Cable de conexión vs cable Ethernet: ¿igual o diferente?

Según datos históricos, casi el 85 % de los problemas de conexión intermitente en una red se originan directamente en una falla relacionada con el cableado en la capa física y son de los primeros elementos que se deben revisar durante la resolución de problemas de la capa física (capa 1) en un problema de conexión intermitente. Cuando hay algún tipo de pérdida de paquetes en redes de 10G o las aplicaciones de videoconferencia experimentan almacenamiento en búfer durante períodos de uso intensivo, el personal de TI a menudo ajusta la configuración del switch o las reglas del firewall antes de revisar el cableado básico dentro de la red. Según los estándares TIA-568, la principal fuente de estos problemas de pérdida de paquetes y retardo de video se produce principalmente por el intercambio incorrecto de latiguillos y cables horizontales de núcleo sólido. Si bien ambos tipos de cables utilizan el mismo tipo de conectores RJ-45 , es fácil que alguien extraiga por error el tipo de cable incorrecto de un cajón de cables de repuesto.

Los cables de conexión solo deben usarse para conexiones cortas y flexibles, como conectar equipos de un rack a un panel de conexiones o tender cables a una estación de trabajo, donde la longitud del cable suele ser de solo unos pocos pies. Los cables horizontales de núcleo sólido se utilizan normalmente para tendidos de cable permanentes más largos que atraviesan paredes y pisos. Si bien ambos tipos de cables parecen iguales, es importante recordar que usar un tipo de cable a una distancia mayor a su longitud nominal resultará en diferencias significativas en la calidad y el rendimiento de ambos tipos de cables. La instalación de ambos tipos de cables está regulada por las normas TIA-568.

¿Es un cable de conexión lo mismo que un cable Ethernet?

En el escritorio: El momento de la duda

Mientras organizas montones de cables enredados en tu escritorio todos los días, ocasionalmente encontrarás un cable de conexión que encaja perfectamente en el puerto del switch. Los cables de conexión y los cables Ethernet son muy similares a simple vista, por lo que es muy fácil confundirlos cuando buscas algo cerca. El tipo de conductor utilizado en cada cable determina el rendimiento de la señal de datos a largas distancias. Las marcas en la cubierta son una excelente manera de identificar el tipo de cable de conexión que has seleccionado. Busca en la cubierta las indicaciones como "Cat6 Stranded" y ANSI/TIA-568, que indican que el cable está diseñado para soportar flexiones repetidas durante su uso en racks o paneles de conexión.

Los latiguillos trenzados constan de múltiples hilos finos de cobre trenzados para mayor flexibilidad. En cambio, los cables Ethernet sólidos cuentan con un solo conductor sólido, lo que proporciona un rendimiento eléctrico superior a larga distancia, pero carece de flexibilidad. Para determinar la calidad de los conductores internos del cable, pele una pequeña sección del conductor en un extremo del cable. La norma TIA-568 limita la longitud total de los latiguillos en un canal de 100 metros a 10 metros.

Material, longitud y etiqueta en acción

Si observa que los conductores de cobre pelados tienen el mismo color en toda su longitud, están hechos de cobre puro y proporcionarán conexiones de baja resistencia para su montaje en racks de conmutadores. Sin embargo, si ve un cable de aluminio plateado debajo del revestimiento de cobre, tiene en sus manos un cable CCA (aluminio revestido de cobre), que tendrá entre un 55 % y un 60 % más de resistencia que el cobre puro y se sobrecalentará rápidamente al someterse a cargas pesadas, además de no ser compatible con Power over Ethernet (PoE) de forma consistente. Los cables Ethernet marcados como "Sólido" están diseñados específicamente para cubrir grandes distancias, como de un extremo a otro de una habitación, utilizando un único cable grueso capaz de transmitir la señal a mayor distancia, pero que no puede someterse a dobleces o curvas pronunciadas. Los latiguillos multifilares están diseñados para funcionar en un entorno flexible, como detrás de un escritorio, pero la distorsión aumenta mucho más rápido una vez que se empieza a extender el alcance del latiguillo multifilar más allá de su diseño.

Los cables multifilares ofrecen flexibilidad para enlaces cortos de menos de 1 metro, como las conexiones entre conmutadores y enrutadores, sin incidentes. Los cables de núcleo sólido de grado industrial admiten largas distancias de distribución con un equilibrio entre longitud, torsión y calidad del cobre; sin embargo, los cables a base de aleación pueden degradar las señales Ethernet de 10 Gigabit.

Lista de verificación visual rápida

Para evitar horas de resolución de problemas después de conectarse a varios conmutadores, es una buena idea dedicar un minuto a realizar algunas comprobaciones simples siguiendo estas pautas:

• Lea la clasificación Cat y la información trenzada/sólida impresa en el costado de la cubierta; el tipo de conductor utilizado determinará qué aplicación es mejor para ese tipo de cable.
• Realice una prueba de raspado en una sección del extremo pequeño; el cobre puro mostrará su color verdadero, mientras que el CCA mostrará signos de tener un revestimiento de plata, lo que indica que es probable que el cable falle.
• Adapte los cables a las distancias requeridas; los cables trenzados se pueden utilizar para tramos de hasta 10 metros, mientras que los cables sólidos son para tramos fijos, normalmente de más de 10 metros.
• Confirme los conectores que está utilizando; LC/SC se utilizan para fibra, mientras que RJ45 se utilizan para cobre.

Los cables de conexión trenzados de cobre puro (24/26 AWG) pueden funcionar bien en las condiciones adecuadas; sin embargo, al probarlos con equipos reales, revelan sus limitaciones de 10G. Esta guía técnica muestra cómo leer correctamente las etiquetas de los cables, verificar la calidad de los conductores y realizar pruebas sencillas para identificar la compatibilidad entre ellos, todo ello sin necesidad de invertir en cables o equipos costosos. En el caso de un cable Cat6A, la longitud máxima permitida para un canal Cat6A es de 100 metros, y dicho canal puede contener hasta 10 metros de cable de conexión trenzado en cada extremo, siempre que los cables de conexión trenzados estén fabricados con cobre puro de 26 AWG o 24 AWG. Las pruebas estandarizadas garantizan la máxima disponibilidad de la red.

¿Por qué falla el parche Ethernet de cobre a más de 7 metros en 10G?

Una configuración de 10G alcanza su límite

Cuando las empresas de diseño extienden sus entornos de Almacenamiento Conectado a Red (NAS) o SAN más de dos metros utilizando cables de conexión de cobre, a menudo no consideran qué le sucederá a su sistema por la mañana, especialmente cuando desplazan los cables un poco más de lo habitual. La causa más común de estas interrupciones es el aumento de la resistencia debido al uso de múltiples hilos pequeños de cobre, conocidos como cable trenzado, lo que resulta en una mayor pérdida de inserción y distorsión por pérdida de retorno, lo que provoca una degradación de la relación señal-ruido (SNR), lo que desencadena retransmisiones en la capa TCP. Los tramos cortos de cable de cobre, de menos de tres metros, pueden disipar sin problemas el calor adicional generado por tramos más largos. Sin embargo, los tramos largos de cable de cobre, de más de tres metros, especialmente con conectores de mala calidad o engarzados o conductores CCA (aluminio revestido de cobre), generan ruido que interfiere con la capacidad de enviar paquetes. Esto provoca múltiples intentos de reenvío, que las redes 1G enmascaran, pero las redes 10G expondrán cuando el sistema tenga mucho tráfico.

Los resultados de una encuesta han demostrado que entre el 70 % y el 85 % de los latiguillos trenzados económicos no cumplen con las especificaciones de rendimiento de la TIA (Asociación de la Industria de las Telecomunicaciones), lo que provoca fluctuaciones en la señal de VoIP (Voz sobre Protocolo de Internet) o retrasos en las consultas a bases de datos. A continuación, se presentan algunas de las métricas clave obtenidas mediante pruebas de Fluke en varias pruebas Cat5e que indican una zona de precaución:

Esta disminución del rendimiento afecta principalmente a los cables sin blindaje (UTP) o CCA de baja calidad. Los latiguillos S/FTP Cat6A certificados pueden mantener la integridad hasta 10 metros.

Leyendo los números detrás de la desaceleración

Según los patrones de comprobación de cables de Fluke, el rendimiento de los cables parece ser bueno en la zona verde (bueno) por debajo de los 3 metros, amarillo (advertencia) entre 3 y 5 metros y rojo (deficiente) entre 7 y 10 metros. La fluctuación y las pérdidas de VoIP superan el 30 % cuando tienen engarces o conectores CCA defectuosos, no solo debido a la distancia. Los cables trenzados crean un patrón de distribución desigual de la electricidad a través de los hilos. Esto genera diferentes niveles de resistencia, lo que dificulta la visión de los datos digitales. Un correo electrónico enviado a través de un cable de conexión trenzado se verá bien, pero si intenta usarlo para transmitir una sesión de colaboración en vivo, la sesión se verá afectada significativamente. Con una capacidad de 10 Gig de hasta 500 megahercios de frecuencia, si el cable está ligeramente torcido, cualquier holgura aumentará la cantidad de diafonía de extremo cercano (NEXT) causada por una señal interferente en un par de cables cerca del conector de otro par de cables, lo que hace que las interrupciones del video empeoren.

Por qué el blindaje y los trucos no lo salvan

El blindaje de lámina puede prevenir la mayoría, si no todas, las interferencias externas a las señales internas, pero no reduce las pérdidas de señal interna en el punto de terminación ni la resistencia acumulada del conductor y el tendido de cable por metro. Casi todos los fabricantes de latiguillos trenzados Cat6A tienen la capacidad de alcanzar 10 metros dentro de un canal de 100 metros según las especificaciones TIA-568, siempre que el latiguillo cumpla completamente con dichas especificaciones. Existen innumerables maneras en que las empresas pierden dinero debido a los milisegundos adicionales que se producen debido a este problema. Por ejemplo, los inventarios de almacén suelen duplicar o más el tiempo de sincronización. Los diagnósticos, exploraciones, etc., de un centro médico suelen tardar el doble o más en cargarse cuando se utilizan latiguillos trenzados para conectar sus sistemas. Los bucles de latiguillos que se encuentran en los racks de servidores suelen ser los primeros elementos que se localizan y examinan para determinar si existe un problema subyacente.

El cable de conexión de fibra óptica triunfa donde el Ethernet de cobre no puede

El cambio de rumbo de Tsuen Wan

Tras meses de conectividad intermitente debido a cables de cobre defectuosos en edificios de oficinas que, por lo demás, eran funcionales y concurridos, los equipos cambiaron a cables de conexión de fibra óptica y, en cuestión de horas, recuperaron un rendimiento de 100G completamente funcional. Los sistemas de fibra óptica no transportan electricidad durante la transmisión. Por lo tanto, no se ven afectados por interferencias eléctricas, lo que permite establecer enlaces estables.

¿Por qué la fibra se mueve donde el cobre se ahoga?

El núcleo de vidrio de un cable de conexión de fibra óptica transmite luz en lugar de electricidad. Por lo tanto, no existe diafonía electromagnética entre dos cables de fibra óptica cercanos dentro del rack. Por lo tanto, los racks que contienen cables de cobre deben tener mayor espacio entre ellos para evitar interferencias, lo que resulta en un mayor flujo de aire y mayor facilidad de mantenimiento. Los cables de fibra óptica transmiten luz y son completamente inmunes a las interferencias electromagnéticas (EMI) y de radiofrecuencia (RFI). Sin embargo, pruebas de laboratorio han demostrado que las pérdidas en el cobre suelen ser de 10 metros, mientras que las fibras mantienen una señal nítida a distancias de hasta 300 metros. Reemplazar las líneas troncales de telecomunicaciones tradicionales con cables de conexión de fibra puede ahorrar hasta un 50 % del tiempo y el esfuerzo asociados con la implementación inicial del servicio y hasta un 80 % de la cantidad de incidencias.

El inmueble del rack

Cuando el espacio es valioso, es fundamental minimizar el espacio utilizado para la configuración y documentación de racks y equipos. En cuanto a la circulación del aire y el peso, el uso de fibra óptica permite una mejor circulación del aire entre los equipos y reduce las restricciones generales de peso del rack. Un solo técnico puede redireccionar rápida y fácilmente un panel dentro del equipo y reconfigurar por completo la distribución de la sala de red.

¿Por qué el dúplex es más importante que el costo en los cables de conexión de fibra óptica?

La fibra simplex requiere dos hilos separados para la comunicación bidireccional, mientras que la fibra LC dúplex simplifica la conectividad en entornos SFP+ de 10G a 100G . Además, el estándar OM4 para cables multimodo de 50/125 μm crea una ruta estable para las señales, incluso durante los períodos de mayor tráfico.

Compatibilidad de ranuras: El guardián oculto

Los puertos RJ45 solo admiten datos de cobre. Los puertos SFP deben contener un módulo óptico para aceptar datos de cualquier fuente; por lo tanto, si conecta un cable de cobre al puerto SFP, este permanecerá inactivo (no transmitirá datos). La conectividad de cobre en los puertos SFP requiere transceptores SFP+ 10GBASE-T. Si utiliza el mismo modelo de transceptor con una fibra OM4 dúplex, puede aumentar significativamente el rendimiento de la noche a la mañana, según las estadísticas de implementación. Según los expertos del sector, la compatibilidad compensa con creces el coste inicial de desarrollar una marca heredada. La siguiente tabla ilustra las diferencias entre los cables de conexión Ethernet de cobre y los de fibra óptica:

Calculando el costo real y el retorno

El cobre puede parecer más económico al principio, pero a medida que se necesita más espacio y para poder refrigerarlo, esos mayores costos se verán compensados ​​por el valor de la fibra. Además de permitir el uso de bandejas más pequeñas, la fibra facilita las reparaciones y consume menos energía que el cobre, lo que se traduce en ganancias mucho mayores a largo plazo. Las empresas que utilizan OM4 dúplex han reportado el doble de respuestas a preguntas, copias de seguridad completadas horas antes de lo previsto y no han experimentado tiempos de inactividad imprevistos, lo que ha permitido obtener un retorno de la inversión en el primer trimestre. Adaptar el equipo a sus necesidades es fundamental; los siguientes pasos de prueba le ayudarán a encontrar el equipo que ofrezca el mejor rendimiento.

Cómo probar y actualizar: ¿Es un cable de conexión lo mismo que un cable Ethernet?

Paso 1: Mida antes de reemplazar

Sin duda, debe medir todo antes de realizar cualquier cambio de hardware o intentar cualquier reparación. El primer tipo de medición que debe realizarse es una medición iPerf3 de servidor a cliente para evaluar la fluctuación de fase y la pérdida de paquetes en cada una de las conexiones entre los dos dispositivos. Debe crear un documento con todos los resultados de las pruebas iPerf3. Si la pérdida de paquetes supera el 1 %, esto indica posibles problemas con el cableado utilizado. Si las llamadas se entrecortan o se cortan, debe inspeccionar detenidamente los conectores en ambos extremos de la conexión para detectar cualquier enredo o conexión defectuosa del cable. Los cables Cat6A deben terminarse con conectores RJ45 blindados. Todo el canal, incluido el panel de conexión, debe estar conectado a tierra para disipar el ruido. Se requieren transceptores QSFP/SFP para usar con cables de fibra OM4 dúplex.

Paso 2: Haga coincidir el cable y el equipo

Dado que los puertos con etiqueta SFP solo aceptan fibra, utilice únicamente cables de conexión de fibra. En cuanto disponga de los transceptores y cables de conexión de fibra correctos, compruebe la conectividad de la conexión. Como norma, no utilice cables de cobre Cat6A con longitudes superiores a 10 metros en presupuestos de canal de 10G; en entornos ruidosos, utilice fibra. Una de las principales razones por las que se enviaron tantas notificaciones de problemas a las fábricas fue el cambio en la segregación de zonas entre la fibra troncal y la conexión. Mantenga registros detallados de los cables de conexión de fibra y transceptores pedidos y recibidos para garantizar que se utilice el equipo adecuado.

Paso 3: Ejecutar y volver a verificar

Después de realizar cualquier cambio en los cables de conexión o transceptores, debe volver a ejecutar la prueba iPerf3 de servidor a cliente para garantizar que las velocidades de envío y recepción sigan coincidiendo y presenten una fluctuación de fase baja. También debe documentar los resultados de referencia de la prueba iPerf3 antes de escalar. Siempre limpie a fondo los extremos de la fibra; la suciedad en la interfaz del conector destruye la señal más rápido que cualquier desgaste mecánico. Una lectura constante durante la noche indicará que la señal ha vuelto a su rango de referencia. El proceso sistemático de prueba, coincidencia y verificación permitirá seguir produciendo un rendimiento del dispositivo lo más fiable y predecible posible.

Guía de calibre AWG para la confiabilidad de PoE

La alimentación se suministra mediante marcas AWG; por ejemplo, un cable de 24 AWG admite PoE de 90 W tanto para puntos de acceso como para cámaras gracias a su baja resistencia. Por el contrario, un cable de 28 AWG, más fino, limita la corriente por debajo de 1.4 A, lo que provoca una acumulación excesiva de calor en los mazos de cables, incumpliendo así los márgenes de seguridad de la norma IEEE 802.3bt. Se recomienda verificar los calibres de 24 AWG a 26 AWG observando la impresión de la cubierta, ya que se sabe que reducen la incidencia de fallos intermitentes en al menos un 80 %, según varios estudios de Fluke. Un cable de 28 AWG con mazos profesionales utilizado con PoE Tipo 4 de 90 W se calentará rápidamente y provocará el ablandamiento de la cubierta o la pérdida de señal debido a los 24 cables de ese mazo. Los calibres más gruesos evitan que esto ocurra y mantienen todo dentro de los límites de seguridad. Utilice el siguiente decodificador de código de cubierta para obtener ayuda:

Tipos de blindaje para entornos ruidosos

Si bien el cable UTP ofrece suficiente capacidad para oficinas con bajo ruido ambiental, está limitado por la interferencia electromagnética (EMI) excesiva generada por motores eléctricos y no funcionará correctamente en presencia de estos dispositivos. Por lo tanto, utilice láminas F/UTP para entornos con EMI normal, mientras que los blindajes trenzados U/FTP proporcionarán la máxima protección en entornos con EMI extrema. Al seleccionar el producto adecuado según las condiciones físicas de su instalación, puede reducir la incidencia de ralentizaciones inexplicables en aproximadamente un 60 %. En el caso de los cables FTP/STP, es necesario conectar ambos extremos del cable de drenaje a tierra a través del panel de conexión blindado y el chasis del equipo donde se conectan los cables en el centro de datos para proporcionar una conexión equipotencial completa por separado en todos los puntos EMI de alta frecuencia. Si no se conectan ambos extremos, puede haber tensión potencial en el cable, lo que podría provocar un blindaje incompleto y, por lo tanto, la falta de protección contra EMI.

Densidad de torsión y prevención de diafonía

Para reducir la diafonía entre pares, es necesario mantener una densidad uniforme de hilos trenzados a lo largo del cable y en su terminación. Se sabe que los diseños de trenzado flexible permiten interferencias externas que degradan significativamente el rendimiento de la señal 10G.

Pruebas de enlaces permanentes vs. pruebas de canales

Las pruebas de enlace permanente abarcan todos los tendidos de cableado en la pared; la prueba de canal incluye el uso de latiguillos para proporcionar una distancia total de 100 metros. Históricamente, los latiguillos han sido la causa de la mayoría de las fallas. Por lo tanto, es fundamental realizar pruebas exhaustivas de canales completos (incluidos todos los engarces) para garantizar resultados precisos. Los administradores pueden mantener los máximos niveles de rendimiento durante muchos años mediante el establecimiento rutinario de pruebas de referencia iPerf3. Estas pruebas de referencia proporcionan información sobre cualquier degradación de un canal desde su prueba inicial. Si un aumento en el valor de jitter indica un aumento en la frecuencia de los cambios de latiguillos, estos deben reemplazarse antes de posibles interrupciones.

Estructura física sólida vs. estructura varada

Construcciones físicas comparadas:

Comprobación de seguridad de materiales: detección de falsificaciones de CCA

Al combinar y verificar la información, queda claro que el CCA aparece constantemente como el culpable. Dado que los extremos raspados del CCA (donde se encuentra el revestimiento de cobre) presentan la mayor resistencia (un 55-60 % peor), el CCA se sobrecalienta tanto en las pruebas de carga como en la alimentación por Ethernet (POE), y no supera la prueba TIA. Si bien el cobre sólido conserva su color y funciona correctamente bajo carga sin problemas, se recomienda desechar cualquier CCA inmediatamente al encontrarlo. Debido a los estándares de confiabilidad de la industria, los cables de conexión trenzados de fábrica superan el rendimiento de los cables de conexión de cable sólido engarzados en sitio, lo que provoca un aumento en los fallos de contacto de 10 Gigabits debido a su estructura rígida.

En conclusión, una correcta conexión de los cables evitará problemas de red. El cable Ethernet de cobre sólido puro debe utilizarse siempre para tramos largos; los latiguillos trenzados, fabricados con conductores de cobre trenzado puro, solo deben utilizarse para saltos cortos de menos de 5 metros (15 pies) en racks o escritorios. Cualquier cable identificado como CCA o con una marca de plata debe desecharse inmediatamente. El primer paso debe ser revisar la cubierta y los conductores para verificar el producto, seguido de pruebas iPerf3 antes y después de cualquier intercambio para identificar fluctuaciones o anomalías durante el proceso de prueba. Según los estándares TIA, la longitud total del latiguillo no debe superar los 10 metros dentro del canal. Sin embargo, la calidad de los cables aumentará significativamente la pérdida de inserción en longitudes superiores a 7 metros. La alimentación a través de Ethernet (POE) requiere cable de 24 AWG dentro del mazo para evitar caídas de temperatura excesivas. Los cables blindados deben diseñarse con cables de drenaje conectados al panel de tierra en cada ubicación del centro de datos para proporcionar una protección EMI óptima a altas velocidades. Tanto los sitios de prueba de fábrica como los de oficina/fábrica que reducen los tickets a la mitad o al doble de velocidad brindan una motivación diaria para continuar siguiendo la lista de verificación de 30 segundos: leer, raspar, comparar, probar.

Fuentes de referencia

1. ANSI/TIA-568 – Wikipedia – Estándar básico para cableado estructurado, que define longitudes de cables de conexión de hasta 10 m en canales de 100 m y especificaciones de cableado horizontal.​
2. Cables Ethernet CCA vs. Cables Ethernet de cobre sólido – Detalla los riesgos de CCA, como una resistencia un 55 % mayor, fallas de PoE, riesgos de incendio e incumplimiento de la TIA.​
3. Guía de cables de conexión vs. cables Ethernet – Compara flexibilidad, longitud, casos de uso varados frente a sólidos y diferencias clave en las configuraciones de red.​
4. Cable Ethernet sólido vs. cable trenzado – Cubre el rendimiento a distancia, la atenuación, la flexibilidad y las aplicaciones ideales para cada tipo.​
5. Longitud máxima del cable Ethernet – Gráficos de límites de Cat5e a Cat8 para 10 Gbps (por ejemplo, Cat6 de 37 a 55 m), relevantes para fallas de cobre de más de 7 m.