Bien que cela semble probablement une éternité pour beaucoup d’entre nous depuis que le câblage Ethernet de catégorie 5 est devenu répandu, maintenant que l’Ethernet 2,5 et même 5 Gbit s’est répandu dans le courant dominant, une question pertinente que beaucoup finissent probablement par se poser est de savoir quand remplacer le Cat-5e. câblage avec Cat-6, ou même Cat-7. Étant donné que la plupart d’entre nous utiliserons probablement dans un avenir proche des câbles de réseau en cuivre dans nos domiciles et nos bureaux, c’est une bonne question qui mérite une bonne réponse. Bien qu’il soit assez simple d’échanger un câble de raccordement Cat-5e avec un câble Cat-7 entre un port réseau et un ordinateur, remplacer tous les câbles réseau déjà tirés dans les conduits d’une maison « évolutive » ne l’est pas.
La bonne nouvelle est probablement que la catégorie 8 classe II (Cat-8.2) est tout ce dont vous avez besoin pour faire fonctionner votre réseau Ethernet 40 Gbits avec un câblage à paire torsadée standard. La mauvaise nouvelle est que vous êtes limité à des courses de seulement trente mètres avant que la dégradation du signal ne commence à se produire. Si vous descendez d’un cran jusqu’à Cat-6A ou Cat-7 (ISO/IEC 11801 Classe EUN et F, respectivement), vous pouvez effectuer des courses de 100 mètres à 10 Gbit/s, tout comme des courses de 100 mètres à 1 Gbit/s étaient possibles avec Cat-5e auparavant. Mais qu’est-ce qui différencie exactement ces catégories ?
Bande passante spectrale
La mesure principale qui sous-tend ces différences est appelée la bande passante spectrale et est définie en Hertz. La bande passante pour le câblage Ethernet à paires torsadées est de l’ordre du MHz, le Cat-5(e) atteignant 100 MHz, le Cat-6 250 MHz et le Cat-6A 500 MHz. Cela signifie effectivement le nombre de fois que le signal peut changer par seconde avant que le récepteur ne soit plus capable de recevoir la totalité de la session, auquel cas une perte de données se produira.
Une grande partie de l’amélioration des vitesses par rapport au même câblage en cuivre est due à des schémas de codage améliorés (également appelés code de ligne), qui sont également responsables de l’augmentation de l’accès Internet par ligne commutée de quelques bauds à quelques kilo-octets par seconde. Ici, un facteur essentiel est également la surcharge du schéma de codage, tel que le codage Manchester à l’ancienne utilisé avec Ethernet 10BASE-T. Pour sa capacité nominale de 10 Mbits, vous avez besoin d’au moins 10 MHz de bande passante spectrale pour suivre, ce qui a bien fonctionné même sur un câblage à paire torsadée non blindée (UTP) de catégorie 3, comme c’est encore couramment utilisé pour le câblage téléphonique.
Ici, le signal codé utilise un codage à 2 niveaux (binaire 0 ou 1), mais il est également possible d’utiliser plus de niveaux pour le signal codé, comme le codage 4 bits-5 bits (4B5B) de 100BASE-TX (Fast Ethernet ), qui code 4 bits de données en 5 bits, ce qui nécessiterait normalement 125 MHz de bande passante pour le transfert, mais l’étape de codage finale de 100BASE-TX est MLT-3 (Multi-Level Transmit), qui, comme son nom l’indique, fait des cycles entre trois niveaux de tension (+1, 0, -1 V). Grâce à l’utilisation du MLT-3, pour atteindre le débit de données effectif de 100 Mbit/s, seule une bande passante de 31,25 MHz est nécessaire au lieu de 125 MHz.
Fait intéressant, 100BASE-T1 utilise un codage PAM-3 (Pulse-Amplitude Modulation) à trois niveaux, ce qui le rend plus pratique pour l’automobile et d’autres applications embarquées, mais limite cette version à seulement 15 mètres sur le même Cat-5e. Pour Gigabit Ethernet (1000BASE), la variante 1000BASE-T1 est similaire dans la mesure où elle utilise PAM-3 pour le codage, mais nécessite un câblage Cat-6A (compatible 500 MHz) en raison de ses exigences de bande passante de 375 MHz.
Le 1000BASE-T, plus piéton, utilise la modulation codée en treillis à 4 dimensions (TCM 4D) et PAM-5 sur les 4 paires de câbles de Cat-5, exigeant seulement 62,5 MHz sur les 100 MHz que Cat-5 doit gérer. Bien qu’une norme 1000BASE-TX ait été proposée en 2001 pour remplacer la norme 1000BASE-T de 1999 qui utiliserait uniquement PAM-5 sur le câblage Cat-6, cela a été un échec sur le marché car la norme de 1999 a plus que répondu à la demande du marché.
Pourtant, maintenant que l’Ethernet 2,5 Gbit et au-delà semblent être véritablement arrivés, il devrait être clair que les normes Cat-5 et Cat-5e modifiées acquièrent rapidement un statut d’héritage et ne devraient pas être envisagées pour de nouveaux achats et installations. Même si le 2,5GBASE-T (utilisant 64B66B, PAM-16 et DSQ128) peut techniquement utiliser un câblage Cat-5e de 100 MHz grâce à ses exigences de bande passante de 100 MHz, cela suppose un câblage impeccable. L’installation d’un Cat-6A compatible 500 MHz donnerait beaucoup plus de marge de manœuvre (jusqu’à 400 MHz nécessitant 10GBASE-T), avec une saine tolérance dans le cas de câbles dégradés.
Rebondissements
Une fois les bases de la bande passante spectrale écartées, une question pertinente qui a peut-être surgi à la surface de l’esprit à ce stade est de savoir où les torsions des « câbles Ethernet » (câblage à paires torsadées) sont pertinentes. Peut-être plus précisément : d’où vient la bande passante spectrale supplémentaire dans ces différentes catégories de câbles réseau ?
La réponse fondamentale est qu’elle est affectée par le matériau conducteur utilisé (par exemple le cuivre) et par la quantité d’interférences (EMI et diaphonie) qui limitent la portée efficace et la bande passante du signal. Pour la catégorie 6 et plus, cela signifie que seul le cuivre (pas par exemple l’aluminium recouvert de cuivre (CCA)) est un conducteur acceptable, le reste de la recherche se concentrant sur la réduction de l’impact des interférences externes. La première ligne de défense se trouve ici en présence des paires de signaux, dont chacune forme une paire de signaux équilibrée qui permet de rejeter des quantités importantes de bruit.
En tordant également ces deux conducteurs au sein d’une paire équilibrée l’un autour de l’autre, la quantité de bruit électromagnétique à laquelle ils sont exposés est réduite, tout en réduisant également la quantité de bruit à laquelle ces paires torsadées exposent les paires voisines, limitant ainsi efficacement la quantité de diaphonie. Plus il y a de torsions par longueur de câble, plus cet effet est important. Les normes pertinentes ne spécifient pas un nombre spécifique de torsions (pas) par longueur de câble, mais simplement que le câble peut fonctionner selon les paramètres requis par la norme ciblée.
Afin d’augmenter encore la réjection du bruit, le câble peut être davantage blindé de différentes manières, soit avec une feuille autour des paires individuelles (U/FTP), autour de toutes les paires (F/UTP), ou les deux (F/FTP). . Un câble réseau peut être marqué et vendu dans la catégorie 6A s’il réussit un test de bande passante et de diaphonie de 500 MHz, ce dernier mesurant des paramètres cruciaux tels que la diaphonie de proximité (NEXT, près de l’émetteur) et la diaphonie de fin éloignée (FEXT, près du récepteur). ). Avec les câbles de catégorie 6+, la diaphonie étrangère (AXT) provenant des câbles voisins devient également plus cruciale.
Presser le cuivre
Les câbles de catégorie 7, 7A et 8 utilisent une protection contre le bruit encore plus stricte que le Cat-6A afin d’augmenter la bande passante spectrale jusqu’à 600 MHz pour le Cat-7, 1 GHz pour le Cat-7A et 2 GHz assez étonnants pour le Cat-8. Comme indiqué précédemment, Cat-8 est ce qui est nécessaire pour faire fonctionner des réseaux à des vitesses de 25GBASE-T et 40GBASE-T, bien que sur des distances assez courtes (~ 30 mètres). En général, vous trouverez Cat-6(A), ainsi que Cat-7(A), ce dernier étant principalement annoncé pour une installation fixe (en utilisant la version à noyau solide), bien que l’on puisse affirmer qu’entre 500 et 500 théoriques. 600 MHz, c’est un peu un casse-tête, surtout si l’on prend en compte des facteurs tels que la qualité de l’installation, comme la détorsion des paires lors de leur introduction dans un bornier.
Avec le Cat-6A ou le Cat-7(A) passant dans les conduits du nouveau bureau ou de la maison de rêve, il semblerait probable que ce soit aussi loin que le cuivre soit poussé pour le moment. Comme peut probablement en témoigner quiconque a récemment fouillé dans son magasin de réseau informatique local pour trouver des cartes et des commutateurs de 5 et 10 Go, à ces points extrêmes des réseaux à paires torsadées, le coût entre un réseau en cuivre et un réseau en fibre commence à s’estomper quelque peu. .
Pour les équipements prenant en charge les modules SFP, il est même possible de basculer ses interfaces entre les versions à paire torsadée en cuivre et les versions à fibre optique, ce qui évite au moins d’avoir à remplacer l’ensemble de l’appareil en cas de mise à niveau du réseau vers la fibre. Il est fort possible qu’au moment où le 10GBASE-T commence à paraître aussi vieux et grisonnant que le 1000BASE-T aujourd’hui, la fibre optique soit la nouvelle norme grand public. Cela aurait l’avantage que la fibre optique soit immunisée contre des facteurs tels que les interférences électromagnétiques et la diaphonie, tout en offrant le potentiel pour des réseaux domestiques de plus de 100 Go.
En attendant, il est préférable de vous assurer d’obtenir vos câbles à paire torsadée auprès de marques réputées, car n’importe qui peut mettre des lettres sur un câble, mais peu de gens disposent de l’équipement de test disponible pour valider qu’un câble « Cat-6A » n’est pas le cas. secrètement un câble à peine Cat-5 avec des conducteurs CCA. Juste pour que vous ne vous demandiez pas plus tard pourquoi votre « réseau 2,5 Go » fonctionne en fait à des vitesses plus proches des vitesses Fast Ethernet.
