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物理層の役割 前篇:ネットワークメディア
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投稿者: chouさん
投稿日:2019/07/31 13:56
更新日:2019/07/31 16:11
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分類
技術
テクノロジー
ネットワーク
キャリア
テクニカルサポート / 構築 / 設計
投稿内容

今回物理層の役割と物理層のネットワークメディアについて紹介します。


物理層の役割

  • 物理層では、電気信号の規格、ケーブルの種類、コネクタの形状などが定められています。
  • コンピューターが扱っているビット列を電気信号に変換したり、電気信号をビット列に戻したりします。

物理層のネットワークメディア(伝送媒体)

有線:ツイストペアケーブル、光ファイバケーブル

無線:電波、赤外線

ツイストペアケーブル(より対線)

  • UTP(unshielded twisted pair)

8本の銅線を2本ずつより合わせた4対の線をさらにより、外側をビニールの皮膜で覆ったケーブルです。

merit:安価で使用しやすいです。

demerit:外部からのノイズの影響を受けやすいです。

  • STP(shieled twisted pair)

2本ずつより合わせた線をシールドで覆い、その外側をさらに金属箔などでシールド処理をしたケーブルがSTPです。

merit:ノイズの影響を受けにくいです。

demerit:コストが高いです。

  • ケーブルの品質表示

ツイストペアケーブルの品質は、カテゴリーで表されます。

基本的には「カテゴリー」のあとに表記されている数字が大きいほど品質が高く、1秒あたりに送信できるデータの量が多くなりますが、価格は高価になります。

「10BASE-T」「100BASE-TX」というのはイーサネットの規格です。

ファストイーサネットではカテゴリー5(Cat5)以上です。

ギガビットイーサネットではエンハンスドカテゴリー5(Cat5e)以上、6(Cat6)もokです。

カテゴリー7は品質を確保するため、「STP」を使います。

  • ツイストペアケーブルの長さ制限
信号の減衰や衝突検出などの理由からUTPケーブルの長さは最長100メートルまでとされています。この長さを最大セグメントといいます。100メートル以上の距離を接続する必要がある場合は、ハブやスイッチなどのネットワーク機器で中継することで、接続距離を伸ばすことができます。
  • コネクタ

ケーブルの末端に取り付ける接続装置です。

ツイストペアケーブルでは、一般にRJ45と呼ばれる8芯のコネクタが使用されます。


ストレートケーブルとクロスケーブル

ストレートケーブル

8本の銅線を全く同じ並びでコネクタに接続しているケーブルケーブルです。

クロスケーブル

8本の銅線のうち片方のコネクタの1、2番に接続されている銅線を、もう片方のコネクタの3、6番に接続したケーブルです。


インターフェイスのポート

MDIポート(PCのLANポート、ルータ)

1、2番の線が送信用になり、3、6番の線が受信用になります。

MDI-Xポート(ハブ、スイッチ)

1、2番の線が受信用になり、3、6番の線が送信用になります。

同じ種類のポートはクロスケーブルを使います。

 違う種類のポートはストレートケーブルを使います。

Auto-MDI

信号を受信して自動的に送信、受信を決定してくれるので、ストレートケーブルでもクロスケーブルでも接続することができます。


光ファイバケーブル

中心部分のコアとその周囲のクラッド、さらにそれを覆う皮膜から構成されています。

merit:光は電気信号より減衰が少なく、ノイズの影響が受けにくいので、高速な長距離

   伝送に適しています。

demerit:取り扱いが難しく、ガラス質を使用しているため、どこか一部分が欠損しただけ

     でも、正しく伝送できなくなることです。

SMF(シングルモードファイバ)

コアの直径が細く、光が拡散しないため、長距離伝送が可能です。

MMF(マルチモードファイバ)


今回は物理層の役割 前篇:ネットワークメディアについて紹介しました。

ご覧いただき、ありがとうございました。

次回は物理層の役割 後篇:ネットワークデバイスについて紹介させていただきます。


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