuamente, sino que es transmitida en paquetes
discretos. No es tampoco inmediatamente interpretada, sino que debe ser primero
decodificada por el receptor. El método de transmisión también es otro: como
pulsos eléctricos que varían entre dos niveles distintos de voltaje. En lo que
respecta a la ingeniería de procesos, no existe limitación en cuanto al
contenido de la señal y cualquier información adicional.
Medios de transmisión industrial
Lo que se busca en la
comunicación industrial, es mayor información transmitida a mayor velocidad de
transmisión. Por lo que la demanda de mejores características para los medios
de transmisión es mayor. Esto es particularmente cierto para las redes
industriales de comunicación, en donde las condiciones distan mucho de ser
ideales debido a las posibles interferencias de máquinas eléctricas y otros.
Por esta razón el mejor medio de transmisión depende mucho de la aplicación.
Algunos de los más
habituales medios de transmisión son:
·
cables trenzados;
·
cables coaxiales;
·
fibra óptica.
Modos de transmisión
Transmisión paralela: es el
envío de datos de byte en byte, sobre un mínimo de ocho líneas paralelas a
través de una interfaz paralela, por ejemplo la interfaz paralela Centronics
para impresoras.
Transmisión en serie: es el
envío de datos bit a bit sobre una interfaz serie.
Interfaz física industrial
Para elegir una interfaz
física se toma en cuenta la confiabilidad de transmisión y los costos, por lo
tanto a pesar de las altas velocidades de transmisión que se puede obtener con
una interfaz paralela, su instalación es muy costosa. Por esta razón la
interfaz estándar para el campo industrial es la serie. Los bajos costos de la
instalación, líneas más largas y transmisión más segura, compensan las menores
velocidades de transmisión.
Algunas interfaces tipo
serie que se pueden encontrar en el campo industrial son RS-232 y RS-485, si
bien existen otras.
Interfaz RS-232C
Artículo principal: RS-232.
Eléctricamente el sistema
está basado en pulsos positivos y negativos de 12 voltios, en los cuales los
datos son codificados sobre cable multifilar.
Mecánicamente este estándar
tiene conectores de 9 a 25 pines, las señales principales que llevan a los
datos de un terminal a otro son líneas de Transmit Data y Receive Data, para
ser posible la transmisión, se requiere una tercera línea que lleva el
potencial común de referencia, el resto de líneas no son imprescindibles, pero
llevan información del estado de los terminales de comunicación.
Interfaz RS-485
Artículo principal: RS-485.
Esta interfaz permite que
actúen hasta 32 dispositivos en calidad de transmisores o receptores, los
cuales pueden ser conectados a un cable de dos hilos, es decir a una verdadera
operación de bus. El direccionamiento y respuesta a los comandos debe ser
resuelta por el software. La máxima longitud de las líneas de transmisión para
esta interfaz varia entre 1200 metros a una velocidad de 93,75 kb/s hasta 2000
metros a una velocidad de 500 kbps.
Esta interfaz usa tres
estados lógicos '0', '1' y non-Data, esta última es usada para el control o
sincronización del flujo de datos; esta interfaz es encontrada con frecuencia
en el campo industrial. Al utilizar pares de cables trenzados y blindados, se
asegura una comunicación confiable y económica.
Redes de transmisión propietariasRETD
La RETD (Red Especial de
Transmisión de datos) fue una red nacional de transmisión de datos, instalada
por Telefónica la década de los 70 y 80 para interconectar los cajeros
automáticos y otros terminales bancarios de las entidades financieras.
Sistema TESYS
El Sistema TESYS (sistema de
intercambio de paquetes) fue una red nacional de transmisión de datos,
instalada por Telefónica la década de los 80 y 90 para interconectar los
cajeros automáticos y otros terminales bancarios de las entidades financieras
utilizando el protocolo x25 de intercambio de paquetes.
IEEE 802.11
El estándar 'IEEE 802.11'
define el uso de los dos niveles inferiores de la arquitectura OSI (capas
física y de enlace de datos), especificando sus normas de funcionamiento en una
WLAN. Los protocolos de la rama 802.x definen la tecnología de redes de área
local y redes de área metropolitana.
802.11a
La revisión 802.11a fue
aprobada en 1999. El estándar 802.11a utiliza el mismo juego de protocolos de
base que el estándar original, opera en la banda de 5 Ghz y utiliza 52
subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
velocidad máxima de 54 Mbit/s, lo que lo hace un estándar práctico para redes
inalámbricas con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbit/s. La velocidad
de datos se reduce a 48, 36, 24, 18, 12, 9 o 6 Mbit/s en caso necesario.
802.11a tiene 12 canales sin solapa, 8 para red inalámbrica y 4 para conexiones
punto a punto. No puede interoperar con equipos del estándar 802.11b, excepto
si se dispone de equipos que implementen ambos estándares.
Ventajas:
Velocidad máxima alta, soporte de muchos usuarios a la vez y no produce
interferencias en otros aparatos.
Inconvenientes:
Alto costo, bajo rango de señal que es fácilmente obstruible.
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802.11a
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Frecuencia longitud de
onda
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5GHz
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Ancho de banda de datos
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54Mbps, 48Mbps, 36Mbps, 24Mbps, 12Mbps, 6Mbps
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Medidas de seguridad
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WEP, OFDM
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Rango de Operación óptima
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50 metros dentro, 100
metros afuera
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Adaptado para un propósito específico o para un tipo de dispositivo
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Ordenadores portátiles móviles en entornos privados o empresariales,
ordenadores de sobremesa allí donde cablear sea inconveniente
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802.11b
La revisión 802.11b del
estándar original fue ratificada en 1999. 802.11b tiene una velocidad máxima de
transmisión de 11 Mbps y utiliza el mismo método de acceso definido en el
estándar original CSMA/CA. El estándar 802.11b funciona en la banda de 2,4 GHz.
Debido al espacio ocupado por la codificación del protocolo CSMA/CA, en la
práctica, la velocidad máxima de transmisión con este estándar es de
aproximadamente 5,9 Mbits sobre TCP y 7,1 Mbit/s sobre UDP.
Ventajas:
Bajo costo, rango de señal muy bueno y difícil de obstruir.
Inconvenientes: Baja
velocidad máxima, soporte de un número bajo de usuarios a la vez y produce
interferencias en la banda de 2.4 GHz.
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802.11b
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Frecuencia longitud de
onda
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2.4GHz ( 2.400-2.4835 in
North America)
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Ancho de banda de datos
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11Mbps, 5Mbps, 2Mpbs,
1Mbps
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Medidas de seguridad
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WEP – Wireless Equivalency Protocol en combinación con espectro de
dispersión directa
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Rango de Operación óptima
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50 metros dentro, 100
metros afuera
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Adaptado para un propósito específico o para un tipo de dispositivo
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Ordenadores portátiles, ordenadores de sobremesa donde cablear entraña
dificultades, PDAs
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802.11g
En junio de 2003, se
ratificó un tercer estándar de modulación: 802.11g, que es la evolución de
802.11b. Este utiliza la banda de 2,4 Ghz (al igual que 802.11b) pero opera a
una velocidad teórica máxima de 54 Mbit/s, que en promedio es de 22,0 Mbit/s de
velocidad real de transferencia, similar a la del estándar 802.11a. Es
compatible con el estándar b y utiliza las mismas frecuencias. Buena parte del
proceso de diseño del nuevo estándar lo tomó el hacer compatibles ambos
modelos. Sin embargo, en redes bajo el estándar g la presencia de nodos bajo el
estándar b reduce significativamente la velocidad de transmisión.
Los equipos que trabajan
bajo el estándar 802.11g llegaron al mercado muy rápidamente, incluso antes de
su ratificación que fue dada aprox. el 20 de junio del 2003. Esto se debió en
parte a que para construir equipos bajo este nuevo estándar se podían adaptar
los ya diseñados para el estándar b.
Actualmente se venden
equipos con esta especificación, con potencias de hasta medio vatio, que
permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas parabólicas o equipos
de radio apropiados.
Existe una variante llamada
802.11g+ capaz de alcanzar los 108Mbps de tasa de transferencia. Generalmente
sólo funciona en equipos del mismo fabricante ya que utiliza protocolos
propietarios.
Interacción de 802.11g y
802.11b.
802.11g tiene la ventaja de
poder coexistir con los estándares 802.11a y 802.11b, esto debido a que puede
operar con las Tecnologías RF DSSS y OFDM. Sin embargo, si se utiliza para
implementar usuarios que trabajen con el estándar 802.11b, el rendimiento de la
celda inalámbrica se verá afectado por ellos, permitiendo solo una velocidad de
transmisión de 22 Mbps. Esta degradación se debe a que los clientes 802.11b no
comprenden OFDM.
Suponiendo que se tiene un
punto de acceso que trabaja con 802.11g, y actualmente se encuentran conectados
un cliente con 802.11b y otro 802.11g, como el cliente 802.11b no comprende los
mecanismos de envío de OFDM, el cual es utilizados por 802.11g, se presentarán
colisiones, lo cual hará que la información sea reenviada, degradando aún más
nuestro ancho de banda.
Suponiendo que el cliente
802.11b no se encuentra conectado actualmente, el Punto de acceso envía tramas
que brindan información acerca del Punto de acceso y la celda inalámbrica. Sin
el cliente 802.11b, en las tramas se verían la siguiente información:
NON_ERP present: no
Use Protection: no
ERP (Extended Rate
Physical), esto hace referencia a dispositivos que utilizan tasas de
transferencia de datos extendidos, en otras palabras, NON_ERP hace referencia a
802.11b. Si fueran ERP, soportarían las altas tasas de transferencia que
soportan 802.11g.
Cuando un cliente 802.11b se
asocia con el AP (Punto de acceso), éste último alerta al resto de la red
acerca de la presencia de un cliente NON_ERP. Cambiando sus tramas de la
siguiente forma:
NON_ERP present: yes
Use Protection: yes
Ahora que la celda
inalámbrica sabe acerca del cliente 802.11b, la forma en la que se envía la
información dentro de la celda cambia. Ahora cuando un cliente 802.11g quiere
enviar una trama, debe advertir primero al cliente 802.11b enviándole un
mensaje RTS (Request to Send) a una velocidad de 802.11b para que el cliente
802.11b pueda comprenderlo. El mensaje RTS es enviado en forma de unicast. El
receptor 802.11b responde con un mensaje CTS (Clear to Send).
Ahora que el canal está libre
para enviar, el cliente 802.11g realiza el envío de su información a
velocidades según su estándar. El cliente 802.11b percibe la información
enviada por el cliente 802.11g como ruido.
La intervención de un
cliente 802.11b en una red de tipo 802.11g, no se limita solamente a la celda
del Punto de acceso en la que se encuentra conectado, si se encuentra
trabajando en un ambiente con múltiples AP en Roaming, los AP en los que no se
encuentra conectado el cliente 802.11b se transmitirán entre sí tramas con la
siguiente información:
NON_ERP present: no
Use Protection: yes
La trama anterior les dice
que hay un cliente NON_ERP conectado en uno de los AP, sin embargo, al tenerse
habilitado Roaming, es posible que éste cliente 802.11b se conecte en alguno de
ellos en cualquier momento, por lo cual deben utilizar los mecanismo de
seguridad en toda la red inalámbrica, degradando de esta forma el rendimiento
de toda la celda. Es por esto que los clientes deben conectarse preferentemente
utilizando el estándar 802.11g. Wi-Fi (802.11b / g)
Ventajas:
Velocidad máxima alta, soporte de muchos usuarios a la vez, rango de señal muy
bueno y difícil de obstruir.
Inconvenientes:
Alto costo y produce interferencias en la banda de 2.4 GHz.
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802.11g
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Frecuencia longitud de
onda
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2.4GHz
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Ancho de banda de datos
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54 Mbps
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Medidas de seguridad
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WEP, OFDM
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Rango de Operación óptima
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50 metros dentro, 100
metros afuera
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Adaptado para un propósito específico o para un tipo de dispositivo
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Ordenadores portátiles, ordenadores de sobremesa donde cablear entraña
dificultades, PDAs. Compatible hacia
atrás con las redes 802.11b
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802.11n
En enero de 2004, el IEEE
anunció la formación de un grupo de trabajo 802.11 (Tgn) para desarrollar una
nueva revisión del estándar 802.11. La velocidad real de transmisión podría
llegar a los 300 Mbps (lo que significa que las velocidades teóricas de transmisión
serían aún mayores), y debería ser hasta 10 veces más rápida que una red bajo
los estándares 802.11a y 802.11g, y unas 40 veces más rápida que una red bajo
el estándar 802.11b. También se espera que el alcance de operación de las redes
sea mayor con este nuevo estándar gracias a la tecnología MIMO Multiple Input –
Multiple Output, que permite utilizar varios canales a la vez para enviar y
recibir datos gracias a la incorporación de varias antenas (3). Existen también
otras propuestas alternativas que podrán ser consideradas. El estándar ya está
redactado, y se viene implantando desde 2008. A principios de 2007 se aprobó el
segundo boceto del estándar. Anteriormente ya había dispositivos adelantados al
protocolo y que ofrecían de forma no oficial este estándar (con la promesa de
actualizaciones para cumplir el estándar cuando el definitivo estuviera
implantado). Ha sufrido una serie de retrasos y el último lo lleva hasta
noviembre de 2009. Habiéndose aprobado en enero de 2009 el proyecto 7.0 y que
va por buen camino para cumplir las fechas señaladas. A diferencia de las otras
versiones de Wi-Fi, 802.11n puede trabajar en dos bandas de frecuencias: 2,4
GHz (la que emplean 802.11b y 802.11g) y 5 GHz (la que usa 802.11a). Gracias a
ello, 802.11n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi. Además, es útil que trabaje en la banda de 5 GHz, ya que
está menos congestionada y en 802.11n permite alcanzar un mayor rendimiento.
El estándar 802.11n fue
ratificado por la organización IEEE el 11 de septiembre de 2009 con una
velocidad de 600 Mbps en capa física.
En la actualidad la mayoría
de productos son de la especificación b o g , sin embargo ya se ha ratificado
el estándar 802.11n que sube el límite teórico hasta los 600 Mbps. Actualmente
ya existen varios productos que cumplen el estándar N con un máximo de 300 Mbps
(80-100 estables).
El estándar 802.11n hace uso
simultáneo de ambas bandas, 2,4 Ghz y 5 Ghz. Las redes que trabajan bajo los
estándares 802.11b y 802.11g, tras la reciente ratificación del estándar, se
empiezan a fabricar de forma masiva y es objeto de promociones por parte de los
distintos ISP, de forma que la masificación de la citada tecnología parece
estar en camino. Todas las versiones de 802.11xx, aportan la ventaja de ser
compatibles entre sí, de forma que el usuario no necesitará nada más que su
adaptador wifi integrado, para poder conectarse a la red.
Sin duda esta es la
principal ventaja que diferencia wifi de otras tecnologías propietarias, como
LTE, UMTS y Wimax, las tres tecnologías mencionadas, únicamente están
accesibles a los usuarios mediante la suscripción a los servicios de un
operador que está autorizado para uso de espectro radioeléctrico, mediante
concesión de ámbito nacional.
La mayor parte de los
fabricantes ya incorpora a sus líneas de producción equipos wifi 802.11n, por
este motivo la oferta ADSL, ya suele venir acompañada de wifi 802.11n, como
novedad en el mercado de usuario doméstico.
Se conoce que el futuro
estándar sustituto de 802.11n será 802.11ac con tasas de transferencia
superiores a 1 Gb/s.
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Protocolo
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Año
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Frecuencia de operación
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Velocidad máxima
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• 802.11
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1997
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2.4-2.5 GHz
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2 Mbit/s
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• 802.11a
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1999
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5.15-5.35/5.47-5.725/5.725-5.875 GHz
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54 Mbit/s
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• 802.11b
|
1999
|
2.4-2.5 GHz
|
11 Mbit/s
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• 802.11g
|
2003
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2.4-2.5 GHz
|
54 Mbit/s
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• 802.11n
|
2008
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2.4 GHz o 5 GHz bands
|
540 Mbit/s
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Otros: 802.11c • 802.11d • 802.11e •
802.11f • 802.11h • 802.11i •
802.11j • 802.11k • 802.11l • 802.11m • 802.11o • 802.11p • 802.11q • 802.11r
• 802.11s • 802.11T • 802.11u • 802.11v • 802.11w • 802.11x • 802.11y
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:O
ResponderEliminarmi trabajo es hermoso lo se :3
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