ネットワークスイッチガイド

ネットワークスイッチとは？

ネットワーク・スイッチは、有線ハブ・デバイスの一種で、主に複数の人やデバイスを特定のコンピュータ・ネットワークに接続するために使用されます。家庭用、商業用、産業用のコンピュータ・ネットワークにおいて、ネットワークスイッチの主な役割は、1つのマルチポート入出力ポイントを介してオンライン・リソースとデバイスを物理的にリンクすることです。

ネットワーク・スイッチを介して同じネットワークに接続されたユーザーは、そのネットワーク上のリソースやデバイスを共有するためのアクセスを許可されます。

ネットワークスイッチを介して配線されている一般的なリソース

ネットワーク・スイッチを介して配線されている一般的なリソースには、次のようなものがあります：

• インターネット接続（通常はルーター経由）
• 大容量ハードドライブやサーバーアレイなど、多くの種類の外部ストレージやファイル共有モジュール
• デスクトップパソコン、ノートパソコン、ゲーム機、スマートテレビ、UPS電源、プリンターなど、主要なハードウェアや周辺機器全般

イーサネット・スイッチまたはLANスイッチ

ネットワークスイッチは、イーサネットスイッチまたはLANスイッチと呼ばれることが多くあります。後者の名称は、一般的に有線接続の場合、1つのオフィスのような比較的限られた物理的空間でのネットワーク活動をサポートするという事実を反映しています。

イーサネットスイッチがどのように機能するのかをより深く理解するためには、様々なタイプがあることを知っておくことが重要です。この点については次のセクションで詳しく説明しますが、ここでは「インターネットスイッチは何をするものなのか」という質問に対する最も基本的な問題に答えます。

コンピュータネットワークに配置されたスイッチは、個々のデバイスやリソースに単一の有線接続ポイントを提供します。データやオンライン接続などはネットワーク上の一部またはすべてのユーザー間で共有することができ、モデルによっては、これらの接続をオンボードのソフトウェアを介して管理および制御することができます。

単純に言えば、ネットワークスイッチは大きなUSBハブと考えることができますが、イーサネットまたはRJ45ケーブルを受け入れるために特別に作られたもので、単一の有線インターネット／データ接続のマルチデバイス共有を可能にします。

標準的なインターネットルーターにはイーサネットポートが内蔵されていますが、ミッドレンジモデルでは2つか3つまでです。複数のデバイスやリソースを接続し、より複雑なローカルエリアネットワーク（LAN）を構築できる、より堅牢な接続ソリューションを提供するには、ネットワークスイッチを追加する必要があります。

ネットワークスイッチは通常、ルーターやサーバーに直接接続され、追加のイーサネットケーブルを接続するためのポート数を増やすのが主な特徴です。どのタイプとモデルのLANスイッチを購入するかを決定する主な要因は、それを介して接続したいネットワークのサイズと範囲によって決まります。

スイッチのイーサネットポート数は3ポートから50ポート以上のものまであります。ヘビーデューティーな産業用ネットワークスイッチが必要な場合は、100以上の製品もありますが、これは一般的ではありません。

ネットワークスイッチには多くの種類があり、それぞれ異なる用途に適しています。ネットワークスイッチには次のような種類があります：

スタッカブルネットワークスイッチ スタッカブルスイッチは、完全に独立したハブとして使用することも、他の複数のスタッカブルスイッチと組み合わせて、さらに幅広い接続オプションを提供することもできます。スタッカブルスイッチは通常、複数のユニットを組み合わせることで、1台の大型で複雑なスイッチとして機能し、応答するように設計されています。

アンマネージドネットワークスイッチ これは最も基本的なタイプで、セットアップにイーサネットポートを追加する簡単な方法として機能します。アンマネージドスイッチは通常、イーサネットケーブルでデバイスを接続するだけで、ユーザーからの入力は不要で、「プラグ・アンド・プレイ」またはシンプルなLANスイッチと呼ばれることが多いです。これらのスイッチは、精密なネットワーク制御がそれほど重要でない小規模オフィスや商業環境でよく使用されます。

マネージドネットワークスイッチ

このスイッチは、より高度な制御と機能を提供するために使用されます。マネージドネットワークスイッチは、多くの場合、接続されたウェブブラウザを通じて表示される内蔵ダッシュボードや同様のインターフェースを提供します。管理者レベルのユーザーには、ネットワーク構成を監視し、トラフィックの流れを調整するための一連のツールが提供されます。

モデルによっては、以下のような様々なオプションが用意されています：

• アクセス権限
• ポートミラーリング
• 冗長性
• データ転送速度（ポート速度）
• デバイスの優先順位

マネージドネットワークスイッチには、完全なマニュアルスイッチとして設計されたものと、スマートスイッチとして設計されたものがあります。前者は最も汎用性が高く、複雑なネットワーク要件（サーバーやエンタープライズレベルのセットアップ）に最適です。一方、スマートスイッチは、よりユーザーフレンドリーですが、設定オプションの範囲が限られています。

PoEネットワークスイッチ

マネージドハブ、アンマネージドハブのどちらを選ぶ場合でも、PoE（パワー・オーバー・イーサネット）スイッチを選択することができます。

このモデルは、データだけでなく、接続されたRJ45ケーブルを介して互換性のあるデバイスに電力を供給することができます。ネットワークに複数のPoE対応デバイスが含まれている場合、この機能が含まれたスイッチを選択することで、余分なケーブル配線（特に壁コンセントへの配線）を大幅に削減し、LAN全体の拡張性と信頼性を高めることができます。

PoEを使用する為にはハードウェアがPoEに対応している必要があります。

ルーターとスイッチは密接に関連していますが、それぞれ異なる役割を果たすハードウェアです。多くの人がこの2つのデバイスを混同しがちですが、その違いを理解することは重要です。

スイッチは、同じネットワーク内の複数のデバイスが互いに通信できるようにするためのデバイスです。ネットワーク内のデバイス同士がデータをやり取りする際に、スイッチはデータパケットを適切な宛先に転送します。これにより、ネットワークの効率性と速度が向上します。

一方、ルーターは異なるネットワーク間の通信を可能にします。例えば、家庭内で使用されるWi-Fiルーターは、ISP（インターネットサービスプロバイダー）から提供されるインターネット接続を家庭内のネットワークに分配します。ルーターは、外部ネットワーク（インターネット）と内部ネットワーク（家庭内のデバイス）を接続し、データの流れを管理します。

• スイッチ

  同じネットワーク内のデバイス同士の通信を管理。

• ルーター

  :異なるネットワーク間の通信を管理し、インターネット接続を内部ネットワークに提供。

ルーター、スイッチ、ハブの間の混乱は、一部のハードウェアモデルがこれら3つのデバイスタイプの機能を統合しているために生じます。多くのルーターには複数の内蔵イーサネットポートがあり、スイッチやハブの機能も兼ね備えていることが一般的です。しかし、たとえ1つのデバイスにこれらの機能が統合されていたとしても、それぞれの機能と役割は技術的に異なります。

ルーターとスイッチは、ネットワーク内で異なる役割を果たす重要なデバイスです。スイッチはデバイス同士の通信を促進し、ルーターは異なるネットワーク間の通信を管理します。それぞれの役割を理解することで、適切なネットワーク設計と運用が可能になります。

あるネットワーク要件に最適なイーサネットスイッチを選ぼうとすると、ほとんどのサプライヤーやメーカーは、3つ以上の一般的な速度カテゴリのいずれかに従って製品をリストアップする傾向があります。これらは以下の通りです：

• ファスト・イーサネット・スイッチ（FS） - 10/100 Mbps（標準IEEE 802.3u）
• ギガビット・ネットワーク・スイッチ（GSまたはJGS） - 10/100/1000 Mbps（標準IEEE 802.3-2008）
• 10ギガビット・ネットワーク・スイッチ（GSS） - 10/100/1000/10000 Mbps（標準IEEE 802.3ae）

この他にも、2.5Gbps、5Gbps、25Gbps、40Gbps、50Gbps、100Gbpsなど、さまざまなイーサネットの速度や規格があります。これらは、より特殊な用途向けに開発される場合があります。 家庭用に最適なネットワークスイッチが、必ずしも中小企業、産業用、企業用に最適なネットワークスイッチとは限らないということは、覚えておく必要があります。 実際、これらの用途ではそれぞれ考慮すべき要件が大きく異なり、安定した強力なパフォーマンスのネットワークを構築するために必要な接続の規模や速度に大きく依存します。速度は常に重要な項目ですが、もう1つの重要な仕様は、スイッチが提供するポート数です。 ポート数が多ければ多いほどネットワーク全体の柔軟性は高まりますが、一度にネットワークを流せるトラフィック量、ネットワークが快適にサポートできる接続機器やユーザー数は、インターネット接続の帯域幅をはじめとするさまざまな要因によって制限されます。

最適な利便性とパフォーマンスを実現するために必要なネットワークスイッチのポート数を決めるには、以下の要素を考慮しましょう：

• 将来的にデバイスを購入する可能性を念頭に置き、接続したい有線デバイスの数
• ネットワーク・スイッチにかける予算
• マネージド・スイッチとアンマネージド・スイッチのどちらを使いたいか
• 高度なPoEモデルを必要とするか、または利用できるか（現在または将来のいずれか）
• 現在お使いのルーターおよび/またはインターネット接続が快適にサポートできる帯域幅の種類と、アップグレードする必要があるかどうか

ホームネットワークでよく使われるのは、4ポート、5ポート、8ポートなど、小型から中型のハブです。一方、企業ネットワークやサーバーネットワークでは、64ポートのPoEスイッチなど、高性能なハードウェアが必要になる場合があります。

ネットワーク・スイッチは安全ですか？

モデルによって異なりますが、マネージド・スイッチは一般的によりセキュアです。アンマネージド・スイッチは一般的に「オープン」ポートを持っており、誰でも物理的にアクセスできるため、セキュリティには注意が必要です。

ネットワークスイッチはプラグアンドプレイですか？

はい、非管理型LANスイッチは通常プラグアンドプレイの傾向があり、簡単に接続や切断ができます。一方、マネージド・スイッチやスマート・スイッチはより細かい制御が可能ですが、より複雑な設定が必要です。

ネットワーク・スイッチを接続できますか？

スタッカブルなスイッチであれば可能です。その場合、複数のスイッチを接続することで、1つのスイッチとして機能します。

ネットワークスイッチはウイルスに感染しますか？

技術的には可能ですが、通常はノーです。スイッチ自体がウイルスに感染することはまれであり、むしろユーザーが操作するデバイスを介して脆弱性が生じる可能性があります。

ネットワーク・スイッチの寿命は？

ハードウェアの実装の改善により、以前よりも長くなっています。確実な寿命については一概に言えませんが、性能の劣化が見られる可能性があります。

ネットワークスイッチをワイヤレスにすることは可能ですか？

可能ですが、ワイヤレススイッチはまだ一般的ではありません。通常、有線スイッチがより良い選択肢です。

ネットワークスイッチに負荷がかかることはありますか？

はい、いくつかの理由により負荷がかかる場合があります。トラブルシューティングが必要な場合は、ネットワークの需要に応じた適切なスイッチにアップグレードすることを検討してください。