有線ネットワークアダプタコネクタ
有線イーサネット アダプタには通常、8 ポジション、8 導体 (8P8C) のコネクタがあり、非公式にはRJ45 コネクタと呼ばれ、大きな電話ジャックに似ています。ファースト イーサネットおよびギガビット イーサネットのツイストペア ケーブルではこれらのコネクタが使用されますが、単一の BNC コネクタ (Thinnet 同軸ケーブル用) または DB-15 と呼ばれる D 字型の 15 ピン コネクタ (Thicknet 同軸ケーブル用) をサポートする古いアダプタも見られることがあります。一部の古い 10 Mb/s アダプタには、これらのコネクタ タイプのうち 2 つまたは 3 つすべてが組み合わされています。2 つ以上のコネクタがあるアダプタは、コンボ アダプタと呼ばれます。トークンリング アダプタには、DB-9 と呼ばれる 9 ピン コネクタ (Type 1 STP ケーブル用) または 8P8C (RJ45) ジャック (Type 3 UTP ケーブル用) がある場合があります。次の図は、3 つのイーサネット コネクタすべてを示しています。
注：RJ45はUTPイーサネットコネクタの一般的な名称ですが、これは誤りです。正しい名称は8P8Cで、8ピン、8芯のコネクタを意味します。RJ45Sコネクタは8芯のコネクタですが、コンピュータデータではなく電話回線に使用されます。RJ45Sジャックはイーサネット用コネクタとは形状が若干異なり、片側に切り欠きがあり、キーのないコネクタが挿入されるのを防止しています。
実際の RJ45S ジャックおよびその他の電話ジャックの図面については、www.siemon.com/us/standards/13-24_modular_wiring_reference.asp を参照してください。
現在市販されているクライアントPC向けイーサネットNICは、シールドなしツイストペア（UTP）ケーブルのみをサポートするように設計されています。BNCコネクタやDB-15コネクタを使用するカードは、もはや時代遅れと言えるでしょう。
メディア コンバーターは異なるケーブルを使用して同じ標準に基づくネットワークを相互接続できますが、最大限の経済性を得るには、NIC とネットワーク ケーブルが一致している必要があります。
有線イーサネット用ネットワークケーブル
かつて、すべてのネットワークは、ネットワーク上のコンピュータ同士を接続するために何らかのケーブルを使用していました。現在では様々な種類のワイヤレスネットワークが市場に出回っていますが、多くのオフィスや家庭のネットワークでは依然としてツイストペアのイーサネットケーブルが使用されています。時折、太いイーサネット同軸ケーブルや細いイーサネット同軸ケーブルを使用しているものもあります。
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太いイーサネット同軸ケーブルと細いイーサネット同軸ケーブル
初期のイーサネットは同軸ケーブルをベースとしていました。イーサネットの原型である10BASE-5では、NICに直接接続されない太い同軸ケーブル（Thicknetケーブル）が使用されていました。NIC背面のDB-15コネクタからケーブルまでは、AUI（Attachment Unit Interface）と呼ばれるデバイスが接続されていました。ケーブルには穴が開けられており、「ヴァンパイアタップ」を接続できるようになっていました。太いイーサネットケーブル用に設計されたNICは、今日では新品のハードウェアとして入手することはほとんど不可能です。
10BASE-2イーサネット カードは、NIC の背面にある BNC (Bayonet-Neill-Concelman) コネクタを使用します。10BASE-2 イーサネットで使用される細い同軸ケーブル (Thinnet または RG-58 と呼ばれる) には、カード上の BNC コネクタに物理的に接続できるバヨネット コネクタがありますが、この構成は正しくなく、機能しません。代わりに、BNC T コネクタがカードの背面に取り付けられ、Thin イーサネット ケーブルを T 字型の両端 (ネットワークの中間にあるコンピュータの場合) または片方の端 (ネットワークの終端にあるコンピュータの場合) に接続できます。T 字型のもう一方のアームには、ネットワークの終端を示す 50 オームのターミネータが接続され、ネットワーク上の他のクライアントに誤った信号が送信されるのを防ぎます。初期のイーサネット カードの中には、太いケーブル (AUI/DB-15)、細いケーブル (RG-58)、および UTP (シールドなしツイストペア) を扱うように設計されたものもありました。 BNC コネクタと 8P8C (RJ45) コネクタの両方を備えたコンボ カードは、余剰機器市場でまだ入手可能ですが、標準の 10 Mb/s イーサネット速度でしか動作できません。
次の図は、イーサネット DB-15 と AUI、BNC 同軸 T コネクタ、8P8C (RJ45) UTP コネクタを比較したもので、その次の図は同軸ケーブルの設計を示しています。
ツイストペアケーブル
ツイストペアケーブルは、その名の通り、絶縁電線を保護ケースに収め、1フィートあたり規定の撚り数で巻いたものです。電線を撚ることで、伝送信号に対する電磁干渉（EMI。近くのケーブル、電動モーター、蛍光灯などから発生する電磁波）の影響を軽減します。シールドツイストペア（STP ）とは、電線群の周囲の絶縁体の量、つまりノイズ耐性を指します。シールドなしツイストペア（UTP ）ケーブルは、電話配線などでよく使用されることから、ご存知の方も多いでしょう。次の図はUTPケーブル、その次の図はSTPケーブルです。
シールド付きツイストペアとシールドなしツイストペア
コンピュータ用ケーブルの開発が進められていた当時、外部からの干渉を遮断し、伝送速度を向上させる最善の方法は、ケーブルをシールドすることだと考えられていました。しかし、干渉による伝送の妨害を防ぐには、ペア線をツイストする方が効果的であることが判明しました。その結果、初期のケーブル配線では、現在一般的に使用されているシールドなしケーブルではなく、シールド付きケーブルが主流となりました。
シールド ケーブルには、接地に関して特別な考慮事項もあります。シールド ケーブルの片方の端のみをアースに接続する必要があるためです。両端を接続して誤って接地ループを発生させたり、シールドが接地されていないためにアンテナとして動作したりすると、問題が発生します。
2つの接地線が接続されると、接地ループが発生します。これは好ましくない状況です。それぞれの接地線にわずかに異なる電位がかかり、電圧は低いのに電流は無限大になる回路が形成されるからです。これは電気部品に過度の負担をかけ、火災の危険性を高める可能性があります。
ツイストペアケーブルを使用するイーサネット設備のほとんどは、ケーブルとコネクタの物理的な柔軟性と小型化により配線が容易なため、UTPを使用しています。しかし、UTPは電気絶縁性がないため、蛍光灯、エレベーター、警報システムなどの機器からの干渉が大きな問題となる可能性があります。干渉が問題となる可能性のある設備でUTPを使用する場合は、干渉源からケーブルを離して配線するか、外部シールドを使用するか、干渉源の近くでUTPをSTPに置き換える必要があります。
UTP ケーブルには 4 つの標準タイプがあり、現在でもさまざまな程度に使用されています。
- カテゴリー3ケーブル— イーサネットネットワークで使用されていた元のUTPケーブルは、業務用電話配線で使用されていたものと同じでした。これはカテゴリー3、または音声グレードUTPケーブルと呼ばれ、ケーブルのデータ伝送能力を数値化したスケールに基づいて測定されます。ケーブル自体は24 AWG（American Wire Gauge、電線の直径を測定するための規格）で、単線導体に錫メッキ銅が使用され、特性インピーダンスは100～105オーム、1フィートあたり最低2回撚られています。カテゴリー3ケーブルは、最大16 Mb/sのネットワークにしか適さないため、ファストイーサネットやギガビットイーサネットでは使用できません。そのため、現在ではほぼ廃止されています。
- カテゴリ 5 ケーブル— 高速ネットワークには、より高いパフォーマンスレベルが求められます。ファスト イーサネット (100BASE-TX) は 10BASE-T と同じ 2 線ペアを使用しますが、ファスト イーサネットでは、信号のクロストークと減衰に対するより高い耐性が必要です。そのため、100BASE-TX ファスト イーサネットでは、カテゴリ 5 UTP ケーブルの使用が不可欠です。100BASE-T4 バージョンのファスト イーサネットは、カテゴリ 3 ケーブルの 4 線ペアすべてを使用できますが、このタイプのファスト イーサネットは広くサポートされておらず、市場から事実上姿を消しています。カテゴリ 3 ケーブルでファスト イーサネット 100BASE-TX を動作させようとすると、ネットワーク速度が遅く、信頼性が低くなります。カテゴリ 5 ケーブルは一般に Cat 5 と呼ばれ、クラス D ケーブルとも呼ばれます。
- カテゴリ 5e ケーブル— 多くのケーブルベンダーは、カテゴリ 5 ケーブルの拡張版であるカテゴリ 5e ケーブル（ANSI/TIA/EIA-568-A ケーブル規格の補遺 5 で規定）も販売しています。カテゴリ 5e ケーブルはカテゴリ 5 ケーブルの代わりに使用でき、将来ギガビット イーサネットにアップグレードされる可能性のあるファスト イーサネット ネットワークに特に適しています。カテゴリ 5e ケーブルは、カテゴリ 5 ケーブルでは要求されないいくつかのテストに合格する必要があります。ギガビット イーサネット (1000BASE-TX) ネットワークではカテゴリ 5 ケーブルとカテゴリ 5e ケーブルの両方を使用できますが、カテゴリ 5e ケーブルの方が伝送速度が速く、安全性も高いため、信頼性の高いデータ伝送が可能です。
- カテゴリー6ケーブル— カテゴリー6ケーブル（Cat 6またはクラスEとも呼ばれます）は、Cat 5または5eケーブルの代わりに使用でき、Cat 5および5eと同じ8P8C（RJ45）コネクタを使用します。Cat 6ケーブルは1MHz～250MHzの周波数範囲に対応し、Cat 5および5eの周波数範囲は1MHz～100MHzです。Cat 6は、標準距離100メートル（328フィート）までのギガビットイーサネットに適しており、距離を短縮すれば10ギガビットイーサネットにも使用できます。
- カテゴリー6aケーブル— カテゴリー6aケーブル（Cat 6aまたはクラスEAとも呼ばれます）は、Cat 6、5、または5eケーブルの代わりに使用でき、同じ8P8C（RJ45）コネクタを使用します。Cat 6aケーブルは、最大500MHz（Cat 6の2倍）の周波数をサポートし、最大100メートル（328フィート）の10ギガビットイーサネット接続をサポートします。
注意：カテゴリー5/5e/6/6a UTPケーブルに適合するケーブルを敷設する場合は、関連するすべてのコネクタ、壁プレート、その他のハードウェアコンポーネントも同等以上の定格であることを確認してください。最低公称定格では、接続全体のそのカテゴリーへの適合性が低下します。例えば、カテゴリー6のケーブルを敷設しても、カテゴリー5定格のコネクタ、壁プレートなどのみを使用すると、接続全体の定格はカテゴリー5のみになります。
新規インストールの場合は、ネットワークの「将来性」を確保するために、手頃な価格で最高定格のコンポーネントを使用することを常に推奨します。
カテゴリー5/5e/6/6aケーブルの適切な種類を選ぶことも重要です。恒久的なネットワークケーブルには、単線PVCケーブルを使用してください。ただし、ノートパソコンや、長さ10フィート以内の一時的な配線（例えば、パソコンから壁のコンセントまで）には、やや高価な撚線ケーブルの方が適しています。撚線ケーブルは柔軟性が高く、頻繁な移動にも耐えられるためです。
ケーブル配線にエアダクトや吊り天井を使用する場合は、火災時に有害なガスを発生しないプレナムケーブルを使用することをお勧めします。プレナムケーブルははるかに高価ですが、安全性を考えると使用する価値があります。一部の地域では、プレナムケーブルの使用が義務付けられています。
ドン・ウォリグロスキーは、Tom's Hardwareの元シニアハードウェアエディターです。CPU、GPU、システム構築、新興技術など、PCハードウェアに関する幅広いトピックをカバーしています。
