使用機器(レイヤ3デバイス)について

ネットワーク層として使用される機器として以下の機器があげられます。

両者とも同じような役割を果たしますが、両者の違いについては後ほど後述します。

※当テキストでは便宜上、ルータをL3デバイスとして表記させていただきます。

レイヤ3デバイスには、ネットワークの異なるコンピュータ同士の通信を実現するために、
以下の機能が用意されています。

「レイヤ3デバイス」を使用することでネットワーク(ブロードキャスト)を分割することができます。

ブロードキャストドメインとは、ブロードキャスト(全ノードへ一斉送信する転送方式)の届く範囲を指し、この範囲は同じネットワーク内に限定されるため、ネットワークとブロードキャストドメインの分割は同じことを意味します。

レイヤ3デバイスを使用すると、レイヤ3デバイスを境目にブロードキャストが、デバイスの向こう側のネットワークに範囲が及ばなくなるため、結果的にネットワーク、ブロードキャストドメインが分割されるということです。

またブロードキャストの頻度が高くなると各端末への負担が大きくなるので、同じLAN内でもレイヤ3デバイスを使ってネットワークの分割を行います。

「レイヤ3デバイス」は、異なるネットワーク間の通信を可能にするため双方の仲介をする役割を担っています。

通信を行う上で、所属するネットワーク内だけでなく、インターネットを始め外部のネットワークとの接続を考える必要があります。

L3デバイスのように異なるネットワーク同士の接続を可能にする機器により、こういった外部とのネットワークとの通信が可能になります。

また異なるネットワーク同士の接続する機器をデフォルトゲートウェイと呼び、デフォルトゲートウェイは、ネットワークの出入り口として扱われます。

宛先のIPアドレスがネットワーク外だった場合、最初の転送先としてデフォルトゲートウェイが指定され、また宛先にデータが届く前に、宛先のネットワークのデフォルトゲートウェイを通過することになります。

また、レイヤ3デバイスのそれぞれのデフォルトゲートになり得るインタフェース(接続口)には、
それぞれにMACアドレス、IPアドレスが付与されます。

データが届くまでの過程では、幾つものネットワークを経由します。

L3デバイスには宛先まで効率良く迷わずデータが届けられるように、最適な経路を選択し、データを転送する機能があります。

またルーティングを決める際には、ルーティングテーブルという宛先と次の転送先を紐づけた対応表が使用されます。

※ルーティングテーブルについてはネットワーク基礎2にて紹介します。

L3スイッチは、社内LANなど同じLAN(プライベートネットワーク)内で、分割(サブネット化)されたネットワークを繋ぐために使用します。

一方、ルータはLANまたはプライベートネットワークと、インターネットなど外のネットワークを繋ぐために使用します。

ルータと比べL3スイッチの方がポート数が多く、また、ルータはソフトウェアで処理するところ、L3スイッチはハードウェアで処理するため、ルータよりL3スイッチの方が高速に処理できます。

先ほど説明した通り、「レイヤ3デバイス」を使用することでネットワークを分割することができます。

一方、「レイヤ2デバイス」はブロードキャストドメインを分割することはできませんが、コリジョンドメインを分割します。