スイッチ(Network Switch)

スイッチ(Network Switch / スイッチングハブ)とは、オフィスや家庭などの「同じネットワーク(LAN)内」にある複数の機器(パソコン、サーバー、プリンターなど)をケーブルで繋ぎ合わせ、相互に通信できるようにする集線装置です。

単に「ハブ(Hub)」と呼ばれることもありますが、現代のシステム構築で使われるものは、データ(パケット)の宛先を賢く見分けて必要な相手にだけ届ける「スイッチング機能」を備えているため、正確には「スイッチングハブ」または「L2スイッチ」と呼びます。

ルーターとの違いと役割

前回の「ルーター」は外の世界との出入り口でしたが、「スイッチ」は建物の内部での通信を担当します。

機器の種類 ネットワーク上の役割 現実世界に例えると
ルーター 「異なるネットワーク」同士(例:社内LANとインターネット)を繋ぐ。 郵便局の仕分けセンター / ビルの総合受付
(外部への適切な道順を判断し案内する)
スイッチ
(ハブ)
「同じネットワーク内」の機器同士(例:社内のPCとプリンター)を繋ぐ。 電源のタコ足配線 / 社内の内線電話
(内部の機器同士を複数台繋げるようにする)

スイッチの種類(L2とL3)

インフラ構築の現場では、スイッチはその賢さ(対応できるネットワークの階層=レイヤー)によって主に2種類に分けられます。

  • L2スイッチ(レイヤー2スイッチ)
    最も一般的なスイッチングハブです。機器が持つ固有の物理アドレス(MACアドレス)を見て、「このデータはAさんのPCへ、このデータはBさんのPCへ」と社内ネットワーク内での交通整理を行います。
  • L3スイッチ(レイヤー3スイッチ)
    L2スイッチの機能に加えて、「ルーターの機能(IPアドレスを使った異なるネットワーク間の経路制御)」も併せ持った高度で高価な機器です。巨大な企業ネットワークの心臓部(コアスイッチ)などで利用されます。

システム開発における重要キーワード

主にオンプレミス環境のインフラ構築や、クラウド上の仮想ネットワーク設計で登場する用語です。

  • MACアドレス(マックアドレス)
    IPアドレスが「ネットワーク上の住所」なら、MACアドレスはネットワーク機器の基盤に直接刻み込まれた「製造番号(マイナンバー)」です。L2スイッチは、IPアドレスではなくこのMACアドレスを記憶してデータの受け渡しを行います。
  • VLAN(仮想LAN / Virtual LAN)
    1台の物理的なスイッチを、設定(ソフトウェア)によって「仮想的に複数の独立したスイッチ」に分割する技術です。例えば、1台のスイッチを「営業部用のネットワーク」と「開発部用のネットワーク」に論理的に切り離し、お互いに通信できないように安全を保つ際などに使われます。
  • ループ(ネットワークループ)
    誤って2台のスイッチ同士を2本のケーブルで繋いでしまうなど、ネットワークの経路が「輪っか」になってしまう状態です。データが永遠にぐるぐると回り続けて増幅し、ネットワーク全体がダウンする大障害(ブロードキャストストーム)を引き起こします。

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