スイッチの種類

スイッチは多数の機種がありますが、機能や形によって種類分けされています。本ページではスイッチの種類について説明します。

 フレームをスイッチする機能やMACアドレステーブル等、最低限の機能を備えたスイッチをノンインテリジェントスイッチと言います。このため、ノンインテリジェントスイッチはL2スイッチになります。

 以下はバッファローのノンインテリジェントスイッチです。

スイッチの種類1

 設定自体が出来ない製品も多く、そのような製品ではIPアドレスやVLAN等、設定が必要な機能はありません。

 ノンインテリジェントスイッチは非常に安価で家庭や企業の居室内等で利用されます。

 ログも取得出来ない場合が多く、トラブル発生時に原因究明が難しくなるため、重要な通信が発生する経路にノンインテリジェントスイッチを使う事は避けた方が無難です。

 VLANやIPアドレス、SNMP等の設定が出来るスイッチをインテリジェントスイッチと言います。以下はバッファローのインテリジェントスイッチです。

スイッチの種類2

 インテリジェントスイッチはメーカーによってサポートしている機能が異なりますが、最低限レイヤー2の機能を複数サポートしており、SNMP等の管理機能もあります。

 又、レイヤー3までの機能をサポートしているL3スイッチもあります。

 インテリジェントスイッチはノンインテリジェントスイッチと比較して一般的に高価ですが、VLANやレイヤー3の機能が必要な場合は必須です。又、SNMPによる管理やログ取得も出来るため、重要な通信が発生する経路にはインテリジェントスイッチが推奨されます。

 スイッチのインターフェースが固定されているスイッチをボックス型スイッチと言います。

スイッチの種類3

 1000Base-Tが48インターフェース、24インターフェース、12インターフェース等固定されており、変更出来ません。SFPやSFP+を挿入するインターフェースがある場合は1000Base-SX、1000Base-LX、10GBase-SR、10GBase-LR等、SFP、SFP+の交換でインターフェースを変える事が出来ます。

 例えば上の図では右端の縦に並んだ2つのインターフェースにSFPやSFP+を挿入して使います。

 ボックス型スイッチは最低限の機能を備えたノンインテリジェントスイッチ、VLANやIPアドレス、SNMP等の設定が可能なインテリジェントスイッチがあり、更にレイヤー2までの機能を持つL2スイッチ、レイヤー3以上の機能を持つL3スイッチ、スタック可能なスイッチ等が存在します。

 家庭向けのノンインテリジェンントスイッチは数百円から数千円、企業向けのインテリジェントスイッチでもL2スイッチであれば数万〜数十万円、L3スイッチであれば数十万円〜数百万円位だと思います。

 ボックス型スイッチを積み重ねたようなスイッチをシャーシ型スイッチと言います。

スイッチの種類4

 上記のシャーシ型スイッチでは電源が冗長化されており、スロットが1〜4まであります。又、スロット1にはコンフィグ等を保存する中央処理部分が搭載され、スロット2〜4までは多数のインターフェースを持ったカードが搭載されています。

スイッチの種類5

 このようにシャーシ型スイッチでは電源を搭載する部分に電源、各スロットに中央処理部分を搭載する、又はインターフェースを増強するカードを搭載して大量のインターフェースを集約する事が出来ます。

スイッチの種類6

 上記の図ではスロットは4つですが、3つ、6つ、9つ等装置によって様々です。

 電源や中央処理部分を2つ搭載して、1つが故障した時に自動的に切り替える事で信頼性を向上出来る装置もあります。

 シャーシ型スイッチは通常はインテリジェントスイッチです。ボックス型スイッチと比較して高価で数千万円、場合によっては数億円の値段がしますが、インターフェースを多数提供出来るため、数百人、数千人が利用するネットワークを構築する上では必要になってきます。

 フレームを一旦全て受信してから転送する方法をストア・アンド・フォワードと言います。

スイッチの種類7

 フレームを全て受信する時間分遅延が発生しますが、エラーのあるフレームを破棄したり、フレームの内容によってフィルタリングしたり出来ます。又、転送先のインターフェースが異なる速度でも転送可能です。

 遅延時間に関しては、例えばWebサーバーを参照する際に体感出来るような遅延ではないため、通常の利用環境では実質デメリットがなく、多くのスイッチが採用している方式です。

 フレームを全て受信する前に必要な情報を受信すると転送を始める方法をカットスルーと言います。

スイッチの種類8

 最低限必要な情報は宛先MACアドレスです。宛先MACアドレスが分かればMACアドレステーブルからどのインターフェースに送信すればよいか判断出来るためです。

 フレームを全て受信する前に転送を始めるため、ストア・アンド・フォワードより遅延が少ないのがメリットですが、エラーのあるフレームを破棄したり、フレームの内容によってフィルタリングする事が難しくなります。又、転送先のインターフェースが異なる速度では利用出来ません。

 カットスルーは遅延が少ないため、一時はストア・アンド・フォワードと同様に多くのスイッチで採用されていましたが、最近では殆ど見かけません。

 但し、膨大なデータを非常に低遅延で通信させる必要があるシステム向けに、一部の製品はカットスルーを採用しています。

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