Mezzi trasmissivi cablati nelle reti
I cavi comunemente impiegati (o storicamente impiegati) nelle reti locali sono due grandi famiglie: coassiale e doppino ritorto (twisted pair).
Cavo coassiale (storico per Ethernet)
In ambito Ethernet classico si usavano cavi a 50 Ω: RG-8 (10BASE5, “thicknet”) e RG-58 (10BASE2, “thinnet”). Il coassiale a 75 Ω (es. RG-11) è tipico di TV/radio e non delle LAN Ethernet storiche. Oggi il coassiale non si usa quasi più nelle LAN, sostituito dal twisted pair e dalla fibra.
Doppino ritorto (Twisted Pair)
Il TP per Ethernet ha impedenza 100 Ω e otto conduttori (quattro coppie). Oltre a UTP/STP si usa la nomenclatura moderna: U/UTP (non schermato), F/UTP (foglio complessivo), S/FTP (treccia complessiva + schermature per coppia), SF/UTP (treccia + foglio complessivi). Il connettore è comunemente detto RJ45 (8P8C). Gli schemi pinout standard sono TIA/EIA-568A e TIA/EIA-568B.
Categorie di cavo
Le categorie oggi più rilevanti sono Cat5e, Cat6, Cat6A (poi Cat7/7A, Cat8 per casi specifici). In pratica: Cat5e è lo “zoccolo minimo” per 1 GbE, Cat6 può reggere 10 GbE su tratte brevi (~55 m), Cat6A è consigliata per 10 GbE fino a 100 m e PoE evoluto.
Architetture e codifiche (cenni)
Ethernet supporta varie velocità/codifiche su rame:
- 10BASE-T (10 Mb/s): Manchester, 2 coppie;
- 100BASE-TX (100 Mb/s): 4B5B + MLT-3, 2 coppie;
- 1000BASE-T (1 Gb/s): PAM-5, 4 coppie;
- 10GBASE-T (10 Gb/s): PAM-16, 4 coppie.
Per dorsali o ambienti con forti disturbi elettromagnetici si impiega la fibra ottica (multimodale OM3/OM4 o monomodale OS2) con moduli SFP/SFP+ e connettori LC.
Token Ring (storica)
Token Ring (IEEE 802.5) nasce con topologia logica ad anello; le implementazioni recenti avevano cablaggio fisico a stella tramite MAU/HUB dedicati, con funzionamento logico ad anello. Oggi è tecnologia legacy.
Scelta del cavo per Ethernet su rame
| Categoria | Velocità tipica | Distanza max (indicativa) | Note |
|---|---|---|---|
| Cat5e | 1 GbE (1000BASE-T) | 100 m | Minimo sindacale per gigabit; PoE ok. |
| Cat6 | 1 GbE / 10 GbE | 1 GbE: 100 m; 10 GbE: ~55 m | Buon compromesso; 10G non garantito a 100 m. |
| Cat6A | 10 GbE (10GBASE-T) | 100 m | Scelta consigliata per nuovi impianti; migliore per PoE evoluto. |
| Cat7/7A | 10 GbE+ | Fino a 100 m | Schermato; connettori non sempre 8P8C standard. |
| Cat8 | 25/40 GbE | ≈30 m | Data center; non per cablaggio strutturato ufficio. |
Tabella riassuntiva delle topologie di rete
| Topologia | Pro | Contro | Tolleranza ai guasti | Uso attuale |
|---|---|---|---|---|
| Bus | Semplice, poco cablaggio, economica (storica). | Dorsale = singolo punto di guasto; collisioni; scarsa scalabilità. | Bassa: rottura della dorsale ferma tutta la rete. | Storica / didattica. |
| Stella (con switch) | Facile diagnosi; guasto di cavo/PC non blocca gli altri; prestazioni buone; scalabile. | Più cavi; dipendenza dall’apparato centrale. | Media: guasto link/host isolato; guasto allo switch ferma il segmento. | Standard per LAN moderne. |
| Anello | Accesso “ordinato” al mezzo (storico: Token Ring). | Un guasto può interrompere l’anello; oggi poco diffusa. | Bassa→Media (meglio con doppio anello). | Storica / casi particolari. |
| Albero (stella gerarchica) | Modulare; adatta a campus (core/distribuzione/accesso). | Punti critici ai nodi superiori; serve ridondanza. | Media→Alta con ridondanza L2/L3. | Molto comune in campus/enterprise. |
| Maglia (mesh) | Alta resilienza; percorsi multipli; bilanciamento carichi. | Costo/complessità maggiori (cablaggio/routing). | Alta: percorsi alternativi in caso di guasti. | Dorsali, data center (leaf-spine), wireless mesh. |
Nota: oggi le LAN cablate adottano quasi esclusivamente una topologia a stella (o albero) con switch; gli hub appartengono per lo più alla storia o a laboratori didattici.
Classificazione delle reti per estensione
La classificazione si basa sull’estensione geografica (ambito coperto), non sul numero di dispositivi collegati. Le sigle più usate sono:
- PAN (Personal Area Network): rete personale a brevissimo raggio (es. Bluetooth, tethering).
- LAN (Local Area Network): ambito locale (aula, ufficio, laboratorio, edificio).
- CAN (Campus Area Network): più edifici vicini o un intero campus.
- MAN (Metropolitan Area Network): area metropolitana/cittadina.
- WAN (Wide Area Network): copertura geografica ampia tra città/paesi diversi.
Internet è spesso definita come rete di reti (rete globale) che interconnette molte WAN e LAN.
Panoramica rapida
| Sigla | Estensione tipica | Esempi d’uso | Note |
|---|---|---|---|
| PAN | 1–10 m | Bluetooth cuffie/PC, hotspot smartphone | Personale; consumi ridotti |
| LAN | Locale/edificio | Aula scolastica, ufficio, laboratorio | Ethernet/Wi-Fi; topologia stella con switch |
| CAN | Campus/poligono di edifici | Università, ospedale, complesso aziendale | Collegamenti fibra tra edifici |
| MAN | Area metropolitana | Sedi comunali, reti cittadine | Backbone cittadino dell’ente/operatore |
| WAN | Geografica ampia | Filiali nazionali/internazionali | VPN/MPLS/SD-WAN su dorsali operatore |
Nota didattica: in pratica, molte organizzazioni usano più LAN collegate tra loro a costituire una CAN/MAN, e poi interconnesse via WAN (spesso tramite VPN su Internet).