Per collegare una rete Ethernet con il cablaggio, possono essere utilizzati più supporti fisici (cavi) di trasmissione.
- cavo coassiale
- cavo in doppia coppia incrociata o doppino in rame
- fibra ottica
Il cablaggio coassiale
Il cavo coassiale (coaxial cable) è stato a lungo il cavo preferito, in quanto è poco costoso e flessibile. Un cavo coassiale è costituito da una parte centrale (detta anima) cioè un filo di rame, ricoperto da un isolante, poi da una armatura metallica intrecciata e infine da una guaina esterna.
- L’anima, svolgendo il compito di trasportare i dati, è composta da un solo filo in rame o da più fili incrociati.
- Isolante intorno alla parte centrale.
- L’armatura metallica intorno ai cavi permette di proteggere i dati trasmessi sul supporto dai segnali parassiti (detti rumore) che possono causare una distorsione dei dati.
- La guaina permette di proteggere il cablaggio dall’ambiente esterno. Essa è abitualmente in caucciù e talvolta in Cloruro di polivinile (PVC).
Grazie alla sua armatura il cavo coassiale può essere utilizzato su lunghe distanze e ad alte capacità di banda (10 Mbit/s). Si distinguono solitamente due tipi di cavi coassiali:
- Il 10Base2 – cavo coassiale fine (Thinnet rete fine) è un cavo di diametro 6 mm, di colore bianco e con una impedenza (resistenza) di 50 Ohms. Molto flessibile, può essere utilizzato sulla maggior parte delle reti. Permette di trasportare un segnale su una distanza di circa 185 metri senza indebolirlo.
- Il 10Base5 – cavo coassiale spesso (Thicknet), detto anche Yellow Cable in ragione del suo colore convenzionale giallo. È un cavo armato di diametro 12 mm e con una impedenza (resistenza) di 50 Ohms. Dato che la sua anima (filo in rame) ha un diametro maggiore, sarà più grande anche la distanza suscettibile di essere percorsa dai segnali, cosa che gli permette di trasmettere senza indebolimento di segnale su una distanza fino a 500 metri (senza reamplificazione del segnale). La sua banda passante è di 10 Mbps ed è spesso usato come cavo principale (backbone) per collegare piccole reti i cui computer sono connessi con un Thinnet. La connessione tra Thinnet e Thicknet si effettua grazie ad un adattatore (transceiver). Tuttavia, dato il suo diametro, è meno flessibile rispetto al Thinnet.
I connettori per cavo coassiale
Thinnet e Thicknet usano entrambi dei connettori BNC (British Naval Connector) per collegare i cavi di rete alle schede di rete dei computer.
Il cablaggio in doppia coppia incrociata o doppino in rame
Il cavo a coppia incrociata (twisted pair cable) è costituito da due fili di rame intrecciati ad incrocio e ricoperti di isolante. Si distinguono due tipi di coppia incrociata:
- le coppie incrociate con armatura (STP Shielded Twisted Pair)
- le coppie incrociate senza armatura (UTP Unshielded Twisted Pair).
Un cavo è spesso fabbricato partendo da più coppie incrociate raggruppate e poste all’interno della guaina protettrice. L’intreccio permette di eliminare i rumori (interferenze elettriche). Su distanze lunghe con capacità di banda elevate la coppia incrociata non garantisce l’integrità dei dati (cioè una trasmissione senza perdita di dati).
La coppia incrociata senza armatura (UTP)
In cavo UTP obbedisce alla specifica 10Base-T. È il tipo di coppia incrociata più utilizzata e più diffusa per le reti locali. Ecco alcune caratteristiche:
- Lunghezza massima di un segmento: 100 metri
- Due fili di rame ricoperti di isolante
- Numero di torsioni per piede
Vi sono cinque categorie di cavi UTP:
- Categoria 1: Cavo telefonico tradizionale (trasferimento di voce ma non di dati)
- Categoria 2: Trasmissione di dati a massimo 4 Mbit/s (ISDN). Questo tipo di cavo è composto da 4 coppie incrociate.
- Categoria 3: 10 Mbit/s massimo (10Base-T). Questo tipo di cavo è composto da 4 coppie incrociate in rame e da 3 torsioni per piede.
- Categoria 4: 16 Mbit/s massimo. Questo tipo di cavo è composto da 4 coppie incrociate in rame.
- Categoria 5: 100 Mbit/s massimo (100Base-T o Fast Ethernet). Questo tipo di cavo è composto da 4 coppie incrociate in rame.
- Categoria 5e: 1000 Mbit/s massimo (1000 Base-T o Gigabit Ethernet). Questo tipo di cavo è composto da 4 coppie incrociate in rame.
La maggior parte delle installazioni telefoniche utilizza un cavo UTP ma è particolarmente soggetto alle interferenze (segnali di una linea si mischiano a quelli di un’altra). La sola soluzione sta nella armatura.
La coppia incrociata con armatura (STP)
Il cavo STP (Shielded Twisted Pair) utilizza una guaina di rame più protettrice rispetto alla guaina usata per il cavo UTP. Nei cavi STP, i fili di rame di una coppia sono essi stessi incrociati, il che da al cavo STP un’eccellente armatura, cioè una migliore protezione contro le interferenze. Questo permette una trasmissione più rapida e su distanze maggiori.
I connettori per coppia incrociata
La coppia incrociata si collega alla scheda di rete Ethernet attraverso un connettore RJ-45 (Registered Jack) che si compone di otto slot.
Fibra ottica
La fibra ottica è un cavo che ha numerosi vantaggi:
- Leggerezza
- Immunità al rumore
- Debole attenuazione
- Larghezza di banda fino a 10 Gigabit/s
Il cablaggio ottico è adatto come cavo principale o spina dorsale (backbone) dato che permette la connessione su lunghe distanze (km) senza bisogno di messa in massa. Tuttavia, nonostante la sua flessibilità meccanica, questo tipo di cavo non conviene, dal punto di vista economico, per delle connessioni su una rete locale, per cui gli si preferirà la coppia incrociata o il cavo coassiale.