イーサネットケーブルの完全なガイド：あなたが知っておくべきこと

無線技術の大幅な進歩にもかかわらず、 イーサネットケーブル イーサネット ケーブルは、ネットワーク接続を確立するための最も高速で信頼性の高い手段です。摩耗に強いため、ネットワーク インフラストラクチャのバックボーンとなっています。ただし、すべてのイーサネット ケーブルが同一というわけではないことを知っておくことが重要です。メーカーは、ANSI および ISO 規格で定義されているさまざまなカテゴリでイーサネット ケーブルを製造しています。

カテゴリは Cat5e、Car6、Cat6a、Cat7、Cat8 です。ワイヤの太さ、シールド、銅の品質が異なり、速度が速かったり遅かったりします。これらのイーサネット ケーブルの違いと速度に影響する要因を理解することは、完璧なネットワークを確保する上で不可欠です。このイーサネット ケーブルの完全ガイドでは、これらすべての側面を検討し、次のプロジェクトで論理的かつ十分な情報に基づいた購入決定を下せるようにします。さあ、始めましょう!

イーサネットケーブルとは何ですか?

ゼロックスパロアルト研究所で働いていたボブ・メトカーフは、1973年5月22日に最初のイーサネットシステムを開発しました。これは、ワークステーションとプリンタ間でデジタル通信を行う方法でした。彼は、成功したプロジェクトの名前を「アルトアロハネットワークイーサネットは、当時宇宙に存在すると考えられていた光媒体である光伝導エーテル、つまり「エーテル」を意味する言葉です。数年後、イーサネット デバイスを接続するケーブルは「アルト アロハ ネットワーク」の進化版であり、イーサネット ケーブルという名前が付けられました。

イーサネット ケーブル: 誰が分類するのでしょうか?

無駄を最小限に抑え、迅速な進歩のために協力関係を強化するために世界が標準化に向かう​​につれ、イーサネット ケーブル技術を規制する組織が必要になりました。ANSI (米国規格協会) と ISO (国際標準化機構) は、イーサネット ケーブルの標準を定める 2 つの組織です。イーサネット ケーブルのカテゴリを直接扱う標準は主に 2 つあります。

• ANSI/TIA-568:イーサネット ケーブルのカテゴリ、距離、ピン配列スキーム、ケーブル トポロジ、信号帯域幅、挿入損失、クロストークについて説明します。また、パフォーマンスを最大限に高めるためのインストール ガイドラインも提供します。

• ISO/IEC-11801:さまざまなケーブル カテゴリ、パフォーマンス要件、およびインストール手順を網羅し、イーサネット ネットワークの互換性、相互運用性、およびパフォーマンスを保証します。

電気電子技術者協会 (IEEE) は、ネットワークの電子的側面を定義します。IEEE 標準 802.3 は、イーサネット ネットワークの構成要素を規定し、同じネットワーク上のデバイス間の通信も規定します。この標準は、物理的なケーブル特性の要件とは別です。

イーサネットケーブルの種類

イーサネット ケーブルは、デジタル通信を行うデバイス間の高速接続を保証します。カテゴリ 1 および 2 のイーサネット ケーブルは、音声回線のみで機能し、データには機能しないため、最新の標準では扱われていません。カテゴリ 3、4、5 は、イーサネット ケーブルの最新の標準に従って明確に定義されたカテゴリですが、速度が制限され、電磁気の誤差の影響を受けやすいため、廃止されました。ここでは、高速接続を備えた最新のイーサネット接続に対応する 5 つのイーサネット ケーブルを紹介します。

CAT5e

Cat5e は、Cat5 ケーブルの発売からほぼ 5 年後の 2001 年に商品化されたカテゴリ 5 拡張イーサネット ケーブルです。Cat5e は 24AWG 銅線を使用し、通常はケーブル 1 本あたり 4 対のツイストペア (8 線) を使用します。ANSI/TIA では、データ転送速度が 10 倍高速で、長いケーブルでもクロストークなしでデータ転送が可能なことから、これを拡張ケーブルと呼んでいます。 Cat5e は、ギガビット速度に対する優れた価格性能比により、ホーム ネットワークに最適なケーブルです。ただし、特に高速インターネット接続が一般的になりつつあるため、多くのユーザーは将来性を考慮して Cat6 にアップグレードしています。

キャット6

2002 年に、Cat5e ケーブルは Cat6 ケーブルに置き換えられました。これらのイーサネット ケーブルは、以前の標準との下位互換性を提供していました。Cat5e ケーブルと Cat6 ケーブルは RJ45 コネクタとケーブルの色が似ているため、外見上は物理的に区別できません。ユーザーは、製造元がケーブル シースに印刷した説明を読んで区別することができます。Cat6 ケーブル内のワイヤは太く、AWG は 23 です。これにより、Cat5e よりも多くのデータを転送でき、パフォーマンスが向上します。ワイヤ ペアのねじれはより強く、ペア間にはプラスチック スプラインが通っており、分離とクロストークが強化されています。

キャット6a

Cat6 は Cat6 イーサネット ケーブルの拡張バージョンです。唯一の違いは、より厚いスプライン、ジャケット、絶縁材で、これにより Cat6a はクロストークの問題に対する耐性が向上します。ワイヤの太さは同じ AWG23 です。ケーブル全体の太さは直径が増します。太さが増すと曲げが制限されます。通常、曲げ半径はワイヤの直径に正比例します。Cat6a イーサネット ケーブルの配線は難しく、Cat6 ケーブルよりも多くのスペースを必要とします。

キャット7

2010年に発売された Cat7ケーブル Cat6 イーサネット ケーブルを次のレベルに引き上げます。一般的なシールド材の代わりに、Cat7 は個々のペアをシールドして、クロストークに対する耐性をさらに強化します。同じ 23 または 22 AWG 4 銅ペア構成を使用します。Cat7 ケーブルの主な目的は、高速接続が必要な環境でネットワーク システムを将来にわたって使用できるようにすることでした。また、EMI がケーブルのデータ転送機能に直接影響を与える可能性のある高干渉環境でも、非常に優れたパフォーマンスを発揮します。Cat7 イーサネット ケーブルのカテゴリは、ISO/IEC 1181 標準で明確に定義されています。

キャット8

Cat8 ケーブルの設計は、パフォーマンスに極めて高速な接続が不可欠なデータ センターやエンタープライズ環境を対象としています。 ANSI/TIA 568-C.2-1 のワーキング グループ TR43 は、2016 年に設計を最終決定しました。これは、ネットワーク用の最も高度なイーサネット ケーブルです。ユーザーは、22 ～ 26 AWG のワイヤ ゲージの Cat8 ケーブルを見つけることができます。これらのケーブルは、高速接続用の最高品質の銅導体を備えています。Cat7 および Cat6 ケーブルよりも厚いシールドを備えています。シールドなしの Cat8 ケーブルはありません。

パフォーマンスとアプリケーション

イーサネット ケーブルは、あらゆるネットワーク システムのバックボーンです。干渉と配線抵抗損失を最小限に抑えて、完璧な接続を提供する必要があります。イーサネット ケーブルの設計はすべて、速度、帯域幅、距離の向上を目的としています。イーサネット ケーブルに影響を与える要因と、ケーブル カテゴリに基づくパフォーマンスの違いを見てみましょう。

イーサネットケーブルのパフォーマンスに影響を与える要因

● 電磁誘導（EMI）

EMI は、家庭や産業のアプリケーションで発生する可能性があります。これは、イーサネット ケーブルの近くを通る高電圧線によって発生します。誘導ヒーターやモーター ドライバーは、EMI を最も多く発生する機器の一部です。EMI により、イーサネット ケーブルを移動するパケットがドロップしたり、エラーが発生したりすることがあります。また、データに変化が生じ、データ接続にジッターが生じることもあります。

● 減衰

イーサネット信号は、電気を使用してデータを転送します。イーサネット ケーブルの距離が長くなると、信号の強度が低下する可能性があります。抵抗、静電容量、インダクタンス、表皮効果はすべて、信号の減衰を引き起こす可能性があります。ハイエンド ケーブルでは、複数のシールド技術と純銅を使用して、減衰を大幅に低減します。

● クロストーク

イーサネット通信プロトコルは、複数のチャネルを使用してデータを送信します。これらのチャネルは通常、イーサネット ケーブルの異なる銅線ペアを通過します。ただし、これらの配線が近接していると、チャネル間で干渉が発生する可能性があります。干渉によって引き起こされる信号の劣化は、クロストーク効果と呼ばれます。

● リターンロス

ギガビット ネットワークでは、リターン ロスは送信機から注入された信号とソースに戻る信号の比率です。これは、材質の不連続性とインピーダンスの不整合によって発生します。通常、ケーブルが過度に曲げられたり、ねじれたりした場合に発生します。

イーサネット ケーブル カテゴリのパフォーマンス比較

イーサネット ケーブルは、パフォーマンスが異なります。データ センターや競争的なゲーム ストリームなどの高速アプリケーションでは、イーサネット ケーブルのカテゴリが重要になります。ワイヤの太さ、ツイスト ペアの強度、シース、シールドの違いが、イーサネット ケーブルのデータ配信パフォーマンスに影響します。

ケーブルのデータ転送速度は、上記の標準値よりも高くなる場合があります。以下の値は、特定の帯域幅と距離でケーブル カテゴリが提供する最小速度です。ただし、距離を短くしたり、超高品質のケーブルを使用したりすると、速度に影響が出る可能性があります。ANSI/TIA 568.2-D カテゴリに従ってイーサネット ケーブルのパフォーマンスを比較してみましょう。

CAT5e

速度: 1000 Mbps

帯域幅: 100 MHz

距離: 100メートル

Cat5e イーサネット ケーブルは、100 Mbps しかサポートしていない Cat5 と比較して設計が改善されたため、このような速度を実現しています。これは、1Gbps のマークに到達した最初のケ​​ーブルです。これにより、より広い道路で交通量の多いマルチデバイス接続による WiFi 展開が可能になります。100MHz では、信号が移動するスペースが広くなり、速度に直接影響します。

キャット6

速度: 1000 Mbps

帯域幅: 250 MHz

距離: 100メートル

Cat5e イーサネット ケーブル設計のもう 1 つの改良点は、帯域幅が広くなり、速度が速くなったことです。Cat6 ケーブルは、最大 55 メートルの距離で最大 10 ギガビットのインターネットを処理できるため、短距離アプリケーションでは手頃なオプションとなります。

キャット6a

速度: 10,000 Mbps

帯域幅: 500 MHz

距離: 100メートル

Cat6a は Cat6 ケーブルの拡張バージョンで、500 MHz のより広い帯域幅を提供します。これにより、合計 100 メートルの距離で 10 ギガビット インターネットが可能になります。このケーブルは Cat6 イーサネット ケーブルと同様のコネクタを使用し、10GBASE-T の伝送速度を完全にサポートします。

キャット7

速度: 10,000 Mbps

帯域幅: 600 MHz

距離: 100メートル

シールドとワイヤ材質の改良により、Cat7 イーサネット ケーブルは 600 MHz 帯域を提供し、データ容量、周波数範囲、データ レート、および信号の整合性が向上します。帯域幅が広いため、データ転送時のノイズと歪みが少なくなります。また、イーサネットまたは PoE 経由で 90W の電力もサポートできます。

キャット8

速度: 40,000 Mbps

帯域幅: 2000 MHz

距離: 30メートル

将来性の高いネットワークシステムをお探しなら、 Cat8イーサネットケーブル 適しています。家庭用には過剰ですが、データ センターには理想的です。2000 MHz の超高周波帯域幅を備えた 40 Gbps の速度は、ほとんどの最新アプリケーションには過剰です。最大 30 メートルの距離まで、信頼性の高い 40 Gbps の速度が保証されています。ケーブルの直径が大きいため、イーサネット経由の電力伝送もサポートされ、200 W の電力を供給できます。

カテゴリ	速度（Mbps）	帯域幅 (MHz)	距離（メートル）	主な特徴
CAT5e	1000	100	100	初めて1Gbpsに到達し、マルチデバイスWiFiに最適
キャット6	1000	250	100	より高速な速度を実現する広い帯域幅により、短距離では10Gbpsをサポート
キャット6a	10,000	500	100	拡張Cat6は長距離用に10Gbpsをサポートします
キャット7	10,000	600	100	シールドと配線材料を改良し、データ容量を向上し、PoEをサポート
キャット8	40,000	2000	30	短距離で 40 Gbps、高出力 PoE をサポートするデータ センターに最適です。

イーサネットケーブルのカテゴリに基づくアプリケーション

要件に基づいて適切なカテゴリを選択すると、コストを節約し、プロジェクトを効率的に行うことができます。これらすべての目的に Cat8 ケーブルを選択するのは簡単ですが、ご存知のように、Cat8 ケーブルには距離制限やルーティングの問題が伴います。それでは、いくつかのアプリケーションとそれに適したケーブルのカテゴリを見てみましょう。

● LAN またはオンラインゲーム

競争の激しいゲーム大会では、スピードと応答時間に対する要求が最高潮に達します。このようなイベントの主催者と管理者は、賞金総額が 2,500 万ドルを超える The International (TI)、The FNCS Global Championship、LoL Worlds などの世界的に有名な大会でプレイヤーが最高のパフォーマンスを発揮できるよう、ハードウェアが最大限のパフォーマンスを発揮できるようにしています。

このような高いリスクを伴う場合は、信号の歪みやノイズを最小限に抑えた高速接続の有線イーサネット ケーブル ネットワークを使用するのが最適です。Cat7 ケーブルの使用をお勧めします。配線が簡単でパフォーマンスも優れているため、ゲームに最適です。

● 高い-高精細ビデオストリーミング

高解像度ビデオ ストリーミングの場合、HDMI 2.1 は、利用可能な最高解像度である 8K ビデオ ストリーミングの最大データ転送速度を提供します。HDMI 2.1 が 100 Mbps の速度を提供する場合、60ed で実行できます。これは、ネットワーク速度のベンチマークを設定します。また、4K 解像度のストリーミングが必要な場合は、25Mbps の帯域幅で十分です。

8Kストリーミング用: カテゴリ6aイーサネットケーブル

4Kストリーミング用: カテゴリ5eイーサネットケーブル

● 未来 データセンターの検証

データ センターやサーバー ルームでは、イーサネット ケーブルを通過するデータが膨大で、減衰、クロストーク、リターン ロス、EMI がパフォーマンスに重大な影響を及ぼす可能性があります。したがって、将来を見据えて最新のテクノロジを導入することが理想的なアプローチです。Cat8 ケーブルは、40 Gbps および 2000 MHz を 30 メートルの距離で提供できるため、将来を見据えた設計に最適です。

● 企業 ネットワーク: ビジネス

企業のオフィス ネットワークや企業の従業員がデータ転送、ストリーミング、低遅延アプリケーションを必要とすることはほとんどありません。Cat5e イーサネット ケーブルには、高速データ転送をサポートするのに十分な帯域幅があります。Cat8 ケーブルと Cat5e ケーブルの違いは、日常の作業スケジュールではほとんどわかりません。

シールドケーブルと非シールドケーブル

シールド付きイーサネットケーブル

ケーブルは、湿気、液体、熱、物理的摩耗などの外部要因から配線を保護します。しかし、目に見えない EMI やクロストークに対抗することはできません。最新のケーブルは、干渉を自然に低減するツイスター ペア技術を備えていますが、それでも目に見えない脅威の影響を受けます。最新のケーブルには、環境からの干渉を低減するためのシールド保護が装備されています。これにより、より優れた一貫したパフォーマンスが実現します。ただし、シールドにはさまざまな種類があり、ケーブル製造元はイーサネット ケーブルのシールドを説明するために次の用語を使用します。

標準: 標準ツイストペア

U/FTP: 全体シールドなし / フォイルツイストペア

翻訳: 全体フォイルシールド / シールドなしツイストペア

S/FTP または S/STP: 全体のフォイルシールドと個別のフォイルツイストペア

長所	短所
● 液体、熱、物理的な摩耗から保護します	● より高価
● 高いEMIとクロストークで優れたパフォーマンス	● 硬くて柔軟性が低い
● 一貫した信号品質を提供	● EMIがない場合、速度が遅くなる
● 将来に備えるのに最適	● 直径が大きいと、より多くのスペースが必要になる場合があります

シールドなしイーサネットケーブル

家庭や企業環境でのネットワーク接続では、フォイル保護を必要とする EMI やクロストークの問題が発生する可能性はわずかです。シールドなしのイーサネット ケーブルは配線が簡単で、価格性能比に優れています。このようなアプリケーションでは、外部要因による速度の違いが顕著です。EMI がなければ、シールドなしツイスト ペア (USP) は SSTP ケーブルよりもパフォーマンスが優れています。

長所	短所
● 配線と設置がより容易	● 高EMIにおけるパフォーマンスの低下
● 家庭やオフィス環境でコスト効率に優れています	● クロストークの可能性
● 大きな干渉のない接続に適合
● 非EMI環境で優れたパフォーマンスを発揮

CABLETIME は、特殊な環境でケーブルを使用する必要があるユーザー向けに、FTP、S/STP、UTP ケーブルを幅広く提供しています。シールド付きまたはシールドなしのケーブルの最も重要な側面を巧みに利用して、あらゆるタイプのユーザーにアピールする製品を作っています。製品ラインナップには、国際コードと標準に準拠した Cat6、Cat7、Cat8 カテゴリのケーブルが含まれています。同社の Web サイトにあるパッチ イーサネット ケーブルには、高度なクランプとシールが付属しています。

適切なイーサネットケーブルの選び方

読者は、使用シナリオに適したイーサネット ケーブルを見つけて、ケーブルの寿命を延ばすために、次の手順に従う必要があります。

ステップ1: インターネットサービスプロバイダー（ISP）の速度

米国、ヨーロッパ、または世界の他の地域の平均的なユーザーは、40Gbps のイーサネット ケーブル速度の機能を部分的にしか利用しません。利用可能な最高の ISP 速度は、米国の Google Fiber が提供する 8Gbps です。つまり、10 GB のゲームを 10 秒でダウンロードできるということです。消費者向けコンピューターには制限があり、Google が提供する速度よりもはるかに遅い速度でダウンロードされます。したがって、平均的なインターネット ユーザーにとって、Cat6a と Cat7 は、将来にわたって自宅で高速インターネットを利用できることを意味します。

ステップ2: 短いワイヤーと長いワイヤーのどちらが必要ですか

壁やトレイを通してケーブルを配線する場合は、長い距離にわたって速度をサポートし、操作性に優れたケーブルの使用を検討してください。Cat8 を使用してソケットに配線するのは、曲げの問題があるため困難です。ただし、データ センターの場合は状況が異なります。サーバー ルームやデータ センターのルーターとスイッチャー間の短い接続では、将来性があり、高速である必要があります。

ステップ 3: パッチケーブルまたはカスタム

ルーティングやアプリケーションに応じて、パッチ ケーブルとカスタム バルク ケーブルのどちらかを選択します。ソケットから WiFi ルーターに配線する場合は、パッチ ケーブルが最適です。それ以外の場合は、バルク ケーブルが必要になるため、長距離ルーティング用のイーサネット ケーブルの配線方法を学習してください。

ステップ4: シールド付きまたはシールドなしの環境を考慮する

シールド付きとシールドなしのどちらかを選択するには、各ケーブルの長所と短所を比較検討する必要があります。EMI やクロストークの懸念がない場合は、シールドなしの方が高速です。ただし、シールド ケーブルは、誘導モーター、ヒーター、誘導オーブンによる干渉が予想される産業用途に最適です。したがって、シールド ケーブルは、EMI によって動作が妨げられる可能性がある限られた用途でのみ使用できます。家庭用アプリケーションの場合、高性能と予算の点でシールドなしケーブルが最適です。

要約と推奨事項

イーサネット ケーブルは、ネットワークのパフォーマンスに直接影響します。要件を慎重に評価し、適切な目的に適したケーブルを選択すると、遅延やパケット損失を減らしながらネットワークを改善できます。ボトルネックを回避するには、最高のデータ速度を提供する Cat6、Cat7、Cat8 が最も人気のあるケーブル カテゴリです。次に、シールド ケーブルまたは非シールド ケーブルを選択します。シールド ケーブルは産業用途に最適ですが、非シールド ケーブルは家庭や企業のオフィスなど、ほとんどの状況で機能します。

家庭やオフィスでの使用に最も高性能なイーサネット ケーブルを求めるユーザーが多い場合は、CABLETIME 製品ラインナップを検討してください。UTP および SSTP ケーブルのオプションがあり、金メッキ コネクタでしっかりと接続できます。製品には 26AWG 無酸素銅が使用されているため、減衰損失が軽減されます。パッチ イーサネット ケーブルは、仕様どおりの性能を発揮し、2 年間の保証期間が付いています。 CABLETIMEウェブサイト 製品ラインナップを見るには。

読者が尋ねるかもしれない5つの関連する質問

1. Cat5e ケーブルと Cat6 ケーブルの違いは何ですか?

Cat5e ケーブルと Cat6 ケーブルの基本的な違いには、帯域幅、シールド、より強いツイスト比などがあります。 Cat6 は、高速道路の車線が広いのと同様に、より広い周波数範囲を提供します。これにより、データ転送速度と信号品質が向上します。物理的には、Cat6 イーサネット ケーブルには、太い AWG 23 の 4 本のツイストペアがあります。これは Cat5e ケーブルよりも高いため、減衰が低くなります。

2. どうやって イーサネット ケーブルがシールドされているかどうかを確認できますか?

メーカーは通常、仕様書にイーサネット ケーブル シールドまたはパッチ ケーブルのタイトル名を記載しています。ケーブルは、U/FTP (全体シールドなし / フォイル ツイスト ペア)、F/UTP (全体フォイル シールド / シールドなしツイスト ペア)、または S/STP (全体フォイル シールドおよび個別フォイル ツイスト ペア) のいずれかになります。パッチ ケーブルでは、内部のワイヤを見ることはできません。ただし、バルク ケーブルの切断図を見て、ワイヤ間またはメイン シースの下にあるアルミ箔を探すことができます。これらのアルミ箔がシールドです。

3. できる インターネット接続とローカル ネットワーク接続の両方にイーサネット ケーブルを使用しますか?

イーサネット ケーブルの目的は、インターネットとローカル エリア ネットワーク (LAN) の接続を提供することです。RJ45 コネクタと最新の T568B 接続方法は、ネットワーク デバイスでは標準です。ただし、デバイスを接続するには、互換性のあるルーターまたはスイッチャーが必要です。ほとんどのホーム ネットワーク アプリケーションと互換性のある Cat6 UTP ケーブルを使用してください。

4. する イーサネットケーブルはインターネットの速度に影響しますか?

2024 年に利用できる最速のインターネットは 8Gbps ですが、これは Cat5e ケーブルが 1Gbps のインターネット速度しか提供しないためボトルネックになる可能性があることを示しています。Cat5e 以上のイーサネット ケーブルは、最速のインターネット速度に適しています。家庭やオフィスでの使用では、より高速のインターネット アクセスを利用できる可能性はまれです。

5. イーサネット ケーブルは信号品質が低下するまでどのくらい持続しますか?

イーサネット ケーブルの各カテゴリには保証されたケーブル長があり、それを超えると信号品質と速度が低下し始めます。Cat6 ケーブルは、最大 100 メートルの距離で 1000 Mbps を実現できます。Cat8 イーサネット ケーブルは 40Gbps のデータ転送速度を上げることができますが、最大 30m までしか伝送できず、それを超えると信号品質が低下します。