Longueur maximale d'un câble Ethernet : la règle des 100 m

Une liaison Ethernet cuivre fait 100 m (328 ft). C’est le chiffre de la TIA-568 et de toutes les normes IEEE 802.3 pour paires torsadées, de 10BASE-T à 10GBASE-T, et c’est une limite de canal, pas de câble : jusqu’à 90 m (295 ft) de liaison permanente dans le mur plus jusqu’à 10 m (33 ft) de cordons de raccordement et d’équipement aux deux extrémités. Restez dans ces limites et la liaison fonctionne à sa vitesse nominale. Dépassez-les et la liaison ne ralentit pas gentiment - elle chute, se réentraîne ou échoue purement et simplement.

D’où vient le chiffre de 100 m

La limite est fixée par l’affaiblissement du signal et le timing, pas par une règle inventée pour la commodité. Le cuivre à paires torsadées atténue le signal à mesure qu’il se propage, et plus la fréquence est élevée, plus l’atténuation est rapide. À 100 m, le signal reçu est encore suffisamment fort et arrive encore dans la fenêtre temporelle autorisée par la norme. Au-delà, la perte d’insertion grignote la marge et le budget de liaison s’épuise.

Les mêmes 100 m s’appliquent à toutes les vitesses de 10 Mbps à 10 Gbps sur la catégorie de câble correspondante. Ce qui change avec la vitesse, c’est la qualité de câble nécessaire pour tenir cette distance, pas la distance elle-même. Le choix de la catégorie est traité dans Catégories de câbles Ethernet expliquées.

Comment se répartissent les 100 m : 90 m de câble mural, 10 m de cordons

En pratique, les 10 m de cordon se partagent entre la zone de travail et le panneau de brassage, donc un cordon de 5 m à chaque extrémité est déjà à la limite. Un long cordon préfabriqué tiré d’un bureau à un switch éloigné n’est pas un cordon de raccordement au sens de la norme - c’est une partie du canal, et il compte dans les 100 m.

Ce qui se passe au-delà de 100 m

Rien de bon, et rien de prévisible. Une liaison au-delà de la limite peut négocier à une vitesse inférieure, se connecter puis chuter en charge, ou ne pas s’établir du tout. Des symptômes qui ressemblent à un mauvais câble - coupures intermittentes, transferts lents, ports qui battent - sont souvent une liaison tout simplement trop longue.

Un testeur de continuité validera un câble trop long, car les fils sont intacts. Seul un testeur de certification qui mesure la perte d’insertion, la NEXT et la perte de réflexion montre que la liaison échoue aux limites de la catégorie. Un TDR indique la distance jusqu’au défaut, ce qui permet de confirmer une liaison trop longue.

Les moyens de dépasser 100 m

Un switch au milieu

La réponse standard : placer un switch ou un répéteur à mi-parcours et traiter la liaison comme deux liens. Chaque segment dispose de son propre budget de 100 m. Le switch régénère le signal, donc le chemin total peut être bien plus long que 100 m. Cela coûte une prise électrique et un équipement au milieu, ce qui est souvent le facteur décisif.

La fibre

La fibre ne transporte pas d’électricité, est immunisée contre les interférences électriques et les différences de potentiel de terre entre bâtiments, et porte bien au-delà du cuivre. La monomode en 10GBASE-LR atteint 10 km (environ 6 miles) ; le 10GBASE-ER atteint 40 km. La multimode est plus courte mais dépasse encore largement le cuivre : le 10GBASE-SR atteint 300 m (984 ft) sur OM3 et 400 m (1312 ft) sur OM4. Quand une liaison est longue, traverse des bâtiments ou passe près de fortes perturbations électriques, la fibre est la bonne réponse. Les compromis sont exposés dans Fibre vs cuivre Ethernet : quand la fibre s’impose.

Les extenders PoE

Un extender PoE tire l’alimentation et les données de la liaison amont et transmet les deux à un segment supplémentaire, de sorte qu’un seul port de switch peut alimenter un équipement au-delà de 100 m. Chaque extender ajoute un segment, et chaque segment conserve la limite de 100 m. Les extenders sont courants pour les caméras et les points d’accès à l’extrémité d’un site. Les budgets de puissance comptent ici : l’extender consomme une partie de l’énergie fournie par le port, donc l’équipement au bout en reçoit moins. Les niveaux de puissance PoE et la négociation sont traités dans Power over Ethernet : PoE, PoE+ et PoE++ expliqués.

La catégorie et la vitesse changent la distance, pas la règle

Le canal de 100 m est le chiffre phare, mais certaines vitesses vont moins loin sur certaines catégories :

Ainsi, une liaison Cat6 à 10 Gbps n’est pas une liaison de 100 m - c’est une liaison de 55 m, et moins encore là où de nombreux câbles courent ensemble et où la paradiaphonie exotique s’accumule. Le Cat6a tient le 10 Gbps sur les 100 m complets. Le Cat8 est un câble de centre de données pour les liaisons switch-serveur, pas une liaison horizontale générale.

Conducteurs, terminaisons et ce qui raccourcit discrètement une liaison

La distance n’est que la moitié de l’histoire. Une liaison qui mesure 100 m mais qui est mal construite échouera aux mêmes tests qu’une liaison trop longue.

• Cuivre, pas CCA. L’aluminium cuivré ne répond pas aux normes de catégorie TIA : résistance plus élevée, cassant quand on le plie, plus de chaleur sous PoE. Un câble de catégorie est en cuivre massif ou multibrins.
• Massif dans le mur, multibrins dans les cordons. Le cuivre massif va dans les prises et les panneaux ; le cuivre multibrins encaisse la flexion.
• Détorsadage des paires à la terminaison : pas plus de 13 mm (0.5 in) pour le Cat5e et au-delà. Au-delà, la paradiaphonie augmente.
• Rayon de courbure : au moins 4 fois le diamètre extérieur du câble pour un UTP 4 paires installé. Un câble plié est un câble endommagé.
• Tension de tirage : 25 lbf (110 N) maximum pour un câble 4 paires. Tirer une liaison dans une gaine étire les paires.
• Séparation du secteur : la NEC demande au moins 50 mm (2 in) entre le câble de communication et les conducteurs d’alimentation secteur, sauf barrière de séparation, et un croisement des câbles d’alimentation à angle droit. Tout travail sur le secteur est du ressort d’un électricien qualifié.
• Le blindage doit être continu. Un système blindé nécessite des prises, des fiches et des panneaux de brassage blindés, mis à la terre via l’équipement. Un blindage rompu ou non mis à la terre n’apporte rien et peut capter du bruit.

Ce qui ne va pas

Un long cordon utilisé comme liaison. Un cordon préfabriqué tendu d’un bureau à un switch fait partie du canal, et il consomme vite le budget de 10 m de cordon. Utilisez une vraie liaison permanente et des cordons courts.

Croire qu’un câble est bon parce qu’il se connecte. Une liaison qui monte à 100 Mbps sur un port Gigabit vous dit quelque chose. Vérifiez la longueur de la liaison et les terminaisons avant de remplacer du matériel.

Mélanger T568A et T568B dans un même bâtiment. Les deux schémas fonctionnent à l’identique, et A et B ne diffèrent qu’en échangeant les paires orange et verte. Mais utilisez un seul schéma aux deux extrémités de chaque câble. Un câble câblé A d’un côté et B de l’autre est un câble croisé, et même si l’Auto-MDI-X des ports Gigabit et plus rapides s’en sort généralement, c’est une faute qui attend de dérouter la personne suivante.

Attendre de cordons Cat7 qu’ils se comportent comme du Cat7. Le Cat7 est un câble ISO/IEC classe F qualifié jusqu’à 600 MHz avec chaque paire blindée individuellement, mais ce n’est pas une catégorie TIA. Ses connecteurs propres sont GG45 et TERA ; un cordon « Cat7 » avec des fiches RJ45 n’est pas un canal Cat7 standard et ne performe que ce que la connexion RJ45 permet.

Oublier que le PoE conserve la limite de 100 m. Ajouter de l’alimentation n’étend pas la portée. Une puissance plus élevée chauffe aussi les câbles en faisceau, c’est pourquoi le cuivre 23 AWG Cat6 et Cat6a chauffe moins qu’un câble plus fin, et pourquoi le CCA ne doit jamais transporter du PoE.

Enterrer un câble d’intérieur à l’extérieur. Un câble d’extérieur a besoin d’une gaine résistante aux UV ; un câble pour pose directe est rempli de gel ou inondé pour empêcher l’eau d’entrer. Un câble d’intérieur n’est qualifié pour ni l’un ni l’autre.

Choisir pour une liaison proche de la limite

Si la liaison mesurée est confortablement sous 100 m et que la vitesse est de 1 Gbps ou 2.5 Gbps, le Cat5e suffit. Pour du 10 Gbps sur 100 m complets, utilisez du Cat6a. Pour du 10 Gbps sur Cat6, gardez la liaison à 55 m (180 ft) ou moins, et attendez-vous à moins là où les câbles sont en faisceau. Pour tout ce qui dépasse 100 m, ne cherchez pas un câble cuivre spécial - il n’existe pas. Placez un switch au milieu, tirez de la fibre, ou utilisez un extender PoE, et traitez chaque segment comme sa propre liaison de 100 m.