Ethernet LAN - part 3



 ◆ イーサネットの伝送メディア

 イーサネットでは、コンピュータ間で通信する際に使用する伝送メディアには、有線と無線の2種類が
 あります。有線の場合は同軸ケーブル、UTPケーブル、STPケーブル、光ファイバーの媒体があります。



 ◆ イーサネット : 同軸ケーブル

 同軸ケーブルは、10Base5、10Base2で使用されていたケーブルなので、現在のLANでは見ることは先ず
 ないですが、テレビ受信機とアンテナとを接続する給電線や、電子機器内部の配線として使用されています。


    
     参考画像 : IPA(情報処理推進機構) 「教育用画像素材集サイト」 https://www2.edu.ipa.go.jp/gz/




 ◆ イーサネット : UTPケーブル

 UTPケーブルは、最も使用されているLANケーブルです。銅線を2本ずつより合わせて4ペアで構成されて
 います。ペアとなる2本の1本が電圧の「+」、もう一本が電圧の「−」になり、電圧を変化させることで
 「0」と「1」のデジタル通信でのデータ送受信を可能にしています。UTPは、Unshielded Twisted Pair
 というその名のとおり、シールドがされていない分、STPケーブルよりも安価ですがノイズには弱いです。


     
      参考画像 : IPA(情報処理推進機構) 「教育用画像素材集サイト」 https://www2.edu.ipa.go.jp/gz/


 UTPケーブルは品質によりカテゴリ分けされています。イーサネットで使用されるカテゴリは3以上です。
 カテゴリ(CAT)は数字が上がるごとよってケーブル品質もあがりますが、コストも上がることになります。

カテゴリ 最大周波数 主な用途
CAT1 -  電話線
CAT2 1MHz  低速なデータ通信
CAT3 16MHz  10Base-T、100BaseT4、トークンリング(4Mbps)
CAT4 20MHz  CAT3までの用途、トークンリング(16Mbps)、ATM(25Mbps)
CAT5 100MHz  CAT4までの用途、100Base-TX、ATM(156Mbps)
CAT5e 100MHz  CAT5までの用途、1000Base-T
CAT6 250MHz  CAT5eまでの用途、10GBase-T(最大伝送距離55m)、ATM(622Mbps)、ATM(1.2Gbps)
CAT6a 500MHz  CAT6までの用途。10GBase-T(CAT6を改良したことにより最大伝送距離を伸ばす)
CAT7 600MHz  CAT6aまでの用途。10GBase-T(現在のところSTPケーブルのみ)


 STP(Shielded Twisted Pair)ケーブルは、その名の通り8本の銅線に対して「シールド」されており
 対ノイズという点では優れていますが、その分コストは高くなります。工場などのノイズの多い場所や
 高い周波数が求められる10GBaseTの通信でよく使用されます。STPケーブルもUTPケーブルも、同じ
 RJ-45のコネクタを使用することから、一見そのケーブルがSTPなのかUTPケーブルかは分からないです。


LANケーブル ( UTPケーブル )



LANケーブル ( STPケーブル )




 ◆ イーサネット : RJ-45コネクタ

 RJ-45とはケーブルを接続するコネクタ形状の1つです。イーサネットケーブルだけではなく、ISDN回線
 などにも使用されます。電話回線で使用されるRJ-11に形状が似ていますがRJ-45の方が一回り大きいです。
 そのRJ-45コネクタの図はこちら(非常に分りやすい)の通りです。UTPケーブルの両端に、このRJ-45を
 取り付けることにより、ネットワーク機器やパソコンのLANカードにケーブル接続ができるようになります。

 UTPケーブルの中の8本の銅線は、EIA/TIA-568規格によって、どの色とペアとなりRJ-45コネクタのどの
 ピンに結線されるのかを定義しています。EIA/TIA-568規格には、EIA/TIA-568-A と EIA/TIA-568-B の
 2つの規格がありこの規格ごとにピン配列が異なります。なお、ストレートケーブルを作成したい場合には
 RJ-45の両端を「EIA/TIA-568-B」のピン配列にします。クロスケーブルを作成したい場合には、一方の
 RJ-45のコネクタを「EIA/TIA-568-A」にし、もう一方のRJ-45のコネクタを「EIA/TIA-568-B」にします。

EIA/TIA-568のピン配列
規格 1 2 3 4 5 6 7 8
EIA/TIA-568-A 白緑 白橙 白青 白茶
EIA/TIA-568-B 白橙 白緑 白青 白茶




 ◆ イーサネット : 光ファイバーケーブル

 光ファイバーは、コンピュータの電気信号をレーザーを使用して光信号に変換し、生成されたレーザー光を
 光ファイバーケーブルに通してデータの送受信をします。下図の先端のレーザー光に「データ」があります。
 光ファイバーはコアとクラッドの2層で構成されており、材質には石英ガラスやプラスチック等を使用します。


    
     参考画像 : IPA(情報処理推進機構) 「教育用画像素材集サイト」 https://www2.edu.ipa.go.jp/gz/



 光ファイバーケーブルは、用途に応じてシングルモードファイバーとマルチモードファイバーに分類されます。

光ファイバーケーブル
MMF (マルチモードファイバ)

 光ファイバーケーブルの材質として、プラスチックも利用できるため安価で折り曲げにも強い。
 SMFに比べると長距離伝送には不向きのため、企業ネットワークなどで構内通信に使用される。

SMF (シングルモードファイバ)

 光ファイバーケーブルの材質として、ガラス繊維を使用する必要があるため高価で配線が難。
 長距離伝送が可能なため、都市間の接続や基幹通信網などで使用されるのが一般的である。




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