ネットワーク機器を理解するための3つのポイント

ルータ/レイヤ2スイッチ/レイヤ3スイッチをはじめとして、ネットワーク機器にはいろんな種類があります。ネットワーク機器は「データを転送する」わけですが、機器の役割やデータを転送する仕組みが違っています。

いろんなネットワーク機器を理解するには、次の3つがポイントです。

ネットワーク機器のポイント
  • 機器の役割
  • データを転送する範囲
  • データを転送する仕組み

レイヤ2スイッチ/ルータ/レイヤ3スイッチについて、このポイントを考えます。

レイヤ2スイッチ/ルータ/レイヤ3スイッチ以外のネットワーク機器は、「データ転送プラスα」の機能を持っています。

レイヤ2スイッチ

役割

レイヤ2スイッチは「ひとつのイーサネットネットワーク」を構成するネットワーク機器です。

データの転送範囲

レイヤ2スイッチが構成する「ひとつのイーサネットネットワーク」内のデータの転送を行います。

データを転送する仕組み

レイヤ2スイッチが転送するデータは「イーサネットフレーム」です。イーサネットヘッダにあるMACアドレスの情報に基づいてデータ(イーサネットフレーム)の転送を行います。

図 レイヤ2スイッチのデータ転送の概要

Webアクセスの場合のデータを例としています。以降の図もすべて同様です。

レイヤ2スイッチについては、以下の記事をご覧ください。

ルータ

役割

ルータは異なるネットワークを相互接続するためのネットワーク機器です。

データの転送範囲

ルータは、相互接続しているネットワーク間でのデータの転送を行います。

データの転送の仕組み

ルータが転送するデータは、「IPパケット」です。IPヘッダの宛先IPアドレスとルータのルーティングテーブルに基づいてデータ(IPパケット)を転送します。

図 ルータのデータ転送の概要

ルータについてさらに詳しくは、以下の記事をご覧ください。

レイヤ3スイッチ

役割

レイヤ3スイッチはレイヤ2スイッチにルータのルーティング機能を追加しています。そのため、レイヤ2スイッチとルータの両方の役割を果たします。ただ、多くの場合、ほぼルータと同じくネットワークの相互接続のためにレイヤ3スイッチを利用します。レイヤ2スイッチよりもレイヤ3スイッチの方が高価です。そのため、単にレイヤ2スイッチと同じ様に使いたいなら、レイヤ2スイッチを使うほうが安く済みます。

データの転送範囲

データの転送範囲もレイヤ2スイッチとルータの特徴を兼ね備えています。レイヤ2スイッチ同じように同一ネットワーク内の転送を行います。また、ルータと同じようにネットワーク間のデータの転送を行います。

データの転送の仕組み

データの転送の仕組みも、レイヤ2スイッチとルータの特徴を兼ね備えています。同一ネットワーク内のデータの転送の場合は、レイヤ2スイッチと同じです。この場合、データは「イーサネットフレーム」でMACアドレスに基づいてデータを転送します。

そして、ネットワーク間のデータの転送では、ルータと同じです。データは「IPパケット」で、宛先IPアドレスに基づいてデータを転送します。

図 レイヤ3スイッチのデータ転送の概要

レイヤ3スイッチについてさらに詳しくは、以下の記事をご覧ください。

ネットワーク機器のポイントのまとめ

それぞれのネットワーク機器については、あらためて詳しく解説していきます。このページで解説した3つのポイントを表にまとめています。

機器 レイヤ2スイッチ ルータ レイヤ3スイッチ
役割 「ひとつのイーサネットネットワーク」を構成 ネットワークを相互接続 レイヤ2スイッチとルータの役割両方。 ネットワークの相互接続の役割の方が多い
転送範囲 同一ネットワーク内 ネットワーク間 同一ネットワーク内 ネットワーク間
仕組み MACアドレスに基づいてイーサネットフレームを転送 IPアドレスに基づいてIPパケットを転送 レイヤ2スイッチ、ルータと同じ