Che cos’è l’ethernet e come funziona?

Avrai sentito parlare talvolta di Ethernet o di cavo Ethernet, magari quando hai collegato il PC al router per avere una connessione più stabile. Cosa devi sapere, in breve: 

• Si tratta di una tecnologia di rete che permette ai dispositivi di comunicare tra loro tramite cavi e che garantisce connessioni stabili e veloci;
• Un cavo Ethernet è formato da sette elementi interni, tra cui coppie di fili intrecciati che trasmettono i dati;
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Indice

• Che cos’è l’Ethernet e a cosa serve
• Com’è fatto un cavo Ethernet
• Com’è fatto il frame Ethernet
• Modelli e categorie di cavi Ethernet

Che cos’è l’Ethernet e a cosa serve

L’Ethernet è una tecnologia di rete che consente la comunicazione tra dispositivi all’interno di una rete locale (LAN). Utilizza cavi fisici per trasmettere dati in modo veloce e stabile ed evita interferenze e perdite di segnale tipiche delle connessioni wireless.

Ideato negli anni ‘70, l’Ethernet viene utilizzato per: 

• Collegare computer, router, modem e altri dispositivi di rete;
• Garantire connessioni Internet più affidabili rispetto al Wi-Fi, soprattutto per gaming online, streaming e smart working;
• Creare reti aziendali e domestiche che supportano più dispositivi senza rallentamenti.

Com’è fatto un cavo Ethernet 

Un cavo Ethernet si presenta come un filo spesso rivestito da una guaina protettiva in plastica resistente. 

Alle sue estremità sono presenti due connettori RJ45, anch’essi in plastica, che permettono il collegamento tra i dispositivi di rete. All’interno del cavo, protetti da vari strati schermanti, si trovano quattro coppie di fili intrecciati, detti doppini, responsabili della trasmissione dei dati. 

Ogni coppia è caratterizzata da un colore specifico per facilitarne l’identificazione: blu, arancione, verde e marrone. 

Ogni doppino è composto da due fili, uno a tinta unita e l’altro con strisce bianche alternate per garantire una corretta disposizione dei cavi nei connettori. 

Com’è fatto il frame Ethernet

Quando un dispositivo trasmette dati attraverso un cavo Ethernet, l’informazione viene suddivisa in pacchetti chiamati frame, che seguono una struttura ben definita. Ogni frame è composto da sette elementi principali:

• Preambolo: della grandezza di 7 byte, questo elemento sincronizza la comunicazione tra mittente e ricevente;
• Start Frame Delimiter (SFD): segna la fine del preambolo e l’inizio effettivo del pacchetto dati;
• Indirizzi MAC: costituiscono il terzo e il quarto elemento del cavo Ethernet (di 6 byte ciascuno) e identificano in modo univoco il mittente e il destinatario del frame;
• Ethertype: specifica il protocollo di comunicazione utilizzato (IPv4, IPv6, ARP, ecc.);
• Payload: rappresenta i dati veri e propri che possono variare da 46 a 1500 byte;
• Frame Check Sequence (FCS): verifica la presenza di errori nei dati ricevuti.

Modelli e categorie di cavi Ethernet

L’Ethernet si è evoluto nel tempo per offrire velocità di connessione sempre maggiori e adattarsi alle esigenze delle reti moderne. Oltre ai classici standard, esistono vari modelli di Ethernet che differiscono per prestazioni e caratteristiche.

Uno dei primi miglioramenti rispetto all’Ethernet tradizionale è stato il Fast Ethernet, uno standard che ha aumentato la velocità massima di trasmissione fino a 100 Megabit al secondo (Mbps), rispetto ai 10 Mbps dell’Ethernet originale. 

Il tipo più comune di Fast Ethernet è il 100BASE-T (evoluzione del 10BASE-T) che utilizza due doppini intrecciati e connettori RJ-45. Sebbene sia ormai superato da tecnologie più recenti, il Fast Ethernet è ancora presente in alcune reti aziendali e dispositivi meno recenti.

L’evoluzione successiva è stata il Gigabit Ethernet, che ha portato la velocità di trasmissione a 1 Gigabit al secondo (Gbps), ovvero 1000 Mbps. 

Questo standard permette una connessione più veloce e stabile, adatta a streaming in alta definizione, gaming online e ambienti aziendali con un elevato traffico di rete.

Per garantire prestazioni ottimali, i cavi Ethernet sono classificati in categorie (dette anche Cat), che ne indicano velocità massime e capacità di schermatura dalle interferenze:

• Cat 5: ormai obsoleto, supporta fino a 100 Mbps con una larghezza di banda di 100 MHz;
• Cat 5e (Enhanced): migliora il Cat 5, infatti riduce le interferenze e supporta velocità fino a 1000 Mbps ed è il cavo Ethernet più diffuso nelle installazioni, poiché offre supporto per velocità Gigabit a un costo conveniente;
• Cat 6: offre velocità fino a 10 Gbps su distanze ridotte (fino a 55 m) e una larghezza di banda di 250 MHz;
• Cat 6a (Augmented): versione avanzata del Cat 6, supporta 10 Gbps fino a 100 metri, ha una larghezza di banda di 500 MHz e riduce ulteriormente le interferenze;
• Cat 7: introduce una schermatura avanzata per ridurre le interferenze elettromagnetiche, supportando velocità fino a 10 Gbps con una larghezza di banda di 600 MHz;
• Cat 8: il modello più avanzato, progettato per data center e ambienti ad alte prestazioni, supporta velocità fino a 40 Gbps con una larghezza di banda di 2000 MHz.

Ma come scegliere il cavo Ethernet giusto? La scelta dipende dalle proprie esigenze e dall’utilizzo. In linea generale, possiamo dire che per connessioni domestiche, un Cat 5e o Cat 6 è spesso sufficiente, mentre per reti aziendali o gaming avanzato si preferiscono il Cat 6a o Cat 7.