イーサネットとは？有線ネットワークについて知っておくべきことすべて

Wi-Fiが普及する以前は、デバイス同士を接続する手段としてイーサネットが利用されていました。イーサネットケーブルをローカルエリアネットワーク（LAN）またはワイドエリアネットワーク（WAN）に配線することで、トラフィックを送受信できました。イーサネットは、機器が自分宛てのデータを認識し、他の機器にデータを送信できるようにします。ケーブルでデータを送信する方が、Wi-Fiのように電波で送信するよりも高速で、信頼性が高く、安全であるため、現在でも広く使用されています。

インターネット接続を最大限に活用したいなら、イーサネットは依然として優れた手段であり、高速性、セキュリティ、信頼性を重視する組織にとって当然の選択肢です。イーサネットについて知っておくべきことをすべてご紹介します。ルーターの購入方法、おすすめのWi-Fiルーター、おすすめのメッシュシステムに関するガイドもぜひご覧ください。 

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イーサネットの歴史

1973年、ロバート・メトカーフ氏とデビッド・ボッグス氏を含むゼロックス・パロアルト研究所（PARC）のエンジニアグループによって初めて開発されたイーサネットは、複数のコンピュータをローカルエリアネットワーク（LAN）で接続することを可能にしました。イーサネットは、特定のマシン間でデータを高速に送受信するための一連の規則を提供しました。イーサネットという名前は、光るエーテルに由来しています。

イーサネットの初期の歴史を大幅に簡素化するため、ゼロックス社はイーサネットという名称の商標を放棄し、電気電子学会（IEEE）は1983年に802.3規格（イーサネットとも呼ばれる）を策定しました。他の技術も存在しましたが、イーサネットはオープンであるため、複数のメーカーからネットワーク機器を入手できるという利点があり、すぐに主流の規格となりました。また、イーサネットはアップグレードも容易で、各バージョンは下位互換性を備えています。 

最初の公式イーサネットは最大10Mbpsの速度をサポートしていました。その後、1995年に100Mbpsのファストイーサネットが登場し、1999年にはギガビットイーサネットが続きました。2002年には10ギガビットイーサネットが実現可能になりました。デバイスが1本のケーブルで電源とネットワーク接続を行えるPower over Ethernet（PoE）は、2003年に登場しました。その後もイーサネットの性能向上は続けられ、2010年には40Gbps、同年後半には100Gbpsに達しました。研究は継続されていますが、現在家庭で利用できる最高速度は40Gbpsであり、これはほとんどの人にとって必要な速度をはるかに超えています。

イーサネットとWi-Fi

Wi-Fiしか使ったことがない方でも、イーサネットのプラグやケーブルについてはよくご存知でしょう。モデムとWi-Fiルーターまたはメインメッシュユニットを接続するケーブルは、RJ45コネクタ付きのイーサネットケーブルであることが多いでしょう。イーサネットには、Wi-Fiに比べて主に3つの利点があります。高速、安定、そしてセキュリティです。しかし、デバイス間にケーブルを配線する必要があり、接続デバイスにはイーサネットポートが搭載されている必要があります。また、ネットワークの配線は複雑でコストがかかる場合があります。 

結局のところ、得られる速度は、ケーブル、ポート、スイッチなど、最も定格の低いコンポーネントによって制限されます。3つを詳しく見ていきましょう。

イーサネットケーブル

現在使用されているイーサネット ケーブルには 7 つのカテゴリがあり、さまざまな最大帯域幅とデータ レートが提供されています。

• Cat 5:最大 350 MHz、100 Mbps
• Cat 5e （拡張）：最大350 MHz、1 Gbps
• Cat 6:最大 550 MHz、1 Gbps
• Cat 6a （拡張）：最大550 MHz、10 Gbps
• Cat 7:最大 600 MHz、10 Gbps
• Cat 7a:最大 1 GHz、40 Gbps
• Cat 8:最大 2 GHz、25 または 40 Gbps

基本的に、ケーブルは一対の電線をプラスチックの被覆で撚り合わせた構造（UTP、シールドなしツイストペア）ですが、金属または箔でシールドされたケーブル（STPまたはFTP、それぞれシールド付きツイストペアまたは箔付きツイストペアの略）もあります。シールドは電磁干渉を防ぐだけでなく、ケーブルを太くし、柔軟性を低下させます。イーサネットケーブルを購入する際、メーカーはケーブルの性能を明記していますが、ケーブルの基本的な仕様は通常、プラスチックの外装に印刷されています。

イーサネットケーブルは一般的に非常に丈夫ですが、特に頻繁に抜き差しする場合は、損傷するリスクが常に存在します。家の中でケーブルを配線する場合は、急な曲げには注意し、ぶつかったり踏みつけられたりする可能性のある人通りの多い場所は避けてください。細いケーブルやフラットケーブルは魅力的かもしれませんが、シールドが薄く、耐久性が低い場合が多いです。

イーサネットケーブルが損傷しても、必ずしも完全に動作しなくなるわけではありません。しかし、接続されたデバイスによって下位カテゴリのケーブルとして認識され、速度が制限される可能性があります。私自身、実際にこのようなことがあったときは驚きました。10GbpsのCat 7ケーブルは数ヶ月間問題なく動作していたのですが、気づかないうちに損傷してしまい、テストしていたルーターによって1Gbpsの接続速度が100Mbpsに制限されてしまいました。イーサネットケーブルには信号強度が低下するまでの許容長さの制限がありますが、自宅の配線では通常、この点を気にする必要はありません。

ケーブルの配線は面倒なので、特に壁や天井、床に隠す場合は、将来を見据えてCat 7またはCat 8ケーブルを購入するのが最善です。価格差はわずかで、下位互換性もあります。私はAmazon Basicsの10フィート（約3メートル）のCat 7イーサネットケーブル（11ドル）を使っていますが、ギガビットインターネット接続には完璧に機能しています。試したフラットケーブルはどちらも故障しました。

イーサネットポート

今日の多くのルーターやメッシュシステムは、イーサネットポートの数が限られています。ケーブルと同様に、ポートの定格はそれぞれ異なりますが、通常はよりシンプルです。ギガビットポートは一般的で、多くのルーターは2.5Gbpsのポートを備えており、少数のルーターは10Gbpsをサポートしています。ルーターの最大データレートは、ポートに記載されていることが多いです。他のデバイスの仕様を確認する必要があるかもしれません。

イーサネットスイッチ

ポート数を増やしたい場合や、家中にイーサネットケーブルを配線したい場合は、イーサネットスイッチが必要になるかもしれません。イーサネットスイッチには様々なサイズがあり、ルーターから1本のイーサネットケーブルを配線し、複数の部屋やデバイスに複数のケーブルを配線できます。私は現在、Netgearの5ポートギガビットネットワークスイッチ（33ドル）を使用していますが、WIREDのレビュー編集者であるJulian Chokkattu氏が使用しているTP-Linkのアンマネージド8ポートモデル（25ドル）のように、ポート数の多いスイッチもあります。

スイッチは通常、マネージドスイッチとアンマネージドスイッチに分類されます。設定を細かく設定・監視したり、チャンネルやトラフィックの優先順位を設定したり、セキュリティ機能を強化したい場合は、マネージドスイッチをお選びください。アンマネージドスイッチはプラグアンドプレイで簡単に接続できますが、通常は価格が安く、ほとんどの家庭で問題なく動作します。

家庭でのイーサネットの使用

自宅にイーサネットケーブルを配線すれば、前述の通り、速度、安定性、セキュリティ面でのメリットが得られますが、その難易度は家の構造や穴あけのしやすさによって異なります。Wi-Fiははるかに簡単ですが、Wi-Fiで得られる速度は、インターネットサービスプロバイダーがサポートする実際の速度よりもはるかに低くなります。イーサネットケーブルを使用すれば、最大速度にかなり近づくことができます。

各部屋にケーブルを配線するのは、ほとんどの人にとって煩わしい作業ですが、有線バックホールをサポートするメッシュシステムをお持ちの方は、システムのパフォーマンスを最大限に引き出すために、メインルーターからノードまたはサテライトまでイーサネットケーブルを配線することを検討してください。そうしないと、メッシュはトラフィックの送受信に無線帯域の1つを使用するため、デバイスが利用できる帯域幅が制限され、ノードに接続されたデバイスのWi-Fi速度が低下します。 

無線バックホールを使用している場合でも、ノードに空きのイーサネットポートがある場合は、そこから室内の任意のデバイスにイーサネットケーブルを接続すると効果的です。スマートテレビ、ゲーム機、コンピューターには通常イーサネットポートが搭載されており、ケーブル接続はWi-Fiよりも速度と安定性に優れています。 

賃貸物件に住んでいる場合や、ケーブル配線のために穴を開けたくない場合は、いくつか代替案があります。まずは、長いイーサネットケーブルと粘着式ケーブルクリップを使って、穴を開けずに配線する方法です。WIREDのレビュー編集者であるジュリアン・チョッカットゥ氏が賃貸物件で実践した方法です。他にもいくつか選択肢があります。

• 電力線アダプター：これをコンセントに差し込むと、インターネット信号が電気配線を通して送信されます。イーサネットケーブルの片側をルーターに接続し、もう片側をデバイスまたはスイッチに接続します。問題のある箇所には効果的ですが、配線状況によって大きく異なります。
• MoCA（Multimedia over Coax Alliance）：テレビの映像信号送信によく使われる同軸ケーブルを自宅に敷設している場合は、インターネット信号を送信するために使用できます。イーサネットが最初に開発された当時は、同軸ケーブル上で動作していました。電力線アダプタと同様に、イーサネットと同軸ケーブルの切り替えには、両端にアダプタが必要です。

Wi-Fiはどうですか?

Wi-Fiはデバイスを簡単に接続できるため、多くの人にとって依然として最適なソリューションと言えるでしょう。Wi-Fi 6、Wi-Fi 6E、そして間もなく登場するWi-Fi 7は、非常に高速な接続を可能にし、動画ストリーミングやオンラインゲームといった一般的なタスクには十分すぎるほどの帯域幅を提供しています。Wi-Fiで十分であれば、そのまま使い続けてください。ただし、干渉や不安定さの影響を受けやすいため、問題が発生した場合はイーサネットを検討することをお勧めします。結局のところ、有線接続の方が優れている場合もあります。