レイヤ3スイッチ(Layer3 Switch)

ルータによるVLAN間ルーティングの問題点

さて、ルータを利用して、VLAN間ルーティングを行えば異なるVLANに所属しているコンピュータ同士で通信することができるようになります。しかし、ルータを利用したVLAN間ルーティングは、VLAN間のトラフィックが増加するに従って、ルータがネットワークのボトルネックになってしまうという可能性があります。

スイッチはASICと呼ばれる専用のハードウェアチップでフレームのスイッチングを行うため、機種によってはワイヤスピードでのスイッチングも十分サポートできます。
しかし、ルータは基本的にソフトウェアベースで処理を行うために、ワイヤスピードでデータが送られてきても処理しきれなくなり、ルータがボトルネックになってしまいます。
そして、ルータとスイッチを接続するとランクリンクにデータトラフィックが集中するために、この部分がボトルネックになってしまう可能性が出てきます。

また、ハードウェアとして、ルータとスイッチという2種類のハードウェアが必要なことから、これらの設置場所に困ってしまうということもあるかもしれません。

レイヤ3スイッチ

このような問題点を解決するために、レイヤ3スイッチが開発されました。レイヤ3スイッチとは、「ルーティング機能を持っているスイッチ」です。ルーティングはOSI参照モデルの第3層ネットワーク層で提供される機能です。そのルーティング機能を持っていることから、第3層、すなわち「レイヤ3」スイッチというわけです。

レイヤ3スイッチの構成は、次の図のようになっています。

ひとつのハードウェア筐体の中に、スイッチ部分と内部ルータがあります。この内部ルータは、その他のスイッチの機能と同じく、ASICによってハードウェアレベルでルーティング処理を行っています。そのため、通常のルータよりも非常に高速に動作します。内部ルータとスイッチ部分はトランクによって接続されています。内部的な接続であるため、非常に大きな帯域幅となっています。

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