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有線ネットワークは、文字通りに線を使ったネットワークです。
パソコンにはだいたいLANとか有線ポートとか書かれた差込口があります。 そこにLANケーブルを繋いだことがあるかも。
四角いやつです。そのコネクタの形状自体はRJ45とか言われます。
最近のノートパソコン
薄型軽量を最近のギョーカイでは優先しているようで、 有線LANがないノートパソコンも珍しくないです。
有線ネットワークの線は大雑把に2つです。
- 金属線
- 光ファイバー
専門用語では前者はUTPケーブルやSTPケーブルと呼ばれます。 電磁対策の被覆の有無です。
普段はLANケーブルと呼ぶことが多いですね。
100BASE-Tや1000BASE-T、あるいはCAT5といった名称もあります。 大雑把に伝送容量に基づくケーブルの規格名です。
そういった線で結ばれるネットワーク機器の種類はいろいろです。
参考に少しだけ挙げると、 リピーター、スイッチ(スイッチングハブ)、ルーターなどがあります。
有線ネットワーク：金属線
さて物理法則により、金属線で信号を送るには電力が必要です。
電気でなくても、力学的にも可能です。
- 例えば振動、振り回し、ねじりなどで送れないことはないです。
- ただ実用されていないのでばっさりカットです。
- 金属線ではないですが、弦楽器や糸電話による「信号伝達」というイメージ。
ちなみに電力に関してはエジソンさんとテスラさんの歴史的な喧嘩があります。
電気信号の問題点
どんなにいい金属線でも電気抵抗があります。
「電気が流れる = 電気抵抗で一部が熱になる」わけです。
電気抵抗と信号送受信の問題はこうです。
- 金属線が「長く」「細く」なるほど電気抵抗は増します。
- 電気抵抗のため電気信号は減衰していきます。
- 金属線が長すぎると、電気信号はノイズと区別がつかなくなります。
だから金属線でネットワークを構築できる範囲は数100メートルくらいです。
信号減衰の他にもいろいろな事情などで、 現実的な環境は最大数十メートルと考えたほうがいいです。
リピーター/中継器
あまり一般的には使いませんが、そういう信号減衰を補うのがリピーターです。
ずばり「中継器」とも呼びます。
ネットワーク用途に限らなければ、電気信号伝達距離はだいたい1〜50kmくらいです。
ちなみに「一般的なコンセント＝交流の送電電力線」を使った「ネットワーク機器」 も存在します。詳細は PLC でググりましょう。
金属線ネットワークでのデータ転送
金属線のデータの転送量は、技術的に革新が続いているとはいえ、 一般的にはギガビット毎秒、業務用で数十ギガビット毎秒が限界です。
ギガビット毎秒では、1秒間に0か1の信号を10億個も転送できます。
そう聞くと大きいと感じるかもしれませんが、あまりそうでもないです。
1Gbps
技術的には1ギガビット毎秒で、1Gbpsと書くことが多いです。
bpsは「ビット毎秒」を意味する "bit per second" です。
後に説明しますが「バイト "Byte"」と混同しないように注意です。
送受信のためのデータ領域が一定の比率で存在するのと、 バイトとビットの8倍差で1Gbpsは大きく感じるだけです。
1GB/秒(ギガバイト毎秒)の転送速度では、ありません。
そのレベルの実効転送速度を実現するには10Gbps以上必要です。