超高速!10Gbpsの社内LANを構築する方法

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。

しかしその、動画や画像などのコンテンツを供給する現場では対応できていないのが現状です。

ハードウェアの観点からしても、10Gbpsに対応していないことが多いです。

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ことになります。

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。

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)100Mbps100MHz
カテゴリ5e(CAT5e)1Gbps100MHz
カテゴリ6(CAT6)1Gbps250MHz
カテゴリ6A(CAT6A)10Gbps500MHz
カテゴリ6e(CAT6e)10Gbps500MHz
カテゴリ7(CAT7)10Gbps600MHz

10Gbpsの回線速度を利用したい場合は、CAT6A以上のLANケーブルを使用する必要があります。

 

 

光ファイバケーブル

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、LAN配線業者へ委託するといいでしょう。

 

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-T10Mbps
100BASE-TX100Mbps
1000BASE-T1Gbps
10GBASE-T10Gbps

 

 

ネットワーク機器/無線ルータなど

超高速対応のルータ

ルータはWANやインターネット回線への認証機構を持ち、社内回線からの出入口という重要な役割を持ちます。

例えば「NETGEAR R9000」という商品です。

1GbpsのLANポートが7ポート、10GbpsのLANポートが1ポート搭載されています。

※注意

以下の製品は10Gbpsのポートは光ファイバーケーブル(SFP+)が必要です。

NETGEAR WiFiルーター 11ad AD7200 Nighthawkシリーズ 速度 AD4600M/AC1733M + 800 Mbps R9000
ネットギア
[製品特徴] 次世代規格 IEEE802.11ad (4.6Gbps) に対応。これまでの速度を遥かに超えるトライバンドWiFiルーター。

 

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。

BUFFALO 10GbE/2.5GbE対応 金属筐体 AC電源 6ポート ブラック スイッチングハブ LXW-10G2/2G4
バッファロー
クラシカルな金属筐体にワンランク上の高級仕上げ/10Gポート優先モード(QoS)搭載/省電力機能 (おまかせ節電)

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申し上げても、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...

Wi-Fi6(IEEE 802.11ax)に対応した無線ルータ

無線ルータは、最近の最新機器ではWi-Fi6と呼ばれる規格を採用するに至りました。

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採用のモデルが、BUFFALO WXR-5950AX12やNETGEARのNIGHTHAWKシリーズなど、続々と登場しています。

 

NETGEAR WiFiルーター 11ax(Wi-Fi6)AX6000 無線LAN NIGHTHAWK AX12 WiFi6ルーター【iPhone 11/11 Pro Max対応】 Nighthawkシリーズ 12ストリーム 無線速度4.8G +1.2G 5ギガ有線ポート搭載 WPA3対応 12ストリーム RAX120
ネットギア
【最大6Gbpsの超高速通信】Nighthawk AX8は次世代規格 802.11AX (Wi-Fi6)に対応し、12ストリーム 4.8Gbps+1.2Gbpsの超高速通信に対応します。

Wi-Fi6に関しては以下の記事もご参考ください。

2021年の最新無線Wifi技術について - Wi-Fi6, メッシュWifi
Wi-Fi設備もそれに応じて、最新の技術があてがわれるようになり、Wi-Fi6規格や、Mesh Wi-Fi技術などが登場しています。本記事では、現在の最新Wi-Fi事情をご紹介していきます。

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遅く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。

UTMとは何だろう?導入することで得られるメリットデメリットについて
UTMの導入について頻繁に相談いただくのでまとめてみました。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。 2020/09/20追記 Emotet(エモテット)ウイルスに関してこのページへのアクセスが急増していま...

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。

TP-Link 10Gbps LANカード PCI-E アダプター ネットワークカード TX401
TP-LINK
[特徴] 最大10Gbps までの有線LAN接続を可能にするPCI-E有線LANアダプター

 

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、NVMe対応のパソコンをお選びください。

 

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。

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。

外部ストレージやデバイスなど

10Gbps近くを維持するという要件では、理に適う選択肢がいくつかあります。

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。

USB3.1 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は外付けの立場だと32Gbpsの速度を保つことができます。

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。

Anker USB-C & USB-C Thunderbolt 3 ケーブル (0.5m ブラック)【100W出力 / 40Gbps / 高速データ転送 / 4K対応 / 5K対応】MacBook iPad Pro 他対応
Anker
フルスピード充電:互換性のある充電器を使えば、最大100Wのフルスピード充電が可能です。

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?
手軽で身近なUSBについてあなたはどれだけ知っていますか?特別な知識がなくても使えるUSBですが、知っていればあとから後悔することもなく、残したいデータともどう付き合えばよいのか計画が立てられますよ。

参考記事

10Gpbsに対応する前にまず1Gbpsに対応しないと、という方には以下の参考記事をお勧めします。

▼インターネット高速化!!社内LANを1Gbpsに対応させる具体的な方法と手順

遅いインターネットを高速化!!社内LANを1Gbpsに対応させる方法と手順
オフィスのインターネットが遅くて困っていませんか?現在の主流は1Gbps(1000Mbps)の通信速度ですが古いオフィスの場合100Mbpsまでしか対応していないことがあります。通信速度を上げたい場合にどのような手順で対応すればよいかまとめました。

まとめ 10Gbpsに社内LANを

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。2020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。

内容に関する注意事項

記事の記述通りに設定すれば必ず出来るわけではありませんのでご了承ください。状況によって取るべき手段が異なり全てのケースを網羅出来ているわけではありませんので課題が解消しない可能性もございます。あくまで参考情報となりますので、設定をされるときは自己責任にてお願い致します。

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