Perché una rete Ethernet resta ferma a 100 Mbps anche con cavi Cat5e e Cat6

Nel troubleshooting di rete domestico e professionale esiste una tentazione ricorrente: fidarsi ciecamente di ciò che è stampato sulla guaina di un cavo Ethernet. Cat5e, Cat6, Cat6a diventano etichette rassicuranti, quasi garanzie implicite di prestazioni. La realtà, però, è spesso più cruda. La differenza tra un collegamento stabile a 1 Gbps o più e una frustrante negoziazione a 100 Mbps può dipendere da dettagli invisibili a occhio nudo, spesso ignorati anche da utenti esperti.

Il caso tipico è quello di prestazioni nel trasferimento dati su cavo Ethernet apparentemente “bloccate” intorno ai 90–95 Mbps in download e valori inferiori in upload, nonostante scheda di rete, switch e router supportino ampiamente una connessione GbE (Gigabit Ethernet). In molti casi, la causa è individuata nel cavo, ma attribuire il problema esclusivamente alla presenza di CCA (Copper Clad Aluminum) rischia di semplificare eccessivamente una questione più complessa.

CCA: il vero problema non è solo l’alluminio

Dal punto di vista normativo, le specifiche di categoria Ethernet (ANSI/TIA ed ISO/IEC) richiedono l’uso di conduttori in rame pieno. I cavi CCA, per definizione, non rispettano pienamente lo standard, anche quando sono commercializzati come Cat5e o Cat6.

Non si tratta di un dettaglio formale: l’alluminio ha una resistività superiore al rame, una minore resistenza meccanica e un comportamento peggiore nel tempo, soprattutto in presenza di stress termico o meccanico.

Tuttavia, su tratte brevi – tipiche dei patch cable o delle installazioni domestiche sotto i 10–15 metri – un CCA integro e correttamente terminato può comunque negoziare e sostenere velocità gigabit, e talvolta anche multi-gigabit. Il punto critico è che il CCA introduce una variabile di incertezza: non sai mai quali altri compromessi produttivi siano stati fatti.

Spessori fuori specifica, cladding (il “rivestimento” metallico: nel caso dei cavi CCA è uno strato sottile di rame applicato attorno a un’anima di alluminio) di bassa qualità, ossidazione pre-estrusione (l’alluminio si è già ossidato prima di essere rivestito/estruso, quindi il cladding non aderisce bene), tolleranze elettriche borderline. In altre parole, il problema non è solo “CCA vs rame”, ma assenza di affidabilità e controllo di qualità.

Autonegoziazione: cosa misura davvero (e cosa no)

Un equivoco molto diffuso riguarda l’autonegotiation via Ethernet ossia il meccanismo automatico con cui due dispositivi Ethernet collegati tra loro si scambiano informazioni per decidere a che velocità e con quali modalità comunicare.

La negoziazione della velocità non è un test di banda né di qualità del mezzo trasmissivo. È una procedura di handshake che verifica essenzialmente tre cose: compatibilità tra PHY (i circuiti fisici Ethernet o PHY dei due dispositivi parlano lo stesso standard elettrico e riescono a capirsi), continuità elettrica dei conduttori richiesti e supporto delle modalità comuni. Se tutti gli 8 fili risultano connessi e l’ordine delle coppie è accettabile, una porta gigabit tenterà di operare a 1000BASE-T (Ethernet a 1 Gbps su rame).

Un cavo può “dichiararsi” idoneo alle comunicazioni gigabit e allo stesso tempo generare un numero elevato di errori CRC, ritrasmissioni TCP e frame persi a causa di diafonia (NEXT/FEXT), disadattamenti di impedenza o attenuazione eccessiva. Il risultato percepito dall’utente non è una negoziazione a 100 Mbps, ma una connessione a 1 Gbps che, sotto carico reale, si comporta come se fosse molto più lenta.

Quando invece uno o più conduttori sono interrotti o mal terminati, il PHY è costretto a ripiegare su 100BASE-TX, che utilizza solo due coppie. In questo scenario, il “tetto” intorno ai 90–95 Mbps è un indizio fortissimo di un problema fisico di livello 1, indipendentemente dalla categoria dichiarata sull’etichetta.

In un altro articolo abbiamo tuttavia spiegato cosa fare su Windows se la velocità della rete Ethernet è limitata a 100 Mbps quando i dati dovrebbero essere trasferiti anche a 1 Gbps o più.

Terminazioni: il vero tallone d’Achille

Statisticamente, la causa più comune dei problemi Ethernet non è il tipo di rame, ma la terminazione.

Crimpature imprecise (cioè con i contatti non perfettamente serrati sul conduttore), keystone di bassa qualità (prese RJ45 con contatti e geometrie non conformi), patch panel sottoposti a stress meccanico o coppie di fili eccessivamente srotolate durante l’assemblaggio alterano l’equilibrio elettrico del collegamento, ovvero i parametri di impedenza, diafonia e attenuazione su cui si basa la trasmissione Ethernet.

Un patch panel è un pannello di terminazione che fa da punto di raccordo tra i cavi di rete fissi (che arrivano da muri, canaline, rack) e i cavi patch che collegano switch, router o altri apparati.

Un singolo contatto marginale può non interrompere del tutto la continuità, ma degradare il segnale al punto da rendere instabile la trasmissione ad alta frequenza. È qui che nasce la falsa correlazione: si cambia cavo, le prestazioni migliorano drasticamente e il CCA viene “condannato”. In realtà, il nuovo cavo ha semplicemente terminazioni migliori, tolleranze più strette e una geometria più controllata.

Perché usare Cat6 oggi ha senso, anche quando “basterebbe” il Cat5e

Dal punto di vista puramente teorico, Cat5e è sufficiente per 1 Gbps fino a 100 metri e può reggere velocità superiori su distanze ridotte. Ma la teoria assume condizioni ideali: rame pieno, rispetto delle coppie, assenza di disturbi, terminazioni impeccabili. Nella pratica quotidiana, soprattutto in ambienti domestici o laboratori, queste condizioni raramente sono tutte soddisfatte.

Il sovrapprezzo del cavo Cat6 è ormai marginale. Parliamo di pochi centesimi al metro o di una differenza irrisoria per singolo patch cable. In cambio si ottiene una maggiore tolleranza alla diafonia, una banda certificata più elevata e, soprattutto, un margine di sicurezza che riduce drasticamente il tempo perso. Non è una questione di “prestazioni pure”, ma di affidabilità operativa.

Testare invece di supporre

I classici tester di continuità sono utili, ma insufficienti. Possono dire se i fili sono collegati, non se il collegamento è buono. Strumenti più evoluti, come i TDR (Time Domain Reflectometer), permettono di individuare disadattamenti, riflessioni e persino la distanza approssimativa del difetto. Non certificano una tratta secondo gli standard professionali, ma offrono una visibilità enormemente superiore.

Per chi gestisce una rete, avere almeno un riferimento di “cavo sicuramente buono” è spesso più efficace di qualsiasi discussione teorica. Quando tutto il resto è escluso, il livello fisico resta il primo sospettato.

Insomma, non tutti i cavi Ethernet sono uguali, ma nemmeno tutti i problemi di rete sono colpa del CCA. La vera lezione è più sottile: l’etichetta non garantisce lo standard, l’autonegotiation non garantisce le prestazioni e una terminazione mediocre può annullare i vantaggi anche del miglior cavo.

Quando il costo del cavo Cat6 è trascurabile, scegliere materiali certificati e ridurre le variabili è spesso l’investimento più razionale che si possa fare, per smettere di inseguire fantasmi.