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Il cablaggio delle Lan aziendali

di Angela Rossoni

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La scelta delle soluzioni di cablaggio più adatte costituisce un aspetto particolarmente critico per preservare nel lungo termine gli investimenti fatti sulle infrastrutture di rete

Il ricorso a soluzioni di cablaggio strutturato di ultima generazione in grado di supportare semplifica il processo di adozione delle reti IP, che si stanno progressivamente diffondendo all’interno delle aziende.

Negli ultimi anni, i budget a disposizione delle aziende per gli investimenti IT sono stati pesantemente ridotti, generando forti pressioni per risparmiare al massimo sulle infrastrutture. Questo spinge i responsabili IT a prendere decisioni, magari dettate dai risparmi sul breve termine, che si potrebbero rivelare controproducenti sul lungo termine. Le possibili conseguenze di tali decisioni potrebbero essere:

  • Una riduzione del ciclo di vita del cablaggio
  • Un aumento dei costi di gestione a causa degli interventi necessari di manutenzione, riparazione guasti e ricablaggio
  • L’eventuale necessità di apparecchi elettronici di costo superiore per compensare le prestazioni modeste del sistema di cablaggio.

La necessità di integrare funzioni e servizi avanzati nelle reti LAN aziendali cresce in modo esponenziale e le dimensioni delle applicazioni e dei file supportati raddoppiano in media ogni 18 mesi. Le applicazioni di rete di ultima e di prossima generazione richiedono infrastrutture in grado di trasmettere dati con velocità pari o superiore a 10 Gbps.

Il completamento dello standard IEEE 802.3an 10 Gbase-T, avvenuto nel Settembre 2006, ha reso necessario l’aggiornamento dei sistemi di cablaggio esistenti nel giro dei prossimi anni. Questo standard supporta una velocità di trasmissione di 10 Gbps, necessaria per gestire le varie tipologie di traffico delle reti all-IP di prossima generazione.

È importante quindi compiere un’attenta analisi delle tecnologie e standard esistenti in relazione al ciclo di vita complessivo della propria rete.

Figura 1: L’evoluzione dei sistemi di cablaggio

L'evoluzione dei sistemi di cablaggio

I requisiti di banda in una rete: i teoremi

Sono stati formulati diversi "teoremi" sullo sviluppo delle tecnologie informatiche e di rete.

La legge di Moore. Il primo e forse più noto è la "legge di Moore", al quale afferma empiricamente che la potenza di calcolo e il numero dei transistor integrati in un processore al silicio raddoppiano ogni 18 mesi; in altri termini, che la velocità dei processori raddoppia ogni 18 mesi. Pur con qualche correzione, la legge di Moore, coniata da Gordon Moore, uno dei fondatori di Intel, nel lontano 1965, ad appena quattro anni dall’introduzione del primo circuito integrato, si è mantenuta valida fino ad oggi.

Legge di Metcalfe. Robert Metcalfe, fondatore di 3Com e uno dei fondatori del protocollo Ethernet, ha anch’egli formulato una legge molto popolare. Essa afferma che il "valore" o la "potenza" di una rete aumenta in proporzione al quadrato del numero dei nodi in una rete. In altri termini, ogni nuovo nodo, ogni nuovo server, ogni nuovo utente espande le possibilità per ogni altro utente già presente. Per contro, il guasto a un server comporta un danno sulla produttività delle persone che ne fanno uso e sull’attività dell’azienda che può anche superare di molto, in termini di costi, il suo puro prezzo di acquisto. Lo stesso discorso vale per il cablaggio.

Legge dei dati di Parkinson. Un altro teorema molto importante è la legge dei dati di Parkinson (illustrata nei dettagli in questo articolo pubblicato su Pmi.it), la quale sostiene che i dati crescono fino ad occupare tutte le risorse di storage disponibili. Si tratta di una crescita esponenziale. Secondo la legge di Moore, la capacità di storage e le risorse di elaborazione dei sistemi di storage raddoppiano all’incirca ogni 18 mesi. Gli esperti prevedono che per la fine del ventunesimo secolo si avranno oltre 1 Terabyte di dati memorizzati per ogni abitante del pianeta. Un’altra osservazione compiuta da Parkinson riguarda l’occupazione di banda: il traffico delle reti tende ad espandersi fino ad occupare tutta la banda disponibile.

Queste leggi empiriche mostrano chiaramente come i requisiti di banda stiano aumentando vertiginosamente con l’aumento del numero delle connessioni in rete e delle applicazioni. Di conseguenza, la capacità delle infrastrutture di un’azienda di supportare il traffico di rete va dimensionata in base a considerazioni che vanno ben al di là delle dimensioni e delle quantità di file e del numero di stampanti da gestire.

Il protocollo IP ora è usato per fornire servizi voce, di telefonia, video, di storage, di comunicazione dati, di controllo dell’illuminazione e dell’automazione degli edifici e di numerosi altri servizi, in continuo aumento. Di conseguenza, la banda a disposizione degli utenti risulta divisa per supportare i servizi aggiuntivi, lasciando l’utente finale con meno banda rispetto a quanto necessario.

La velocità di trasmissione dati effettiva della rete è in realtà un terzo o un mezzo rispetto alla velocità della porta di connessione divisa per il numero di utenti ad essa collegati. Ad esempio, una porta da 100 Mbps potrebbe fornire solo 30-50 Mbps di velocità effettiva di trasmissione dati. Se il canale presenta malfunzionamenti o se si verificano problemi all’hardware che causano ritrasmissioni frequenti, la velocità può diminuire ulteriormente in misura significativa.

I tempi di fermo delle reti, la perdita di produttività, il ciclo di vita e le prestazioni delle apparecchiature IT sono tutti condizionati direttamente dalla capacità del sistema di cablaggio. Tanto è vero che diversi produttori di apparecchi IT precisano i requisiti minimi di cablaggio raccomandati per ottenere prestazioni ottimali dai propri prodotti, proprio come i produttori di software specificano i requisiti minimi hardware di sistema.

Cablaggio strutturato: gli standard

Il cablaggio rappresenta tipicamente il 5-7 % del budget complessivo necessario per la messa a punto di una rete: alcuni elementi complementari, come le canaline e i componenti antincendio, possono far aumentare leggermente il costo finale.

I sistemi di cablaggio strutturati, sia in rame che in fibra ottica, sono progettati per assicurare un ciclo di vita di almeno 10 anni, con il supporto di 2-3 generazioni per quanto riguarda gli apparecchi attivi connessi in rete. Sono basati su standard ed architetture aperte e scalabili: questo consente di pianificare gli investimenti sul lungo termine e risparmiando in costi operativi. Gli standard di cablaggio vengono regolarmente aggiornati: ad esempio, i protocolli ANSI/TIA/EIA (ora TIA) sono revisionati ogni 5 anni, al termine dei quali possono essere riconfermati, cancellati o revisionati. Gli standard ISO/IEC, ad esempio, sono definiti con un ciclo di vita previsto di 10 anni.

Fra i sistemi di cablaggio in commercio, la categoria 5e detiene ancora una quota maggiore di mercato, ma non è in grado di supportare il protocollo 10 GBASE-T a distanze superiori a pochi metri. I cablaggi più adatti per la tecnologia 10 G sono quelli di categoria 6 con una distanza massima supportata di 55 metri, quelli di categoria 6 aumentata (corrispondente allo standard 568-B.2-Ad10/ ISO11801) e di categoria 7/classe F: solo questi ultimi due supportano una distanza massima di 100 metri.

In alcuni casi i requisiti di capacità delle reti cambiano più rapidamente di quanto previsto. Questo fattore può ridurre il ciclo di vita di un sistema di cablaggio. Un esempio lampante è rappresentato dai cavi di categoria 4, ben presto soppiantati dalle soluzioni di categoria 5 e 5e, più adatte a fornire le prestazioni di rete richieste dalle applicazioni emergenti. Con l’avvento del nuovo standard IEEE 802.3an 10 GBASE-T, è stato necessario introdurre sistemi di cablaggio con prestazioni ancora più elevate, come quelli di categoria 6 Aumentata (10G 6A).

Le aziende, e in particolar modo le PMI, sono interessate a massimizzare l’investimento per il cablaggio scegliendo la categoria di cablaggio più opportuna per il proprio impianto. Per chiunque sia responsabile della scelta dell’infrastruttura di cablaggio e preveda un utilizzo dell’edificio per almeno 5 anni, i sistemi di cablaggio di categoria 6 aumentata o superiori rappresentano le soluzioni più economiche che offrono un solido ritorno sugli investimenti e un ciclo di vita accettabile. Un sistema di cablaggio di categoria 6/classe E (TSB-155 /ISO/IEC 24750) rappresenta a tutt’oggi il minimo raccomandato per il cablaggio.

Rame o fibra?

In passato, i cavi in fibra ottica offrivano originariamente prestazioni superiori rispetto ai cavi in rame. Oggi queste differenze sono diventate più contenute. I cavi in rame di categoria 6 e 7 offrono addirittura prestazioni migliori rispetto alle installazioni in fibra ottica di bassa fascia, e sono addirittura in grado di supportare le applicazioni 10 G.

Il rame e la fibra ottica sono indubbiamente in competizione in alcune applicazioni. In linea generale, le installazioni in rame sono più comuni per tratti inferiori ai 100 metri e nei luoghi chiusi, mentre la fibra ottica prevale per le connessioni sulle lunghe distanze, e tipicamente nelle dorsali di rete . Il cablaggio in fibra ottica risulta ancora più caro, anche se le quotazioni del rame sono lievitate negli ultimi tempi. All’interno degli edifici aziendali, tipicamente l’80% delle installazioni è in rame e il restante 20% in fibra ottica, senza differenze sensibili da un Paese all’altro. Va osservato che la fibra non consente l’implementazione del protocollo Power over Ethernet. L’impossibilità di fornire alimentazione alle apparecchiature elettriche su cavi in fibra potrebbe essere un limite per alcune applicazioni di rete.