Sistemi e Reti - Modulo 4 Lezione 08 - Cablaggio Strutturato
Sistemi e Reti · Anno 3 · Modulo 4 · Lezione 08

Cablaggio Strutturato

Dal cavo alla certificazione: componenti passivi, sottosistemi gerarchici, standard internazionali e verifica dell'impianto per costruire una rete di campus affidabile, indipendente dalle applicazioni.

✍ Autore: profgiagnotti · Materia: Sistemi e Reti
✓Definire il concetto di cablaggio strutturato e descrivere i componenti passivi fondamentali: cavi, patch panel, prese utente TO e patch cord (WAC/EC).
✓Descrivere i tre sottosistemi del cablaggio strutturato (campus backbone, vertical cabling, horizontal cabling) e i relativi centri stella CD, BD, FD e la regola dei 90 metri.
✓Conoscere i principali standard internazionali ISO/IEC 11801, EN 50173, TIA/EIA-568 e la corrispondenza tra Classi e Categorie con le relative bande.
✓Distinguere permanent link da channel link e spiegare i parametri di certificazione: wire map, attenuazione, NEXT, return loss, lunghezza e PS-NEXT.
✓Comprendere il flusso di certificazione con strumenti Fluke e collegare il cablaggio strutturato al livello fisico visto nelle lezioni precedenti.

1. Cos'è il cablaggio strutturato

Quando si costruisce un edificio, si progettano prima gli impianti elettrici, idraulici e di riscaldamento. Allo stesso modo, per supportare le reti informatiche, ogni edificio moderno richiede un impianto di cablaggio progettato con cura.

Il cablaggio è l'insieme dei componenti passivi (cavi, connettori, prese, permutatori) installati fisicamente per fornire i punti di connessione alle apparecchiature attive di rete (switch, router, access point). La parola "strutturato" indica che non si tratta di cablaggio casuale ma di un sistema standardizzato, gerarchico e indipendente dalle applicazioni.

📌 Definizione da ricordare

Un sistema di cablaggio strutturato è indipendente dall'applicazione: lo stesso impianto fisico deve supportare dati, voce, video e sistemi di sicurezza, oggi e in futuro, senza richiedere interventi invasivi sull'infrastruttura.

🎯 Esempio in classe

Pensa al laboratorio di informatica: le prese a muro RJ45, i cavi nel controsoffitto che arrivano all'armadio rack, il patch panel numerato. Tutto questo è cablaggio strutturato: non vedi lo switch, ma senza quell'impianto passivo nessuna connessione funzionerebbe.

Il sistema si applica a un campus: un insieme di edifici su suolo privato, ciascuno con più piani, che ospita reti locali interconnesse tra loro e con l'esterno. È l'approccio opposto al "cablaggio selvaggio" con cavi volanti.

2. I componenti passivi del cablaggio

🔌 CAVI Fibra MM/SM + UTP/FTP Cat5e / Cat6 / Cat6a 🗂️ PATCH PANEL Permutazione 24/48 porte Semi-permanente 🔳 PRESE UTENTE TO ≥2 TO per area lavoro RJ45 + SC/LC 🔗 PATCH CORD WAC (5m) + EC (5m) Flessibili e brevi CHANNEL LINK = PC → WAC → TO → 90m → FD → EC → Switch (max 100m) PC—(WAC)—[TO]———cavo orizzontale———[Patch Panel FD]—(EC)—Switch Indoor / Outdoor / Universale — indoor nel controsoffitto, outdoor interrato tra edifici
01 · 🔌 CAVI

Mezzo trasmissivo

Fibra ottica monomodale/multimodale per dorsali; cavi UTP/FTP Cat5e, Cat6, Cat6a per distribuzione orizzontale. Tipologie indoor, outdoor, universali.

02 · 🗂️ PATCH PANEL

Cuore dell'armadio

24 o 48 porte a cui sono attestati i cavi. Collegamento semi-permanente e modificabile tra porte o verso apparati attivi tramite patch cord.

03 · 🔳 TO - TELECOMMUNICATION OUTLET

Presa a muro utente

Almeno 2 TO per area di lavoro. RJ45 per rame, SC/LC per fibra. Il cavo che collega switch alla presa lato armadio si chiama Equipment Cable (EC).

04 · 🔗 PATCH CORD

Bretelle di permutazione

WAC (Working Area Cable): da PC a TO, max 5 m. EC (Equipment Cable): da patch panel a switch, max 5 m. Flessibili e sostituibili.

💬 Tip del docente

Ricorda a memoria: TO = almeno 2 per postazione, WAC ed EC = max 5 m ciascuno. Se all'esame ti chiedono "perché 100 m?" rispondi: 90 m permanent link + 5 + 5.

3. La topologia a stella e i tre sottosistemi

Tutti gli standard adottano la topologia a stella: ogni nodo è collegato a un centro di distribuzione. Non esiste collegamento diretto tra stazioni. Il campus è organizzato in tre sottosistemi gerarchici.

CAMPUS BACKBONE
Livello 1 — tra edifici
CD / Main Cross-Connect
Collega gli edifici del campus. Usa prevalentemente fibra ottica monomodale per lunga distanza (km). Centro stella: Campus Distributor (CD). Topologia a stella con CD come centro. Alta banda, bassa latenza inter-edificio.
VERTICAL CABLING
Livello 2 — tra piani
BD / Intermediate Cross-Connect
Detto Backbone Building: collega i piani di un edificio. Fibra multimodale o rame di categoria superiore. Centro: Building Distributor (BD). Da ogni BD cavi verso i Floor Distributor dei singoli piani.
HORIZONTAL CABLING
Livello 3 — postazioni
FD / Horizontal Cross-Connect
Collega le postazioni al locale tecnico di piano (Telecom Room). Usa UTP/FTP Cat6/Cat6a. Centro: Floor Distributor (FD). Distanza max 90 m FD→TO + 10 m patch cord = canale totale 100 m.
CD - Campus Distributor Main Cross-Connect - Fibra SM BD Edificio A IC - Vertical Cabling BD Edificio B IC - Fibra MM / Rame BD Edificio C IC FD Piano 1 FD Piano 2 FD Piano 3 FD Piano 1 FD Piano 2 FD Piano 1 FD Piano 2 FD Piano 3 Horizontal Cabling: UTP Cat6/Cat6a — max 90m FD→TO + 5m WAC + 5m EC = 100m Channel
⚠️ Errore comune

Non confondere CD/BD/FD con gli switch: sono locali/distributori (stanze con armadi). Il CD può contenere più switch e patch panel, ma il concetto di CD è edilizio, non di apparato.

📌 Regola dei 90 metri

Il cablaggio orizzontale non supera i 90 m tra FD e TO. Aggiungi 5 m lato utente (WAC) e 5 m lato armadio (EC) per 100 m totali. Questo garantisce che Ethernet funzioni su qualsiasi categoria conforme.

4. Gli standard internazionali

ISO/IEC 11801 · Internazionale

Classi A-F

Dal 1995, nomenclatura a Classi. Classe D=Cat6, E=Cat6a, F=Cat7. Base globale, meno restrittivo su alcuni parametri.

EN 50173 · Europeo

Armonizzato ISO

Standard europeo, vincolante per appalti pubblici UE. Stessa struttura a Classi, recepisce ISO/IEC 11801 con adattamenti locali.

TIA/EIA-568 · USA

Categorie

USA, nomenclatura a Categorie (Cat5e, Cat6, Cat6a...). Più restrittivo e diffuso anche in Europa come riferimento tecnico per test.

TIA/EIA (Categorie)ISO/IEC 11801 (Classi)BandaUso tipico
Cat 5eClasse D100 MHzFast Ethernet / GbE legacy
Cat 6Classe E250 MHzGigabit Ethernet
Cat 6aClasse Ea500 MHz10GBASE-T, orizzontale nuovo
Cat 7Classe F600 MHzSchermato, data center
Cat 8Classe I / II1,4–2 GHz25/40GBASE-T corta distanza
🎯 Esempio in classe

Se il capitolato dice "Classe Ea" devi offrire cavo Cat6a certificato almeno 500 MHz. Se dice "Cat6" il riferimento è Classe E. In laboratorio verifichiamo sempre entrambe le diciture sul report Fluke.

5. La certificazione — permanent link vs channel link

Dopo l'installazione ogni collegamento deve essere certificato. Solo un impianto certificato garantisce i parametri previsti dallo standard e dà diritto alla garanzia del produttore.

PERMANENT LINK — max 90m

Impianto fisso

Dal patch panel (FD) alla presa utente (TO). Non include le patch cord. È la parte edile permanente che resta nell'edificio.

PERMANENT LINK
FD patch panel → cavo orizzontale → TO max 90 m — oggetto di garanzia produttore cavi
CHANNEL LINK — max 100m (90+5+5)

End-to-end completo

Dal PC allo switch, incluse le patch cord. È ciò che l'utente finale sperimenta realmente.

CHANNEL LINK
PC → WAC (5m) → TO → cavo (90m) → FD → EC (5m) → switch max 100 m — test dell'esperienza reale utente
PC WAC 5m TO Cavo orizzontale 90m Permanent Link FD Patch PanelEC 5m Switch PERMANENT LINK — fisso, certificabile con garanzia 20-25 anni CHANNEL LINK — esperienza utente, include WAC + EC

6. Principali parametri di certificazione

WIRE MAP

Corretta intestazione

Tutti i pin collegati nel giusto ordine? Nessun corto, nessuna coppia invertita o incrociata involontariamente? È il primo test: se fallisce, gli altri sono inutili.

ATTENUAZIONE (Insertion Loss)

Perdita di potenza

Deve essere inferiore al limite di categoria. Aumenta con lunghezza e frequenza. Cavo troppo lungo o piegato troppo stretto aumenta l'attenuazione.

NEXT - Near End Crosstalk

Interferenza tra coppie

Misurata vicino al trasmettitore. Più alto il valore in dB, migliore l'isolamento. Il twisting delle coppie è il principale meccanismo di riduzione.

RETURN LOSS

Riflessione

Energia riflessa per discontinuità di impedenza (giunti, connettori mal realizzati). Riflessione eccessiva degrada il segnale e riduce throughput.

LUNGHEZZA - TDR

Time Domain Reflectometer

Il tester invia un impulso e misura il tempo di ritorno per calcolare la lunghezza. Verifica sia il limite 90 m che eventuali rotture.

PS-NEXT (Power Sum)

Interferenza complessiva

Misura l'interferenza totale da tutte le coppie trasmittenti su una ricevente. Più realistico del NEXT singolo per sistemi che usano tutte le coppie come Gigabit Ethernet.

💬 Tip del docente

All'interrogazione ricordati TDR = misura di lunghezza con eco. PS-NEXT = Power Sum = somma di tutti i disturbi. E Fluke DSX-8000 = strumento professionale che dà PASS/FAIL con margine.

🔬
Il processo di certificazione

Certificazione eseguita con Fluke DSX-8000 o DTX CableAnalyzer. Ogni collegamento testato automaticamente su tutti i parametri: risultato PASS o FAIL con indicazione del margine. Il report viene consegnato al committente come prova di conformità.

7. Verifica / Esercizio

🔬 Attività pratica — progetto armadio di piano

Sei incaricato di cablare un piano di 40 postazioni con 2 TO cadauna, distanza massima FD-TO 65 m, cavi Cat6a. Rispondi:

  1. Quanti TO totali e quanti patch panel da 24 porte servono? Considera una scorta 20% porte libere.
  2. Disegna la distinzione permanent link vs channel link sul tuo piano indicando WAC, EC e lunghezze.
  3. Se un tester Fluke riporta NEXT -38 dB su Cat6a a 250 MHz, è un buon valore? Perché? Cosa controlli fisicamente?
  4. Quale fibra useresti per collegare questo FD al BD di edificio a 300 m? Giustifica SM vs MM.
✅ Soluzione ragionata

1. 40 postazioni × 2 TO = 80 TO. 80 cavi → 80 porte. Scorta 20% → 96 porte → 4 patch panel da 24 (96 porte esatte) → meglio 5 per crescita futura (120 porte).
2. Permanent: FD→TO 65 m certificato 90 m OK. Channel: PC→WAC 3 m →TO→65 m→FD→EC 2 m →Switch = 70 m totale <100 m, quindi OK.
3. NEXT -38 dB è espresso come perdita? In realtà NEXT è positivo in dB (più alto meglio). Se il report dice 38 dB è marginale per Cat6a: limite ca. 44 dB @250 MHz. Controlla sbinatura eccessiva vicino al connettore, raggio curvatura, connettore Cat6a autentico.
4. A 300 m sia MM OM4 che SM vanno bene, ma per future 10/40 Gbps e campus conviene SM OS2: più durevole, banda futura illimitata, costo simile oggi.

✓Il cablaggio strutturato è un sistema standardizzato di componenti passivi (cavi, patch panel, TO, patch cord) indipendente dall'applicazione, per dati/voce/video su campus.
✓Topologia a stella su tre livelli: Campus Backbone (CD, fibra SM, tra edifici), Vertical Cabling (BD, fibra MM/rame, tra piani), Horizontal Cabling (FD, UTP Cat6/Cat6a, 90 m).
✓Standard: ISO/IEC 11801 Classi, EN 50173 europeo, TIA/EIA-568 Categorie. Corrispondenza Cat5e=D 100MHz, Cat6=E 250MHz, Cat6a=Ea 500MHz, Cat7=F 600MHz, Cat8=I/II GHz.
✓Permanent link = FD→TO max 90 m, garanzia impianto. Channel link = PC→WAC→TO→FD→EC→switch max 100 m, esperienza utente.
✓Certificazione: wire map, attenuazione, NEXT, return loss, lunghezza TDR, PS-NEXT. Strumenti Fluke DSX-8000: risultato PASS/FAIL con margine e report finale.

📚 Fine modulo

Con il cablaggio strutturato certificato, ora puoi passare al livello 2-3: come si progettano LAN, VLAN e interconnessioni su fibra. Ti serviranno i concetti di FD/BD/CD per dimensionare armadi e dorsali.