Tipos de cable Ethernet

Tipos de cable básicos

• La tecnología de cables está en constante evolución.
• Es fundamental conocer los tipos de cable y sus versiones.
• Los cables se organizan por propósito.
• Algunos cables pueden ser raros, pero es importante conocer todos los tipos.

Cables de red

• Ethernet es un sistema de reglas de comunicación que permite que las computadoras trabajen juntas.
• Ethernet se considera un protocolo de red que se ocupa de cables físicos, estándares inalámbricos y la tarjeta de interfaz de red (NIC) de la computadora.
• Los cables Ethernet están diseñados según estándares para que los protocolos envíen y reciban mensajes entre dispositivos.
• Ethernet es el protocolo de comunicación más común.

Ethernet

• Las empresas de cable Ethernet mejoran continuamente sus productos.
• Se han logrado mayores velocidades mediante la mejora de cables y tarjetas de interfaz.
• Ello ha creado la necesidad de categorías que definan el equipo con el que se pueden utilizar.
• Las categorías tienen grados de mejora indicados con letras como Cat 5, Cat 5e, Cat 6 y Cat 6a.
• Los cables Ethernet transportan pulsos de voltaje (1 es voltaje, 0 es sin voltaje) a través de una sola frecuencia en una transmisión en banda base bidireccional que permite el envío y recepción de datos por un solo cable.
• Las capacidades se indican en las categorías de cables; por ejemplo, 1000BASE-T indica 1000 Mb/s en una señal de banda base a través de cables de par trenzado (TP).

Categorías de cables: Cat 5, Cat 5e, Cat 6 y Cat 6a

• Cat 5, Cat 5e, Cat 6 y Cat 6a son los grados de cableado estándar más comunes.
• Son adecuados para redes 10BASE-T y Fast Ethernet, y pueden utilizarse para redes Gigabit Ethernet si superan las pruebas de cumplimiento.
• Cat 6, Cat 6a, Cat 7 y Cat 8 pueden admitir redes Ethernet 10GBASE-T (10 GB).
• Cat 8 es capaz de admitir 40GBASE-T (Ethernet de 40 Gb/s) en distancias más cortas que Cat 6 y Cat 7.

Usos del cableado TP

• Categoría 3: Ethernet 10BASE-T, hasta 10Mb/s, admite redes Token Ring de hasta 16 Mb/s.
• Categoría 5: 10BASE-T y 100BASE-T (Rápido Ethernet), hasta 100Mb/s, utiliza cables de calibre 24.
• Categoría 5e: 10BASE-T, 100BASE-T y 1000BASE-T (Gigabit Ethernet), hasta 1000Mb/s, Versión mejorada de categoría 5.
• Categoría 6: 10BASE-T, 100BASE-T y 1000BASE-T (Gigabit Ethernet), hasta 1000Mb/s (1Gb/s), utiliza calibre 22 o pares de cables de calibre 20 (ambos más gruesos que calibre 24).
• Categoría 6a: 10BASE-T, 100BASE-T, 1000BASE-T y 10GBASE-T (10Gb/s Ethernet), hasta 10 Gb/s, versión mejorada de Cat 6.
• El cable UTP es más difícil de instalar en espacios reducidos.
• El cable STP se usa cuando la interferencia electromagnética (EMI) impide el uso del cable UTP.
• Un cable STP incluye un blindaje metálico y un cable de tierra para protección contra interferencias, un cable UTP no.

UTP y STP

• Los cables UTP y STP se pueden comprar prefabricados o construirse utilizando cables y conectores a granel.
• Los cables Direct Burial son versiones de cables UTP y STP diseñados con protección en la cubierta exterior (cubierta CMX) para resistir el clima, la humedad e incluso la colocación en el agua.
• Estos cables tienen doble cubierta, gel impermeabilizante o cinta impermeabilizante que recubre los pares trenzados.
• Es preferible pasar el cable a través de un conducto eléctrico para mayor protección.
• Estos cables se utilizan para uso normal de Ethernet en exteriores con dispositivos IoT o sistemas de seguridad.

Estándares T568B (EIA-568B) y T568A (EIA-568A)

• El estándar de facto para cables Ethernet UTP es T568B o EIA-568B.
• El orden de los cables, de izquierda a derecha, mirando la parte superior del conector es: Pin 1: línea naranja/blanca, Pin 2: naranja, Pin 3: línea verde/blanca, Pin 4: azul, Pin 5: línea azul/blanca, Pin 6: verde, Pin 7: línea marrón/blanca, Pin 8: café
• El estándar T568A (EIA-568A) intercambia las posiciones de los cables naranja y verde utilizados en T568B.
• El orden de los cables, de izquierda a derecha, mirando la parte superior del conector es: Pin 1: línea verde/blanca, Pin 2: verde, Pin 3: línea naranja/blanca, Pin 4: azul, Pin 5: línea azul/blanca, Pin 6: naranja, Pin 7: línea cafe/blanca, Pin 8: café.

Fibra

• El cableado de fibra óptica transmite señales con luz, inmune a las interferencias eléctricas.
• Es más caro que el cobre y requiere experiencia para su instalación.
• Ofrece distancias más largas para grandes cantidades de datos y puede usarse en áreas con interferencias eléctricas.
• Se utiliza como columna vertebral entre redes debido al coste.

Tipos principales de fibra óptica

• Fibra monomodo: Núcleo delgado (8-10 micras), transporta un solo rayo de luz a largas distancias (60 km o más), utiliza un diodo láser como fuente de luz y es utilizado por compañías telefónicas y de televisión por cable.
• Fibra multimodo: Núcleo más grueso (62,5 micras), transporta múltiples rayos de luz a distancias cortas (hasta 10 km), utiliza una fuente de luz LED y es utilizado en redes de área local (LAN) y redes de área metropolitana (MAN).
• La fibra monomodo, con su núcleo más pequeño, transporta menos datos hasta 60 km (36 millas).
• La fibra multimodo transporta muchos más datos, pero sólo durante unos 10 km (6 millas).
• El cableado de fibra óptica se puede comprar prefabricado, pero para longitudes personalizadas, debe ser instalado por profesionales debido al riesgo de daño y al coste.
• Algunos adaptadores de red creados para servidores están diseñados para utilizar cable de fibra óptica.
• De lo contrario, los convertidores de medios se utilizan para interconectar cables de fibra óptica con cables convencionales.

Conectores de fibra óptica

• Subscriber connector (SC): Utiliza conectores cuadrados.
• Lucent connector (LC): Utiliza conectores cuadrados.
• Straight tip (ST): Utiliza conectores redondos.
• Estos conectores se pueden utilizar solos o en pares, según la implementación.

Coaxial

• El coaxial es el tipo de cableado de red más antiguo.
• Sus cables están rodeados por una malla de alambre como aislamiento.
• Los cables coaxiales no son populares para el uso en redes hoy en día porque deben tenderse directamente entre estaciones.
• Sin embargo, el cableado coaxial se utiliza para la TV por cable, Internet por cable y satélite, así como para cámaras CCTV.

Estándares de cable coaxial Ethernet de 10 Mb/s heredados

• El cableado coaxial crea una topología de bus donde todos los miembros de la red se agregan a la misma línea física de cable coaxial.
• Cada extremo debe tener una terminación que contenga las señales.
• Si falla alguna parte del bus, falla toda la red.
• El estándar más antiguo, 10BASE5, utiliza un cable coaxial grueso (RG-8) conectado a una NIC a través de un transceptor AUI que utiliza un "grifo vampiro".
• Este tipo de cable coaxial es conocido como Ethernet grueso.
• Thin Ethernet, también conocida como Thinnet, Cheapernet y 10BASE2 Ethernet, se utilizaba para redes Ethernet de bajo costo antes de la llegada del cable UTP.
• El cable coaxial utilizado con 10BASE2 se conoce como RG-58.
• Este tipo de cable coaxial se conecta a tarjetas de red a través de un conector en T que se monta en bayoneta en la parte posterior de la tarjeta de red mediante un conector BNC.
• Los brazos de la T se utilizan para conectar dos cables, cada uno a una computadora diferente en la red.
• Si la estación está al final de una red, se conecta una resistencia terminal a un brazo de la T para indicar el final.
• Si se quita una resistencia, la red falla.
• Si falla una estación de trabajo, la red falla.
• Algunas tarjetas Ethernet de 10 Mb/s son tarjetas combinadas que incluyen ambos tipos de conectores antiguos y, en algunos modelos, un conector RJ-45.

Cable coaxial RG-59 y RG-6

• RG-59: Se utiliza en instalaciones antiguas de TV por cable y TV satélite, así como en instalaciones de seguridad CCTV; utiliza una resistencia de 75 ohmios, un conductor central de calibre 22 (AWG) y un único blindaje exterior; diseñado para señales de hasta 50MHz.
• RG-6: Utiliza los mismos conectores que el RG-59 pero tiene un diámetro mayor con doble blindaje; se utiliza en TV/Internet por cable, TV/Internet por satélite, servicio de TV/Internet inalámbrico fijo y TV de circuito cerrado (seguridad); utiliza una resistencia de 75 ohmios, un conductor central de calibre 18 (AWG), que puede transportar una señal más lejos.
• RG-6 también está disponible en versiones de blindaje cuádruple y puede transportar señales de hasta 1,5 GHz, lo que lo hace mucho mejor para señales HDTV.
• Los conectores BNC se utilizan para cámaras CCTV y algunos tipos de proyectores de vídeo.
• Tipo F: Se utilizan para servicios de Internet y TV por cable, satélite y fijo inalámbrico, se pueden unir mediante compresión al cable coaxial.
• Los cables de alta calidad utilizan un conector roscado.
• Algunos cables con conector tipo F utilizan un conector a presión, que no es tan seguro y puede provocar una conexión de mala calidad.
• Un divisor de dos vías reduce la intensidad de la señal en un 50 por ciento (3,5 dB) en cada conexión; dividir la señal solo una vez no causa problemas con la señal.

Cables de vídeo

• Al seleccionar un monitor o proyector para usar con una tarjeta de video o un puerto integrado, es útil comprender las diferencias físicas y las características entre los diferentes tipos de conectores, como VGA, DVI, HDMI, DisplayPort, componente/RGB, BNC y S-video.

Tipos de conectores de vídeo

• VGA (Video Graphics Array): Estándar de visualización analógica
• DVI (Digital Visual Interface): Puerto de vídeo digital que utilizan muchas pantallas LED y LCD con una diagonal de 25 pulgadas o menos.
• HDMI (High-Definition Multimedia Interface): Admite audio y vídeo digital a través de un solo cable.
• DisplayPort: Interfaz digital para reemplazar DVI y VGA que puede conectar varias pantallas a través de un único conector.
• Componente/RGB, BNC, S-Video

VGA

• Video Graphics Array (VGA) es un estándar de visualización analógica.
• Es tecnología heredada, pero aún puede encontrarse en sistemas antiguos.
• Al variar los niveles de rojo, verde o azul por píxel, un puerto VGA y un monitor pueden mostrar una cantidad ilimitada de colores.
• Los límites de color se basan en la memoria de la tarjeta de video y la resolución.
• La resolución base de VGA es 640×480.
• Super VGA (SVGA) es una versión mejorada que se refiere a una resolución VGA de 800×600.
• Una tarjeta VGA diseñada para usarse con un monitor analógico utiliza un conector hembra DB15F de 15 pines, que se conecta al conector macho DB15M del cable del monitor.

HDMI

• Las tarjetas de video y los sistemas con video integrado diseñados para uso de cine en casa admiten un estándar conocido como Interfaz multimedia de alta definición (HDMI).
• HDMI tiene la capacidad de admitir audio y video digital a través de un solo cable, se encuentra en televisiones de alta definición, hardware de cine en casa, reproductores de Blu-ray y DVD, computadoras portátiles y de escritorio recientes con Windows o Linux; todas las versiones de HDMI admiten HDCP y gestión de derechos digitales (DRM) para protección de derechos de autor.
• La versión 2.1a admite resoluciones de video y frecuencias de actualización que incluyen 8K60 y 4K120, así como resoluciones de hasta 10K.
• El puerto HDMI más común es el tipo A, con 19 pines y se utiliza para alcanzar resoluciones de 1920x1080 (1080p o 1080i).

Mini HDMI

• HDMI 1.3 y posteriores definen un conector mini-HDMI (Tipo C), más pequeño que el enchufe tipo A, con la misma configuración de 19 pines.
• HDMI 1.4 define un conector micro-HDMI (Tipo D), configuración de 19 pines en un conector del tamaño de un conector micro USB.
• El hardware HDMI utiliza conectores similares y los cables varían hasta 40 pies, pero los de cobre de mayor calidad pueden ser más largos.

DisplayPort

• DisplayPort fue diseñado por la VESA como una interfaz digital libre de regalías para reemplazar DVI y VGA, con rendimiento similar a HDMI.
• A diferencia de HDMI o DVI, que solo pueden conectar una pantalla, DisplayPort permite conectar varias pantallas a través de un único conector.
• Utiliza la transmisión de paquetes, similar a Ethernet y USB, cada paquete tiene el reloj incorporado (DVI y HDMI usan una señal de reloj separada).
• Los conectores DisplayPort no son compatibles con USB, DVI o HDMI; sin embargo, los dispositivos que admiten la tecnología DisplayPort (DisplayPort++) son capaces de enviar señales HDMI o DVI con un adaptador adecuado.
• Ofrece una distancia máxima de transmisión de 3 m con cable pasivo y, en teoría, hasta 33 m sobre cable activo.

Características del DisplayPort

• Un conector tiene 20 pines, los pines 19 y 20 se utilizan para alimentación de 3,3 V y 500 mA en cables activos.
• El cable mini-DisplayPort también utiliza un conector de 20 pines.
• Los cables DisplayPort pueden tener hasta 15 m de largo, pero la calidad disminuye con la longitud.
• DisplayPort 1.1: Velocidad máxima de transferencia de datos de 8,64 Gb/s.
• DisplayPort 1.2: Velocidad máxima de transferencia de datos de 17,28 Gb/s, introduce conector mini-DisplayPort y soporte para 3D.
• DisplayPort 1.3: Velocidad máxima de transferencia de datos de 32,4 Gb/s, compatible con pantallas UHD 4K, 5K y 8K.
• DisplayPort 1.4: Velocidad máxima de transferencia de datos de 32,4 Gb/s, introduce la compatibilidad con Display Stream Compression (DSC) 1.2.
• DisplayPort 2.0: Velocidad máxima de transferencia de datos de 80 Gb/s, soporte para resoluciones superiores a 8K, configuraciones mejoradas para múltiples pantallas y 4K y más para realidad virtual.
• La interfaz de E/S digital Thunderbolt es compatible con versiones anteriores de mini-DisplayPort, por lo que puede conectar pantallas mini-DisplayPort a un conector Thunderbolt o mini-DisplayPort.

DVI

• El puerto de interfaz visual digital (DVI) es un puerto de vídeo digital que utilizan muchas pantallas LED y LCD con una diagonal de 25 pulgadas o menos.
• El DVI-D sólo admite señales digitales y se encuentra en pantallas LCD digitales.
• La mayoría de estas pantallas también admiten señales de vídeo analógicas a través de puertos VGA independientes.

Cables periféricos

• Los cables están diseñados para las tareas específicas que deben realizar, pero el creciente número de tipos de cables puede convertirse en una carga.
• El diseño de cables que realicen más funciones, como la carga de baterías y la transferencia de datos, es una opción que los usuarios valoran.

Thunderbolt

• Es una interfaz de alta velocidad capaz de admitir unidades de disco duro, SSD, televisores HD con resolución de hasta 4K y otros tipos de dispositivos de E/S.
• Incluye PCIe y señales DisplayPort en una interfaz compacta que funciona de 2 a 8 veces más rápido que USB 3.0 y de 2 a 4 veces más rápido que USB 3.1 Gen 2, se introdujo en 2011.
• Fue adoptado inicialmente por Apple, que lo utiliza en las líneas de productos MacBook recientes y actuales.
• También está disponible en algunas placas base de escritorio de alta gama con conjuntos de chips Intel.
• Viene en tres versiones que utilizan dos tipos de puertos: Thunderbolt 1 y 2 utilizan el mismo puerto físico que mini-DisplayPort.
• Thunderbolt 3 utiliza el mismo conector físico que el USB Tipo C, soporta hasta seis dispositivos Thunderbolt por puerto y conexión en cadena.

Versiones de Thunderbolt

• Algunos proveedores envían cables ópticos en longitudes de hasta 30 m.
• Debido al gran ancho de banda, se puede conectar a bases que cuentan con múltiples tipos de puertos como puertos USB 3.0, HDMI, Gigabit Ethernet y conectores de audio para auriculares y micrófono.

USB

• Reemplazaron a los puertos de teclado y mouse PS/2 (mini-DIN) en los sistemas más recientes, utilizables para impresoras, almacenamiento masivo y otros dispositivos, la mayoría de los dispositivos móviles, consolas, dispositivos de red, automóviles, televisores inteligentes y otros dispositivos electrónicos también utilizan algún tipo de puerto USB, lo que hace que el USB sea verdaderamente universal.
• Los sistemas más recientes tienen al menos 8 puertos USB y muchos sistemas admiten hasta 10 o más puertos montados en la parte delantera y trasera
• Las computadoras portátiles suelen tener tres o cuatro puertos USB, Windows y Android generalmente tienen al menos un puerto USB o USB-On-the-Go.
• Los puertos USB envían y reciben datos digitalmente.

USB-C

• El tradicional USB Tipo A (USB-A) ha sido el conector USB estándar durante años.
• El USB Tipo C (USB-C) es ahora el estándar de la industria para transmitir energía y datos, es más fácil de conectar (reversible, sin lados arriba ni abajo del enchufe) y el adaptador adecuado permite la compatibilidad con versiones anteriores de USB 2.0.
• El estándar USB-C se refiere al tipo de conector del cable, no a la velocidad de transferencia de datos del cable y puede manejar cualquier velocidad, desde USB-2 hasta USB-3.2.

USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1, USB 3.2 y USB4

• USB 2.0 (alta velocidad)
• USB 3.0 (SuperSpeed), también conocido como USB 3.1 Generación 1
• USB 3.1 (SuperSpeed+), también conocido como 3.1 Generación 2
• USB 3.2 Gen 2x2 (SuperSpeed+), clasificado a 20 Gb/s
• La industria utiliza el término USB de alta velocidad para USB 2.0, SuperSpeed USB para USB 3.0 y SuperSpeed+ USB para USB 3.1 Gen 2.
• Se pueden intercambiar en caliente (se pueden conectar y desconectar sin apagar el sistema)
• Algunas placas base tienen conectores de cable USB, que pueden habilitar puertos USB adicionales en la parte posterior o frontal de la computadora.
• Debido al modo en que las placas base implementan los cables de cabecera, el cable de cabecera puede usar conectores separados para cada señal en lugar del conector único más común.
• Con cualquier versión de USB, un puerto USB en una tarjeta o placa base puede manejar hasta 127 dispositivos mediante concentradores multipuerto y concentradores.

Concentradores USB

• Los concentradores USB se utilizan para conectar varios dispositivos a un puerto, distribuír señales y energía con dos tipos: alimentados por bus y autoalimentados.
• Alimentado por bus: Integrados en otros dispositivos o independientes, utilizan diferentes cantidades de energía, proporciona no más de 100 miliamperios (mA) a cada dispositivo.
• Autoalimentado: Tiene su propia fuente de energía, proporciona hasta 500 mA de energía a ada dispositivo para dispositivos USB 1.1 o USB 2.0.
• Los concentradores autoalimentados proporcionan hasta 900 mA o hasta 5A para dispositivos USB 3.0/3.1/3.2 y USB4, respectivamente; son compatibles con versiones anteriores.
• Se pueden utilizar tarjetas complementarias para proporcionar puertos USB adicionales, permiten brindar soporte para estándares más recientes.
• Las tarjetas para puertos USB 1.1 o USB 2.0 se conectan a ranuras PCI, CardBus o ExpressCard; las tarjetas USB 3.0 se conectan a ranuras PCIe x1 o más anchas, y ranuras ExpressCard en computadoras portátiles.

USB 3.2

• USB 3.2 Gen 1 es el nuevo nombre para USB 3.0 y USB 3.1; USB 3.1 Gen 1 y USB 3.0 son el mismo estándar, pero los proveedores continúan usando el nombre USB 3.0 original.
• USB 3.2 Gen 2 tiene nuevas funciones de USB 3.1 y funciona a velocidades de hasta 10 Gb/s (2 veces la velocidad de USB 3.0/USB 3.1 Gen 1), es compatible con versiones anteriores.
• Tanto USB 3.2 Gen 1 como Gen 2 utilizan los mismos cables y conectores que USB 3.0, algunos puertos USB 3.2 Gen 2 admiten el conector reversible.
• Algunos sistemas incluyen un puerto USB 3.1 tipo C y un puerto USB 3.1 Gen 2 tipo A estándar y el USB 3.2 Gen 2x2 sólo está disponible en USB Tipo C conector.
• Otros estándares USB, como USB Power Delivery y USB Battery Charging, aprovechan otras funciones del puerto USB tipo C.

USB4

• Se introdujo en 2019 y tiene dos versiones, USB4 2x2 y USB4 3x2.
• USB4 2x2 tiene una velocidad máxima de transferencia de datos de 20 Gb/s
• USB4 3x2 tiene una velocidad máxima de transferencia de datos de 40 Gb/s.
• Ambas versiones están disponibles únicamente en conectores USB Tipo C.

Adaptadores USB

• Los kits de adaptadores de cable USB permiten utilizar un solo cable con puntas reemplazables para las siguientes tareas:
• Tipo A macho a hembra, para extender un cable corto.
• Conectores tipo A hembra a tipo B, para permitir que un solo cable con múltiples puntas adaptadoras funcione con varios tipos de periféricos
• Tipo A hembra a USB-On-the-Go, para usar con tabletas o teléfonos inteligentes
• USB a Ethernet, para permitir que un dispositivo sin un puerto Ethernet se conecte a una red cableada.

Cables periféricos: serie

• En el pasado, un dispositivo conectado a una computadora mediante un cable serie se conectaba a un puerto serie.
• Serial significa que los bits de datos fluyen en línea, uno tras otro, a través del cable.
• Se diseñaron para la comunicación por módem telefónico, pero también se utilizaron para otros dispositivos, como teclados, mouse y otros dispositivos periféricos.
• Los puertos serie cumplían con el estándar RS-232.
• Las impresoras eran los dispositivos más comunes, pero ahora la mayoría de las impresoras se conectan con cables USB o Ethernet en redes.
• Los cables USB han reemplazado a los cables serie, pero aún es posible utilizar un adaptador de USB a serie para equipos más antiguos.

Cables de disco duro

• Diseñados para transportar datos hacia y desde la placa base.
• Los diseños cambiaron a medida que aumentaron las velocidades de datos.

Cables SATA

• En el pasado, los discos duros se conectaban con cables ATA; tenían una apariencia de cinta, con múltiples cables.
• Los Serial Advanced Technology Attachment (SATA) son cables seriales de alta velocidad, se utilizan dentro de las cajas de las computadoras y ofrecen alta velocidad y un mejor flujo de aire dentro de la caja.
• Los cables SATA externos (eSATA) permiten montar unidades externas a la misma velocidad de datos y tienen un mejor blindaje.
• Los cables eSATA tienen un conector diferente a los cables SATA más delgados para evitar que se usen fuera de la caja.

Cable IDE

• El cable Integrated Drive Electronics (IDE) es un tipo de cable estándar para conectar dispositivos a una placa base.
• Los discos duros más antiguos tienen conectores IDE y requieren un cable IDE.
• Las unidades de almacenamiento SATA y SSD son más comunes, pero debería poder reconocer un disco duro IDE y un conector IDE en una placa base para saber si necesita un cable IDE.
• Un cable IDE suele tener tres conectores: uno para la placa base que se divide en dos conectores, permitiendo conectar dos discos duros a una placa base con un solo cable.
• Para reparar una computadora antigua con conectores IDE, pero con una unidad SATA, se puede utilizar un adaptador SATA a IDE.

SCSI

• Los cables SCSI (Small Computer System Interface) han sido reemplazados por SATA dentro de las computadoras.
• La mayoría de las placas base fueron diseñadas para conexiones SATA e IDE, pero como SCSI es menos común, requiere una tarjeta de expansión.
• Un sistema de unidades SCSI puede conectar en cadena hasta 7 (o, a veces, 15) unidades, en comparación con las 2 unidades de un conector IDE.
• Las unidades SCSI eran más rápidas, pero no son más rápidas que SATA y SSD; SCSI era más caro y complicado de configurar.