有線(LANケーブル)— ケーブルで信号を運ぶ道

中級の解説は準備中のため、中級の内容を表示しています。

概要 — まず全体をつかむ

初級では有線を「安定して速い道」と捉えました。中級では、Ethernet規格・ケーブルのカテゴリ・スイッチによる転送を見ます。

詳細 — 1段階ずつ追う

これは何をする係?

有線接続の中身は Ethernet(イーサネット) という規格です。ツイストペア(銅線を撚り合わせたケーブル)を使い、機器どうしを直接つなぎます。今は全二重が標準で、送信と受信が同時にできるため、昔のような衝突(コリジョン)は起きません。

  • 信号を運ぶ — 電気信号がケーブルの中を通る
  • 規格で速度が決まる — 1000BASE-T(1Gbps)などの規格に沿う
  • 撚り線でノイズに強い — ツイストペアが干渉を打ち消す
アニメーション『有線(銅線に電気信号)』を開く
有線(LANケーブル)=銅線に電気を流す道RJ45RJ45電気パルス(High=1/Low=0)が線を伝わる機器APC・ゲーム機など機器Bルーター・別のPCなど速い・安定ノイズに強い直接つなぐ道電気で確実に伝送長さに上限取り回しが要る

登場人物メモ:

  • ※1 カテゴリ — ケーブルの世代(Cat5e・Cat6など)。上の世代ほど速度や距離に強い
  • ※2 全二重 — 送信と受信を同時に行える方式。衝突が起きない

有線の道の種類

  1. 銅線のLANケーブル — 電気信号を運ぶ。家の中の短距離で一般的。規格は1000BASE-Tなど
  2. 光ファイバ — 光で信号を運ぶ。長距離でも速く減衰しにくい(家の外の回線)
  3. カテゴリを合わせる — Cat5eなら1Gbps、Cat6ならより高速に対応。口とケーブル両方の世代が効く

「家の中はLANケーブル、家の外は光ファイバ」という組み合わせが典型です。銅線は100mほどが距離の上限で、それを超えると信号が弱ります。

RJ45コネクタの接写
RJ45 — 8本の金色ピンが銅線と噛み合う

無線との違い

  • 有線 — 安定・高速・干渉に強い。ただしケーブルが要る(場所が固定されがち)
  • 無線 — 手軽・どこでも。ただし電波の弱さ・干渉で不安定なことも
  • L2スイッチング — スイッチは受け取ったフレームの宛先MACを見て、その機器がつながるポートだけに転送する。ハブのように全ポートへばらまかないので効率がよい
  • PoE — LANケーブルでデータと電力を同時に届け、カメラやアクセスポイントを電源工事なしで置ける

用途で使い分けます。速さと安定が欲しいなら有線、手軽さなら無線。

⚠️ うまくいかないとき

  • 断線・接触不良 — ケーブルの傷み、挿し込みの甘さ
  • カテゴリが古い — ケーブルや口の世代が遅いと、1Gbpsを狙っても速度が出ない
  • 距離オーバー — 銅線で100mを大きく超え、信号が弱って不安定
  • 抜けている — 単純に挿さっていない

関連する知識

理解度チェック

そのまま解けます(成績は保存されません)。無料アカウントを作ると、学習の記録と進捗の山登りが始まります。

1. L2スイッチが「必要なポートだけに」フレームを転送できるのは何を見ているから?

2. LANケーブル1本で通信と一緒に電力も届ける仕組みは?

3. 有線LANで使う、銅線を2本撚り合わせてノイズに強くしたケーブルの線を、カタカナで何と呼ぶか。

4. 1Gbps(1ギガ)に対応する代表的なEthernet規格を「1000BASE-◯」と書く。◯に入る英字1文字は何か。

5. 今のEthernetで「標準」となっている、送信と受信を同時に行える方式は?

6. 銅線のLANケーブルで距離の上限とされるのは、およそどれくらいか。

7. ケーブルのカテゴリ(Cat5eとCat6など)についての説明として正しいのは?

8. 「家の中はLANケーブル、家の外は光ファイバ」が典型とされる主な理由は?