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超高速!最大10Gbps対応の社内LANを構築する方法と機器について

超高速!10Gbpsの社内LANを構築する方法

パソコントラブル、インターネットトラブルでお困りの方は是非とげおネットの出張トラブルにお問い合わせください!

コンテンツを配信する上で、インターネット回線の太さも日々改善され、今や供給対応量も爆発的に増えています。

ただし10Gbpsという回線速度を有効活用したいと考えると、社内のほぼすべての機器、ケーブルを入れ替える必要が出てきます。

この記事では、社内LANを10Gbpsに構築するためのポイントをまとめました。是非参考にしてください。

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10Gに対応したLANケーブル

今までは、通信速度が1Gbpsを確保できるCat5eというLANケーブル規格が主流でした。

現在では、10Gbpsを確保できるCat6A/Cat7などの規格が続々と登場しています。

以下にLANケーブルの規格をまとめました。

LANケーブル規格表

規格 通信速度 周波数
カテゴリ5(CAT5) 100Mbps 100MHz
カテゴリ5e(CAT5e) 1Gbps 100MHz
カテゴリ6(CAT6) 1Gbps 250MHz
カテゴリ6A(CAT6A) 10Gbps 500MHz
カテゴリ6e(CAT6e) 10Gbps 500MHz
カテゴリ7(CAT7) 10Gbps 600MHz
カテゴリ8(CAT8) 40Gbps 2000MHz

10Gbpsの回線速度を利用したい場合は、少なくともCAT6A以上のLANケーブルを使用する必要があります。
ただしCAT7以上のケーブルを利用して超高速の通信を成立させるのは繊細な環境が必要になりますのでCAT6Aケーブルで十分だと思われます。

10Gbps以上なら光ファイバケーブルの検討も必要

光ファイバケーブルは、一般的な企業には敬遠されがちです。理由は以下の二点が挙げられます。

・ケーブル単価がLANケーブルより遙かに高いこと

・接続するために高価な設備(光メディアコンバータ、SFPモジュール)が必要なため

上記の理由のため敬遠されがちですが、光ファイバケーブルはLANケーブルと比べて、「遥かにノイズに強い」という特性を持っています。

光ファイバケーブルの利点を知り、活用するといいでしょう。

光ファイバケーブルの用途としては、

・同拠点に位置する各棟への跨ぎに使用する

・最重要な機器間の接続ケーブルに利用する

光ファイバケーブルは一般用途では取り扱いが難しいため、弊社のような専門業者に依頼することをお勧めします。

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10Gbps対応のLANポート

確認ポイントの2つ目は、LANポート(LANケーブル差込口)です。

現在使用しているパソコンや、ハブなどの周辺機器のLANポートが高速通信に対応していない場合があります。

LANポートの規格には、10BASE-T、100BASE-TXなどがありますが、高速通信するためには「10GBASE-T」に対応していなければなりません。

◆LANポート規格表

規格 最大通信速度
10BASE-T 10Mbps
100BASE-TX 100Mbps
1000BASE-T 1Gbps
10GBASE-T 10Gbps

 

LANポートの転送速度のグラフ

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10Gbpsに対応したネットワーク機器/無線ルータなど

10Gbps対応の超高速対応のルータ

ルータWANやインターネット回線と社内LANの出入口という重要な役割を持ちます。

まだまだ高価ですが手が届くルータも販売されるようになってきました。

10Gpbs対応の高速スイッチングハブ

L3スイッチやL2スイッチは、例えば、部署ごとにネットワーク領域を確保することができ、部署間のアクセス権操作に役立ちます。

Hubは複数のネットワーク領域を確保できませんが、端末の増設に対して、接続ポートを増やす役割を持っています(これはL2スイッチも同様です)

例えば以下のようなBUFFALO社製のHUBがあります。

色々な機能を持ったハブがあります。以下の記事もご参考ください。

様々なネットワークスイッチ機器。その特別な性能と機能について
単純にネットワークスイッチと言っても、実に様々な用途と場所によって、そのパフォーマンスと機能が違ってきます。 ネットワークスイッチは、OSI参照モデルに基づき、大きく分けて3つの種類があります。 レイヤー1基準であれば、ハブやスイッチングハ...

Wi-Fi6, Wi-Fi6E(IEEE 802.11ax)に対応したアクセスポイント

無線ルータは、最近の最新機器ではWi-Fi6, Wi-Fi6Eと呼ばれる規格が標準搭載されるようになってきました。

Wi-Fi6は、論理値で最大9.6Gbpsもの通信速度を確保することができます。

Wi-Fi6採用のアクセスポイントが、BUFFALO WXR-5950AX12やNETGEARのNIGHTHAWKシリーズなど、続々と登場しています。
また新たに周波数6GHz帯を利用したWi-Fi6E対応のアクセスポイントも発売されるようになってきました。

Wi-Fi6, Wi-Fi6Eに関しては以下の記事もご参考ください。

最新の無線技術Wi-Fi6、Wi-Fi6Eの高速アクセスポイント導入の進め方と注意点
Wi-Fi 6とWi-Fi 6Eは、IEEE 802.11axに基づく無線通信規格です。Wi-Fi 6Eは2.4GHz帯と5GHz帯に加えて、6GHz帯を利用することで、Wi-Fi 6よりも大容量の通信が可能になりました。

注意が必要なUTM

UTMは、ルータに強力な防御機能を内包し、ファイアーウォールや不正アクセスやウィルス対策などに絶大な効果を発揮します。

セキュリティを気にされる方は、UTMの購入も同時に検討されるほうが良いでしょう。ただしUTMは通信を監視することになりますのでボトルネックになってしまうことが多いです。どれだけの速さ(スループット)が出るか性能をよくご確認ください。

UTMに関しては以下の記事をご参考ください。

高価なセキュリティ装置UTMの役割。導入で得られるメリットデメリットとは
UTMの導入について頻繁に相談いただくことがあります。セキュリティ機器として勧められた経験がある方も多いかもしれません。どのような役割でどのように役立つのかまとめましたのでご参考ください。 小さな会社向けのセキュリティー対策は別ページにまと...

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サーバ/パソコン(HDD/SSD)などの端末

Windowsノートパソコンで10Gbps対応はできないことが多いです。
(対応した端子がない&拡張性がない)

10Gbpsを利用するには、最新のデスクトップPCをカスタマイズする必要があります。

ノートパソコンで10Gbpsを利用する場合の対応範囲

HDDをSSDへ換装すると、6Gbps程度まで高速化しますが、10Gbpsまで高速化できません。

SSDについては、最近はSATA3.0に代わりNVMeという規格が台頭し、最大で32~40Gbpsまでの転送速度を確保できるようになってきました。

NWMeは目玉機能として、NVMe over Fabricsという「NVMeの伝送速度をダイレクトにNIC及びネットワークへ伝える」機能を持っています。

SSDを選ぶ際は、SATA対応ではなくNVMe対応のパソコンをお選びください。以下の記事もご参考ください。

SSDの規格や容量、HDDとの違いについて
HDDに比べるとSSDはよいことばかりと思いがちですが、両方にメリットがあるので、HDDもそこそこ需要があるのが現状です。しかしPCの中にHDDの代わりにSSDが内臓されたPCも出てきているので、徐々にSSDも浸透しているのでしょう。両者の違いとメリットを知り、適切な選択に役立てて欲しいです。
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超簡単!古い遅いパソコンをHDDからSSDに入れ替えて高速で快適に使う方法
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一方でMacはデスクトップiMacもノートパソコンMacBookAirやMacBookProでもだいぶ以前からThunderbolt3に対応するなどWindowsマシンよりも進んでいます。標準で10Gbpsに対応したインターフェースが準備されていることが多いです。

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10Gbps対応のプロバイダ

インターネット回線契約の殆どは、ベストエフォート型であり、10Gpbs対応をうたっていても実際にどの程度スピードが出るのかは他人の回線や接続先の利用頻度によって上下します。

その中でいくつか注意することがあるとすると以下の2点ではないでしょうか。

・従来のPPPoE接続よりもIPoE接続のほうがスピードが出やすい。
・従来のIPv4接続よりもIPv6接続のほうがスピードが出やすい。

また法人向けサービスでは「帯域保証」が可能なサービスもありますので値段はその分かかりますが検討してみても良いでしょう。

最新のプロバイダ事情に関しましては以下の記事もご参考ください。

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外部ストレージやデバイスなど

10Gbpsにより近い速度を出すためにはUSBの規格にも注意を払う必要があります。

下記図に示したとおりUSB2.0、3.0では、その要件にはほど遠く、マッチしません。

USB3.0(USB3.1 gen1)では5Gbps、USB3.1 gen210Gbpsの速度を保つことができます。

SATA3.0は前述のように6Gbpsの速度を持ち、NVMeは外付けでも32Gbpsの速度を保つことができます。

USBの転送速度のグラフ

また、AppleとIntelの協業で、Thunderbolt3という規格が登場しました。

これは、アダプタにUSB Type-Cの形状を持ちながら、20Gbpsという驚異的な通信速度を持つ規格であり、次世代のインタフェースとして、名乗りを上げているようです。

接続するには、PCとデバイスがそれぞれUSB Type-C形状にマッチしていることが前提となります。

USBの規格については以下の記事もご参考ください。

【解説】USB(2.0/3.0/3.1/3.2)の規格と速度、コネクタの違いとは?
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まとめ 社内LANを10Gに

ほとんどのオフィスではネットワーク機器、ケーブル、パソコンは全て総取っ替えが必要でしょう

外部ネットワークからネットワーク機器、回線ケーブルからPC、果ては、個々のデバイスに至るまで、様々な規格と機器が存在します。

今ある現行機器をいかに10Gbps以上の環境へアップグレードしていくかは「どこが通信や運用上のボトルネックになっているか?」を十分に検討する必要があることでしょう。

また、コストパフォーマンスも大事です。2022年現在はまだまだ対応機器は高価で一般企業ではあまり現実的ではないかもしれません。

通信量の著しく多いポイントを選定し、機器を入れ替えていくことが、10Gbps環境を整備していく上で、有効な一手となり得ます。

ご興味がございましたらお気軽にご相談ください。

そもそも1Gbpsの環境にも対応出来ていないという方には以下の記事をお勧めします。社内LANを1Gbpsに対応させる具体的な方法と手順を紹介しています。

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