インストラクター：このレッスンでは､
ツイストペアケーブルについてお話しします｡
ツイスト・ペアは､ 今日私たちがネットワークで使用する最も一般的なローカル・エリア・ネットワーク配線技術である｡
ノートパソコンやデスクトップにネットワークケーブルを接続する場合､
通常は銅線のツイストペアケーブルを使用します｡
このケーブルの内部には､
8本の個別に絶縁されたワイヤーがケーブル・シースの中に入っている｡
ツイストペアケーブルと呼ばれる所以である｡
さて､ このケーブルを開いてみると､
4つのペアがあり､ それぞれのペアに2本のワイヤーがツイストされているのがわかる｡
さて､ ここでのひねりが実に重要だ｡
ケーブルの1インチ内に撚りが多ければ多いほど､
電磁干渉（EMI）からケーブルを保護できる｡
ねじれが少ないと､ ケーブルはより電磁干渉の影響を受けやすくなる｡
また､ これはケーブルの速度が遅くなることを意味する｡
干渉が多ければ多いほど､
データを再送信する頻度が高くなるため､
データ伝送速度が低下するからだ｡
これは､ ネットワーク全体のスループットと帯域幅を低下させることになる｡
このレッスンでは､ Cat5からCat8まで､
さまざまなカテゴリーのケーブルについて説明します｡
そして､ ここに共通するテーマは､
カテゴリー番号が高いほど､ ケーブル1インチあたりの撚りが多くなり､ その結果､
特定のケーブル・カテゴリーがより高速を達成できるようになるということだ｡
ツイストペアケーブルを扱う場合､
UTPとSTPの2種類に分けられます｡
UTPはシールドなしツイストペア､ STPはシールド付きツイストペアを意味する｡
この画面では､ シールドされていないツイストペアケーブルの例を見ることができます｡
ワイヤーはねじれており､
外側はプラスチック・ジャケットで覆われている｡
UTPなら､ もっと安いケーブルが見つかるだろう｡
STPを使い始めると､
少し使いにくくなるし､
コストも少し高くなる｡
UTPの場合､ シールドの部分に金属が使われていないため､
4対の内側にある8本のワイヤーを構成する細い銅線以外はすべてプラスチックでできているため､
UTPの方が安価になります｡
現在では､ 低コストで使いやすい非シールド・ツイストペア・ケーブルが､
ほとんどのローカル・エリア・ネットワークで使用されている｡
UTPは､ 天井や壁全体に電線管を通して押し込むため､
非常に簡単に曲げることができ､
ほとんどの場合､ 非常に安価な工具と数日間のトレーニングだけで設置することができます｡
ツイストペアケーブルの2番目のタイプは､ STPまたはシールドツイストペアとして知られています｡
STPはUTPと同じですが､
ケーブル・シース内の各ツイスト・ペアが金属箔で包まれています｡
そして､ その4つのペアすべてに､
この編組された金属シールドが巻き付いている｡
つまり､ STPケーブルのワイヤーは､ UTPと同じようにペアでツイストアップされていますが､
異なるのは､ 内側のツイストペア間のEMIをさらに最小限に抑えるための金属シールドが施されていることです｡
さらに､ 外部環境からのEMIを最小限に抑えるために､
この外側の編組シールドもある｡
基本的には､ UTPの長所と同軸ケーブルのシールドを1つの機器に集約したものです｡
しかし､ このような余分な金属があるため､
シールド付きツイストペアは､ 同クラスのシールドなしツイストペアよりもコストが高くなる｡
それ以外は､ STPとUTPはほぼ同じですが､
EMI干渉はSTPの方が少なくなります｡
さて､ STPもUDPも距離制限は同じである｡
どちらも約100メートル（約300フィート）を進むことができる｡
どちらも終端には同じタイプのコネクターを使用し､
内部のワイヤーも､ STPの場合は金属シールドが巻かれていることを除けば全く同じである｡
さて､ コネクターといえば､ ツイストペアケーブルで使われる2種類のコネクターについて説明しよう｡
これらはRJ45とRJ11である｡
現在､ RJ45は私たちのネットワークで最も一般的に使用されているコネクタである｡
RJ45コネクターはプラスチック製の8ピンコネクターで､
従来の固定電話ジャックを太くしたような形をしている｡
現在､ RJ45はCat5､ Cat6､ Cat7､ Cataケーブルを含むイーサネットベースのネットワークで常に使用されている｡
Cat5ケーブルでRJ45コネクターを使う場合､ 8本のピンのうち4本しか使う必要がない｡
残りの4つは将来のために予約されているが､
パワー・オーバー・イーサネットなど､
他のアプリケーションに使うことができる｡
1000ベースのT以上のギガビット・イーサネットに移行して以来､
4つのペアとその8つのピンはすべてデータ転送に使われるようになった｡
カテゴリーとスピードの違いについては､
もう少し詳しく説明するつもりだ｡
ツイストペアケーブルで使用する2つ目のタイプのコネクタは､
RJ11として知られている｡
RJ11は6ピンコネクターである｡
また､ RJ11コンフィギュレーションで使用する場合､
実際に使用されるのはこれらのピンのうち2本だけである｡
一般的には､ 固定電話ジャックに電話を接続するための電話システムで見かけることが多い｡
さて､ これらのピンのうち1つはリング用に､ もう1つはこれらの電話システム内部の信号用に予約されている｡
インターネット接続にDSLモデムを使用している場合や､
アナログ電話アダプターを使用してVoIPサービスを提供している場合は､
RJ11を見かけることがありますが､ そうでない場合は､ ローカルエリアネットワーク内ではあまり見かけません｡
このような電話回線を作る場合､
Cat5または同様のケーブルを使って､ RJ45の代わりにRJ11コネクタを端に付けるだけでよい｡
今言ったように､ ほとんどのネットワークでは､
シールドされていないツイストペアケーブルの端にRJ45コネクタを使うことになる｡
RJ､ RJって何の略だっけ？
RJ45とRJ11のように？ まあ､ 登録ジャックの略だね｡
基本的には､ 音声またはデータを伝送するために使用される標準化された電気通信ネットワーク・インターフェースであり､
電話またはデータ・ネットワークに接続するためにデバイスが満たす必要のある規格を規定している｡
世の中にはさまざまな種類があるが､
電話ネットワークに使われるのがRJ11､
データネットワークに使われるのがRJ45である｡
では､ 帯域幅とスループットについて話そう｡
帯域幅は､ ソースから宛先まで転送できるデータ量の理論的な尺度です｡
一方､ スループットとは､ 送信元から宛先までどれだけのデータが正常に転送されたかを示す実際の指標である｡
しかし､ 技術的には微妙な違いがある｡
異なるケーブルやカテゴリーについて話すとき､
私たちは帯域幅という観点で話をするつもりです｡
帯域幅とは､ ソースから宛先までどれだけのデータを転送できるかという理論的な尺度のことで､
現実世界の条件下で皆さんがご自身のネットワークで目にすることがあるものとは対照的です｡
試験のためには､ ツイストペアケーブルのいくつかのカテゴリー､
具体的にはCat5､ Cat5e､ Cat6､
Cat6a､ Cat7､ Cat8について知る必要がある｡
ケーブルの種類ごとに､ カテゴリー番号､ イーサネット規格､
使用する帯域幅または伝送速度､
動作可能な最大距離を知る必要があります｡
イーサネットの規格といえば､ 特定のカテゴリーに与えられる呼称で､
使用される帯域幅とケーブル・タイプを実に簡単に理解することができる｡
例えば､ その規格番号を見るだけで､
銅線か光ファイバーかがわかる｡
まず､ 100ベースのTXを持つCat5があり､
これは高速イーサネットと呼ばれていた｡
高速イーサネットは毎秒100メガビットで動作するため､
100ベースのTXネットワークと呼ばれるが､ ここでのTXはツイストペア高速イーサネットを表し､ 基本表記にT以外のものを使う唯一のツイストペア・ネットワークである｡
Cat5ケーブルや100ベースTXケーブルは､ スイッチやルーター､
あるいは何らかの中継器を使って信号を繰り返さなければならないため､ 100メートルまでの長さしか出せない｡
次に､ 1000ベースTと呼ばれるCat5eがある｡
現在､ 1000ベースTネットワークまたはギガビット・イーサネットは､
毎秒1000メガビットで動作しており､ これは毎秒1ギガビットとしても知られている｡
ここでも距離は100メートルしかない｡
次にCat6があり､ これは1000GベースのTと10GベースのTのどちらにも対応できる｡
Cat6を1000ベースのTネットワークで使用する場合､
Cat5eと同様に毎秒1000メガビット､
つまり毎秒1ギガビットで動作し､ 長さは最大100メートルとなる｡
現在､ Cat6はさらに高速化し､ 10GベースのTネットワークを使用すれば､
毎秒10ギガビットまで対応できる｡
しかし､ この高速を使うと､ 100メートルではなく55メートルしか進めない｡
Cat6aはCat6を改良したもので､
10GベースのTネットワークを毎秒10ギガビットで100メートルまで運用できる｡
次にCat7があり､ Cat7は10GベースのTも運用し､
最大100メートルで毎秒10ギガビットのフルサービスを提供する｡
奇妙なことに､ Cat7はCat6aがリリースされる6年以上前にリリースされたが､
従来のRJ45スタイルのコネクタか､ TERA（T-E-R-A）として知られる別のコネクタのいずれかを使用することができたため､ Cat6が新しいCat6a規格に変更される前に､
100メートル以上ではるかに高速な10ギガビットの速度に達することができた｡
Cat6aもCat7も10GベースのTネットワークであり､
毎秒10ギガビットの速度で最大100メートルまで動作する｡
これは毎秒40ギガビットを供給することができるが､
30メートルまでである｡
Cat5から始まり､
Cat7まで､ 帯域幅とイーサネット規格を得るために､
毎回10を掛け合わせることができます｡
つまり､ 毎秒100メガビット､ 毎秒1000メガビット､
毎秒10ギガビットという具合だ｡
Cat8の場合､ 4倍で切り替わり､ 最大で毎秒40ギガビットになることを覚えておく必要がある｡
距離については､ これもかなり簡単だ｡
その例外とは､ 55メートルのCat6と30メートルのCat8である｡
なぜなら､ 試験ではケーブルの長さを問う問題が出題されるからだ｡
Cat5eケーブルの最大長は何mですか､
などという質問は普通はしてこない｡
だからその代わりに､ トラブルシューティングの質問に組み込むのが普通だ｡
例えば､ 「あなたはネットワーク技術者として働いており､
隅のオフィスにいるユーザーがCat5eケーブルを使ってLANに接続すると､ 断続的にネットワーク接続の問題が発生すると訴えている｡
彼らのオフィスは､ 最も近い中間分配フレームから85メートル離れている｡
接続性の問題の原因は次のうちどれだろう？
すると､
「接続が全二重ではなく半二重に設定されています」とか､
「接続がCat5eケーブルの最大距離を超えた可能性があります」とか､ 「接続がWPA2ではなくWPAを使用しています」とか､
「接続を非暗号化ではなく暗号化に設定する必要があります」といったオプションが表示されるかもしれません｡
ここでの答えは､
接続がCat5eケーブルの最大距離を超えた可能性があるということだ｡
でもちょっと待ってよ､ ジェイソン､ さっき最大ケーブル長は100メートルって言わなかった？
そしてこの質問には､ 私たちは85メートルしか離れていないと答えた｡
いったい何が起こっているんだ？
そうですね､ ケーブルの長さは最大でも100メートルですが､
それは多くの場合､ 最大であって最小ではありません｡
現実の世界では､ 蛍光灯やその他のEMI源からの干渉があるため､
この種のケーブルでは100メートルのケーブル長を確保できないことがよくあります｡
また､ 質問には､ 自衛隊は85メートル離れていたと書かれていた｡
ケーブルの長さが85メートルだったというわけではない｡
つまり､ IDFが85メートル離れていたとしても､ パッチパネルからケーブルをIDFから天井裏まで引き込み､
天井裏からオフィスまで､ オフィスの天井裏から壁面降下まで引き込まなければならない｡
そしてウォールドロップからパッチケーブルでコンピューターに接続する｡
天井まで上下すると､
さらに4､
5メートル長くなる｡
また､ オフィスの片側からもう片側まで､
15メートルや20メートルのパッチケーブルが必要かもしれない｡
自衛隊から隅っこの事務所まで一直線だと決めつけることはできない｡
このため､ IDFからジャックを接続するオフィスまでのケーブルの長さを70メートル以下にすることをお勧めしています｡
今､ 私がこの質問をしたら､ あなたは正しく答えられるだろうか？
いや､ この問題で扱われていることをすべてカバーしたわけでもないのだが､
このような問題がどのような表現で出題されるのか､ また､ 異なる領域にわたるコンセプトを1つの問題にまとめるためにどのように連携するのかを知ってもらいたかったのだ｡
ケーブル・ストリッパー､
ケーブル・クリンパー､
ケーブル・テスターなどの適切なツールを使って､
一般的な問題のトラブルシューティングができるようになること｡
そこで､ その準備を確実にするために､ 両端の配線方法と､ これらのコネクタのピン配列の適切な順序について､
もう少し詳しく説明する必要がある｡
ストレート・スルー・ケーブルはパッチ・ケーブルとも呼ばれる｡
このタイプのケーブルは､ ケーブルの両端に全く同じピンアウトがあり､
これがストレートスルーと呼ばれる理由です｡
さて､ ケーブルを作る際､ 皆の一貫性を保つために､
568Aと568Bという標準的なピン配置があります｡
現在568Bは､ 建物内のジャックの配線に適した規格である｡
そして､ ほとんどの人は､ ストレート・スルー・パッチ・ケーブルに568B-568Bの配線スキームを使用する｡
さて､ それはどのようなものだろうか？
さて､ ピンを1から8まで数えると､ オレンジ白､ オレンジ､
緑白､ 青､ 青白､ 緑､ 茶白､ 茶という配色になる｡
1番ピンから8番ピンまでだ｡
これでケーブルの両側が一致し､ ストレート・スルー・パッチ・ケーブルが完成する｡
しかし､ スイッチを別のスイッチに接続する場合は､
クロスオーバーケーブルと呼ばれる別のタイプのケーブルを使わなければならない｡
端末と端末､ 通信機器と通信機器を接続する場合は､
必ずクロスケーブルを使用しなければならない｡
つまり､ コンピューターをラップトップに接続する場合､
クロスケーブルが必要になる｡
コンピュータをスイッチに接続するのであれば､
パッチケーブルは必要ない｡
では､ クロスオーバー・ケーブルは何が特別なのだろうか？
さて､ クロスオーバー・ケーブルは､ ケーブルから送信ピンと受信ピンを取り出し､ コネクタを作成してピンを出すときに､
もう一方の端でそれらを入れ替えることになる｡
つまり､ 一方の端には568Bが必要で､ もう一方の端には568Aが必要なのです｡
これは､ ワークステーションとワークステーション､
またはスイッチとスイッチを接続するために使用される｡
一般的に､ スイッチからスイッチに接続する場合は､ 必ずクロスオーバー・ケーブルを使うべきだ｡
試験のために覚えておいてほしいのは､
スイッチとスイッチをつなぐにはクロスオーバー・ケーブルが必要だということだ｡
なぜ私がこのことについて大騒ぎしているかというと､
現実の世界では必ずしもそうではないからだ｡
というのも､ 最近のスイッチにはMDIXというものが搭載されているからだ｡
基本的にMDIXは､ ストレートスルーパッチケーブルを使用していても､
クロスオーバーケーブルの使用を電子的にシミュレートする自動化された方法です｡
基本的に､ MDIXに対応していれば､ パッチケーブルやストレートスルー・ケーブルを使用することができ､ MDIXはそれを機能させるために内部でピンアウトを電子的に切り替えます｡
覚えておいてほしいのは､ 2台のスイッチがあるのに通信していない場合､
たいていは誰かがクロスオーバーケーブルの代わりにパッチケーブルかストレートスルーケーブルを使っていて､
そのスイッチがMDIXをサポートしていないからだ｡
スイッチがMDIXをサポートしていない場合は､
クロスオーバーケーブルを使ってこれらのデバイスを会話させる必要がある｡
では､ ピンアウトをもう少し詳しく見てみましょう｡
今回は568Aと568Bの配線規格を見てみましょう｡
568Bは､ すべての屋内配線､ およびストレート・スルー・ケーブルまたはウォールジャックの両端に使用される規格であることを覚えておいてください｡
しかし､ クロスオーバー・ケーブルにする場合は､
一方に568B､ もう一方に568Aを使うことになる｡
クロスオーバー・ケーブルを作成する際､ 送信ピンと受信ピンを別の場所に配置するため､
一方の端の568Bから始め､ もう一方の端の1､
2､ 3､ 6番ピンを入れ替えます｡
基本的に､ あなたのオリジンとグリーンのペアが入れ替わることになる｡
これを暗記する必要があるのか？
現実の世界では､ スマートフォンを持ち歩いたり､
小さな表をポケットに入れたりできるので､
暗記する必要はない｡
そして､ ケーブルを作るときはいつでも財布から取り出して見ることができる｡
しかし､ 試験のためには､ このパターンを知っておく必要がある｡
ケーブルの物理的な構造に関しては､
3つのタイプに注意する必要があります｡
これらは直接埋設､ プレナム､ 非プレナムとして知られている｡
直接埋設ケーブルとは､ 地面に直接敷設し､ 土やセメント､
コンクリートで覆うケーブルのこと｡
そして､ これらは厚い下地を持っている傾向があり､
天候や水などの環境要素から身を守るのに役立っている｡
ケーブルが直接埋設に対応していない場合は､
まず電線管を敷設し､ その電線管の中にケーブルを入れてから地中に埋設する必要があります｡
さて､ メタルケーブルに関して最後にお話ししなければならないのは､
プレナムとノンプレナムという概念です｡
では､ プレナムとは何を意味するのか？
プレナムケーブルとは､ シールドなしまたはシールド付きツイストペアケーブルに施される特殊なコーティングのことで､
ケーブルの外側の絶縁被覆に難燃性の化学層を形成する｡
プレナム定格のケーブルであれば､ より耐火性が高く､ ケーブルが燃えた場合に放出される危険なガスの量も最小限に抑えることができます｡
天井､ 壁､ 高さのある床､
ダクトの近くなど､ 物理的に見えない場所にケーブルを配線する場合は､
お住まいの州または郡の法律と郡の要件に従って､
プレナムケーブルを使用する必要があります｡
現在､ プレナムケーブルは非プレナムケーブルより少し高価だが､
プレナムケーブルを使用しないことは安全上大きな問題である｡
そのため､ ユーザーが目に見えない場所にケーブルを敷設する場合は､
いつでもプレナムケーブルを使用する必要があります｡
一方､ ウォールジャックからデスクトップやノートパソコンの背面にケーブルを配線する場合､
プレナムケーブルに余分なお金をかける必要はない｡
このようなコネクタの場合､
非プレナム定格のケーブルを使用することで､
少しお金を節約しても構わない｡
非プレナム定格ケーブルはPVCとも呼ばれ､
シールド付きまたはシールドなしのツイストペアケーブルがある｡
さて､ 試験だが､ プレナムは目に見えないもののためのもので､ プレナム以外のケーブルを天井､
壁､ 高床､ エアダクトに入れることはできない｡
これは大きな､ 大きな禁じ手であり､
ネットワークと従業員の安全にとって非常に危険なことだ｡