レイヤ3スイッチ
レイヤ2のフレーム中継に加え、宛先IPアドレスと経路表に基づくルーティングを行うスイッチである。異なるIPネットワークやVLANの間の通信を中継できる。
イマシルちゃんの解説
会社のネットワークを部署ごとのVLANに分けると、普通のレイヤ2の中継だけでは別のVLANへデータを届けられないんだ。
VLANは、同じ機器を使いながらLANを論理的に分けるためのグループだよ。
グループを越えて通信するには、別のネットワークへ中継する働きが必要になるの。
レイヤ3スイッチは、その働きも備えたスイッチなんだ。
宛先のIPアドレスを経路の一覧と照らし合わせて、どちらへデータを送るか判断するよ。
部署のLANを分けたまま、共用サーバなどへの通信を中継する場面で役立つんだ。
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より深い解説
定義
レイヤ3スイッチは、OSI参照モデルのデータリンク層(レイヤ2)のスイッチングと、ネットワーク層(レイヤ3)のルーティングの両方を行う機器である。経路表の検索とパケットの転送を、ASIC などの専用のハードウェアで処理するため、ソフトウェアで処理する従来のルータより高速に、多くのポートの間で中継できる。
主な機能
| 機能 | 内容 |
|---|---|
| VLAN | ポートをグループに分け、ブロードキャストドメインを分割する |
| VLAN間ルーティング | VLANごとに作った仮想的なインタフェース(SVI)にIPアドレスを設定し、VLANの間でパケットを中継する |
| 経路制御 | スタティックルートや、OSPFなどのダイナミックルーティング |
| フィルタ | ACL(アクセス制御リスト)で、VLANの間の通信を許可・拒否する |
| DHCPリレー | 別のVLANにあるDHCPサーバへ、DHCPのメッセージを中継する |
VLANで分けたときの効果
レイヤ3スイッチでポートをVLANに分けると、ブロードキャストは同じVLANの中にしか届かない。
| 効果 | 内容 |
|---|---|
| 性能 | 不要なブロードキャストが、ほかのセグメントに広がらない |
| セキュリティ | ARPなどのブロードキャストで流れるアドレス情報が、ほかのセグメントに流れない |
| 管理 | 部署ごとなど、論理的にネットワークを分けられる |
ただし、VLANに分けただけでは、ICMPを遮断したり、PCのMACアドレスやIPアドレスで接続を制限したりする効果はない。それらは、ACLや、ポートセキュリティ(MACアドレスの認証)、IEEE 802.1X認証などの別の機能で実現する。
ルータとの使い分け
| レイヤ3スイッチ | ルータ | |
|---|---|---|
| 得意なこと | LAN内のVLANの間の高速な中継 | WANとの接続、多様なインタフェース |
| 付加機能 | 少なめ | NAT、VPN、高度なQoSなど豊富 |
| 主な置き場所 | LANの中心(コア、ディストリビューション) | 拠点の出入口 |