イーサネットの(ethernet)とは?【意味・規格や仕様・速度・種類を入門者向けに解説】

イーサネット(ethernet)とは、どんな意味、規格や仕様、速度、種類があるのか?パソコン入門者でも理解しやすいように、できるだけ分かりやすく解説したいと思います。
 

イーサネット(ethernet)とは?

イーサネットとは、パソコンなどのコンピューターネットワークの世界標準の規格となっている技術のことです。

全世界のオフィスや家庭で一般的に使われている有線LANの標準規格です。特に、イーサネットは、最も使用されている技術的な仕様でもあります。

イーサネット(ethernet)で使われるLANケーブルの写真
有線のLANケーブルはコレです

このLANケーブルを使って、複数のコンピューターが、効率よく通信回線を使うために考えられた通信方法です。

ちなみに、イーサネットは、物理規格を主に決めている仕様です。通信データの制御、信頼性の確保などは、TCP/IPという別の規格で行われています。

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理解しやすいように、簡単に説明すると…

イーサネットを、あえて簡単説明すると、事務所や家庭で使っている「LANケーブルを使った通信規格」のことだと思ってもらっても大丈夫です。

厳密には、違いますが、にパソコン初心者・入門者にとっては、難しいことを考えずに、「イーサネット」は、「LANケーブルを使った通信規格」と理解しておくと理解しやすいです。
 

イーサネットの仕様・規格は、なぜ、必要なのか?

パソコンでLANケーブルを使って通信を行うときは、通信中にデータがネットワーク上で衝突することがあります。データが衝突すると、電気信号が乱れて通信できなくなる可能性があります。

例えば、旧式のイーサネットの規格の場合、1本のLANケーブルを複数のパソコンが共有して使っていました。その為、1台のパソコンが通信している間に、他のパソコンが通信を始めると、データの衝突が起こります。

このようなデータ通信のトラブルを避け、効率的にネットワークを活用するために、イーサネットなどの通信の仕様、規約が大切になります。


 

イーサネットのケーブルの規格の種類とは?

イーサネットは、有線のLANケーブルの規格です。イーサネットのケーブルの種類としては、

  • ツイステッドペアケーブル
  • 光ファイバーケーブル
  • 同軸ケーブル

といった3つの種類が存在します。

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ツイステッドペアケーブル

ツイステッドペアケーブルとは、パソコンの有線LANケーブルとして、よく使われているケーブルです。

実際のツイステッドペアケーブルは、銅線を2本ずつよりあわせて1本にしたモノを4組を1本のケーブルにしたものです。2本の銅線をよりあわせることで、ノイズの影響を受けにくくする効果があるそうです。
 

光ファイバーケーブル

光ファイバーケーブルとは、石英ガラスやプラスチックで構成された繊維状の物質で、レーザーを使って、信号を光信号に変換してデータの送受信を行います。特に、屋内外での仕様に耐える構造になっているモノを光ファイバーケーブルといいます。

ちなみに、光ファイバーケーブルは、電気信号を流して通信するメタルケーブルと比べると信号の減衰が少なく、数十キロから数百キロの長距離の通信が可能になっています。
 

同軸ケーブル

同軸ケーブルとは、アンテナやテレビの受信機に多く使われているケーブルです。パソコンの有線LANネットワークには、ほとんど使われていません。

同軸ケーブルは、軟銅線の中心導体の外側に絶縁体と呼ばれる発泡ポリウレタンが使われ、その周囲を、外部導体のアルミ箔や編組(へんそ)が同心円状に配置され、一番外側に、シースと呼ばれる外被でおおわれた構造になっています。

 

イーサネットは、近距離を結ぶLAN

イーサネットは、基本的に、家庭、会社内、構内などの近距離のLAN環境を構築する時に使われます。実際に、LANは、「Local Area Network」の略です。LANには、イーサネット、FDDI(Fiber Distributed Data Interface)、トークンリングなどが存在します。

離れた場所を結ぶのは「WAN

離れた場所を結ぶのは「WAN」は、Wide Area Networkといいます。WANの代表的なモノとしては、専用線、ATM(Asynchronous Transfer Mode:非同期転送モード)網、ISDN(Integrated Services Digital Network:サービス総合ディジタル網)、フレームリレーなどが存在します。

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イーサネットの規格名と通信速度とは?

イーサネットの規格には、複数の規格が存在します。基本的に使用ケーブルで分けると
LANケーブル(UTP/STP)
光ケーブル
同軸ケーブル
といった3つに分類することができます。

LANケーブルにおいて、イーサネットの伝送速度は、当初は、10Mbpsでした。その後、100Mbps、1Gbps、10Gbpsと、高速化が進んでいます。
 

LANケーブル(UTP/STP)の規格

LANケーブルであるUTP/STPの規格は、下記のような通信速度、最長距離になっています。

規格名 通信速度 規定 最長距離
10BASE-T 10Mbps IEEE802.3i 100m
100BASE-TX 100Mbps IEEE802.3u 100m
1000BASE-T 1Gbps IEEE802.3ab 100m
1000BASE-TX 1Gbps TIA/EIA-854 100m
10GBASE-T 10Gbps IEEE802.3an 100m
40GBASE-T 40Gbps IEEE802.3ba 30m

光ケーブルの規格

光ケーブルの通信規格による通信速度、最長距離は、下記のようになっています。

規格名 通信速度 規定 最長距離
100BASE-FX 100Mbps IEEE802.3u マルチモード:2km
100BASE-FX 100Mbps IEEE802.3u シングルモード:20km
1000BASE-SX 1Gbps IEEE802.3z 550m
1000BASE-LX 1Gbps IEEE802.3z マルチモード:550m
1000BASE-LX 1Gbps IEEE802.3z シングルモード:5km
10GBASE-SR 10Gbps IEEE802.3ae 300m
10GBASE-LR 10Gbps IEEE802.3ae 10km
10GBASE-ER 10Gbps IEEE802.3ae 40km

同軸ケーブルの規格

同軸ケーブルの規格、通信速度、最長距離は、下記のようになっています。

規格名 通信速度 規定 最長距離
1000BASE-CX 1Gbps IEEE802.3z 25m
10GBASE-CX4 10Gbps IEEE802.3ak 15m

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LANケーブルのカテゴリーを知って適切なケーブルを購入する

LANケーブルには、「CAT」と記述し、カテゴリーと言うものが存在します。カテゴリーによって、LANケーブルが対応する通信速度、適合するイーサネットの規格が変わります。
 

カテゴリーの種類とは?

LANケーブルのカテゴリーには、

  • CAT5
  • CAT5e
  • CAT6
  • CAT7

といった規格が存在します。

それぞれの規格によって、対応しているイーサネットの規格が変わるので、通信速度も違ってきます。
具体的なLANケーブルのカテゴリーは、下記の通りです。

LANケーブルの種類 通信速度 適合するイーサネット規格
CAT5 100Mbps 10BASAE-T
100BASE-TX
CAT5e 1Gbps 10BASE-T
100BASE-TX
1000BASE-T
CAT6 1Gbps 10BASE-T
100BASE-TX
1000BASE-T
1000BASE-TX
CAT7 10Gbps 10BASE-T
100BASE-TX
1000BASE-T
1000BASE-TX
10GBASE-T


最近のインターネット回線は、各家庭でも光回線で数百メガ、1Gなど高速になっています。その為、カテゴリー5e以上のLANケーブルを使用すると、インターネットなどのネットワークを早く使うことができます。
 

イーサネットの歴史

イーサネットは、1973年にアメリカゼロックスのコンピューターサイエンス研究所が開発した。その後、当時の米ディジタルイクイップメント(現在のHEWLET-PACKERD)と米インテルが開発に加わり、3社の共同で規格化されました。この規格は、各社の頭文字をとって「DIX規格」と言われています。

規格は、1980年2月に発足したLANの標準化委員会に提出、その規格が、現在、普及している「Ethernet 2.0規格」として1982年に提案され、1983年にIEEE802.3 CSMA/CD標準として認定されました。
 

まとめ

イーサネットとは、LANケーブルで通信する時の規格です。規格が制定されたことで、より効率的にネットワークを使うことができるようになっています。

最近では、無線LAN、Wifiが普及したことで、有線LANを使用しない人も増えていると思います。もしも、有線のLANケーブルを購入する場合には、カテゴリー5e(CAT5e)以上の1Gbpsの通信速度があるケーブルを購入すると良いでしょう。

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