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Categoria: Networking

Pubblicato: 21 Giugno 2020

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Categoria: Teoria

Pubblicato: 25 Giugno 2020

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Cavi ethernet: differenze e caratteristiche

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Categoria: Hardware

Pubblicato: 06 Gennaio 2021

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I collegamenti di rete realizzati adoperando un cavo Ethernet sono normalmente più veloci e introducono latenze inferiori rispetto alle connessioni in modalità wireless (i.e. WiFi).

La scelta del cavo Ethernet per cablare la rete locale si rivela sempre importante e lo è ancor di più allorquando si avesse la necessità di scambiare grandi quantitativi di dati fra i vari sistemi collegati in LAN oppure da e verso server NAS.
In questi frangenti un cavo Ethernet vecchio e una scheda di rete non aggiornata possono certamente costituire un collo di bottiglia.

Con l'avvento delle connessioni in fibra più veloci, l'uso di un cavo Ethernet "datato" può addirittura limitare le prestazioni durante il trasferimento dati.
Si pensi alle connessioni FTTC o FTTH che offrono fino a 200, 300 Mbps o 1 Gbps in downstream: in questi casi il cavo Ethernet Cat-5 non va più bene perché può "muovere" al massimo 10/100 Mbps (Fast Ethernet).

Ogni cavo Ethernet, sempre dotato di un connettore RJ-45, appartiene a una specifica categoria (Cat-5, Cat-5e, Cat-6, Cat-6a, Cat-7, Cat-7a, Cat-8). I cavi Ethernet migliori permettono di raggiungere velocità di trasferimento dati più elevate riducendo la diafonia (crosstalk in inglese) ovvero le interferenze fra gli elementi che compongono il cavo, soprattutto sulla lunga distanza.

Differenze e caratteristiche dei cavi ethernet

Quali sono le differenze tra un cavo Ethernet e l'altro?
I cavi Cat-5 consentono di raggiungere velocità di trasferimento dati contenute (10/100 Mbps) con una larghezza di banda pari a 100 MHz (quelli di categoria 3 e 4 non sono da tempo più in commercio proprio in forza dell'incompatibilità con lo standard 100BASE-T ovvero Fast Ethernet).

Un cavo Ethernet Cat-5e offre le stesse caratteristiche della precedente categoria. Ad esse si aggiungono un processo costruttivo migliorato tale da ridurre al minimo il problema della diafonia. Questi cavi possono assicurare un trasferimento dati fino a 1 Gbps fino a 100 metri di lunghezza (ma anche fino a 10 Gbps se le tratte sono brevi e i cavi di buona qualità).

I cavi Ethernet Cat-6 permettono di attivare trasferimenti dati fino a 10 Gbps fino a 55 metri e fino a 1 Gbps a 100 metri.
Ovviamente tutto l'hardware installato all'interno della propria rete locale dovrà essere adeguato (router, schede di rete, switch di ultima generazione) ma senza un cavo capace di trasferire dati ad una velocità oltre 1 Gbps (ovvero 1.000 Mbps o 125 MB/s) non si potranno mai raggiungere queste velocità su distanze più lunghe.
Gli switch più performanti vengono indicati con la specifica 10 GbE perché, appunto, consentono di trasferire fino a 10 Gbps: Switch Ethernet: cos'è e come funziona. Le nostre FAQ.

La versione migliorata - Cat-6a - utilizza frequenze di lavoro sino a 500 MHz e permette di arrivare a 10 Gbps a 100 metri.

⁽¹⁾ La velocità di trasferimento dati scende a 1 Gbps all'aumentare della distanza, tra 55 e 100 metri.
⁽²⁾ La velocità decresce rapidamente oltre i 15 metri; sono ottenibili 40 Gbps a 50 metri.

I cavi Ethernet Cat-7 e Cat-8 sono oggi i migliori in assoluto: sono ideali per le aziende perché aiutano a superare tutte le precedenti limitazioni.
In questo caso si arriva a 10 Gbps a 100 metri mentre con la versione migliorata Cat-7a ci si può spingere fino a 40 Gbps a 50 metri; 100 Gbps fino a 15 metri (le frequenze di lavoro salgono, rispettivamente, a 600 e 1.000 MHz). I cavi Ethernet Cat-8 assicurano l'ottenimento di velocità di trasferimento dati ancora più stabili fino a 40 Gbps intorno a 30 metri.

Come riconoscere le differenze tra i cavi Ethernet

A una prima occhiata i cavi Ethernet possono sembrare tutti simili ma già leggendo quanto stampato sul cavo stesso si possono sapere immediatamente le prestazioni ottenibili.

Riconoscere i cavi Ethernet che si stanno utilizzando è molto semplice: la categoria di appartenenza è stampata sul cavo e i cavi Cat-6 sono più spessi rispetto a quelli di categorie inferiore.

I cavi Ethernet di "vecchia fattura", come verificabile nella tabella pubblicata in precedenza, possono essere schermati o meno. Nella guaina protettiva del cavo Ethernet sono presenti quattro doppini (ciascuno corrispondente a una singola linea trasmissiva).

I cavi UTP non schermati consentono di raggiungere lunghezze fino a 100 metri ma sono meno adatti per il passaggio nei tubi corrugati o in zone poste all'aperto. In tali situazioni sono da preferirsi cavi ethernet FTP/STP che sono schermati per ridurre al minimo gli effetti delle interferenze elettromagnetiche.

Nello specifico, da quelli meno costosi a quelli più costosi e performanti:
- U/UTP: Sono cavi non schermati (né complessivamente né per ciò che riguarda le singole coppie).
- F/UTP: Cavo schermato nel complesso con nastro che avvolge le quattro coppie.
- U/FTP: Identifica un cavo Ethernet mediante schermatura delle singole coppie.
- F o S/FTP: Si tratta di un cavo schermato sia complessivamente che con nastratura delle singole coppie.
- SF/FTP: Cavo doppiamente schermato con treccia e nastro con le singole coppie a loro volta nastrate singolarmente.

In termini di prezzo la presenza della schermatura fa ovviamente la differenza oltre alla categoria (più è elevata, più i costi aumentano).
Il prezzo è infatti irrilevante quando si deve connettere un dispositivo client al router ma diventa una variabile molto importante quando ci si trovasse a cablare un intero edificio.

I cavi Ethernet schermati non implicano in quanto tali la possibilità di usarla accanto a cavi in tensione (i.e. 230V). Essi sono progettati per quegli ambienti in cui si rilevano forti interferenze di tipo elettromagnetico.
In ambito casalingo o negli uffici, i cavi schermati non offrono particolari vantaggi. Di contro impongono l'utilizzo di componenti di rete compatibili (switch, connettori,...) oltre alla corretta messa a terra.

I cavi di rete che devono fungere da mezzo di comunicazione accanto ai cavi in tensione devono invece fornire la certificazione aggiuntiva CEI-UNEL 36762 C-4 (U0=400V).
Non è comunque possibile creare una terminazione del cavo Ethernet nelle scatole di derivazione ove siano stati fatti passare cavi in tensione.

I cavi Ethernet Cat-7 e Cat-8 non sono disponibili in versioni sprovviste di schermatura.

Al giorno d'oggi i cavi Cat-6 U/UTP sono assolutamente sufficienti per le esigenze più comuni con i Cat-6a più adatti nel caso in cui si dovessero utilizzare percorsi piuttosto lunghi. A tal proposito è bene considerare che è facile superare i 50 metri in un edificio seguendo i percorsi all'interno delle varie scatole e lungo i tubi corrugati che si snodano sotto le pavimentazioni e nei muri divisori. In ogni caso è bene verificare che i cavi utilizzati siano in rame (copper) e non copper clad aluminum ovvero in alluminio.

L'importante è scegliere sempre un cavo Ethernet a cablaggio strutturato perché i cavi patch o cross presentati di seguito servono solo per connettere singoli dispositivi, ad esempio dalla presa Ethernet a muro, dal router o dallo switch.

Differenza tra cavi Ethernet dritti (patch) e incrociati (cross)

Nel caso dei cavi Ethernet si parla di cavi dritti (o patch) e di cavi incrociati (o cross/crossover): i primi servono per collegare ad esempio i PC con router, hub e switch (standard EIA/TIA 568A ed EIA/TIA 568B) mentre i secondi si usano per collegare direttamente tra loro due PC oppure per collegare in cascata hub/switch (EIA/TIA 568A/B).

I cavi diritti e i cavi incrociati (detti anche cavi patch) differiscono a seconda della disposizione delle terminazioni dei quattro doppini.

Nell'articolo Ethernet o WiFi, qual è migliore per trasferire dati ad alta velocità? abbiamo confrontato l'uso di una WiFi con un cavo Ethernet e abbiamo visto perché i cavi Ethernet escono sempre vincitori; a patto di usare, ovviamente, quelli giusti, così come spiegato in precedenza.

Grazie all' Autore: Simone Martelli  14 Agosto 2020

Un Cavo Cross o incrociato può essere utilizzato per connettere più Switch in cascata oppure due computer in rete senza utilizzare uno Switch.

Potete utilizzare un cavo Categoria 5 per velocità fino a 100Mbps ma se utilizzate un cavo Categoria 5e o Categoria 6 potreste raggiungere i 1000Mbps (1 Gbps) se le schede di rete sono le recenti Gigabit.

Ormai la quasi totalità degli Switch hanno una funzionalità chiamata "Auto MDI" o "Auto MDX" che permette di utilizzare un cavo standard (dritto) tra due switch trasformandolo virtualmente in un cavo cross ma se vi occorre comunque realizzare un cavo cross, queste sono le coppie da incrociare:

- cablare il filo in posizione 1 (bianco/arancio) con il filo in posizione 3 (bianco/arancio) dell'altra estremità;

- cablare il filo in posizione 2 (arancio) con il filo in posizione 6 (arancio) dell'altra estremità;

- cablare il filo in posizione 3 (bianco/verde) con il filo in posizione 1 (bianco/verde) dell'altra estremità;

- cablare il filo in posizione 6 (verde) con il filo in posizione 2 (verde) dell'altra estremità;

- lasciare i rimanenti fili invariati.