ネットワークハブ･スイッチ

ネットワークスイッチとは？

ネットワークスイッチは、パソコン、サーバー、監視カメラ、PLCなど複数の機器をEthernetネットワークに接続し、通信データを適切な宛先へ転送する機器です。スイッチングハブやLANスイッチとも呼ばれ、受信したフレームの宛先を判別して、必要なポートだけに送信します。ポートごとに通信経路を分けるため、複数の機器が同時に通信する場合でも帯域を効率よく利用できます。オフィス、データセンター、製造設備、制御盤、監視システムなどのネットワーク構築に使用されます。

ネットワークスイッチの仕組み

ネットワークスイッチは、各ポートに接続された機器のMACアドレスを学習し、その情報を内部テーブルに記録します。フレームを受信すると宛先MACアドレスを確認し、対応するポートへ転送します。VLAN、通信優先制御、ループ防止、冗長化などに対応する製品では、ネットワークの分割や監視、障害対策も行えます。PoEスイッチは、通信に使用するLANケーブルを通じて、対応機器に電力も供給します。

ネットワークスイッチとLANハブの違い

日本の製品分類では、LANハブ、スイッチングハブ、ネットワークスイッチが、ほぼ同じ意味で使われる場合があります。現在販売されているLANハブの多くは、宛先を判別して通信を転送するネットワークスイッチです。

厳密には、従来型のリピータハブが受信した信号をすべてのポートへ送るのに対し、ネットワークスイッチは必要なポートだけに送信します。そのため、通信の衝突や不要なトラフィックを抑えやすく、現在のEthernet接続ではスイッチング方式が一般的です。選定時は名称だけで判断せず、通信速度、ポート数、管理機能、PoE対応を確認します。

ネットワークスイッチの種類

ネットワークスイッチは、給電機能や通信速度によって適した用途が異なります。

• PoEスイッチ：LANケーブルを通じて通信と電力を同時に供給します。IPカメラ、無線アクセスポイント、IP電話など、電源配線を減らしたい機器に適しています。
• 100Mbpsネットワークスイッチ：100BASE-TXに対応するタイプです。通信量が比較的少ない制御機器、センサ、監視設備、既存ネットワークの接続に使われます。
• 1Gbpsのネットワークスイッチ：1000BASE-Tに対応し、一般的なオフィスLAN、産業設備、ネットワークカメラ、ストレージ接続などで広く使用されます。
• 2.5Gbpsのネットワークスイッチ：既存のツイストペアケーブルを利用しながら、1Gbpsを超える通信に対応します。高性能な無線アクセスポイント、PC、NASの接続に適しています。
• 10Gbpsのネットワークスイッチ：大容量データを高速で転送できるタイプです。サーバー、NAS、映像編集設備、データセンター、基幹ネットワークなどに使われます。
• 産業用ネットワークスイッチ：広い動作温度範囲、耐振動性、耐ノイズ性、冗長電源などを備えたタイプです。工場、交通設備、屋外盤、制御システムで使用されます。

ネットワークスイッチの選び方

ネットワークスイッチを選定する際は、通信速度、接続数、管理方法、給電能力、設置環境を確認します。

• 通信速度：100Mbps、1Gbps、2.5Gbps、5Gbps、10Gbpsなどから、接続機器と通信量に合う規格を選びます。上位回線やサーバーを接続する場合は、アップリンク側の速度も重要です。
• ポート構成：5ポート、8ポート、16ポート、24ポート、48ポートなどがあり、RJ45、SFP、SFP+、光ファイバポートを組み合わせた製品もあります。将来の増設分も考慮して必要数を決めます。
• 管理機能：アンマネージド、Webスマート、フルマネージド、VLAN、QoS、SNMPなどから、設定や監視の必要性に合うタイプを選びます。単純な機器接続には、設定不要の製品が適しています。
• PoE仕様：PoE、PoE+、PoE++、ポートごとの供給電力、装置全体の電力予算などを確認します。接続するカメラやアクセスポイントが必要とする電力との適合が重要です。
• 設置・購入条件：卓上、壁面、DINレール、19インチラックなどの取付方法に加え、動作温度、電源入力、ファンの有無を比較します。通販では、メーカー、販売単位、付属品、在庫、保証、価格も確認します。

ネットワークスイッチのメーカー

ネットワークスイッチは、汎用ネットワーク向けから産業用Ethernet向けまで、複数のメーカーやブランドから販売されています。

• RS PRO：アンマネージド型や産業用を中心に、複数のポート数と通信速度に対応するネットワークスイッチを扱っています。
• Phoenix Contact：DINレール取付、冗長電源、光ポート、管理機能などに対応する産業用Ethernetスイッチを展開しています。
• Siemens：産業オートメーション向けに、PROFINETや産業用Ethernetで使用する各種ネットワークスイッチを提供しています。
• HARTING：工場設備や制御盤向けに、堅牢な接続構造と管理機能を備えた産業用Ethernetスイッチを扱っています。
• StarTech.com：オフィス、サーバー、監視設備などで使用する、ギガビット、マルチギガビット、PoE対応のネットワークスイッチを展開しています。
• Brainboxes：DINレール取付、広温度動作、冗長電源入力に対応する産業用ネットワークスイッチを提供しています。