¿Por qué los cables de ethernet tienen 8 hilos?

Esto puede parecer una pregunta estúpida, pero ¿por qué los cables Ethernet tienen 8 hilos? Los cables Cat5 solo usaban 4 de los 8 cables, por lo que solo 4 son realmente 'necesarios'. ¿Por qué no 12 o 16 cables?

Esta es una pregunta interesante ya que nunca he visto nada que declare con autoridad las decisiones de diseño detrás de esa elección. Todo lo que he encontrado, ya sea en Interwebs o en conversaciones con personas más inteligentes que yo en esta área, parece indicar dos posibilidades:

1. Pruebas futuras
2. Blindaje adicional

Pruebas de futuro

En el momento de la especificación Cat5 habíamos visto la explosión de cables de datos. El teléfono había estado usando Cat3, o algo similar durante algún tiempo, las conexiones en serie se habían ejecutado en todos los campus de la Universidad, ThickNet había recorrido su camino, ThinNet había comenzado a ver un uso significativo en los laboratorios de microcomputadoras y, en algunos casos, en las oficinas. Era obvio que los equipos de computación en red eran la ola del futuro. También aprendimos los terribles costos de cambiar el cableado para satisfacer las demandas de segmentos más largos o velocidades más altas. Seamos realistas, reemplazar el cableado es una tarea de pesadilla y costosa.

La noción de limitar este costo mediante el desarrollo de un cable que se pueda ejecutar y dejar en su lugar durante un período de tiempo, fue definitivamente atractivo. Por lo tanto, los ingenieros con visión de futuro, que probablemente estaban cansados ​​de reemplazar el cableado, podrían haber encontrado que valía la pena diseñar pares adicionales en la especificación. Después de todo, especialmente en un momento en que el precio del cobre a granel era relativamente bajo. ¿Qué es más costoso: agregar 4 cables adicionales o hacer que un equipo de personas retire el cableado viejo y agregue nuevo?

Blindaje adicional

Como el Cat5 típico es UTP (par trenzado sin blindaje), no contiene la lámina extra puesta a tierra para eliminar la interferencia electromagnética extraña. Se me ha descrito que, cuando está correctamente conectado a tierra, los cables no utilizados ayudarán a amortiguar los pares en uso de una manera similar, aunque menos efectiva, que el blindaje real. Esta podría haber sido una característica importante en los recorridos largos y los entornos (eléctricamente) ruidosos a los que estábamos acostumbrados a ejecutar el cableado en ese momento.

Para mí, el argumento de las pruebas futuras es el más convincente.

Por la misma razón por la cual el primer y el segundo par están conectados a los pines 4, 5 y 3, 6: compatibilidad con los sistemas telefónicos. En telefonía, el par principal es el par medio y el segundo par es el siguiente del medio (pines 2, 5 en RJ11 y 3, 6 en RJ45).

Si está utilizando Fast Ethernet o Ethernet, puede enrutar la señal telefónica en un cable normal y funcionará sin un divisor (puede conectar el teléfono o la computadora directamente al zócalo).

¿Por qué 8 y no 6? No lo sé. Es posible que las personas responsables de Ethernet pensaran que las velocidades de 100Mbps requerirán dos pares de envío y dos de recepción (esos fueron los "años de las interfaces paralelas" ;-)) o que tener la capacidad para 2 líneas telefónicas sería beneficioso.

Más cables podrían conducir a cables demasiado caros, por lo que se eligió 8 como compromiso.

El cable UTP de 4 pares con conectores RJ-45 fue inventado para el uso de teléfonos de audio. Su adopción y evolución como medio para comunicaciones de datos digitales de alta velocidad ha sido una cuestión de conveniencia: adaptar productos preexistentes producidos en masa para nuevos usos en lugar de diseñar un estándar técnico completamente nuevo específico para una nueva aplicación.

La forma en que esto funciona se ha demostrado en el desarrollo de estándares de velocidad. 100BASE-TX, -T2 y -T4 se desarrollaron en paralelo, apuntando a la adopción en diferentes tipos de plantas de cableado preexistentes. T4 proporciona 100Mbps en los 4 pares de Cat3, que estaba en su lugar en muchos kilómetros de conductos en empresas que ya contaban con tecnologías telefónicas y de redes anteriores. T2 puede funcionar en 2 pares de Cat3 a costa de un modelo de señalización más complejo y sensibilidad a la interferencia, lo que explica su inexistencia de facto. TX necesita 2 pares de Cat5, lo que deja 2 pares utilizables para otras aplicaciones: una red física distinta o un servicio telefónico, dividido con un adaptador muy simple. Esa capacidad es la razón por la cual TX sobrevivió mientras que T4 se usó esencialmente solo de forma transitoria. Cambiar el viejo teléfono de 4 pares o UTP Cat3 por UTP Cat5 de 4 pares en las mismas ejecuciones no era

En última instancia, nadie usa UTP Cat5 de 2 pares porque UTP de 2 pares de cualquier grado nunca ha sido una opción económicamente razonable en términos de dinero o espacio para algo más que un cable de conexión. No es mucho más delgado o más barato que 4 pares porque 2 pares necesitan la misma protección física y eléctrica que 4 si lo vas a colocar en paredes y conductos.

Con respecto a su pregunta adicional sobre el número de núcleos ...

Cada uno de los cuatro pares en un cable Cat 5 tiene un número preciso diferente de giros por metro para minimizar la diafonía entre los pares. Aunque los conjuntos de cables que contienen 4 pares son comunes, la categoría 5 no se limita a 4 pares. Las aplicaciones troncales implican el uso de hasta 100 pares. [2] Este uso de líneas balanceadas ayuda a preservar una alta relación señal-ruido a pesar de la interferencia de fuentes externas y la diafonía de otros pares. El cableado de categoría 5 se usa más comúnmente para redes Ethernet más rápidas, como 100BASE-TX y 1000BASE-T.

Fuente .

10BaseT y 100BaseTX solo necesitan cuatro cables, pero Gigabit Ethernet necesita ocho.

Como primer aviso: en este tipo de sistema de cableado se utiliza para transmitir una señal, no un conductor, sino un par. En una línea, el cable es señal en la fase +, en la segunda en la fase - (el "1" lógico está en una línea, por ejemplo, + 10V, pero en la segunda línea del par es -10V). Esto se debe a que en el extremo RX de la señal del cable se evalúa como la diferencia entre la primera y la segunda línea del par. Es un buen método para eliminar las interferencias en la línea: en la línea se puede interferir otra señal a la línea, pero se agregará en ambas líneas en la misma dirección, por ejemplo, si ha agregado en ambas líneas + 10V y tendrá un "1" lógico, tendrá en la primera línea + 20V, en la segunda línea 0V (-10V + 10V), pero la diferencia es igual, 20V. Similar para el "0" lógico Habrá diferencia en el par 0V. Sea honesto: no sé con precisión cuántos voltios hay en el cable, es solo por imaginación.

El segundo aviso: si el primer sistema de cableado usaba 4 pares, era porque 2 pares estaban planeados para la red de computadoras y otros 2 pares para la comunicación de voz. Esto fue bueno hasta las redes de 100Mbps. Desde redes de 1 Gbps, las computadoras están usando 4 pares y la comunicación a esta velocidad es solo half-duplex. Si desea tener comunicación full-duplex en la velocidad de 1 Gbps, debe usar cableado óptico.