ヘイデン アリ、ネットワーク エンジニア
すべてのデバイスに目的があるネットワーキングの世界へようこそ。 このシーンに慣れていない場合でも、心配しないでください。 レイヤ 3 スイッチとルーターの違いを理解することは、最初はロケット科学のように思えるかもしれませんが、私たちがサポートします。 この投稿では、これら 3 つのデバイスについてわかりやすく説明し、どちらがネットワークのニーズに適しているかを判断できるようにします。 しっかり座って、コーヒー (または紅茶) を飲みながら、レイヤー XNUMX スイッチとルーターの世界に飛び込みましょう!
レイヤー間の違いは何ですか?
ネットワークの世界では、レイヤーの概念を理解することが重要です。 レイヤーは、ネットワーク通信のさまざまな側面を整理および分類する単なる方法です。 の OSIモデルOpen Systems Interconnection の略で、ネットワーク内でのデータの移動方法の定義に役立つ XNUMX つの異なるレイヤーを定義します。
各レイヤーには独自の目的と機能があります。 たとえば、レイヤー 1 は物理的な送信を担当し、レイヤー 7 はアプリケーション レベルのプロトコルを処理します。
ネットワーキングでレイヤーを使用する主な理由は、通信をより効率的かつ標準化するためです。 さまざまなタスクを個別のレイヤーに分離することで、各レイヤーが他のレイヤーに干渉することなく、実行する必要があることだけに集中できるようになります。
最新のネットワーキング デバイスのほとんどは複数のレベルで同時に動作するため、ネットワークを操作する場合はレイヤーの概念を理解することが不可欠です。
レイヤ 3 スイッチとは何ですか?
A レイヤー3スイッチ ルーティング機能を実行できるネットワーク スイッチの一種です。 OSI モデルのネットワーク層 (レイヤー 3) で動作し、IP アドレスを使用してルーティングを決定します。
MAC アドレスに基づいてトラフィックを転送するだけの従来のスイッチとは異なり、レイヤー 3 スイッチは、異なる 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す。 このため、標準ルーターが提供できる機能よりも高度なルーティング機能を必要とする複雑なネットワークを持つ組織にとって、理想的な選択肢となります。
レイヤ 3 スイッチを使用する主な利点の XNUMX つは、ブロードキャスト トラフィックを削減してネットワーク パフォーマンスを向上できることです。 ネットワークを小さなサブネットに分割し、VLAN を使用することにより、ブロードキャスト トラフィックが各サブネット内に閉じ込められ、輻輳が軽減され、全体的な効率が向上します。
レイヤ 3 スイッチを使用するもう XNUMX つの利点は、その柔軟性です。 OSPFやBGPなどの複数のプロトコルをサポートしているため、企業ネットワーク、データセンター、サービスプロバイダーネットワークなど幅広い環境で使用できます。
高価なルーターやその他の専用デバイスに投資することなく、ネットワーク インフラストラクチャ内で高度なルーティング機能が必要な場合は、セットアップに 3 つ以上のレイヤー XNUMX スイッチを追加することを検討してください。
レイヤ 3 イーサネット スイッチでネットワークを次のレベルに引き上げる
1. IEEE 802.3af/at/bt PoE++ 標準、PoE 非対応デバイスに損傷を与えることはありません。 2. 高度なPoE管理機能 PoE出力設定、スマートPoE、PoEスケジューリング、PoE予算管理。
1. IPv4 ダイナミック ルーティング プロトコルは RIPv2 および OSPFv2 をサポートし、IPv6 ダイナミック ルーティング プロトコルは OSPFv3 をサポートします。 2. IEEE 802.1AS 時刻同期、IEEE802.1Qbu フレーム プリエンプション、IEEE 802.1Qbv Time Aware Shaper の機能
1. レイヤ 3 モデルのサポート OSPFv2、RIPv2、スタティック ルート IPv4/IPv6 両方のアプリケーションをサポート 2. IIoTアプリケーションに適したLLDP、LLDP-MEDプロトコル 3. TACACS+、SNMPv3、IEEE 802.1X、HTTPS、および SSH によるネットワーク セキュリティの強化
ルーターとは何ですか？
ルーターは、複数のネットワークを接続し、ネットワーク間でデータ パケットを転送するデバイスです。 これは、OSI モデルのネットワーク層 (レイヤー 3) で動作し、ルーティング テーブルを使用して、宛先 IP アドレスに基づいてパケットを転送するための最適なパスを決定します。
ルーターは、ローカル エリア ネットワーク (LAN) 同士を接続したり、インターネットなどのワイド エリア ネットワーク (WAN) に接続したりするために家庭や企業で一般的に使用されています。 また、大規模な LAN を小さなサブネットにセグメント化するために使用することもでき、これはネットワークのパフォーマンスとセキュリティの向上に役立ちます。
ルーターの重要な機能の XNUMX つは NAT (ネットワーク アドレス変換) です。これにより、プライベート IP を単一のパブリック IP に変換することで、LAN 上のプライベート IP アドレスを持つデバイスがパブリック インターネット上のデバイスと通信できるようになります。 これにより、数が制限されているパブリック IP アドレスが節約されます。
ルーターのもう XNUMX つの重要な機能は、ファイアウォール ルール、アクセス コントロール リスト (ACL)、仮想プライベート ネットワーク (VPN) 接続などのセキュリティ対策を実装できることです。 これらの機能は、外部ソースからの不正アクセスや攻撃から保護するのに役立ちます。
ルーターは、セキュリティとパフォーマンスの標準を維持しながら、異なるネットワーク間の通信を可能にすることで、現代のネットワーキングにおいて重要な役割を果たしています。
レイヤ 3 スイッチとルーターはどのように連携しますか?
レイヤ 3 スイッチとルーターは連携して、シームレスなネットワーク エクスペリエンスを実現できます。 レイヤ 3 スイッチはローカル ネットワーク内でトラフィックをルーティングできますが、ルーターは異なるネットワークを相互に接続します。
パケットがレイヤー 3 スイッチに到着すると、パケットが検査されて宛先 IP アドレスが決定されます。 そのアドレスがスイッチと同じネットワーク セグメントに接続されている別のデバイス上にある場合、スイッチはルーターなどの他のデバイスを介さずにパケットをそのデバイスに直接転送します。
ただし、宛先 IP がこれらのセグメントのいずれにも配置されておらず、完全に別のネットワークに属している場合は、ここでルーターが活躍します。 レイヤ 3 スイッチは、そのパケットを XNUMX つ以上の接続されたルータに送信します。ルータは、特定のルールに従って別個のネットワーク間でパケットを転送することによってルーティング機能を実行します。
両方の層が連携することで、各デバイスがその機能に応じて異なるタスクを処理するため、企業は速度と信頼性が向上し、リソースをより効率的に使用できるというメリットが得られます。
| 特徴 | レイヤー3スイッチ | ルータ |
|---|---|---|
| 対象領域 | オフィス、データセンター、キャンパス環境向けのLAN | オフィス、データセンター、またはキャンパス環境向けの WAN |
| 主な機能 | キャンパス LAN 上の異なるサブネットまたは VLAN 間の L3 スイッチ | WAN を介した異なるネットワーク間のルートはルーターによって通信およびルーティングされます。 |
| MPLS と VPN | MPLS および VPN サービスはサポートされません | ルーターは MPLS および PPP などの VPN サービスを提供します |
| エッジテクノロジーのサポート | サポートされていません | NAT、ファイアウォール、トンネリング、IPsec |
| ルーティングテーブルのサイズ | ルーターと比較してルーティング テーブルが小さい | 複数の Router エントリをサポートするためにかなり大きくなります |
| 転送決定 | 転送は専用の ASIC によって実行されます | ソフトウェアによって実行される |
| スループット | ハイスループット | レイヤ 3 スイッチよりもレイヤ |
| スイッチング容量 | 高スイッチング容量 | レイヤ3スイッチ以下 |
| 費用 | 低コスト | 高コスト |
| ポート密度 | ハイ | ロー |
どちらを使用すればよいでしょうか?
レイヤ 3 スイッチとルーターのどちらを選択するかについては、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、ネットワークの要件を調べて、そのニーズに最適なデバイスを判断する必要があります。
レイヤ 3 スイッチは、サブネット間の高速相互接続を必要とするネットワークに最適です。 高速スイッチング機能を提供しながら、ルーティング機能を簡単に処理できます。 一方、ルーターは、Quality of Service (QoS) や仮想プライベート ネットワーク (VPN) などの高度なトラフィック管理機能を必要とする、より複雑なネットワークに適しています。
考慮すべきもう 3 つの要素はコストです。 レイヤ XNUMX スイッチはルーターよりも安価な傾向があり、場合によっては同様の機能を提供できます。 ただし、ネットワークに高度なルーティング機能が必要な場合は、ルーターへの投資が必要になる場合があります。
使用するデバイスを決定するときは、拡張性を念頭に置くことが重要です。 レイヤ 3 スイッチは、既存の接続を中断することなく新しいポートを簡単に追加できるため、優れた拡張性を備えています。 通常、ルーターのポート数は固定されているため、拡張性が制限されます。
レイヤ 3 スイッチとルーターのどちらを使用するかは、特定のネットワークのニーズと予算の制約によって決まります。
まとめ
レイヤ 3 スイッチとルーターの違いを調べてみると、両方のデバイスにそれぞれ特有の長所と短所があることがわかりました。 ルーターはセキュリティ プロトコルや広域ネットワーク接続などのより高度な機能を提供しますが、レイヤー 3 スイッチはローカル ネットワークのルーティング速度を高速化します。
XNUMX つのオプションのどちらを選択するかは、最終的にはネットワークの特定のニーズによって決まります。 決定を下す前に、サイズ、速度要件、予算、必要な機能などの要素を考慮してください。
結論として (おっと!)、レイヤー 3 スイッチとルーターの違いを理解することは、組織のネットワーク機器を選択する際に、情報に基づいた決定を下すのに役立ちます。 ルーターとレイヤー 3 スイッチのどちらを選択するかは、個々のニーズによって異なります。したがって、賢明に選択してください。