1.光ファイバー
光ファイバーケーブルは、中心部には、光が通る部分であるコアがあり、その周りを光が漏れないようにするクラッドで覆い、さらにその周りをカバーとなる樹脂で被覆してできています。
言葉がいろいろあります。覚える必要はないのですが、参考までに。
①光ファイバー：コアとクラッド（被覆無し）
②光ファイバー素線
③光ファイバー心線：0.9mm
④光ファイバーコード：心線を外皮や繊維で覆う
⑤光ファイバーケーブル：心線やコードをシースで覆う
https://blog.nttrec.co.jp/lantester/blog.nttrec.co.jp
（旧リンク）http://www.ns-jpn.co.jp/lan-fiber8.htmlhttp://www.ns-jpn.co.jp/lan-fiber8.html
以下は光ファイバーコードを切って開いたところ。光ファイバーの心線が見えます。
光の速さは約30万km/sec（真空時）になります。
電気信号も光速に近いスピードですが、そんなに速くないイメージがありますよね。
それは媒体によります。光ファイバー、同軸ケーブル、LAN（UTP)ケーブルなどの媒体によって速度は大きく変わります。
| Q.光ケーブルとLANケーブルって何が違うの？ |
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A.LANケーブルは伝送媒体に「銅線」を用いていました。光ファイバーケーブルでは、伝送媒体に石英ガラスまたはプラスチックでできた光ファイバーを使っています。
| Q.光って波？ |
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A.はい。そうです。光波です。
音波や電波と同じ波です。
| Q.では光でどうやってデジタル信号を送っているの？ 波で01をどう送るの？ |
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A.波による信号が送られたら1、送られなかったら0というようにして01を
送ります。
| Q.光ファイバーはLANケーブルに比べてがなぜあんなに高速？ |
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A.波長が短い（周波数が大きい）ので、1秒間に送れる波の数が多い。
波の数だけ01を送れると考えれば良いので、
| Q.光ファイバーでの距離ってたしか50kmだと思う。海外までの光ファイバーってどうやってその距離制限を超えてる？ |
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A.光信号の拡張装置（リピータみたいなもの）があります。それを一定間隔で設置します。
ただ、海の中で電源取れないので、PoEのような仕組みで、光ケーブルを通じて電気も送ります。
たとえば、日本とアメリカも、1本の光ケーブルで接続されています。（それが何十本とあります）。
よって、日本のNW機器でARPテーブルを見ると、アメリカのNW機器のMACアドレスが見えます。
なんかすごい！！
| Q.光ケーブルはどこに挿すの？ |
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A.サーバであればHBAのポートですし。スイッチなどのネットワーク機器であえれば、GBICやSFPのスロットにGBICやSFPを挿し、LCコネクタやSCコネクタで接続します。
写真：左はSCコネクタ、右はLCコネクタ
スイッチに接続した様子。右側が光ケーブル、左側がLANケーブル（ツイストペアケーブル）です。
2.ケーブルの種類とイーサネットの規格
イーサネットの規格として、以下の表記方法を使う場合があります。
1000 BASE-T
↑速度 ↑伝送方式 ↑ケーブルの種類
この表記の意味ですが、順に、回線速度（上記の場合は1000Mbps）、伝送方式（上記の場合は、ベースバンド方式※注）、ケーブルの種類（上記の場合はツイストペアケーブルのT）です。
以下に、イーサネットのいくつかの規格を紹介します。
| 規格 | 速度 | ケーブル | 距離 |
|---|---|---|---|
| 100BASE-TX | 100Mbps | ツイストペアケーブル（Cat5以上） | 100ｍ |
| 1000BASE-T | 100Mbps | ツイストペアケーブル（Cat5e以上） | 100m |
| 1000BASE-SX | 1Gbps | 光ケーブル（マルチモード） | 550m |
| 1000BASE-LX | 1Gbps | 光ケーブル（マルチモード、シングルモード） | マルチモード（550m） シングルモード（5km以上） |
| 2.5GBASE-T | 2.5Gbps | ツイストペアケーブル（Cat5e以上） | 100m |
| 5GBASE-T | 5Gbps | ツイストペアケーブル（Cat5e以上） | 100m |
| 10GBASE-T | 10Gbps | ツイストペアケーブル（Cat6以上） | 100m |
| 10GBASE-SR | 10Gbps | 光ケーブル（マルチモード） | 300m |
| 10GBASE-LR | 10Gbps | 光ケーブル（シングルモード） | 10km |
| 10GBASE-ER | 10Gbps | 光ケーブル（シングルモード） | 40km |
※距離は，製品や規格によって変わりますので，目安と考えてください。
上の表の中で、比較的新しい規格として、2.5Gbpsまたは5Gbpsの通信速度のイーサネット規格（IEEE 802.3bz）があります。これは、マルチギガビットイーサネットと呼ばれます。（１ギガではなくマルチのギガと覚えてください。）
この規格の特徴は、広く普及しているカテゴリ5eやカテゴリ6のケーブルがそのまま使えます。もちろん、PCのNICやスイッチは、2.5GbEに対応の製品に置き換える必要がありますが、10Gbpsにするよりは、導入しやすいと言えます。
◆1000BASE-T
・IEEE 802.3abで規定されている。
・100BASE-TXでは、1,2ポートが送信で3,6ポートが受信に使われる。
これに対し1000BASE-Tでは、各ポートが全二重通信をする。各ペアで250M、合計4本で1000Mである。
・過去問では、1000BASE-Tの説明として、「4対のUTPケーブルを使用し、最大距離は100mである。(H19NW午前問 45)」と述べている。
・全二重ということは、上りと下りで各1000Mなので、合計2000Mbpsである。
| 過去問（H20NW午前 問42） |
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| LANケーブルに関する説明として、適切なものはどれか。 ア LANケーブル内の対になった導線がより線となっているのは、導線に発生する外来ノイズを減らすためであり、ケーブル内のすべての対のピッチは均一の方が効果が高い。 イ カテゴリ5EのUTPケーブルは1000BASE-Tで利用される非シールドより対線であり、2本の導線が4対収められている。 ウ カテゴリ6のUTPケーブルを使用する1000BASE-TXでは、1対のより線で250Mビット/秒のデータを上り下り同時に送り、4対合計で1Gビット/秒の全二重通信を実現している。 エ 対線は2本の導線の電位差で情報を伝え、この対線に発生する外来ノイズの大きさは2本の導線の間隔に反比例する。 |
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正解は イです。
ア：よる長さであるピッチは、バラバラの方が効果が高く、実際のLANケーブルでも、ピッチはバラバラです。
イ：正解選択肢です。UTPは非シールドのより対線です。
ウ：1000BASE-TXではなく、1000BASE-Tの内容について述べています。
エ：外来ノイズの大きさは、導線の間隔が大きくなるほど大きくなります。
3.MDIとMDIX
・MDI(Medium Dependent Interface)
・MDIX(Medium Dependent Interface Crossover)
MDIのIはインターフェース（Interface）を意味し、LANにおける通常の接続インターフェースである。
一方、ストレートケーブルで接続できるように12-36をクロスしたインターフェースがMDIXである。
Auto MDI/MDI-X（またはAuto MDI-X）とは、自動でMDIとMDI-Xの判別を行う仕組みである。
H21年午後1問1には次の記載がある。
| L2SWにはAuto MDI/MDI-X（またはAuto MDI-X）と呼ばれる、接続機器のポートの属性を識別して、自ポートの結線をストレート又はクロスに自動的に切り換える機能がある。 |
ちなみに、1000BASE-Tでは、Auto MDI/MDI-X機能の実装が必須であるため、最近のPCやネットワーク機器では、ストレートケーブルやクロスケーブルを意識する必要はありません。クロスケーブルのニーズも高くありません。
4.LANの規格とケーブル
(1)LANケーブル（ツイストペアケーブル）
・ネットワークのケーブルで、我々が最も日常に使っているのは、ツイストペアケーブル（いわゆるLANケーブル）です。
・LANケーブルは、銅線でできています（このあとに写真あり）。ちなみに、光ファイバーケーブルは光ファイバーでできています。
・ツイストペアケーブルには，UTP（Unshielded Twist Pair）ケーブル（下の写真の右）とSTPケーブル（下の写真の左）の２つがあります。UTPケーブルは、シールドに覆われていない（Unshielded）ツイストペアケーブルです。シールドに覆われているSTP（Shielded Twist Pair）ケーブルに比べてノイズを受けやすいのですが，取り扱いが簡単で安価であることから，広く普及しています。
❶STP（Shielded Twist Pair Cable）
シールドに覆われたツイストペアケーブルで、ノイズを受けにくい。
❷UTP(Unshielded Twist Pair Cable）
UTPはシールドに覆われていないツイストペアケーブルである。STPに比べて取扱いが簡単だし安価である。ノイズを受けやすいことは事実であるが、通常の環境では問題にならないので、とても普及している。
(2)ピンアサインについて
| ■電話線は1対（2芯）、LANケーブルは4対（8芯）と必ず偶数で構成されていますが、なぜでしょう。 |
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答えですが、LANは直流の電気信号で伝搬する。電気回路には行きと帰りが必要。回路にすることで電気が流れます。だから必ず対になることが必要。
□→→→→□
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□←←←←□
◆線の詳細
12が送信のペア（相手の36に送ります）
36が受信のペア
4578は利用してません。（なくても通信できます。）
| ◆なぜPC間はクロスケーブルにする必要があるのか？ |
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12が送信用で36が受信であることは全PCで共通しています。
もし、2台のPCをストレートケーブルで接続すると、、
[PC1] [PC2]
1(送信)→→→1(送信)
2(送信)→→→2(送信)
3(受信)←←←3(受信)
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6(受信)←←←6(受信)
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このように、PC1の送信データがPC2の”受信”ではなく”送信”ポートに送られます。これでは、正常に通信ができませんよね。
送信ポートから受信に送るため、1236のケーブルをねじるクロスケーブルが必要になります。
[PC1] [PC2]
1(送信＋)→→→3(受信＋)
2(送信－)→→→6(受信－)
3(受信＋)←←←1(送信＋)
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6(受信－)←←←2(送信－)
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※ ＋にはプラスの電流、－にはマイナス電流が流れます。
(3)カテゴリー
ツイストペアケーブルは、伝送する信号の周波数や伝送速度、伝送距離、ノイズ耐性などによって、以下の表のようなカテゴリー（category：区分）に分類されます。
カテゴリーの規定以上の機能は期待できないため、たとえば、1Gbps（1,000Mbps）の伝送速度を実現するには、その速度に対応するカテゴリー5e（Cat5e）以上の規格のケーブルを、10Gbpsであればカテゴリー6A（Cat6A）以上の規格のケーブルを使う必要があります。
上位のカテゴリーほど性能が優れていますが、そのぶん価格が高くなります。
利用したいネットワークの速度と価格のバランスを考慮して、ケーブルを選択しましょう。
| カテゴリー | 最長距離 | 最大速度 | UTP/STP |
|---|---|---|---|
| Cat5 | 100m | 100Mbps | UTP |
| Cat5e | 100m | 1Gbps | UTP |
| Cat6 | 100m（10Gbps の場合は55m） | 1Gbps/10Gbps | UTP |
| Cat6A | 100m | 10Gbps | UTP/STP |
| Cat7 | 100m | 10Gbps | STP |
| Cat7A | 50m（100Gbps の場合は15m） | 40Gbps/100Gbps | STP |
| Cat8 | 30m | 40Gbps | STP |
＊ Cat5e の「e」はenhanced（高めた）、Cat6A の「A」はaugmented（拡張された）の意味であり、どちらも、同じカテゴリー内での品質を高めた規格です。
5.モジュラジャック
ネットワークスペシャリスト試験の過去問（H23NW午後1問3）を見てみよう。
| 過去問（H23NW午後1問3） |
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| DSUとFWの接続には，一般的に[ オ ]と呼ばれるモジュラジャックが付いているケーブルを用いる。 |
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LANケーブルも同じで、RJ-45というコネクタを用いる
正解：
オ RJ-45
6.光回線（Bフレッツなど）とADSL
構成図は自分で書けるようにしてください。
◆光回線（Bフレッツ） ※局内はイメージ
PC --- ルータ --- ONU --- 光分配機（収容局外）--- 光分配機（収容局内）--- OLT --- L2SW --- PPPoEサーバ ---
専用線などを経由 --- 各ISP
・ONU（Optical Network Unit：光回線終端装置）：光信号（光ケーブル）と電気信号（LANケーブル）の変換。ISPから提供されるインターネット用の光回線を顧客の設備とを接続する装置。
以下の図を見ておくと、イメージしやすいかも
ybb.softbank.jp
物理的、電気的、論理的に変換機能として、OLTからの情報の中で、自分に該当する情報のみを受けとる。
※OLT（Optical Line Terminal）：ONUと機能は同様。局内に設置され、時分割多元接続（TDMA）により、各ONUと衝突させずに通信する
※PON (Passive Optical Network) ：光分配器（光スプリッタ）を使って、光ケーブルを分岐する。分配器は局内で4分岐、局外で8分岐が可能であるため、最大32分岐。コスト削減ですね。
Passiveというのは、Activeの反対の意味であるが、電源が不要で、受けて流すだけの簡易なものという意味と考えればよいと思う。
◆ADSL
PC --- ルータ --- ADSLモデム --- スプリッタ--- MJ --（導線）--電話 局へ
※スプリッタからの分岐を意味している。
ネットワークスペシャリスト試験の過去問を紹介する。
記載がある。
| 過去問（H18NW午前 問35） |
|---|
| ADSLモデムでは、音声通話で利用しない周波数帯域で複数の搬送波を使ってデータ通信を行う。各搬送波ごとに、１変調につき128値、変調速度が1,000ボー、搬送波数が200の場合、通信速度は何Mビット/秒か。 |
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【解説】
これは難しい。
128値の128＝2の7乗
7 x 1,000 x 200 = 1,400,000 = 1.4M
◆認証の流れ
パソコンがPPPoEで接続する場合、ユーザ名@プロバイダ名でアクセスする。
PPPoEサーバが、@以降を読み取り、各プロバイダへ振り分ける。
各プロバイダとはRadius接続を実施する。
◆光回線（Bフレッツなど）とADSLの違いは？
ネットワークスペシャリスト（NW）試験 H19午後?-1にいくつか書いてありますね。
参考
・PPPoE---PPPをLANで運ぶ，認証と振り分けで活躍（下） | 日経クロステック（xTECH）
・ネットワークスペシャリスト（NW）試験 H19午後?-1
