Cavo RJ45 e connettori lan

Il cavo a doppino intrecciato, meglio conosciuto colloquialmente come cavo RJ45, è il più probabilmente usato al mondo per le reti, in particolare per creare LAN e reti non troppo estese. Il suo vantaggio è il basso costo di produzione e la sua grande capacità di resistere al rumore e alle lunghe distanze.

Ma ci sono molti tipi di cavi RJ45, ad esempio UTP, STP, FTP di diverse categorie. Analizzeremo e spiegheremo il codice colore RJ45 e come dovrebbero essere montati per quali applicazioni e molto altro. Cominciamo!

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Uso e origine del connettore RJ45

Il connettore o la porta RJ45 è un'interfaccia di connessione utilizzata principalmente per interconnettere reti di scambio dati tra computer e altri dispositivi. La rosetta RJ45 è rettangolare e con un elemento a forma di linguetta che funge da protezione in modo che il cavo non fuoriesca dalla sua interfaccia.

Ha un totale di 8 pin, sebbene non tutti siano sempre utilizzati, poiché dipenderà dall'uso del cavo e dalla velocità della rete. Il cavo a doppino intrecciato noto come UTP verrà collegato a questa porta. È stato utilizzato per la prima volta nel 1991 ed è stato progettato da EIA (Electronic Industries Alliance), da cui è nato lo standard TIA / EIA-568-B, 568-A e 568-B1, che sostanzialmente definisce l'ordine di connettori e colori sul connettore.

L'uso più comune di questo cavo sono le reti secondo lo standard Ethernet, essendo un'interfaccia di tipo seriale che è in grado di operare fino a 10 Gbps attualmente, sebbene ci siano implementazioni di 40 Gbps. Sicuramente sembra lo standard 802.3, che viene lavorato nel primo strato del modello OSI: 10BASE-T (connessione a 10 Mbps), 100BASE-TX e 100BASE-T (connessione a 100 Mbps), 1000BASE-T (connessione a 1 Gbps) e 10GBASE-T (connessione 10 Gbps). Esistono altri standard o varianti per i cavi coassiali, per i cavi in fibra ottica e altri tipi, ma oggi ci concentreremo solo sulla RJ45.

Il connettore maschio misura circa 2 cm di lunghezza ed è quasi sempre realizzato in plastica trasparente per visualizzare la modalità di connessione dei cavi, in modalità diretta o incrociata. Alla sua estremità ha connettori metallici che in precedenza sono passati attraverso ciascun connettore per entrare in contatto con il suo nucleo di rame. I cavi di categoria superiore hanno questi connettori incapsulati in metallo.

RJ45 rosetta o ladro

Se nel caso precedente abbiamo il connettore maschio Rj45, la rosetta sarà quella femmina, un foro con calze identiche come nel caso precedente e che avrà sempre 8 fili di collegamento per gli 8 cavi.

Parliamo di una rosetta o di un hub quando invece di un connettore ne abbiamo diversi con l'obiettivo di moltiplicare la connessione, anche se in quel caso serve solo per alimentare un dispositivo.

Codice colore RJ45

Prima di esaminare i tipi di cavo RJ45 in nostro possesso, riteniamo molto importante conoscere l'ordine dei conduttori RJ45 e identificare i colori di questi conduttori per sapere cosa trasportano.

In questa sezione dobbiamo distinguere due tipi di connessione chiamati cavo crossover e cavo diretto le cui funzioni sono diverse, così come la distribuzione dei cavi nel connettore.

Cavo diretto

Il cavo diretto viene utilizzato per la connessione di due dispositivi non uguali, ad esempio il nostro computer con un router, uno switch o un hub. Esistono due modi per distribuire i cavi nel connettore, secondo lo standard T568A e secondo T568B. in caso di modifiche funzionerà in modo identico e, soprattutto, entrambe le estremità del cavo saranno esattamente le stesse.

Un cavo diretto, oltre a fornire la connessione di rete, viene utilizzato anche per la connessione telefonica, a volte in JR45 o più comunemente in RJ11, e per la rete e l'alimentazione (PoE o Power over Ethernet).

Vediamo nella tabella seguente la distribuzione secondo T568A:

Nello standard T568B, il riordino dei cavi sarebbe il seguente:

Sia un'estremità che l'altra devono essere esattamente uguali e la distribuzione delle funzioni rimarrà come mostrato nella tabella in base all'utilizzo. TX è l'acronimo di Transceive data (canale per la trasmissione dei dati) e RX Ricevi dati (canale per il ripristino dei dati).

Cavo crossover

Se quello che vogliamo è interconnettere due apparecchiature uguali, ad esempio post PC, avremo bisogno di un cavo crossover. Solo questo può darci una connessione full duplex e la possibilità di inviare e ricevere contemporaneamente su due interfacce di rete che a priori inviano segnali di uscita.

In questo caso ciò che dovremo fare è utilizzare lo standard T568A su un'estremità del cavo e il T568B sull'altra estremità in modo tale che:

Fondamentalmente le due coppie corrispondenti a arancione e verde si incrociano, in questo modo possiamo ottenere velocità dello standard 10 / 100BASE-T.

Ma c'è ancora un altro modo di connessione in modo che in questo caso sia conforme allo standard 1000BASE-T:

Quindi stiamo attraversando assolutamente tutto con l'obiettivo che i segnali TX e RX diventino bidirezionali e possano inviare contemporaneamente all'ascolto.

Tutto ciò è necessario? Cavo crossover automatico

Bene, la verità è che attualmente non è strettamente necessario, poiché le interfacce di rete 1000BASE-T o Gigabit Ethernet aggiungono una funzione di configurazione automatica MDI / MDI-X che seleziona la modalità di funzionamento del dispositivo per renderlo compatibile. con qualsiasi tipo di cavo.

Che cos'è un piegatore RJ45

Avremo tutti notato che montare uno di questi cavi a mano non è affatto facile a causa della necessità di posizionare 8 cavi completamente allineati in parallelo e con esattamente la stessa lunghezza.

Per questo c'è la macchina per crimpare o aggraffare, una sorta di pinza che ha una pinza per comprimere il connettore maschio e quindi ottenere i contatti finali per attraversare i conduttori per renderli funzionali. A sua volta, comprime le due parti del connettore, lasciando i cavi sigillati e fissati all'interno in modo che non perdano. Una volta aggraffato un RJ45, il connettore non può più essere riutilizzato.

Gli attuali crimpatori offrono anche la compatibilità con altri tipi di connettori di rete come RJ11 per uso telefonico e persino connettori puramente elettrici o coassiali come connettori di tipo metrico o faston.

Tipi di cavo RJ45

Sappiamo già come è un connettore RJ45, due diverse modalità di connessione che ha, anche se al momento quasi non importa, e persino come eseguirle manualmente a casa. Quindi ora è il momento di conoscere i diversi tipi di cavi che troveremo sul mercato.

Qui troveremo fondamentalmente due tipi di specifiche o famiglie di cavi, il primo in una distribuzione per categorie e il secondo per la sua costruzione e il tipo di schermatura e schermatura. Entrambi vanno davvero di pari passo, quindi anche vedendoli separatamente vedremo le loro relazioni.

Categorie di cavi RJ45

I cavi sono divisi in categorie in base alla loro costruzione, tra cui ne troviamo 7 diversi. Ognuno di essi è orientato per essere utilizzato in uno o più standard, fornendo prestazioni migliori o peggiori e conseguentemente una maggiore o minore capacità di trasmissione dei dati.

Anche se è vero che non avere un cavo di una categoria inferiore a quella presumibilmente necessaria non avrà prestazioni peggiori, le certificazioni indicheranno che il cavo che acquistiamo garantirà le prestazioni richieste. È simile ai gradi di protezione IP, tanto più meglio è, ma ci sono casi in cui un telefono cellulare impermeabile è finito nella spazzatura, lo stesso potrebbe accadere qui.

Vediamo allora quali sono queste categorie:

• Cat 5 Cat 5e Cat 6 Cat 6e Cat 7 Cat 7a Cat 8

Non appartiene più allo standard TIA / EIA perché è considerato un cavo a basse prestazioni. È un cavo a doppino intrecciato non schermato, utilizzato nelle reti Fast Ethernet (100 Mbps) che supporterà trasmissioni fino a 100 MHz con poco rumore.

Se acquistiamo un cavo economico e il tipico cinese che si trova sotto casa tua, è probabilmente 5e. Possono avere o meno schermatura e sono in grado di funzionare su reti Gigabit Ethernet a 1000 Mbps e di trasmettere a frequenze fino a 100 MHz definite in TIAEIA-568-B.

Un altro di uso molto comune e che a volte è incluso in router, switch e altre apparecchiature di rete è quello di Cat 6. Definito anche nello standard precedente, è utilizzato per le reti GbE sebbene supporti frequenze di 250 MHz, poiché ha schermatura e maggiore resistenza al rumore esterno.

Queste sono già meno frequenze, sebbene nei router 10G ne sia quasi sempre inclusa una. Questo cavo rientra nella gamma alta ed è in grado di trasportare fino a 10 Gigabit al secondo a frequenze fino a 500 MHz.

Cat 7 non è ancora molto comune, con i cavi usati quasi sempre per data center e reti 10GbE con bassi tassi di perdita. Supporta frequenze di 600 MHz ed è definito nello standard ISO-11801, con uno schermo comune e individuale per ogni coppia intrecciata.

Sopra la precedente abbiamo una categoria con cavi che sono in grado di trasmettere ad una frequenza di 1000 MHz e velocità fino a 10 o 40 Gbps se sono di buona qualità.

E se vogliamo il meglio disponibile sul mercato, dobbiamo passare all'ultima categoria certificata, 8. La massima protezione interna ed esterna , e persino il connettore di questi cavi ci forniscono velocità Ethernet di 40 Gbps e frequenze di 2000 MHz.

Tutti questi cavi dovrebbero garantire queste funzionalità fino a 100 metri di distanza. Tuttavia, per le lunghe distanze si consiglia sempre la fibra ottica, poiché sono invulnerabili al rumore elettromagnetico proveniente dall'esterno.

Tipi di cavi RJ45 per la loro costruzione

Questi cavi a loro volta saranno classificati in una delle suddette categorie, ma le loro abbreviazioni dipendono sostanzialmente dal tipo di isolamento che hanno nelle loro coppie intrecciate e dal rivestimento esterno. Più isolamento, più forte saranno contro le interferenze elettromagnetiche dall'esterno e quindi maggiore sarà la frequenza che possono trasportare.

A questo punto sembra ovvio, ma i cavi a doppino intrecciato prendono il nome per avere 4 coppie di cavi intrecciati in gruppi di due per ridurre gli effetti delle frequenze elettromagnetiche esterne.

• UTP FTP STP SFTP SSTP

Twisted Pair non schermato

Sarà un cavo intrecciato non schermato, quindi tutte le coppie incagliate coesistono nella stessa copertura di plastica senza alcun elemento per isolarle. Questi cavi appartengono normalmente alle categorie 5 e 5e.

Twisted Pair sventato

Per la costruzione di questo cavo, è stata utilizzata una schermatura esterna che circonda tutte le coppie di cavi contemporaneamente, che sarà normalmente realizzata in alluminio e plastica. A sua volta, ogni coppia intrecciata sarà o non sarà separata dalle altre con una copertura in plastica oltre al conduttore stesso. Questi cavi appartengono alle categorie 5e e 6.

Twisted Pair schermato

Ora abbiamo cavi che appartengono alle categorie 6 o 6e. In questo caso abbiamo uno scudo individuale in ciascuna coppia attorcigliata per isolarli dai loro pari, dandoci un'impedenza di circa 150 Ω

Doppino intrecciato sventato schermato

O cavo laminato schermato singolo, basato su cavo FTP, ma con rete metallica LSZH che a sua volta copre lo schermo complessivo. Questo foglio svolge la stessa funzione di un cavo coassiale, collegandosi a terra per scaricare l'interferenza elettromagnetica dall'esterno e dalle coppie stesse. Questi cavi appartengono alla categoria 6 o successiva.

Doppino intrecciato schermato schermato

Continuiamo ad aggiungere parole al cavo e con esso protezione. In questo caso stiamo parlando di cavi di altissima qualità e appartenenti a categorie superiori a 6 in tutti i casi. Questi sono schermati individualmente in alluminio in ciascuna coppia attorcigliata e anche schermati esternamente in alluminio, anche con treccia metallica LSZH per fornire maggiore rigidità e messa a terra.

Conclusioni sui cavi RJ45

Il cavo UTP è uno dei cavi più utilizzati nelle reti odierne, eventualmente sostituito da cavi in ​​fibra ottica per bauli, con l'obiettivo di interconnettere diverse reti locali o persino reti WAN di area metropolitana.

Solo i data center implementano la fibra nelle loro reti interne, poiché i cavi RJ45 offrono sempre più vantaggi a un prezzo molto simile, come possiamo vedere se andiamo su Amazon, ad esempio, e cerchiamo cavi Cat 5 o Cat 8. Ti lasciamo ora con alcuni tutorial di rete interessanti:

Che tipo di cavi usi nella tua rete? Hai mai visto la distribuzione e la costruzione dei cavi?