ギガビットイーサネット

ギガビットイーサネットとは

Gigabit EthernetはギガビットEthernetの正式名称で、Gbeと略されます。Gigabit Ethernetは、Ethernetフレーム形式およびプロトコルを使用し、毎秒1ギガビットの速度でEthernetフレームを伝送する技術です。GBeは、毎秒10億ビット、つまり1ギガビット（Gb）のデータレートを提供できます。Institute of Electrical and Electronics Engineers（IEEE）の802.3ab規格では、Gigabit Ethernetで最も一般的なタイプである1000BASE-Tが定義されています。1999年に広く使用され始め、現在では多くの企業ネットワークでアクセスレイヤーネットワークとして使用されています。

ギガビットイーサネットは、光ファイバーケーブルと銅線ケーブルの両方で使用されます。内部ネットワークでは、ユーザーのPCの有線接続からサーバー機器まで、ほとんどの企業のアクセス層の速度は100Mイーサネットからギガビットイーサネットへと進化してきました。10Gbeは集約層ネットワークで広く使用されています。現在では、25Gbe、40Gbe、100Gbeは中規模および大規模企業やデータセンターネットワークで非常に一般的であり、これらはいずれもギガビットイーサネットを基盤として開発されています。

Gigabit Ethernetの仕組みとは？

Gigabit Ethernetは、スイッチ型全二重ネットワークにおけるEthernetスイッチとして最も一般的に使用されています。Gigabit Ethernetは、標準Ethernetと同じ802.3フレーム構造を使用します。Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection (CSMA/CD)を使用して、毎秒1 Gigabit (Gbps)の速度をサポートします。CSMA/CDは、衝突が発生した後の伝送を処理します。2台のデバイスが同時に互いへデータを送信しようとすると、伝送レートによってパケットが交差する場合があります。CSMA/CDは衝突したパケットを検出して破棄します。 

Gigabit Ethernetは、一般的に銅線ケーブルまたは光ファイバーケーブルで使用されます。100メートル（m）を超える長距離では、光ファイバーケーブルが必要です。一方、従来のEthernetケーブルは、より短い距離でGigabit速度のデータを伝送できます。たとえば、Cat5eケーブルは1000BASE-Tレートで100Mを伝送できます。

ギガビットイーサネットの種類

1000Base-CX (レガシー)

シールド付きツイストペア（STP）ケーブルを使用し、最大25 mの接続に用いられます。‘CX’は銅線ケーブル（短距離銅線）の使用を示します。 

1000BASE-KX

電気バックプレーン上での動作に使用されるこの規格では、UTPタイプのケーブルを使用します。

1000Base-T 

1000BASE-T（IEEE 802.3abとしても知られる）は、ツイストペアケーブルを使用するギガビットイーサネットの規格です。 最大100 mの伝送距離に適用されます。cat5/cat5a/cat6/cat6aなど、ほぼすべての種類のカテゴリケーブルが1000base-t規格に対応しています。

1000BASE-T1

最大40 mの接続に使用され、Cat5、Cat5eなどのSTP銅線ケーブルを使用します。

1000BASE-TX.

1000base-txは1000Base-Tに似ており、同様に最大100 mの伝送距離に対応します。簡素化された設計では、4組の双方向ペアの代わりに、4組の単方向ペア（2組のTXペアと2組のRXペア）のみを使用します。ネットワークケーブルの製造コストを削減します。

Cat6/Cat6a銅線ケーブルを使用する必要があります。 

1000Base-SX

この規格は、短波長伝送用のマルチモード(OM2/OM3/OM4)光ファイバーケーブルを使用した、最大550 mまでの接続に使用されます。‘SX’は伝送距離（短距離）を示します。 

1000Base-LX

この規格は最大距離10キロメートル（km）までの接続に使用され、シングルモード光ファイバーケーブルを使用します。‘LX’ は伝送距離（Long）を示します。 

1000BASE-EX

この規格は、最大距離40キロメートル（km）までの接続に使用され、シングルモード光ファイバーケーブルを使用します。1310 nm波長のレーザーを使用することで、シングルモードファイバーのペア上で最大40 kmの伝送距離を実現します。‘EX’は伝送距離（Extend）を示します。 

1000BASE-ZX

1000BASE-ZXとは、1,550 nmの波長を使用するGigabit Ethernet伝送を指し、シングルモードファイバーで少なくとも80 kmの伝送距離を実現します。一部のベンダーでは、1,550 nmのシングルモードファイバー波長で120 kmを伝送できるモジュールをEZXモジュールとも呼びます。