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家庭内LANの構成

家庭内でLANを構築するときの一般的な構成を考えましょう。家庭内LANの一般 的な構成は次の図のようになるでしょう。

図 家庭内LANの一般的な構成

ブロードバンドルータを中心にして、さまざまなPCや家電などさまざまな機器 (ノード)を接続してLANを構成しています。

LANケーブルを選ぼう！

ノードを接続する伝送媒体を考えます。家庭内LANでは、有線と無線の伝送媒 体を組み合わせていることが多いでしょう。パソコンやプリンタ、家電製品な どは有線で、ノートPCやPSPなどの携帯ゲーム機は無線で接続するような構成 です。

有線の伝送媒体は、UTP(Unshielded Twisted Pair)ケーブルです。UTPケーブ ルというよりも、LANケーブルといった方が聞き慣れているかもしれません。 UTPケーブルは、8本の銅線を2本ずつ4組にして寄り合わせたケーブルを被膜で 覆っているケーブルです。より合わせることでノイズの影響を小さくしていま す。

※配線の利便性を考えて、ケーブルの厚みを抑えるため8本4対ではなく4本2組 のUTPケーブルもあります。

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UTPケーブルと一口に言っても、いろんな種類があります。以降で、UTPケーブ ルの種類について紹介します。

UTPケーブルのカテゴリ

UTPケーブルには、ケーブルの品質によるカテゴリという種類があります。今、 普通に売っているUTPケーブルは、

・カテゴリ5e ・カテゴリ6

です。
カテゴリは、ケーブルで伝送できる信号の最大周波数を決めています。簡単に 言えば、対応できる通信速度です。カテゴリ5e、カテゴリ6ともに1Gbps(1000Mbps) の通信速度に対応できます。UTPケーブルのパッケージには、たいてい「ギガ ビットイーサネット対応」といった宣伝文句が書かれていますね。

そろそろ家庭内LANでもギガビットイーサネットが当たり前になりつつありま す。カテゴリ5eでもカテゴリ6でもギガビットイーサネットに対応できるので、 どちらでも構いません。価格差はほとんどないので、より品質の高いカテゴリ 6のUTPケーブルを選んだ方がいいかもしれません。

ストレートケーブルとクロスケーブル

UTPケーブルはケーブルの両端の端子をどのように結線しているかによって、 次の2種類あります。

・ストレートケーブル ・クロスケーブル

UTPケーブルの両端にはRJ-45というコネクタがついています。RJ45コネクタに は8つのピンがあります。8つのピンとUTPケーブルの8本の銅線をどのように結 線するかによって、ストレートケーブルとクロスケーブルに分かれます。

ストレートケーブルでは、その名前の通り、両端のRJ-45コネクタのピンをま っすぐに結線しています。
それに対して、クロスケーブルは片方のピン1ともう片方のピン3、片方のピン2 ともう片方のピン6というように内部で交差して結線されています。

図 ストレートケーブルとクロスケーブル

※4対すべてをクロスさせているクロスケーブルもあります。

ストレートケーブルとクロスケーブルの使い分け

現在の最も一般的なイーサネット規格である10BASE-T/100BASE-TXのNICには、 UTPケーブルの先端についているRJ-45コネクタを差し込むジャックがあり、ジ ャックの内部で8つの端子(ピン)が結線されています。これにより、8つのピン とUTPケーブルの8本の銅線と接続されて、電気信号をUTPケーブルに流すこと ができるようになります。

このRJ-45ジャックの8つのピンの結線によってMDIとMDI-Xという2つの種類に 分かれます。MDIは、(1,2)のピンで送信、(3,6)のピンで受信を行います。通 常のNICやルータのインタフェースはMDIです。MDI-Xは、MDIとは逆に(1,2)の ピンで受信、(3,6)のピンで送信を行います。スイッチングハブのインタフェ ースのほとんどはMDI-Xとなっています。

図 MDIとMDI-X

※MDI-Xのインタフェースは、ポートの番号に[X]などの記号で、クロスしてい ることを表していることが多いです。

通信するためには、送信したデータが相手の受信用のピンに、相手から送信さ れたデータは自分の受信用のピンに入る必要があります。そのため、MDIとMDI-X というように受信と送信のピンが逆転しているもの同士ではストレートケーブ ルを利用します。MDI同士、MDI-X同士のように送信と受信のピンが同じもので は、ストレートケーブルではなくクロスケーブルを利用します。

図 ストレートケーブルとクロスケーブルの使い分け

ストレートケーブルとクロスケーブルを間違えてしまうと、まったく通信でき ません。外観がほとんど同じで見分けがつきにくいので注意が必要です。スト レートケーブルとクロスケーブルを見分けるためには、両端のRJ-45コネクタ にどのように銅線が結線されているかを見比べます。

家庭用のスイッチングハブ(レイヤ2スイッチ)はMDI/MDI-Xを自動的に切り替え る機能(Auto MDI/MDI-X)を持っているものがあります。Auto MDI/MDI-X機能を 持っているスイッチングハブを利用すれば、ストレートケーブルとクロスケー ブルの使い分けを意識しなくてすみます。

さて、UTPケーブルについてカテゴリとストレート、クロスの種類について紹 介しました。まとめると、家庭内LANで利用するUTPケーブルとして、

・カテゴリ6 ・ストレート

のケーブルを使えばいいです。
カテゴリ5eとカテゴリ6では、価格に違いはほとんどないので、より高品質な カテゴリ6を選びます。そして、最近のスイッチングハブにはAuto MDI/MDI-X の機能が備わっているのでクロスとストレートの違いを意識しなくて構いませ ん。わかりやすく全部ストレートケーブルに統一しておいた方がいいです。