La Guía Definitiva del Cableado Ethernet: Conectores RJ45, Pinouts y Estándares

La conexión de un ordenador a una red, como la de Internet, puede realizarse mediante una conexión WiFi o por cable. Mucho antes de que existiera el WiFi, los cables Ethernet eran la única opción para conectar una máquina a la red. Los cables Ethernet se conectan generalmente a un ordenador en un extremo y a un conmutador de red o router en el otro. Sin los cables Ethernet, la World Wide Web e Internet, tal y como la conocemos, no podrían existir. Comprender el cableado de los cables Ethernet es fundamental para cualquier persona involucrada en redes, ya sea un principiante o un profesional experimentado. Esta guía informativa desglosa todo, desde los tipos y categorías de cables hasta los estándares de cableado como T568A y T568B, y explica cómo cablear cables Ethernet paso a paso, entender los conectores RJ45 y determinar qué cable se adapta mejor a su configuración de red.

Fundamentos del Cableado Ethernet: Tipos y Categorías

En la actualidad, existen varios tipos de cables Ethernet disponibles en el mercado, cada uno con sus propias características y aplicaciones. Las dos categorías principales de cables Ethernet son los cables trenzados y los cables rígidos. En la actualidad, hay 5 tipos diferentes de cables Ethernet en el mercado: Cat5, Cat5e, Cat6, Cat6a y Cat7.

• Cat5: La categoría 5 es la continuación de sus predecesores, los cables Cat3 y Cat4. Es el tipo de cable más utilizado y, hasta la llegada del Cat5e, se consideraba la opción más eficaz y fiable disponible.
• Cat5e: Se trata de una versión mejorada del cable Cat5 que ofrece mayor velocidad y protección contra las interferencias eléctricas.
• Cat6: Los cables de la categoría 6 aumentan el rendimiento de transmisión de la variedad Cat5e. Ambos tipos pueden soportar velocidades de Gigabit, pero el Cat6 es más adecuado para entornos en los que puede haber más interferencias electromagnéticas. El cable Cat6 está disponible en formato UTP (pares trenzados sin blindaje) y STP (pares trenzados blindados) y es más caro que el Cat5e.
• Cat6a: Una mejora de Cat6, que soporta velocidades de 10 Gigabit Ethernet hasta 100 metros.
• Cat7: La categoría 7, también conocida como cables de clase F, está formada por pares trenzados blindados (SSTP). Están más aislados y son más gruesos y voluminosos que los cables Cat6e. Ofrecen un rendimiento superior y están diseñados para aplicaciones de alta velocidad.

Los cables deben cumplir con el estándar IEEE 802.3 10BASE-T para cable de par trenzado de dos pares. Para Fast Ethernet y Gigabit, el cable debe ser de categoría 5 o 6. Para 100BASE-T4, el cable debe ser de categoría 3 o superior. El cable entre el ordenador y el conmutador debe tener menos de 100 metros de longitud.

El Conector RJ45 y su Estructura Interna

Un conector RJ45 es un conector modular de 8 posiciones y 8 contactos (8P8C) utilizado para redes Ethernet. Conecta dispositivos como ordenadores, routers y conmutadores a redes cableadas, lo que permite la transmisión de datos y la alimentación a través de Ethernet (PoE). El RJ45 es una interfaz física comúnmente utilizada para conectar redes de computadoras con cableado estructurado (categorías 5, 5e, 6, 6A y 8.1).

En cada cable Ethernet hay cuatro pares de hilos trenzados. Un diagrama de cableado de Ethernet mostrará que sólo dos de estos pares se utilizan activamente en la transmisión de datos para redes 10/100BASE-T. Los otros dos pares de cables (de color marrón y azul) se utilizan para otra aplicación de red Ethernet o para conexiones telefónicas. En el estándar T568A, el par de hilos Naranja y Blanco/Naranja se utiliza para recibir datos y los pares Verde y Blanco/Verde se utilizan para transmitir. Además de tener los hilos en una configuración de pines diferente, el cable tipo T568B invierte los pares de transmisión y recepción.

Cada señal requiere un par de hilos (+ y - polaridades de señal). El término "par" se refiere a dos hilos, típicamente de una base de color común, trenzados entre sí dentro del cable más grande. Se debe mantener la polaridad de los hilos de extremo a extremo. Por ejemplo, el hilo conectado al pin 1 en un extremo debe conectarse al pin 1 en el otro extremo. El hardware de cableado intermedio, como los bloques de conexión y las placas de pared, debe coincidir o superar la clasificación de categoría del cable. Al destrenzar el par de hilos para el crimpado, no se debe destrenzar el hilo más de 1/2 pulgada, o aproximadamente 1½ vueltas.

El código de color del cable RJ45 se refiere a la disposición estándar de los hilos dentro de un conector RJ45, comúnmente utilizado para cables Ethernet. Estos códigos de colores para los conectores RJ45 son esenciales para organizar los hilos individuales en un orden específico, ayudando a prevenir interferencias eléctricas y a asegurar una comunicación consistente. El código de color del cable RJ45 no es solo una cuestión de organización. Tener un sistema de código de colores claramente definido simplifica la identificación del cable, reduce los errores durante la instalación e incluso puede afectar al rendimiento de la transmisión de datos.

Pinout del Conector RJ45

El pinout es una disposición específica de hilos que dicta cómo se termina el conector. Hay múltiples pinouts para conectores RJ45, incluyendo directo (T568A o T568B), cruzado, enrollado, T1 y loopback. El pinout directo es el tipo de cable más común y se utiliza para conectar su ordenador a la red. Los otros pinouts son para cables especiales que se utilizan para aplicaciones de red únicas.

La siguiente tabla de colores corresponde al orden estipulado en varias normas sobre la conexión de este tipo de conectores. La primera columna de colores corresponde al código T568A y la segunda columna al código T568B.

Nombres y funciones de los pines:

• Transmit Data Plus (TD+): La señal positiva para el par diferencial TD. La señal contiene el flujo de datos de salida en serie transmitido a la red.
• Transmit Data Minus (TD-): La señal negativa para el par diferencial TD. Contiene la misma salida que el pin 1.
• Receive Data Plus (RD+): La señal positiva para el par diferencial RD. La señal contiene el flujo de datos de entrada en serie recibido de la red.
• No utilizado.
• No utilizado.
• Receive Data Minus (RD-): La señal negativa para el par diferencial RD. Contiene la misma entrada que el pin 3.
• No utilizado.
• No utilizado.

En ambas normas, T568A y T568B, los hilos Blanco/Azul (Pin 4), Azul (Pin 5), Blanco/Marrón (Pin 7) y Marrón (Pin 8) cumplen una función similar. Estos pares no se utilizan típicamente para la transmisión de datos en cables Ethernet estándar, pero desempeñan un papel importante en las configuraciones de Power over Ethernet (PoE), proporcionando energía a dispositivos como cámaras de seguridad y teléfonos VoIP.

Estándares de Cableado: T568A vs. T568B

Los estándares T568A y T568B definen la asignación de pines a hilos para los conectores RJ45 en el cableado Ethernet. Estos estándares proporcionan esquemas de cableado para la terminación de los cables de red en enchufes, así como en conectores RJ45 de ocho posiciones. La principal diferencia entre T568A y T568B radica en la ubicación de los pares de cables verde y naranja.

• T568A: Asigna el par verde a los pines 1 y 2 y el par naranja a los pines 3 y 6. Los instaladores utilizan el T568A principalmente en instalaciones residenciales y gubernamentales donde la compatibilidad telefónica es importante.
• T568B: Invierte estas ubicaciones, asignando el par naranja a los pines 1 y 2 y el par verde a los pines 3 y 6. El T568B ha superado al 568A y se considera el esquema de cableado predeterminado para el cableado estructurado de par trenzado. El T568B es la distribución de pines RJ45 más común en Norteamérica, especialmente para redes comerciales y domésticas. Ofrece un rendimiento fiable y es ampliamente compatible con equipos de red.

Los técnicos aplican el mismo estándar en ambos extremos de los cables directos, que conectan dispositivos diferentes, como ordenadores, a conmutadores. Para los cables cruzados, que conectan dispositivos similares directamente, utilizan el T568A en un extremo y el T568B en el otro.

Cuando se decide entre el Código de Color A o B de RJ45, la elección depende en gran medida de la compatibilidad con la infraestructura existente y las preferencias regionales. El T568A se utiliza a menudo en entornos que requieren compatibilidad con versiones anteriores de sistemas más antiguos, como redes telefónicas heredadas o instalaciones gubernamentales, y se ve comúnmente en Europa y la región del Pacífico. Para la mayoría de las configuraciones, la coherencia es crucial. Si está ampliando una red existente, es mejor mantener el estándar de cableado actual. Sin embargo, para nuevas instalaciones, a menudo se recomienda el T568B debido a su uso generalizado y mejor alineación con los sistemas modernos.

T568A vs T568B: Código de Colores de Cable de Red RJ45

Como se muestra en la imagen, la principal diferencia entre estos dos estándares es la posición de los pares de cables naranja y verde, lo cual no es solo un cambio de código de color, por supuesto. También habrá factores de compatibilidad, lo cual deberá influir en su decisión de un esquema de cables RJ45.

Tipos de Cableado Ethernet: Directo y Cruzado

La utilización de un cable directo o cruzado dependerá del tipo de conexión que se necesite.

Cable de Red Directo (Straight-Through)

Un cable de red directo es un tipo de cable de par trenzado que se usa en las redes de área local para conectar un ordenador a un núcleo de red como, por ejemplo, un enrutador. Este tipo de cable también se conoce como cable de conexión y es una alternativa a las conexiones inalámbricas donde uno o más ordenadores acceden a un enrutador a través de una señal inalámbrica.

En un cable directo, los colores de cada par de cable coinciden. Para el cable de red directo se aplica solo un estándar de cableado: ambos extremos del cable deben tener la misma dirección: T568A a T568A o T568B a T568B. Este tipo de cable se utiliza para conectar dispositivos de diferente tipo, como un ordenador a un hub o switch.

Fast Ethernet y Gigabit: Para reparar un cable o proporcionar conectores para cable UTP, se debe cablear directamente (se muestra cable MDI):

Los pines 1 y 2 deben formar un par. Los pines 3 y 6 deben formar un par. Para permitir un cable directo, el conmutador proporciona una función de cruce de transmisión/recepción interna. El circuito de transmisión de la tarjeta de red se conecta al circuito de recepción del conmutador y viceversa.

Cable Cruzado (Crossover)

Un cable de red cruzado es un tipo de cable Ethernet que se utiliza para conectar dispositivos de computación directamente. A diferencia de los cables de red directos, los cables cruzados utilizan dos estándares de cableado diferentes: un extremo usa el estándar de cableado T568A y el otro utiliza el estándar de cableado T568B (T568A a T568B).

El cableado interno de los cables de red cruzados invierte las señales de transmisión y recepción. Este tipo de cable se usa con más frecuencia para conectar dos dispositivos del mismo tipo: por ejemplo, dos ordenadores (a través del controlador de interfaz de red) o dos switches entre sí.

Cableado Cruzado Ethernet (MDI-X):

El par de datos de recepción (los dos hilos designados RD) debe ser un par trenzado. El par de datos de transmisión (designado TD) debe ser un par trenzado.

Para que todos los cables funcionen en cualquier red, se sigue un estándar al hacer las conexiones. Los dos extremos del cable (UTP Categoría 4 o 5) llevarán un conector RJ45 con los colores en el orden indicado.

Escenarios de Aplicación: Directo vs. Cruzado

En resumen, un cable cruzado conecta dos dispositivos del mismo tipo para que se comuniquen entre sí, como una PC a una PC o un switch gigabit a un switch gigabit. El cable directo conecta dos dispositivos diferentes entre sí, como una PC y un switch gigabit. Los siguientes escenarios explicarán las diferentes aplicaciones.

Escenario 1: PC a PC

Si tenemos dos PCs conectadas directamente entre sí. Y ambas PCs intentan transmitir por cable TX, sus señales colisionarán. Además, no se enviará nada por el cable RX. Por lo tanto, ninguna computadora podrá recibir nada. En este punto, se necesita el cable cruzado para realizar conexiones entre dos PC. Dado que este tipo de cable está cruzado, la señal enviada por el cable TX desde la PC 1 se puede recibir en el cable RX de la PC 2. Esta es la razón por la que los cables cruzados se utilizan a menudo para conectar dos dispositivos iguales.

Escenario 2: PC a Switch a PC

¿Qué sucede si se interpone un switch entre dos computadoras? De hecho, el switch está diseñado para comunicarse entre dos computadoras, lo que tiene un cruce innato de cables. Por lo tanto, no necesitamos que el cable se cruce por nosotros. Lo que la PC 1 envía por su cable TX es recibido por el switch en su cable RX, y luego transmite por su cable TX, finalmente es recibido por el cable RX de la otra PC. Y viceversa. Por lo tanto, cuando un switch está conectado a una PC, simplemente puede usar un cable directo.

Escenario 3: PC a Switch a Switch a PC

¿Qué pasa entonces si tenemos dos switches intercalados? Dos switches cruzan el cable por separado una vez, por lo que surge otro par que se cruza entre los switches. Como se mencionó anteriormente, dos dispositivos iguales necesitan un cable cruzado para hacer una conexión. En el diagrama de arriba, podemos ver:

1. Cuando la PC 1 se conecta al Switch 1, necesitamos un cable directo.
2. Cuando el Switch 1 se conecta al Switch 2, necesitamos un cable cruzado.
3. Cuando el Switch 2 se conecta a la PC 2, necesitamos un cable directo.

En la actualidad, el cable directo es mucho más popular que el cable cruzado. Las redes modernas rara vez requieren cables cruzados gracias a la tecnología Auto MDI-X, que ajusta automáticamente las señales de transmisión y recepción. La configuración Automática MDI/MDI-X (Auto-MDIX) está especificada como una característica opcional en el estándar 1000Base-T, lo que significa que los cables directamente a través de dos interfaces Gigabit capaces funcionarán. Esta característica elimina la necesidad de cables cruzados, haciendo obsoletos los puertos uplink/normal y el selector manual de switches encontrados en muchos concentradores y conmutadores viejos, y reduciendo significativamente los errores de instalación. Tenga en cuenta que, aunque la configuración automática MDI/MDI-X está implementada de forma general, podría ser necesario un cable cruzado en situaciones ocasionales en las que ninguno de los dispositivos conectados tenga la característica implementada y/o habilitada. Incluso por legado, los dispositivos 10/100, muchas tarjetas de red (NIC), switches y hubs aplican automáticamente un cruce interno cuando es necesario.

Consideraciones Adicionales y Solución de Problemas

Conexión de Dos Estaciones de Trabajo sin un Switch

Los adaptadores Fast Ethernet y Gigabit utilizan una topología en estrella. Un switch está en el centro de una estrella, y cada estación de trabajo o servidor se conecta al switch. Para fines de prueba, puede conectar directamente dos estaciones de trabajo o una estación de trabajo y un servidor sin usar un switch. La configuración requiere un cable especial que incorpore la función de cruce descrita anteriormente en este documento.

Integridad del Enlace

Los LED en los adaptadores muestran la integridad del enlace:

• Una luz LNK para el enlace.
• Una luz ACT para la actividad.
• Una luz 1000 que indica una conexión de 1000 MBPS.

Algunos modelos utilizan un solo LED para mostrar tanto el enlace como la actividad. Consulte la guía de instalación de su adaptador o el archivo Léame de Diagnóstico de LEDs para obtener más información. La luz ACT indica actividad de lectura/escritura en la red, no necesariamente actividad en el adaptador.

Problemas Comunes

Si un hilo cruzado está en el cable o en el armario de cableado, el switch no puede detectar una estación de trabajo. Debería tener una luz de enlace tanto en el switch como en el adaptador. Asegúrese de que el cableado sea correcto.

Problemas de polaridad: Un problema común en el cableado 10BASE-T es cruzar las fases positiva y negativa de las señales de transmisión o recepción. Por ejemplo, cruzar los pines 1 (TX+) y 2 (TX-). Los adaptadores Intel® Ethernet detectan automáticamente este problema y lo ajustan internamente.

Pruebas de Cableado

La creación de una conexión Ethernet fiable requiere un cableado preciso que cumpla con los estándares establecidos. La prueba de una conexión RJ45 se realiza con un comprobador de cables de red. Conecte ambos extremos del cable al comprobador. El comprobador envía señales a través de cada pin para comprobar la continuidad y el orden del cableado. Una luz verde indica que el cableado es correcto.

Los errores comunes incluyen estándares inconsistentes, emparejamiento incorrecto de cables, desenrollado excesivo y crimpado deficiente. Estos pueden causar pérdida de señal, interferencias o conexiones defectuosas. Destrenzar excesivamente los pares de cables perjudica la calidad de la señal al aumentar las interferencias. Mezclar T568A y T568B en cada extremo crea accidentalmente cables cruzados, inadecuados para conexiones estándar. Los cables que no están bien asentados en el conector provocan un contacto deficiente y fallos de conexión. Los pares divididos y la diafonía son resultado de una asignación incorrecta de pares o un destrenzado excesivo, lo que provoca caídas de velocidad y errores.

Soluciones Innovadoras de Red

Para aquellos que buscan conectores RJ45 de alta calidad, entender el código de colores RJ45 es crucial para crear cables Ethernet fiables que garanticen una transmisión de datos fluida. Ya sea que utilice el estándar Código de Color A o Código de Color B, la coherencia en el cableado es clave para garantizar la compatibilidad de la red y evitar problemas de conectividad. Los conectores RJ45 de Seetronic ofrecen soluciones de campo y alto rendimiento para cada instalación. Elija entre las series impermeables IP65/IP67 y las opciones no impermeables, además de una gama completa de accesorios para terminaciones rápidas y seguras y conexiones duraderas.

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