ルータ・スイッチ・VLANの違いと使い分け

ネットワーク構成問題では、どの境界を越える通信か、何のアドレスを参照するか、ブロードキャスト範囲をどう分けるかでルータ・スイッチ・VLANを使い分ける。

この単元で学ぶこと

  • L2転送の意味と役割を説明できる
  • L3転送の意味と役割を説明できる
  • 論理分割の意味と役割を説明できる
  • 構成要件からL2/L3/VLAN機能を選択できる

本文解説

同一VLAN内はL2スイッチ、異なるIPネットワーク/VLAN間はルータまたはL3スイッチ、論理分割そのものはVLANが担当する。

L2転送 同一VLAN内でMACアドレスを基にフレームを転送する。 スイッチの中心機能。

L3転送 異なるIPネットワーク間で宛先IPを基にパケットを中継する。 ルータ/L3スイッチの中心機能。

論理分割 VLANで物理配線を変えずにL2ネットワークを分ける。 管理単位を分離できる。

トランク 複数VLANをスイッチ間リンクで運ぶ。 タグで所属を保持する。

デフォルトゲートウェイ 端末が別ネットワーク宛に送る際の既定L3中継先。 通常同一サブネット内通信には使わない。

同一L2か、別ネットワークか、論理分離かを順に判断する。

同一VLAN内のPC同士はL2スイッチで転送できるが、VLAN10から20へはデフォルトゲートウェイのL3機能を使う。

図解

L2・VLAN・L3の使い分け
同一VLAN、VLAN分割、VLAN間通信を段階的に判断する。

重要ポイント

  • L2転送: 同一VLAN内でMACアドレスを基にフレームを転送する。
  • L3転送: 異なるIPネットワーク間で宛先IPを基にパケットを中継する。
  • 論理分割: VLANで物理配線を変えずにL2ネットワークを分ける。
  • トランク: 複数VLANをスイッチ間リンクで運ぶ。
  • スイッチ=同一L2、VLAN=分割、ルータ/L3=分割されたネットワーク間を中継。

間違えやすい点

  • スイッチが全ての異なるネットワークを自動ルーティングすると考えない。
  • VLANを物理ケーブル分離と同一視しない。
  • ルータがMAC学習だけで経路を決めると考えない。

用語解説

L2転送
同一VLAN内でMACアドレスを基にフレームを転送する。
L3転送
異なるIPネットワーク間で宛先IPを基にパケットを中継する。
論理分割
VLANで物理配線を変えずにL2ネットワークを分ける。
トランク
複数VLANをスイッチ間リンクで運ぶ。
デフォルトゲートウェイ
端末が別ネットワーク宛に送る際の既定L3中継先。

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参考資料

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