クロスケーブル vs ストレートケーブル：Ethernetケーブルの違い

ストレートケーブルは通常のEthernetパッチコードです。両端で同じピン順序を持ち、コンピュータ、スイッチ、ルーター、アクセスポイント間の現代のあらゆるリンクに使われます。クロスケーブルは片端がT568A、もう片端がT568Bで配線され、片端の送信ペアがもう片端の受信ペアに接続されます。かつては2台のコンピュータを直接接続したり、2台のスイッチを接続したりするために必要でした。ほとんどすべてのGigabit以上のポートに搭載されているAuto-MDI-Xがペアの配置を検出し、電子的に交換するため、現在ではストレートケーブルがそうした状況で機能します。今でも重要なクロスケーブルは、Ethernetのクロスケーブルではありません。スイッチ、ルーター、ファイアウォールの管理ポートにアクセスするために使われるロールオーバーコンソールケーブルです。

各ケーブルの実際の正体

Ethernetは4対のツイストペアを使用し、10BASE-Tと100BASE-TXはそのうち2対のみ、つまりピン1、2、3、6を使用します。1対が送信し、1対が受信します。どのペアがどのピンにあるかは、プラグでの配線方式によって決まります。

T568AとT568Bは、オレンジと緑のペアを入れ替える点だけが異なります。どちらも同じように機能します。建物内のすべてのケーブルで両端に同じ方式を使うことがルールです。TIA-568はT568Aを推奨方式としており、米国連邦政府の作業では必須ですが、T568Bは米国の商業施設で広く使われています。それぞれの完全な色順序はT568A vs T568B: Ethernet配線の色順序に記載されています。

クロスケーブルは、単に片端がT568Aでもう片端がT568Bです。これによりオレンジと緑のペアが入れ替わり、まさに古いルールが要求した送信から受信への交換が行われます。1000BASE-T以上は4対すべてを使用し、ペアの割り当てを自分でネゴシエートするため、クロスケーブルはツールキットの日常的な一部ではなくなりました。

Auto-MDI-Xがクロスケーブルを稀にした理由

Auto-MDI-Xは、リンクにストレートまたはクロスのペア配置が必要かどうかを検出し、電子的にペアを交換する機能です。ほとんどすべてのGigabit以上のポートに搭載されています。2台のノートPC間、または2台のアンマネージドスイッチ間にストレートケーブルを接続すれば、リンクが確立します。

だからといって、すべてのクロスケーブルが無用になるわけではありません。Auto-MDI-Xのないポートには依然として正しい配線が必要です。10BASE-Tおよび100BASE-TX時代の機器、一部の古いスイッチやハブ、いくつかの固定構成デバイスはネゴシエートしない可能性があります。ストレートケーブルで同種デバイス間のリンクが確立しない場合、最初に試すべきはクロスケーブルです。

クロスケーブルは必要ですか？

コンピュータとスイッチ、ルーター、壁のポート間の通常の接続には不要です。ストレートパッチコードを使用してください。2台のコンピュータを直接接続する場合、またはアップリンクポートなしで2台のスイッチを接続する場合も、通常は不要です。Auto-MDI-Xが処理します。古い機器用にクロスケーブルを1本保管し、ストレートケーブルが期待される場所では使用しないでください。Auto-MDI-Xのないポートはリンクしません。

ロールオーバーケーブル：今も重要なコンソールケーブル

ロールオーバーケーブルは8ピンすべてを端から端まで反転させます。ピン1からピン8、ピン2からピン7、という具合です。これはEthernetケーブルではなく、ネットワークリンクを伝送しません。その役割はスイッチ、ルーター、ファイアウォールのコンソールポートで、シリアル管理セッションを伝送することです。

Ciscoスタイルのコンソールポートは、RJ45-DB9アダプタ付きのロールオーバーケーブルを使用します。多くの新しいデバイスは代わりにUSBコンソールポートを備えており、ロールオーバーケーブルではなくUSB-シリアルアダプタと適切なドライバが必要です。そのリンクのシリアル側はRS-232で、ピン機能はRS-232シリアルピン配列: DB9とDB25に記載されています。

ロールオーバーケーブルはヌルモデムケーブルとは異なります。ヌルモデムケーブルは2台のDTEを接続し、シリアルコネクタ上で送信と受信、およびハンドシェイク線を交差させます。ロールオーバーケーブルはコンソールポート用にRJ45プラグのピンを反転させます。違いはヌルモデムケーブルとアダプタで説明されています。

ピン配列の概要

以下のピン順序はテスターが確認するものです。ストレートケーブルは1-1、2-2、3-3などと読み取れます。クロスケーブルは2つのデータペアについて1-3、2-6、3-1、6-2と読み取れ、完全な4ペアクロスでは他のペアはストレートに通されます。

この表に従って作られたクロスケーブルは、オレンジと緑のペアを交換します。ロールオーバーケーブルはどちらの方式にも従いません。全体の順序を反転させるため、ピン1は反対端でピン8と接続されます。

何が問題になるか

• 現代のリンクでのクロスケーブル。 Auto-MDI-Xが修正するため通常は機能します。Auto-MDI-Xのないポートではリンクに失敗し、故障は死んだポートや不良デバイスのように見えます。
• クロスが必要な場所でのストレートケーブル。 逆の場合も同じ症状です。リンクなし、アクティビティライトなし、デバイスからの説明なし。
• Ethernetパッチコードとして使われるロールオーバーケーブル。 ネットワークリンクを全く伝送しません。コンソールポートに属します。
• スプリットペア。 ペアに間違った導体で配線されたケーブルは、簡単な導通テストには合格しますが、速度で失敗します。ワイヤマップテスターはオープン、ショート、逆転ペアを見つけます。スプリットペアにはクロストークを測定するテスターが必要です。
• 銅被覆アルミニウム導体。 CCAはTIAカテゴリ規格を満たしません。抵抗が高く、曲げると脆く、PoE下でより多くの熱を持ちます。カテゴリケーブルは単線または撚り線の銅です。
• 終端での非ツイストペア。 TIA-568はCat5e以上で終端でのペアの非ツイストを13 mm (0.5 in)以下に制限しています。それ以上はリンクを劣化させます。
• 長すぎるケーブル。 100 m (328 ft)のチャネル制限は、対応するカテゴリで10 Mbpsから10 Gbpsまでのすべての速度に適用されます。最大90 m (295 ft)の永久リンクと最大10 m (33 ft)のパッチコードおよび機器コードです。それを超える長さを修正するピン配列はありません。
• 速度に対する誤ったカテゴリ。 Cat5eは1000BASE-Tを100 mまで、2.5GBASE-Tを100 mまで伝送します。Cat6は10GBASE-Tを最大55 m (180 ft)、多くのケーブルが束ねられている場合は37 m (121 ft)まで伝送します。Cat6aは10 Gbpsを完全な100 mまで伝送します。

疑わしいケーブルのテスト

導通またはワイヤマップテスターは、クロスの問題に数秒で答えます。ペアがストレートに通っているかクロスしているか、ペアがオープン、ショート、逆転していないかを示します。認定テスターはリンクが特定の速度を伝送するかを確認します。認証テスターはTIAカテゴリ制限に対してリンクを測定し、リンクがCat6またはCat6aを満たすことを証明する唯一の方法です。TDRは故障までの距離を示します。

適切なケーブルの選択

新規作業では、リンク速度に合ったカテゴリの工場製ストレートパッチコードを購入し、建物全体で1つの配線方式を使用してください。TIAはプラグとクリンプが管理されているため、工場製パッチコードを推奨しています。古い機器用にクロスが必要な場合は、クロスと明確にラベル付けされたものを製作または購入し、パッチ引き出しとは別に保管してください。

コンソール作業では、使用する機器に合ったアダプタ付きのロールオーバーケーブルを保管し、デバイスがRJ45コンソールポートかUSBかを確認してください。2台のコンピュータまたは2台のレガシー機器間のシリアルリンクには、クロスではなくヌルモデムケーブルが正しい部品です。

導体はピン配列と同じくらい重要です。水平配線は単線銅を使用し、ジャックとパネルに打ち込みます。パッチコードは撚り線銅を使用し、柔軟に曲がります。Cat5eは一般に24 AWG、Cat6は23または24 AWG、Cat6aは23 AWGで、パッチコードは24から26 AWG、スリムパッチコードは28 AWGです。シールドシステムにはシールド付きジャック、プラグ、パッチパネルが必要で、機器を通じて接地します。シールドが破損しているか接地されていないと効果がなく、ノイズを拾う可能性があります。

ケーブルが主電源の近くを走る場合、NECはバリアで分離しない限り少なくとも50 mm (2 in)の間隔を求め、電源ケーブルは直角に交差させる必要があります。主電源の配線自体は、資格のある電気技師の仕事です。