L2スイッチとは、ISO(国際標準化機構)が定めるネットワークプロトコル規格「Open Systems Interconnection」のレイヤー2(L2)「データリンク層」、いわゆる「OSI参照モデル」をベースにして、ネットワークを構成する機器です。本文では、L2スイッチとは何か、L2 スイッチとL3 スイッチとルーターの違い、その選び方、おすすめのL2スイッチについて説明します。
1 L2スイッチとは?
L2スイッチとは、ISO(国際標準化機構)が定めるネットワークプロトコル規格「Open Systems Interconnection」のレイヤー2(L2)「データリンク層」、いわゆる「OSI参照モデル」をベースにして、ネットワークを構成する機器です。
OSI 参照モデルは、ネットワーク プロトコルを 7 つのレイヤーに分割し、レイヤー2は、LANケーブルを介して直接接続されたデバイスが通信する手段を定義します。具体的には、L2スイッチは、LANケーブルで接続されたデバイスのMAC アドレスを保存し、どのデバイスがどのポートに接続されているかを認識して通信します。
現在のネットワーク環境において、L2スイッチは LANケーブルで接続された最小単位を形成するデバイスです。
2 L2 スイッチとL3 スイッチとルーターの違い
2.1 L3 スイッチとは
L2スイッチが「OSI参照モデル」のレイヤー2(L2)の「データリンク層」に基づいてネットワークを構成機器に対し、L3スイッチは、レイヤ3の「ネットワーク層」に基づいてネットワークを構成する機器です。
レイヤー3のL3スイッチは、L2スイッチの機能とルーター機能(異なるネットワーク間でデータパケットを最適な経路で伝送するルーティング機能)の機能を併せ持っています。
2.2 ルーターとは
ルーターは、2 つ以上の異なるネットワーク間でデータを中継する通信デバイスです。OSI参照モデルのネットワーク層(レイヤー3)にあるルーターは、ネットワーク間の通信を中継し、宛先IPアドレスに基づいてデータを送信します。たとえば、2 つの異なるLAN (ローカル エリア ネットワーク) 間、WAN (ワイド エリア ネットワーク)間、LANとISP(インターネット サービス プロバイダー) 間などです。通常、ルーターはゲートウェイに配置され、異なる規格の複数のネットワークを中継します。
2.3 L2 スイッチとL3 スイッチの違い
L2スイッチは、接続されたデバイスとデバイスのMACアドレスを保存し、ネットワーク内でデータを通信します。ただし、L2スイッチはVLAN間で通信できません(物理的に独立した接続形態を持つ仮想LANは、仮想LANセグメントを作成します)。
L3スイッチによってデータ伝送処理が行われ、異なるネットワーク間の接続を実現します。 L2スイッチとは異なり、VLANを設定できます(意味)。
2. ルーターとL3 スイッチの違い
2.3.1 相通点
L3スイッチは、スイッチとルータの両方の機能を備えています。L3スイッチは、IPアドレスと MACアドレスを受信してパケットを交換します。さらに、L3スイッチは、ポートを個別のVLAN に分割し、それらの間でルーティングを実行できます。L3スイッチは、従来のルーターと同様に展開され、RIP、OSPF、EIGRP などをサポートします。
2.3.2 相違点
主に三つの大きな違いがあります。
ハードウェア- L3スイッチとルーターの主な違いはハードウェアです。 L3 スイッチのハードウェアには従来のスイッチとルーターが装備されており、ハードウェアのソフトウェア ロジックは複数のルーター集積回路によって強化され、LANに最適な機能を提供します。さらに、イントラネットで使用するように特別に設計されており、WANポートがないL3スイッチには、従来のルーターに通常見られる機能があります。そのため、LAN間のルーティングをサポートするために L3スイッチが使用されます。
インターフェイス - L3 スイッチとルーターのもう1つの違いは、L3スイッチはサポートするインターフェイス (通常はイーサネットから RJ45 およびシングル/マルチモード ファイバー) に限定されているのに対し、ルーターには SDH、SONET、EI/TI などの多くのインターフェイスがあり、最適なルーターは、LANをWANに接続するデバイスですが、スイッチは単なるLANデバイスです。
仕組み – L3 スイッチは宛先ホストのMACアドレスをチェックし、フレームを受信する宛先にのみフレームを送信します。ルーターは、MAC アドレスだけでなく宛先IPアドレスにも送信するため、IPアドレスの割り当て (DHCP) やファイアウォール フィルタリングなど、単なるパケットルーティング以上のものを提供します。
3 L2 スイッチの選び方
L2スイッチを購入する前に、伝送速度、バックプレーン容量、MACアドレス フラッシュメモリ、および遅延などの要因を考慮する必要があります。このうち、伝送速度は、伝送スイッチなどの最初のビットから最後のビットまでの平均時間です。回線速度は、すべてのインターフェイスでノンブロッキングと言われています。伝送速度は伝送レートとも呼ばれ、データパケットの処理速度pps(packets per secondの略。1秒間に伝送・処理できるデータパケットの数を示す)で性能が判断されます。
4 おすすめ
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以上のように、L2スイッチとは何か、L2 スイッチとL3 スイッチとルーターの違い、選び方法、おすすめのL2スイッチを紹介しました。L2スイッチ以前はハブが一般的でしたが、ハブは接続されているデバイスを認識していないため、受信データをすべてのポートに出力するという単純な操作しか実行できませんでした。 L2スイッチは、どのデバイスが各ポートに接続されているかを追跡するため、通信するデバイスのみが効果的にデータを転送できます。