ストレートケーブルとクロスケーブル

2本のEthernetケーブルは外見が同じでも、内部ではまったく異なる動作をすることがあります。その違いは、両端で同じ配線規格を使っているか、異なる規格を使っているかです。これにより、ストレートスルーケーブルとクロスオーバーケーブルに分かれます。2台の機器の間でどちらを使うかを知ることは、現代のハードウェアによって以前ほど重要ではなくなったとはいえ、Network+の代表的なテーマです。

ストレートスルーケーブルは、両端で同じ規格を使います。つまり、両端ともT568B、または両端ともT568Aです。ピン1はピン1に、ピン2はピン2に接続されるというように、各ピンが同じ番号のピンに接続されます。これは、コンピューターとスイッチ、またはスイッチとルーターを接続する一般的なケーブルです。市販されているパッチケーブルの大半はストレートスルーです。

クロスオーバーケーブルは、一方の端にT568A、もう一方の端にT568Bを使用します。これにより送信用と受信用のペアが入れ替わり、一方の機器の送信用ピンが他方の機器の受信用ピンに対応します。クロスオーバーケーブルは従来、同じピンで送信しようとする同種の機器を直接接続するために必要でした。

従来の指針は、異種機器はストレートスルーケーブルで接続し、同種機器はクロスオーバーケーブルで接続するというものです。

• ストレートスルー — PCとスイッチ、スイッチとルーター。
• クロスオーバー — PCとPC、スイッチとスイッチ、ルーターとルーター。

異種機器はもともと送信用ピンと受信用ピンが逆になっている一方、同種機器ではケーブルによる入れ替えが必要になる、という考え方です。

なぜこのように動作するのでしょうか。各機器は特定のピンで送信し、別のピンで受信します。PCとスイッチは逆向きに配線されているため、ストレートスルーケーブルを使うと送信と受信が自動的に対応します。2台のPCは同じピンで送信するため、ストレートスルーケーブルでは送信同士が接続され、通信できません。クロスオーバーケーブルで入れ替えると、両端で送信と受信が接続されます。

現代の機器にはAuto-MDIX（Automatic Medium-Dependent Interface Crossover）が搭載されています。これによりポートがストレートスルー接続とクロスオーバー接続のどちらが必要かを自動的に検出し、電子的に調整できます。Auto-MDIXがあれば、2台の機器の間でどちらの種類のケーブルを使っても動作します。そのため、現代のスイッチ同士を通常のケーブルで接続するだけで通信できるのです。

Auto-MDIXがあっても、この概念は試験でも実務でも重要です。古い機器にはAuto-MDIXがなく、正しいケーブルが必要な場合があります。古いスイッチ2台の間でリンクが機能しないときは、クロスオーバーケーブルが必要なことがあります。送信と受信の対応関係を理解すると、Ethernetが物理的にどのように動作するかへの理解も深まり、より難しい問題にも役立ちます。

知っておくべき3種類目のケーブルがロールオーバーケーブル（またはコンソールケーブル）です。両端間の配線が完全に反転しており、ネットワークデータの伝送には使用しません。代わりに、コンピューターをルーターやスイッチのコンソールポートに接続し、直接管理できるようにします。平らで薄い水色のものがよく使われます。クロスオーバーケーブルと混同しないでください。用途はまったく異なります。

ケーブルを見分けるには、2つのRJ45端をクリップが同じ向きになるように並べ、透明なプラスチック越しに導線の色を比較します。両端の色の順序が同じならストレートスルーです。両端でオレンジと緑が入れ替わっているならクロスオーバーです。ケーブルテスターでピン間の対応を表示して、種類を確認することもできます。

現在の実務では、ほとんどの場合にストレートスルーケーブルを購入して使い、同種機器間の接続にはAuto-MDIXに対応させ、古い機器やコンソール接続に備えて、ラベルを付けたクロスオーバーケーブルとロールオーバーケーブルをツールキットに用意しておきます。試験では、問題文にAuto-MDIXがあると明記されていない限り、「同種機器にはクロスオーバー、異種機器にはストレートスルー」というルールを適用してください。

従来の同種機器と異種機器のルールには、知っておくべき例外があります。ルーターとPCは、ピンの観点では技術的に同種機器であり、従来はクロスオーバーが必要でした。一方、PCとスイッチは異種機器で、ストレートスルーを使いました。「一方の機器の送信用ピンを、他方の機器の受信用ピンに接続する」という送信と受信の考え方を覚えれば、長い一覧を暗記しなくても、どの組み合わせでも判断できます。現代の機器ではAuto-MDIXにより、この区別は実質的に問題になりません。

ケーブル選択のスキルを確認しましょう。

銅線ケーブルの主な配線方式を2つ学びました。ストレートスルーは両端で同じ規格を使い、PCとスイッチのような異種機器を接続します。クロスオーバーは一方の端にT568A、もう一方の端にT568Bを使い、送信と受信を入れ替えて、スイッチ同士のような同種機器を接続します。現在はAuto-MDIXによってポートが自動的に適応するため、通常はどちらのケーブルでも動作します。ロールオーバーケーブルは別の種類で、コンソール管理専用です。