ネットワークの基礎を覚える ③ツイストペアケーブルをマスターする

今回は、ツイストペアケーブルケーブルのお話をします。

ツイストペアケーブルは、一般的にはLANケーブルと呼ばれています。PCとネットワーク機器をつなぐために利用しますよね。そんなツイストペアケーブルには、たくさんの種類があります。時代と共にケーブルも進化してきました。

試験にもこの進化の歴史は、覚えておいたほうがいいですね。

初めての方でも、イメージが湧くようにわかりやすく書いたつもりです。絵を使ったりして覚えやすいように工夫をしています。1度で理解出来なくても何度も読めば、必ず理解出来るようになりますので頑張りましょう!

ツイストペアケーブルとは

ツイストペアケーブルは、電線を2本対で「より」合わせたケーブルです。「より」とは、電線をねじったような感じです。ノイズを抑える効果があります。

elecomのサイトにわかりやすい写真があったのでリンクします。

【LANケーブル】単線とヨリ線の違いは何ですか

まだ、よりがイメージできない場合は、ツイストパーマを想像して見ましょう。まさに髪が「より」になっています。

UTPケーブル・STPケーブル

UTPケーブルは、シールド保護なしのケーブルです。UTPは、Unshielded Twisted-Pairです。「Unshielded」なのでシールド保護なしという意味になります。

STPケーブルは、シールド保護ありのケーブルです。Shielded Twisted-Pairです。

ここでは、ケーブルの種類とシールドあり・なしを覚えましょう。

私が現場でLANをつなぐ時に利用する時は、いつもUTPケーブルですね。10年以上現場にいますが、STPケーブルを扱ったことがありません。

カテゴリ

ツイストペアケーブルは、カテゴリに分かれています。数字が増えていくと、品質が高くなって高速になります。

カテゴリと対応している速度は覚えましょう。

表に出てくる「100BASE-T」の意味は、「100は、100Mbpsの速度の意味、Tは、 UTPケーブル」です。

「Mbps」は、速度を表す単位です。bpsの略は、bit per sec。1秒で送ることができるbitの量です。10だったら10Mbps、100だったら100Mbpsです。

カテゴリ 適用範囲
1 電話線 コネクタは、RJ11
2 ISDN。ISDNは、電話網を利用してインターネットをするために使用していた。カテゴリ1の電話線より高速
3 トークンリング、10BASE-T
4 トークンリング (16Mbps)
5 100BASE-TX
5e 1000BASE-T
6 1000BASE-T、10GBASE-T
6a 10GBASE-T
7 10GBASE-T。STPケーブル(シールド付き)

カテゴリー5以上のケーブルをイメージしたい場合は、エレコムのページを見るといいです。

http://www2.elecom.co.jp/cable/lan/index.html

RJ-45コネクタ

RJ45は、ツイストペアケーブルの両端に取り付けるコネクタです。

下の写真がRJ-45コネクタです。LANケーブルを見たことがある方は、ご存知でしょう。

RJ-45というキーワードを覚えられないあなたにとっておきの覚え方があります。

ツイストパーマのRJは、もう45歳

 

ストレートケーブルとクロスケーブルとロールオーバケーブル

ケーブルは、3種類あります。

接続する機器の種類によって、利用するケーブルが異なります。ケーブルは、8本の銅線で作れています。8本の銅線には色があります。そして、RJ45コネクタに取り付けるピン番号が決まっています。

RJ45コネクタのピン番号

RJ45コネクタには、ピン番号があります。1〜8番のピン番号です。ケーブルの種類によって、8本の銅線を取り付ける番号が異なるのです。

ストレートケーブルの配線

8本の導線は、ストレートになっています。両端同じピン番号につなげます。

図のように、両端をTIA/EIA-568-A同士、もしくはTIA/EIA-568-B同士で配線します。このように配線には2種類あります。

TIA/EIAは、規格の名前です。TIA/EIA-568-AとBの規格によって、どの色を何番目にするのか違ってきます。もちろん、どちらにしてもちゃんと使用することができます。

TIA/EIA-568-Aのストレートケーブルの場合

TIA/EIA-568-Bのストレートケーブル

2つのストレートケーブルの違い

このように並べると若干異なります。ピン番号の1、2、3、6が違っています。

クロスケーブル

8本の導線は、クロスになっています。両端同じピン番号につなげます。

図のように、片側を「TIA/EIA-568-A」もう片側を「TIA/EIA-568-B」で配線します。

【100BaseTX クロスケーブル】

実物での見分け方

こんな風にすると区別できます。両方にあるRJ45コネクタを並べてみると、ストレートケーブルかクロスケーブルか見分けることができます。下の写真はストレートケーブルです。両方のRJ45コネクタのケーブルの色が同じ(ストレート)だからです。同じピン番号に同じ色の銅線があるということです。

ロールオーバケーブル

こちらは、全部配線が逆になっています。パソコンからルータのコンソールに接続する、「シリアルケーブル」で利用します。シリアルケーブルは、今後Ciscoルータのセットアップのときに登場します。

 

どちらのケーブルを利用するの?

それは、MDI機器とMDI-X機器の接続によって異なります。

MDI機器は、コンピュータとルータです。コンピュータには、パソコン、ノートパソコンなどLANポートを持った機器です。

MDI-X機器は、ハブ、スイッチです。

では、どちらのケーブルを利用するかは、以下の組み合わせで決まります。

  • ストレートケーブル
    • MDI機器とMDI-X機器との接続
  • クロスケーブル
    • MDI機器同士
    • MDI-X機器同士

なぜ、MDIとMDI-Xに分かれているかというと、送信と受信に使用するピンの番号が違うからです。

送信 受信
MDI 1番、2番 3番、6番
MDI-X 3番、6番 1番、2番

具体的にストレートケーブルのケースで見てみます。

ストレートケーブルは、MDI機器とMDI-X機器との接続は、OKです。送信と受信のピン番号が一致しているからです。

MDI機器同士は、NGです。ピン番号が異なるからです。※ケーブルをつなげてもLinkが上がりません。


ここで重要な点は、以下の通りです。CCNAの試験にも100%出ます。必ず覚えましょう。

  • MDI、MDI-Xの機器
  • ストレートケーブルを利用する場合
  • クロスケーブルを利用する場合

余談ですが、私は現場で工事業者さんに発注するときにこのケーブルの種類を間違えました。ルータ同士の接続なのにストレートケーブルで発注してしまったのです。もちろん、使用できず全て交換しました。今思い出してもトホホな経験でした。

Auto MDI/MDI-X対応

接続先の機器がMDIかMDI-Xか自動的に判断して切り替えてくれる機能です。

この機能によって、ストレートケーブルとクロスケーブルを考慮する必要がなくなりました。例えば、MDI機器同士、MDI-X機器同士にストレートケーブルを利用することができます。

現在、市販されているものは、このAuto MDI/MDI-Xに対応している製品が多いです。

私も当時MDI/MDI-X対応機器だったら、トホホな経験をすることがありませんでした。

最後に

今回は、ツイストペアケーブルについてお伝えしました。机上だけで理解するのは、少し難しいかもしれません。もし近くにLANケーブルがあるようでしたら、実物を見た方がイメージが湧きます。

RJ45コネクタはどうなっているんだろう、ケーブルの種類はどっちだろう、配線の色はどうなっているんだろう、というのを是非見てください。

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