レイヤー3スイッチ
レイヤー 3 スイッチは、スイッチとルーターの機能を組み合わせたものです。データ リンク層 (レイヤー 2) でデータ パケットの転送を実行し、ネットワーク層 (レイヤー 3) でルート選択を実行できます。レイヤー 3 スイッチは通常、大規模なローカル エリア ネットワーク (LAN) で使用され、ネットワーク パフォーマンスを向上させ、ネットワーク アーキテクチャを簡素化します。
レイヤー 3 スイッチは通常、データ処理を高速化するために ASIC (特定用途向け集積回路) または FPGA (フィールド プログラマブル ゲート アレイ) テクノロジを採用しています。これらのハードウェア コンポーネントは高速データ フローを処理できるため、ネットワーク パフォーマンスが大幅に向上します。
- ASIC: 特定の用途に最適化されたハードウェア。
- FPGA: 必要に応じて再構成できるハードウェア。
レイヤー 3 スイッチは、RIP、OSPF、EIGRP などのさまざまなルーティング プロトコルをサポートしており、ネットワーク トポロジを動的に学習し、データ転送に最適なパスを選択できます。また、通常、トラフィック制御機能と QoS (Quality of Service) 機能も備えており、ネットワーク リソースの使用を最適化します。
ルータ
ルーターは、異なるネットワークを接続するために特別に設計されたデバイスで、OSI モデルの第 3 層で動作します。その主な機能は、データ パケットの最適なパスを決定し、データが送信元から宛先に確実に届くようにすることです。
ルータは、データ パケットの宛先 IP アドレスを分析し、ルーティング テーブルを参照して、データ パケットを転送するパスを決定します。
さらに、ルーターは、ネットワーク セキュリティとトラフィック管理に不可欠なネットワーク アドレス変換 (NAT)、アクセス制御リスト (ACL)、ファイアウォールなどの機能を提供します。
- NAT: 複数のデバイスが単一のパブリック IP アドレスを共有できるようにします。
- ACL: ネットワーク トラフィックを制御し、セキュリティを強化します。
ルータは、ルーティング テーブルを確立して維持することで、効果的なパス選択を実現します。これらのテーブルの情報は、静的に設定することも、動的ルーティング プロトコルによって自動的に更新することもできます。ルータはさまざまなアルゴリズムを使用して最適なパスを選択し、効率的なデータ転送を保証します。
ルーターは、VPN 接続、ポリシー ルーティング、負荷分散などのより複雑なネットワーク ニーズに対応できます。大規模なエンタープライズ ネットワークでは、これらの機能は高可用性と冗長性を確保するために不可欠です。
レイヤー3スイッチとルーター
ルーターの独自機能
- ネットワークアドレス変換（NAT）
ルーターはネットワーク アドレス変換 (NAT) を実行し、プライベート IP アドレスをパブリック IP アドレスに変換できます。これは、内部ネットワーク構造を隠し、セキュリティを強化し、IP アドレスを節約できるため、インターネットに接続するネットワークにとって非常に重要です。
- ファイアウォール機能
ルーターには通常、ネットワークに出入りするデータ パケットをフィルタリングおよび検査して外部からの攻撃から保護するファイアウォール機能が組み込まれています。一部の高度なレイヤー 3 スイッチにもファイアウォール機能がありますが、この点ではルーターの方が一般的に強力で柔軟性があります。
- 動的ルーティングのサポート
プロトコル ルータは、OSPF、BGP、EIGRP などのさまざまな動的ルーティング プロトコルをサポートしており、複雑なネットワーク環境で最適なパスを自動的に選択できます。レイヤー 3 スイッチも一部のルーティング プロトコルをサポートしていますが、ルータは複雑なルーティング決定の処理に優れています。
- ワイドエリアネットワーク（WAN）
接続性 ルーターは、一般的に、地理的に異なる場所にあるネットワークを接続して、ワイド エリア ネットワーク (WAN) を形成するために使用されます。ルーターは長距離データ転送を処理し、信頼性の高い接続を提供します。レイヤー 3 スイッチは主にローカル エリア ネットワーク (LAN) 内で使用され、WAN アプリケーションではルーターの代わりに使用することはできません。
- VPNサポート
ルーターは多くの場合、仮想プライベート ネットワーク (VPN) 機能をサポートしており、パブリック ネットワーク上で安全な通信チャネルを確立します。これは、リモート ワークやブランチ オフィス間の安全な通信に不可欠です。一部の高度なレイヤー 3 スイッチも VPN 機能をサポートしていますが、この分野ではルーターの方が特化しており、信頼性が高いのが一般的です。
- 高度なQoS機能
ルーターには通常、高度なサービス品質 (QoS) 機能が搭載されており、アプリケーションとサービスの優先順位に基づいてネットワーク トラフィックを管理し、重要なアプリケーションのパフォーマンスを確保できます。レイヤー 3 スイッチも QoS をサポートしていますが、複雑なトラフィック管理ではルーターの方が有利です。
レイヤー 3 スイッチはルーターを完全に置き換えることができますか?
ローカル エリア ネットワーク (LAN) 内では、レイヤー 3 スイッチは、VLAN 間ルーティングとデータ転送においてルーターを効果的に置き換えることができます。ただし、ワイド エリア ネットワーク (WAN) への接続や複雑なネットワーク環境の処理に関しては、ルーターは依然として不可欠なデバイスです。