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Standard Ethernet

Ethernet è uno standard che definisce le regole per l'invio e la ricezione dei dati tra dispositivi all'interno di una rete LAN (Local Area Network). Esso opera a due livelli del modello OSI:

1. Livello 1 – Fisico (Physical Layer)

   • Specifica le caratteristiche fisiche dei componenti, come cavi, connettori, interfacce, moduli di trasmissione, ecc.
   • Nel contesto delle reti cablate (wired) la norma IEEE 802.3 definisce tutti gli aspetti relativi alla trasmissione dei segnali su cavi (reti cablate).
   • Nel contesto delle reti wireless la norma IEEE 802.11 si occupa delle caratteristiche della trasmissione senza fili, garantendo la compatibilità e le modalità comunicative delle reti wireless.

2. Livello 2 – Data Link Layer

   • Definisce la struttura dei pacchetti (frame) che viaggiano in rete.
   • Stabilisce i metodi di indirizzamento attraverso l’uso dei MAC-address

Cavi fisici

Esistono vari tipi di cavi, caratterizzati da differenti lunghezze e capacità di trasmissione, che dipendono dalla tecnologia impiegata.

Possiamo classificarli in base alla velocità supportata:

• Ethernet: fino a 10 Mbps
• Fast Ethernet: fino a 100 Mbps
• Gigabit Ethernet: fino a 1000 Mbps (1 Gbps)
• 10 Gigabit Ethernet: fino a 10 Gbps

Inoltre, i cavi si distinguono anche per la loro composizione: possono essere realizzati in rame oppure in fibra ottica.

Il cavo in figura è un cavo UTP (Unshielded Twisted Pair), ovvero non schermato, con coppie di cavi intrecciati. Questa particolare struttura serve a ridurre le interferenze elettromagnetiche e a prevenire il fenomeno del crosstalk, cioè l'interferenza tra i segnali che viaggiano su cavi adiacenti. Alle estremità, il cavo è dotato di connettori; il più comune è l'RJ-45.

Il cavo UTP è composto da 8 fili di rame, progettati per collegarsi ai pin della porta in cui viene inserito il connettore.

I pin di contatto dei dispositivi devono avere funzionalità opposte affinché la comunicazione possa avvenire correttamente. Ad esempio, i pin 1 e 2 di un dispositivo A devono inviare, mentre i pin 1 e 2 del dispositivo B devono ricevere, e viceversa per gli altri pin.

Cable pinout Ethernet e Fast Ethernet

Vengono utilizzati solo 4 pin. Per quanto riguarda le connessioni Ethernet e Fast Ethernet, esistono due tipologie di pinout:

• Straight Through Pinout (cavo dritto): in questo tipo di cablaggio i cavi vengono collegati in modo diretto: il pin 1 di A va al pin 1 di B, il 2 di A al 2 di B, e così via. I dispositivi hanno funzionalità opposte sui rispettivi pin (trasmettitore e ricevitore), per cui la comunicazione avviene correttamente.

• Crossover Pinout: in questo schema la disposizione dei pin alle estremità è incrociata (1A-3B, 2A-6B, 3A-1B, 6A-2B), permettendo così una comunicazione bidirezionale tra i dispositivi.

Cable pinout Gigabit Ethernet

Vengono utilizzati tutti gli 8 pin, con le medesime tipologie di pinout. I pin lavorano sempre a coppie: ad esempio, i ping 1-2A inviano e i pin 1-2B ricevono, ecc. (nel caso del cablaggio straight-through)