Differenze dei cavi di rete LAN

Funzionalità e differenze tra tutti i tipi di cavi di rete presenti sul mercato e di quelli che arriveranno con le nuove tecnologie

Con lo scopo di rendere le loro caratteristiche più facili da utilizzare, i cavi di rete sono stati suddivisi in categorie come possono essere ad esempio i più comuni cat.5e, cat.6, cat.7 e via dicendo, con determinati requisiti minimi che devono essere soddisfatti per le diverse applicazioni e per poter ottenere le certificazioni.

Il bisogno imprescindibile di una connettività affidabile e performante

Gli effetti della digitalizzazione e del progresso tecnologico nel mondo del lavoro non possono più essere trascurati. Grazie a questo, si assiste alla nascita di nuove forme di lavoro che si impongono rapidamente ai metodi finora conosciuti, come mai prima d'ora nella storia dell'umanità. Tempo fa, l'automazione dei processi e delle attività d'ufficio aveva un ruolo piuttosto marginale e la quantità di dati e applicazioni era molto più limitata.
Di conseguenza, tutto veniva gestito internamente nelle stanze dei server.
Le organizzazioni attive a livello globale utilizzavano linee prese in affitto per determinati periodi di tempo limitato per effettuare lo scambio di dati e limitare così i costi. Da allora la situazione è cambiata radicalmente grazie a diversi fattori.
Agilità e flessibilità sono al primo posto nella lista delle priorità, perché non è più pensabile che i processi aziendali e gli ambienti IT vadano contro con barriere temporali e spaziali nell’era della trasformazione digitale. Questi aspetti contrassegnano il mondo del lavoro che sta cambiando con la digitalizzazione.
Work 4.0 e Smart Working sono tratti distintivi di questo cambiamento, ancora di più durante questi duri periodi causati dalle quarantene del COVID19.
A livello aziendale, lavori digitali e intelligenti sfruttano i collegamenti in rete per trasmettere processi, dati e documenti su scala globale, generando nel giro di pochi secondi un ingente ed incredibile volume di dati.
Le applicazioni cloud poi, tra i quali gli attuali Azure di Microsoft e AWS di Amazon, mettono a disposizione delle aziende grandi capacità IT con potente front-end a costi molto contenuti per ogni utente o applicazione rispetto agli approcci tradizionali, oltre ad offrire diversi pacchetti per ogni tipo esigenza dei clienti.
Ciò riduce i rischi per le aziende in termini di fabbisogno di capitale dipendenza, implementazione, utilizzo e manutenzione.
Il passaggio dal modello on-premise alla modalità off-premise e la conseguente possibilità di scalare i requisiti e i processi futuri coinvolge tutte le aziende e organizzazioni, indipendentemente dalle loro dimensioni.
Questo cambiamento porta con sé conseguenze inevitabili.
Una di queste è la necessità di concentrarsi sulla connettività, che deve essere obbligatoriamente affidabile seguendo i rigidi standard delle certificazioni. Un'architettura IT o AV basata su off-premise e cloud computing con connessioni carenti, poco stabili e quindi non affidabili costituisce un grande rischio quando occorre eseguire miliardi di operazioni di trasferimento al secondo.
Per le massime prestazioni dei centri di calcolo e degli edifici sono necessari prodotti all'avanguardia, soprattutto per quanto riguarda l'infrastruttura dei cablaggi.
Nel settore della connettività in rame, si richiedono più che mai soluzioni molto performanti, flessibili ed economiche, in grado di offrire un'adeguata larghezza di banda ed essere adattate secondo uno schema modulare alle esigenze future.
In quest'ottica, i cavi patch meritano un'attenzione particolare perché rappresentano i punti nevralgici delle moderne infrastrutture di comunicazione, per poter soddisfare le esigenze in termini di prestazioni in costante crescita, come sopra descritto.
Pertanto, dalla loro affidabilità dipende il funzionamento e l'operatività di intere sedi aziendali e la futura digitalizzazione dei relativi processi. Un cablaggio efficiente rappresenta infatti la base fisica per applicazioni ad alta velocità in uffici ed edifici. L’inaffidabilità anche di un singolo cavo patch può compromettere l'intera comunicazione tra i server incaricati della gestione di dati aziendali di cruciale importanza e le funzioni da utilizzare, con conseguenze onerose che possono essere facilmente evitate scegliendo correttamente la qualità e la classe di prestazione dei cavi patch utilizzati.

Conosci le categorie nel dettaglio: categorie di cavi

La suddivisione dei cavi di rete nelle categorie da 1 a 7 segue la definizione generale delle classi da A a G per i collegamenti ed i canali di trasmissione indicati nella specifica ISO/IEC 11801. La categoria designa sempre un singolo componente del canale di trasmissione. In questo preciso caso per componente si intendono i cavi, ma possono anche essere, ad esempio, le prese di connessione o le spine e le prese, mentre la classe designa l’intero canale.
Sopra la classe F si trova la classe G con le sottoclassi I e II e, analogamente, le categorie di cablaggio 8, 8.1 e 8.2. Per le tecniche di cablaggio moderno, gli standard rilevanti sono quelli a partire dalla classe D o Cat.5e poiché tutti quelli precedenti non sono ormai più reperibili sul mercato.

Cavi standard per consumer

I cavi di rete Cat.5 sono utilizzati per i canali di trasmissione della classe D e vengono impiegati più frequentemente nelle installazioni attuali grazie ai suoi costi ridotti e buone performance. Possono trasmettere frequenze fino a 100MHz e si distinguono in Cat.5 e Cat.5e.
Se è vero che la Cat.5 supportava la tecnologia Fast Ethernet con 100Mbit/s, poiché non era già più adatta per il Gigabit Ethernet è stata eliminata dal mercato; invece con la Cat.5e è stato messo a punto uno standard per cavi potenziato, con valori di NeXT e FeXT apprezzabili, che può essere utilizzato per le reti 1000BaseT.
Per l’impiego da parte di utenti privati e prosumer, si dimostra uno standard dai costi contenuti e quindi viene ancora ampiamente utilizzato.

Uitlizzi professionali

I cavi della categoria 6 fanno parte della classe di collegamento E ed EA con conseguente distinzione fra Cat.6 e Cat.6A (Cat.6 augmented) per la trasmissione di frequenze fino a 250 e 500 MHz.
I cavi Cat.6 vengono utilizzati prevalentemente nelle reti di trasmissione dati con applicazioni multimediali che comportano un carico di rete elevato.
Per soddisfare le esigenze di larghezza di banda richieste da 10 Gigabit Ethernet, è stata approntata la Cat.6A per frequenze fino a 500MHz su distanze massime di 100m.
Per questo motivo per le moderne installazioni progettate per 10GBASE-T sono sempre previsti cavi a partire almeno dalla Cat.6A.

Migliore schermatura e velocità di trasferimento elevata

La categoria 7, che si articola in Cat.7 e Cat.7A sia per cavi della classe F che della classe FA, è definita per supportare frequenze rispettivamente fino a 600 e 1000MHz e si basa su una struttura di cavi con 4 doppini schermati singolarmente e una schermatura complessiva.
Grazie a questa maggiore schermatura, i cavi della categoria 7 sono adatti a soddisfare anche le esigenze che riguarderanno sviluppi futuri. Per la prima volta, con Cat.7 sono stati previsti nuovi connettori nello standard: Nexans GG45 retrocompatibile con RJ45 e il connettore TERA di Siemon completamente schermato.
Tuttavia, nessuno dei due connettori è riuscito ad affermarsi sul mercato, perché i cavi Cat.7 e i moderni apparecchi di rete 10GBASE-T continuano ad utilizzare la presa RJ45 estremamente diffusa su tutti i mercati.

Standard ai massimi livelli

Da poco arrivati, ma non ancora completamente adottata, è la nuovissima categoria 8 con classe G, che si suddivide nelle sottocategorie Cat.8.1 con classe I, che è definita con connettori RJ45 perfettamente compatibili con Cat.6A e classe EA, e Cat 8.2 con classe II, compatibile e interoperabile con Cat.7A e classe FA con connettori RJ45, GG45 o TERA. La categoria 8 è predisposta per una frequenza di funzionamento fino a un max. di 2000MHz. I cavi di questa categoria sono ideali per gli standard Ethernet più recenti, quali 25GBASE-T, 40GBASE-T e 100GBASE-T. Data la portata più limitata, questi cavi trovano il loro impiego solitamente nei centri di calcolo per stabilire brevi connessioni tra switch e router.

Le schermature e struttura dei dati

I cavi con doppini twistati sono generalmente costituiti da quattro coppie di fili (quattro doppini) ritorti. La torsione serve a ridurre al minimo la capacità parassita, che altrimenti pregiudicherebbe fortemente la qualità di trasmissione del cavo, specialmente nelle bande ad alta frequenza con elevati valori di attenuazione del segnale, che tende a verificarsi quando le coppie di fili sono disposte in parallelo.
Le quattro coppie di fili sono anch’esse intrecciate tra di loro nel cavo per ridurre al minimo la diafonia vicina e lontana tra le coppie (NeXT e FeXT). Questo fascio di cavi è chiamato anima ed è ricoperto da una guaina.
A seconda del tipo di schermatura, le singole coppie di fili, o anima del cavo (o entrambi o nessuno di essi), sono avvolti da una lamina metallica o protetti da una schermatura intrecciata.

La nomenclatura della schermatura

Prima della standardizzazione univoca con la norma ISO/IEC11801, le denominazioni dei tipi di schermatura non erano unitarie e causavano spesso confusione sul mercato. Questa norma ha introdotto uno schema di designazione.
Eccone un esempio: S/FTP per cavi TP con intreccio come schermatura totale e con schermatura sulle singole coppie, o SF/FTP per cavi TP con intreccio e lamina come schermatura totale e lamina come schermatura singola.

La schermatura

Normalmente un collegamento a terra che avvolge l’anima del cavo (schermatura totale) o singole coppie di fili (schermatura singola) migliora in modo significativo la qualità del segnale in termini di immunità alle interferenze e alle radiazioni, interazione con altre linee e sicurezza di intercettazione di un collegamento di trasmissione.
Questo schermo viene poi collegato ai connettori tramite l’alloggiamento metallico del connettore, che stabilisce il collegamento a terra attraverso la presa dell’apparecchio. 
Senza schermatura, questo collegamento non potrebbe sussistere per via dell’isolamento galvanico causato dai trasformatori di isolamento utilizzati nelle tecnologie di rete. In genere, per quanto riguarda la schermatura vale la seguente regola: più un cavo è schermato, più è denso e di conseguenza più efficace.
Anche la schermatura di singole coppie di fili in questo senso ha effetti positivi evidenti e misurabili. Per questo motivo alcune categorie di cavi più elevate (ad es. Cat.7) con la loro spiccata velocità di trasmissione dei dati richiedono cavi con schermatura singola e totale.
Tuttavia, nelle categorie inferiori Cat.5e e Cat.6 solitamente vengono utilizzati anche cavi completamente non schermati.