Lucero Artemio 氏、シニア プロダクト マネージャー
レイヤ 2 とレイヤ 3: どのスイッチがネットワークのニーズに適していますか?
ネットワーク化は、特に市場で入手可能なスイッチの種類が膨大である場合には、困難な作業になる可能性があります。 レイヤ 2 とレイヤ 3 の産業用スイッチのどちらを選択するかによって、産業用ネットワークのパフォーマンスが左右される可能性があります。 どちらにも長所と短所があるため、ネットワークのニーズを満たすものを選択する前に、それぞれを理解することが重要です。 このブログ投稿では、レイヤー 2 スイッチとレイヤー 3 スイッチとは何か、その長所と短所、さらにビジネスや組織の固有の要件に適したスイッチを選択する方法について詳しく説明します。 それでは始めましょう!
レイヤ 2 スイッチとは
レイヤ 2 は、 OSI (オープン システム相互接続) モデル、主にデータリンク機能を扱います。 この層の主な目的は、ローカル エリア ネットワーク (LAN) 上の XNUMX つのデバイス間で信頼性が高くエラーのない通信を提供することです。
レイヤ 2 スイッチの重要な機能の XNUMX つは、MAC アドレスに基づいてトラフィックを転送する機能です。 これらのスイッチは、同じ VLAN またはブロードキャスト ドメイン内で XNUMX つのポートから別のポートにパケットを転送できるため、LAN に最適です。
さらに、レイヤー 2 スイッチは、サービス品質の優先順位付けや仮想 LAN (VLAN) セグメンテーションに使用できます。 高速なパケット処理速度と低遅延を実現し、ネットワークが最適なパフォーマンス レベルで動作することを保証します。
ただし、レイヤー 2 スイッチを使用する場合の欠点の XNUMX つは、ルーティング機能がないことです。 そのため、ルーターなどの追加のハードウェアがなければ、複数の VLAN またはサブネット間でトラフィックをルーティングできません。
レイヤ 2 の機能を理解することは、レイヤ XNUMX がネットワークのニーズに適しているかどうかを判断するために不可欠です。 これは、接続要件が単純な単一サイトで運営されている中小企業や組織にとって優れた選択肢です。
DIN レール レイヤ 2+ マネージド産業用イーサネット スイッチ
DIN レール レイヤ 3 マネージド産業用イーサネット スイッチ
ラックマウントLayer 2+マネージド産業用イーサネットスイッチ
ラックマウント型レイヤ 3 マネージド産業用イーサネット スイッチ
レイヤ 3 スイッチとは
ネットワーク層としても知られるレイヤー 3 は、異なるネットワーク間の通信を容易にする役割を果たします。 これは IP レベルで動作し、主に、目的の宛先に到達するために複数のネットワークを介してデータのパケットをルーティングすることに関係します。
レイヤ 3 の主な機能の XNUMX つはアドレス指定です。 ネットワーク上の各デバイスには、ネットワーク内でデバイスを識別する一意の IP アドレスがあり、ローカルおよびグローバルの両方で他のデバイスと通信できるようになります。 ネットワーク層は、このアドレス指定情報を使用して、あるネットワークから別のネットワークにパケットをルーティングする方法を決定します。
レイヤ 3 のもう XNUMX つの重要な側面は、輻輳制御です。 多くのパケットがネットワーク上を一度に移動すると、輻輳が発生し、送信に遅延が生じ、パケットが完全にドロップされる可能性があります。 ネットワーク層は、特定の種類のトラフィックに優先順位を付けたり、混雑したエリアを避けてデータを再ルーティングしたりすることで、トラフィック フローの管理に役立ちます。
ファイアウォールなどのセキュリティ プロトコルはネットワーク層で動作し、不要なトラフィックや悪意のある攻撃が組織の内部システムに影響を与える前にフィルタリングして排除します。
小規模なネットワークやそれほど複雑ではない通信ニーズには必ずしも必要というわけではありませんが、レイヤー 3 スイッチは、組織が大規模なネットワークをより適切に管理し、地理的に分散した場所間で信頼性の高い接続を確保するのに役立ついくつかの重要な機能を提供します。
レイヤ 2 の長所と短所 スイッチ
レイヤ 2 スイッチングは OSI モデルのデータ リンク層で動作し、同じネットワーク セグメント上のデバイス間でデータを転送するために使用されます。 レイヤ 2 スイッチの主な利点の 3 つは、ルーティング機能を実行する必要がないため、通常、レイヤ XNUMX スイッチよりも高速であることです。
レイヤ 2 スイッチを使用するもう 3 つの利点は、レイヤ XNUMX スイッチよりも安価であるため、小規模ネットワークにとってはよりコスト効率の高いオプションとなることです。 さらに、これらのタイプのスイッチは MAC アドレスのみに基づいてパケットを転送するため、複雑な IP アドレス指定スキームやサブネット化は必要ありません。
ただし、レイヤー 2 スイッチのみを使用する場合の潜在的な欠点の XNUMX つは、異なるサブネットまたは VLAN 間でトラフィックをルーティングする機能が欠如していることです。 また、基本的なアクセス制御リスト (ACL) 以外のセキュリティ機能が組み込まれていないため、外部ソースからの攻撃に対して脆弱になる可能性があります。
さらに、複数のセグメントやデバイスが相互接続されている大規模ネットワークを操作している場合、レイヤー 2 スイッチングのみに依存すると、十分な拡張性や柔軟性が得られない可能性があります。 このような場合、最適なパフォーマンスと機能を実現するには、レイヤー 2 テクノロジーとレイヤー 3 テクノロジーの両方を組み合わせて使用する必要がある場合があります。
レイヤ 3 スイッチの長所と短所
レイヤ 3 スイッチは、複雑なネットワークを持つ企業に人気の選択肢です。 MAC アドレスで動作するレイヤー 2 スイッチとは異なり、レイヤー 3 スイッチは IP アドレスに基づいてトラフィックをルーティングできます。 これにより、データ パケットの送信先についてよりインテリジェントな決定を下せるようになります。
レイヤ 3 スイッチの最大の利点の XNUMX つは、ネットワーク トラフィックを仮想 LAN (VLAN) にセグメント化できることです。 異なるタイプのトラフィックを異なる VLAN に分離することで、セキュリティを強化し、ネットワーク上の輻輳を軽減できます。
レイヤ 3 スイッチのもう XNUMX つの利点は、OSPF や BGP などの動的ルーティング プロトコルのサポートです。 これらのプロトコルにより、スイッチはネットワーク内の他のルーターについて学習し、データ パケットに最適なパスを自動的に選択できます。
ただし、レイヤー 3 スイッチの使用にはいくつかの欠点もあります。 まず、機能が追加されているため、レイヤー 2 スイッチよりも高価になる傾向があります。
さらに、レイヤー 3 スイッチのセットアップと構成は、単純なレイヤー 2 スイッチのセットアップよりも複雑になる場合があります。 つまり、ネットワーク テクノロジに詳しくない場合は、専門の IT スタッフや外部のコンサルティングの支援が必要になる可能性があります。
レイヤー XNUMX スイッチが組織にとって意味があるかどうかは、ネットワーク インフラストラクチャの規模と複雑さに大きく依存します。 どのタイプのスイッチが自分に適しているかを決定する前に、長所と短所の両方を慎重に比較検討することが重要です。
ネットワークのニーズに適したスイッチを選択する方法
ネットワークのニーズに適したスイッチを選択する場合、考慮する必要がある要素がいくつかあります。 何よりもまず、ネットワークの規模と複雑さを確認してください。 デバイスまたはノードが少数しかない小規模なネットワークの場合は、レイヤー 2 スイッチで十分なニーズを満たすことができます。
ただし、複数のサブネットと VLAN を持つ大規模なネットワークがある場合は、レイヤー 3 スイッチの方が適している可能性があります。 これらのタイプのスイッチは、異なる IP ネットワーク間でトラフィックをルーティングできるため、複雑なネットワークに最適です。
もう XNUMX つの重要な考慮事項は、ネットワーク上で実行されるアプリケーションの種類です。 たとえば、VoIP やビデオ会議ソフトウェアなどのリアルタイム アプリケーションを使用する場合は、スイッチに次の機能が備わっていることを確認する必要があります。 QoS（サービス品質） 最適なパフォーマンスを保証する機能。
セキュリティについても忘れないでください。 不正アクセスから保護するために、MAC アドレス フィルタリングやポートベースの認証などの機能を備えたスイッチを探してください。
適切なスイッチを選択できるかどうかは、ネットワークのサイズと複雑さ、およびネットワーク上で実行されるアプリケーションの種類の点で何が重要かを理解することにかかっています。
まとめ
最適なパフォーマンスと信頼性を確保するには、ネットワークのニーズに適したスイッチを選択することが重要です。 レイヤ 2 スイッチは、基本的な接続を必要とする単純なネットワークに最適ですが、レイヤ 3 スイッチは、高度なルーティング機能を必要とするより複雑なネットワークに不可欠です。
VLAN を処理し、基本的なセキュリティ機能を提供できるスイッチが必要な場合は、レイヤー 2 スイッチで十分な場合があります。 ただし、複数のサブネットがあり、OSPF や BGP などの高度なルーティング プロトコルが必要な場合は、レイヤー 3 スイッチを選択する必要があります。
最終的には、特定のネットワーク要件、予算の制約、将来の成長計画によって決定が下されます。 これら XNUMX 種類のスイッチの違いを理解し、ニーズに合わせてそれぞれの長所と短所を比較検討することで、組織固有の要求を満たすのにどちらが最適であるかを情報に基づいて決定できます。
レイヤ 2 スイッチとレイヤ 3 スイッチは両方とも、最新のネットワーク インフラストラクチャにおいて重要な役割を果たします。 重要なのは、技術仕様だけに依存するのではなく、ビジネス ニーズに基づいて適切なタイプのスイッチを選択することです。 ネットワーク インフラストラクチャに最適なスイッチを選択する際に関連するすべての要素を慎重に検討することは、今日の IT エコシステム内で生産性や全体的な効率を妨げる可能性のあるダウンタイムやその他の問題を最小限に抑えて長期的な成功を確実にするのに役立ちます。