Tout savoir sur les cordons Ethernet

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Ce dossier explique comment fabriquer soi-même un câble réseau Ethernet qui sert à relier les éléments d’un réseau informatique actuel. Il traite du choix des matériaux, du sertissage du câble, de sa pose et de son test

Câble Ethernet

Câble Ethernet

Un câble réseau RJ-45 sert à relier deux périphériques équipés d’interfaces Ethernet ensemble. Cela inclut :

  • Ordinateurs et serveurs de tous types
  • Eléments réseau (Hub, Switch, Répéteur, Baies de brassage)
  • Périphériques (Imprimantes, Stockage externe)
  • Etc.

Partie 1 : La théorie

Ethernet s’appuie sur la norme IEEE 802.3 qui définit la méthode d’accès CSMA/CD (Détection de Porteuse avec Accès Multiples/Détection de Collisions). Les débits définis par l’ IEEE sont de 10, 100 ou 1000 Mbps. Les médias physiques spécifiés par l’IEEE sont :

  • 10Base5 : Câble jaune Coaxial « gros » ou THICK.
  • 10Base2 : Ethernet « fin » ou THINNET.
  • 10BaseT/100BaseT/1000BaseTX: Paire torsadée écrantée ou non.
  • 10BaseF/100BaseFX/1000BaseFX : Fibre optique mono mode 9µm ou multi mode 50/125 ou 62,5/125 µm.

Les différents médias répondent à une seule norme IEEE 802.3 et peuvent être utilisés au sein d’un même réseau.

Le media qui nous intéresse ici est le plus courant de nos jours : le 10/100/1000BaseT. Ce type de cordon est constitué de deux connecteurs RJ45 sertis à chaque extrémités d’un câble contenant 4 paires torsadées de fil de cuivre gainé. On peut ajouter des manchons aux connecteurs afin de protéger leur languette de verrouillage et/ou leur appliquer un code couleur en fonction de la nature ou de l’emplacement du câble.

Le câble

Le câble à paires torsadées (TP, Twisted Pair) permet de réduire certains parasites de par sa géométrie. Il existe en versions non blindé (UTP, Unshielded TP) ou blindé (STP, Shielded TP), l’UTP étant le plus commun. Le STP est utilisé dans les environnements parasités, un blindage autour de chaque paire, plus un englobant le tout apportent une protection supplémentaire contre les interférences électromagnétiques. Un dérivé du STP, appelé ScTP (Screened Twisted Pair) ou FTP (Foil Twisted Pair), n’utilise qu’un blindage commun autour des paires torsadées. Il apporte plus de protection que l’UTP, mais pas autant que le STP. Les différentes qualités de câble ont étés regroupées en catégories, décrites par le tableau suivant :

Tableau 1: Les catégories de câbles
Catégorie Type Bande passante Débit
1 UTP
2 UTP <1 Mbps
3 UTP, ScTP, STP 16MHz 4 Mbps
4 UTP, ScTP, STP 20MHz 16 Mbps
5 UTP, ScTP, STP 100MHz 100 Mbps
5e UTP, ScTP, STP 100MHz 1 Gbps
6 UTP, ScTP, STP 200MHz 10 Gbps
7 STP, ScTP 600MHz

Les catégories 1 à 6 sont basées sur les standards EIA/TIA-568-B. La plupart des réseaux locaux utilisent du CAT5e de nos jours, une version améliorée du CAT5.

Les câbles UTP et STP existent en mono-brun ou multi-bruns. Le multi-bruns est le plus courant et le plus flexible, idéal pour les patchs (câbles courts utilisés à l’intérieur des baies) et raccords (entre un PC et une prise murale par exemple). Le câble mono-brun présente une plus faible atténuation et porte sur de plus longues distances, mais il est beaucoup moins flexible que le multi-brun et supporte mal les mouvements répétés. Il est donc plus approprié aux câbles muraux.

Tableau 2: Les normes de câbles
Norme Support Portée
10BaseT 2 paires, cat. 3 100m
100BaseT 2 paires, cat. 4 100m
100BaseTX 2 paires, cat. 5 100m
100BaseT4 4 paires, cat. 3 100m
1000BaseT 4 paires, cat. 5e 100m
1000BaseTX 4 paires, cat. 6 100m

Les différences majeures entre les normes sont le nombre de paires et la catégorie du câble. Sur un même réseau, l’application de la norme IEEE 802.3 limite à 4 le nombre de hubs entre les deux stations les plus éloignées.

Les connecteurs

Il va de soit que l’on choisira un connecteur allant avec le câble. Il en existe des blindés, non blindés, pour câble mono-brun ou multi-brun, avec ou sans manchon (généralement en option). Un connecteur RJ45 est composé d’un corps avec languette de verrouillage et d’un peigne, dans lequel on insert les fils afin qu’ils conservent leur alignement et leur ordre pendant la durée du sertissage.

Tableau 3: Brochage d’un connecteur RJ45 Ethernet

Connecteur RJ45

Connecteur RJ45

Broche 10/100BaseT 100BaseT4 1000BaseT
1 TX_D1+ TX_D1+ BI_1+
2 TX_D1- TX_D1- BI_1-
3 RX_D2+ RX_D2+ BI_2+
4 n.c. BI_D3+ BI_3+
5 n.c. BI_D3- BI_3-
6 RX_D2- RX_D2- BI_2-
7 n.c. BI_D4+ BI_4+
8 n.c. BI_D4- BI_4-

Le connecteur se regarde du côté des contacts, passage de câble vers le bas. Dans cette position vous avez devant vous les connecteurs 1 à 8 dans l’ordre.

Partie 2 : La pratique

Si vous lisez ce dossier, c’est très probablement votre premier câble que vous vous apprêtez à fabriquer, et vous allez très probablement vous contenter d’un câble “volant”. Dans ce cas vous pouvez passer le chapitre sur la pose, ce n’est pas la peine de vouloir tout assimiler dès le début.

La pose

J’ai eu l’occasion de pratiquer plusieurs types de pose de câble Ethernet. Sous goulotte, agrafé, au pistolet à colle, ou en faux plafond.

Goulotte

Goulotte Rehau CLIDI

La pose sous goulotte : C’est la méthode la plus chère et la plus longue. On peut soit percer le mur et visser la goulotte, soit la coller au mur (mais c’est bien moins solide, je le déconseille). Les avantages de la goulotte : on peut y changer les câbles à volonté, on peut en mettre un grand nombre selon sa section, esthétiquement c’est plutôt propre. Les points négatifs : Le prix de ce type d’installation, le temps qu’on y passe (percer, présenter, mettre à niveau, fixer, remplir, connecter les embases, couper les capots). Il ne faut jamais utiliser une goulotte à la fois pour du câble réseau et du courant domestique (sauf si elle est expressément faîte pour, avec un compartiment BT [basse tension] et un compartiment HT [haute tension] isolés, comme sur l’illustration). Par contre vous pouvez mélanger réseau et téléphone. Matériel nécessaire : De la goulotte, des vis et des chevilles (je vous conseille dans ce cas les sceaux de vis spéciales goulotte. Ce sont des vis à frapper fournies avec leur cheville.), une perceuse (et des forets adaptés au matériau que vous allez percer, prévoir un modèle à percussion pour le béton), un tournevis (ou embout de vissage si votre perceuse le permet), un marteau, un mètre, un niveau, une scie à onglet. L’illustration montre une goulotte CLIDI de chez Rehau®, que je trouve très pratique.

Agrafeuse

Agrafeuse Rocafix

L’agrafage : C’est la méthode la plus rapide et la moins chère. Entraînez vous un peu avant de fixer votre premier câble, il est très frustrant de planter une agrafe au milieu d’un câble réseau après avoir passé une heure à le faire longer les murs. Dans ce cas vous n’avez plus qu’a l’arracher (sans faire venir le mur avec) et à recommencer depuis le début. C’est dans ces cas là aussi qu’on réalise qu’il ne faut jamais couper un câble tant qu’il n’est pas entièrement passé. Les points positifs : le prix, le peu de temps passé, l’aspect esthétique n’est pas trop mal (on peut l’améliorer encore avec un petit coup de peinture ou en passant avant le peintre dans le cas d’un chantier). Pensez à suivre le plus possible les plinthes, les montants de porte et les coins de murs. Les points négatifs : le risque de passer à travers le câble, l’incompatibilité avec les supports béton. Il ne faut pas se louper, mais avec un peu de pratique ça n’arrive plus. Matériel : Une agrafeuse (une mécanique suffit), des agrafes rondes adaptées aux câbles. L’illustration montre une agrafeuse Rocafix®, mon outil préféré.

Pistolet à cole

Pistolet à cole

Le collage : Le collage est à peu près au même niveau que l’agrafage. L’aspect est à peu près le même (on peut cacher la colle derrière le câble, alors que les agrafes sont forcément devant), la méthode aussi (le long des plinthes, montants et coins). Les points positifs : en théorie ça colle sur n’importe quel matériau. Les points négatifs : Il faut une prise de courant (Il ne me semble pas exister de pistolet à colle sans fil), ce n’est pas solide du tout (pour du temporaire c’est le top), la colle a tendance à couler façon gruyère fondu et on se bat avec les fils. Les premières fois on se brûle mais avec l’expérience ça n’arrive plus. Le prix est sensiblement le même (voir matériel). Matériel : Un pistolet à colle chauffant, des bâtons de colle à chaud. L’illustration montre un pistolet à colle Rocafix® je n’en ai pas, je ne suis pas fan.

La pose en faux plafond utilise généralement des ponts ou des goulottes en métal, fixés au plancher de l’étage supérieur. Cette méthode consiste simplement à déposer le câble dans la goulotte. Pas d’outillage, pas de méthodologie particulière, si ce n’est qu’elle est généralement accompagnée de descentes sous goulotte. Ne posez pas directement les câbles sur le faux plafond. Pour peu qu’un jour quelqu’un veuille encastrer un projecteur à l’endroit même ou vous avez passé votre câble et tout est à refaire. La pose derrière les cloisons type BA13 pose le même genre de problèmes. En effet les câbles réseau ne sont pas détectés par les détecteurs de câbles électriques et on a vite fait d’en percer un en voulant poser un cadre ou une étagère. Il faut donc toujours les fixer à la cloison et les répertorier sur un plan.

Je n’ai pas encore eu l’opportunité de poser du câble en tranchée, en extérieur, mais comme je dois le faire avant la fin d’année, je mettrais ce dossier à jour le moment venu.

Peu importe la méthode choisie, vous aurez très certainement des cloisons à passer, qui nécessiterons une perceuse et des forêts adaptés au matériau que vous allez percer et au diamètre de votre câble. Le nettoyage fait partie intégrante du travail, prévoyez une balayette, une pelle et un sac poubelle. Vous pouvez aussi prévoir une cotte de travail pour protéger vos vêtements.

Le matériel

Câble Ethernet

Câble Ethernet

Connecteur RJ45

Connecteur RJ45

Pince à sertir

Pince à sertir

Accessoirement on peut être amené à employer un cutter (la plupart des pinces à sertir ont une partie coupante et dénudante peu pratique), des manchons pour protéger les connecteurs, un dispositif de mesure (mètre déroulant, télémètre ultra-sons, …), et un testeur de câble (le schéma électronique d’un modèle simple mais efficace sera fourni dans la section électronique très bientôt, et un lien remplacera cette note). Je prévois toujours une petite poubelle de poche lorsque j’interviens sur des lieux propres (en intérieur et hors chantiers). Vous pouvez aussi prévoir dans certains cas un moyen de marquer les câbles. Les câbles sur mesure ne sont généralement pas colorés. On peut y mettre des manchons de couleur, de la gaine thermo-réctractable colorée, investir dans une étiqueteuse … votre imagination trouvera le reste. Pensez à indiquer en plus le type de câblage (droit ou croisé) et éventuellement la catégorie. Seuls le câble, les connecteurs et la pince sont indispensables, mais le reste vous permettra d’économiser du temps.

Le câble droit

On utilise un câble droit (dans lequel chaque broche d’un côté du câble est reliée à son homologue de l’autre côté du câble) pour relier tout type d’appareil à un répartiteur (Switch) ou à un concentrateur (Hub). Il existe deux normes affectant les couleurs des fils aux broches d’un connecteur : TIA/EIA 568A et TIA/EIA 568B. Ces couleurs sont reprises par exemple sur les embases femelles de marque Legrand® marquées “A” et “B”. Le câblage le plus utilisé est le A, mais la présence de deux normes est surtout faîte pour pouvoir mixer les deux et faire un câble croisé facilement. Pensez à toujours câbler les deux connecteurs soit en A, soit en B dans le cas d’un câble droit.

TIA/EIA 568A

TIA/EIA 568A

TIA/EIA 568B

TIA/EIA 568B

Par principe on câble systématiquement les 4 paires, même dans les cas où seulement deux sont utilisées (10BaseT et 100BaseT ou TX), pour plusieurs raisons. La première est de conserver une compatibilité « ascendante », c’est à dire que le câble soit toujours utilisable le jour où l’architecture réseau est mise à jour. On peut aussi utiliser les deux paires vacantes pour faire passer dans le même câble soit une seconde ligne réseau grâce à un « splitter », une ou deux lignes téléphoniques, qui n’utilisent qu’une paire chacune, ou encore utiliser un appareil avec « Power On LAN » c’est à dire alimenté par le câble réseau grâce à une alimentation spécifique (caméras IP par exemple). De plus vous remarquerez qu’il est bien plus simple de câbler les 4 paires.

On peut fabriquer une rallonge en utilisant un connecteur d’un côté et une embase femelle de l’autre ou deux embases femelles. Cependant rien ne vaut un câble sur mesure.

Le câble croisé

On utilise un câble croisé pour relier deux équipements entre eux directement, sans répartiteur, ou pour relier « en cascade » deux répartiteurs. Naturellement ils respectent les mêmes normes de couleurs TIA/EIA 568A et TIA/EIA 568B mais dans leurs version croisées.

TIA/EIA 568A

TIA/EIA 568A

TIA/EIA 568B

TIA/EIA 568B

Les câbles croisés sont voués à disparaître car de plus en plus de cartes réseau et de répartiteurs sortent d’usine avec la fonction « auto-crossing » (croisement automatique) qui permet au contrôleur réseau de croiser lui-même le câble si le besoin s’en fait sentir. Même si vos switches ou hubs n’ont pas cette fonction récente, ils ont peut-être un port « Uplink », accompagné d’un bouton qui croise ou décroise manuellement ce port. Attention la notion de câble croisé n’existe pas en 1000BaseT puisque les 4 paires sont utilisées à la fois pour émettre et recevoir (principe du dual duplex). Si vous connectez un câble croisé entre deux machines équipées en Gigabit, elles risquent bien de redescendre automatiquement en 100BaseT pour pouvoir exploiter ce câble (les cartes 1000BaseT sont autosense).

On peut fabriquer un croiseur de câble en reliant deux embases RJ45 Femelles selon le schéma du câble croisé pour pouvoir utiliser occasionnellement des câbles droits existants. il est toujours bon d’avoir à portée de main un croiseur (ou un câble croisé, mais le croiseur prend moins de place) pour tester un routeur ou mettre deux machines en réseau improvisé.

Le sertissage

Le câble doit être dénudé sur environ 1 cm, attention à ne pas couper le gainage des fils. Dans le cas d’un câble blindé, vous devez couper le blindage mais pas sont conducteur (un fil non-gaîné en contact avec le blindage). Si votre câble n’a pas de conducteur de blindage (est-ce possible ?), vous devrez conserver une partie du blindage intacte que vous insèrerez dans le blindage du connecteur. Retirez l’excédant de blindage et les renforts en nylons, et séparez les fils.

Le chapitre précédent vous a aidé à choisir dans quel ordre vous alliez insérer les fils dans le peigne du connecteur. C’est l’opération la plus horripilante de toute la fabrication ! Au début on peut douter (c’est humain), mais soyez-en sûr, tous les fils rentrent bien dans le peigne !

Une fois les fils dans le peigne, n’hésitez pas à revérifier leur ordre. Ensuite coupez à niveau les 8 fils (sans vraiment enlever de longueur) afin qu’ils rentrent tous bien jusqu’au bout du connecteur. Si vous avez correctement travaillé, les fils doivent tous toucher le bout du connecteur, et la gaine du câble doit dépasser un peu du prisme du connecteur. Si vous utilisez un câble et des connecteurs blindés, vérifiez bien que le conducteur de blindage du câble soit en contact avec la masse métallique du connecteur. Une fois ces points vérifiés, vous pouvez sertir. La pince à sertir doit avoir une encoche dans laquelle le connecteur entre parfaitement, et dans un seul sens possible.

Concrètement la pince enfonce chacune des 8 petites lamelles de laiton, écrasant le ou les conducteurs de chaque fil. En même temps, le prise est enfoncé contre la gaine du câble afin de renforcer la tenue. Je n’hésite pas, généralement, à redonner un coup de pince dans l’autre sens, uniquement sur les conducteurs afin d’être sur qu’ils aient tous « eu leur dose ». Mais cela n’engage que moi, en faisant ça vous risquez de détruire votre connecteur car la pince n’est pas faite pour.

Avant de vous précipiter sur le second connecteur, vérifiez que vous n’avez rien oublié de glisser autour du câble (gaine thermo pour le marquage, manchon pour la protection, etc) !

Le test

Je déconseille fortement l’utilisation d’équipements réseau pour tester vos câbles. Effectivement, si vous branchez un câble entre une machine et un hub, le voyant s’allume si le câble est bon. Mais s’il ne l’est pas, vous prenez tout de même le risque de détruire votre interface !

Il existe plusieurs sortes de testeurs. La marque Fluke®, à ma connaissance, fabrique les plus performants (mais aussi les plus chers). Ce genre de testeur peut vous trouver un défaut d’isolation de câble et vous donner sa position exacte ! Je pense que vous pouvez vous contenter, au moins dans un premier temps, d’un simple testeur de continuité pour câbles réseau. Ces testeurs vous permettront déjà de savoir si tous les conducteurs sont bien reliés, et dans quel ordre. Donc de savoir si un câble est fonctionnel, s’il est câblé droit ou croisé, 2 paires ou 4 paires. Il pourra aussi servir à repérer quel câble mène à quelle prise murale, notamment si ce n’est pas vous qui avez effectué le câblage. Dans cette optique je vous conseille un modèle avec plusieurs terminaux. Ainsi vous pourrez placer un terminal en bout de chaque ligne, et vous pourrez les tester toutes à la chaine en changeant seulement d’embase au niveau de la baie de brassage.

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2 commentaires

  1. Bonjour,

    Merci pour ce dossier qui répond à plusieurs de mes questions, j’en ai toutefois encore une.

    Je cherche à relier 2 PC directement avec un câble ethernet, il s’agit d’un portable lenovo T440S et d’un bananapi pro, tous deux disposant d’une carte réseau 10/100/1000, ce qui fait donc un réseau Gigabit.

    Je les relie par un câble droit 5E (5 m), mais plus agé. Ca fonctionne bien, mais la bande passante pour transférer des gros fichiers est d’au plus 6-8 Mo/s.

    Je ne m’y connais pas trop, mais ça me semble pas beaucoup pour un réseau Gigabit (??), je ne vois pas dans mon installation ce qui peut limiter la bande passante. Sur chacun des PC, la lecture / écriture est d’au moins 50 Mo / s (??)

    Est-ce que vous avez une idée de ce qui limite la bande passante ? est-ce que je gagnerais à acheter un nouveau câble ? catégorie 6 ou 7 ? Doit-il est droit ou croisé ?

    🙂 Ca fait plusieurs questions, désolé 🙂

    En vous remerciant d’avance pour votre attention.

    Bien cordialement.

    1. Bonjour,

      Il y a deux choses à distinguer : La vitesse protocolaire, celle qui a été négociée entre les deux adaptateurs réseau. Elle représente le contrat, en quelques sortes; Et le débit que les adaptateurs atteindront en bossant à fond.

      Je vais commencer par la plus facile : Droit ou croisé ? La plupart des contrôleurs réseau d’aujourd’hui sont « auto-cross ». Ils savent détecter s’ils ont besoin de croiser eux-même le câble, et le faire. Donc s’il y a du trafic à travers votre câble, peu importe le débit, c’est que l’un des deux contrôleurs réseau a détecté et croisé la connexion. On peut éliminer ce problème. L’utilisation du mauvais câble empêcherait simplement tout trafic réseau.

      Concernant le type de câble. Effectivement, si un câble d’une qualité insuffisante au Gigabit est utilisé, les contrôleurs vont très certainement négocier un débit plus faible. Il faut savoir aussi qu’en Gigabit, les 8 fils sont utilisés, contrairement aux autres débit. La qualité du câble joue sur la négociation.

      Enfin, et c’est pour moi le plus probable, le Banana Pi. Ce n’est pas parce qu’on utilise un gros tuyau qu’on a forcément la pompe capable de l’utiliser à fond 🙂 J’utilise pas mal de Raspberry Pi, et au bureau quelques Odroid et Banana Pi. Ils ne peuvent pas atteindre le gigabit en terme de débit. Uniquement en terme de négociation. Avec ce genre de cartes mères, on pourra très certainement synchroniser en Gigabit, mais pas atteindre ce débit.

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