いまさら聞けない「ブリッジ」と「スイッチ」の違いとは？

LANを構成する「ブリッジ」と「スイッチ」には機能面で明確な違いがある。LANを理解する上で欠かせないこれら2つの違いについて解説する。

公開 2020年01月28日 05時00分

更新 2020年01月28日 05時01分

著者

John Fruehe

[TechTarget]

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　基本的なネットワーク機器に「ブリッジ」と「スイッチ」がある。ブリッジは同一ネットワーク内の2つのセグメントをつなぐために使われる。スイッチは複数のクライアント（デバイス）が接続するマルチポートのブリッジで、ネットワーク内のパケットの経路を選択する。

　スイッチはブリッジの一種だと言えるが、ブリッジは全てがスイッチではない。スイッチとブリッジは何が違うのか。本稿はLANを理解するための基礎となるブリッジとスイッチの違いを解説する。

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ブリッジの基本

　まずブリッジについて説明しよう。ブリッジはパケットを調べ、その宛先が同じセグメント内にあるか、その先に接続された別のセグメント内にあるかを判別する。宛先が同じセグメント内にあると分かった場合は、その宛先にパケットを送信する。宛先が相互接続した別のセグメントにあることが分かった場合は、対象のセグメントにパケットを転送する。後者の場合、転送先のセグメントが複数あっても問題ない。

　ブリッジは全てのクライアントに対してパケットを送信し、目的地のクライアントだけがそのパケットを受け取る。ブリッジはどのMACアドレスがどのセグメントに存在するかを学習し、MACアドレスとセグメントを対照させるテーブルを作成する。それに従ってパケットを正しいセグメントに転送する。

　相互接続したセグメント間では、ブリッジはパケットを全ての宛先にブロードキャスト（一斉送信）する。そのためセグメントの規模が大きくなればなるほど、セグメント内に不要なトラフィックが増えることになる。こうした理由から、インターネットのような大規模ネットワークではクライアントごとにアドレスを割り当てる方式を採用している。この方式ではパケットを全方向に転送するのではなく、一方向のみに転送する。

図　ブリッジとスイッチの違い

スイッチの基本

　「スイッチングハブ」「ネットワークスイッチ」「レイヤー2スイッチ」（L2スイッチ）とも呼ばれるスイッチは、パケットを次の宛先に送信するための経路を選択するネットワーク機器だ。異なるネットワークを接続し、それらのネットワーク間で経路を定めてパケットを転送する「ルーター」の機能を備えたスイッチもあり、そうしたスイッチは経路を決定できる。スイッチは、隣接するどのネットワークにデータを送信するかを判断する。一般にスイッチのメカニズムはルーターよりもシンプルで高速だ。

　大きなネットワークではパケット送信の効率を上げるため、スイッチを階層化する。例えば中央に配置する「コアスイッチ」の配下に「ディストリビューションスイッチ」や「アクセススイッチ」を配置する。アクセススイッチはクライアントの直接的なアクセス先となるスイッチで、ディストリビューションスイッチは複数のアクセススイッチを束ねる。

　スイッチの価格低下に伴い、LANで2台以上のクライアントを接続する際に使う「ハブ」（「イーサネットハブ」「ネットワークハブ」「リピーターハブ」「マルチポートリピーター」とも）のかなりの数がスイッチに置き換えられている。ハブの実態が、LANケーブルを流れる電気信号を増幅して中継する「リピーター」の複数ポート版にすぎないためだ。

ブリッジとスイッチの比較

　繰り返しになるが、ブリッジは単一ネットワーク内の2つのセグメントを接続する。スイッチは複数のクライアントを1つのネットワークに接続する。

　ブリッジはネットワークプロトコルの機能を7つのレイヤー（階層）に分類した「OSI参照モデル」の「データリンク層」である「レイヤー2」で動作する。スイッチはレイヤー2または「ネットワーク層」である「レイヤー3」で動作する。レイヤー3で動作するスイッチは「レイヤー3スイッチ」「IPスイッチ」「ルーティングスイッチ」と呼ばれることもある。

　無線LANアクセスポイントは特殊なブリッジで、有線LANと無線LANを接続する。無線LANアクセスポイントの中には、有線LANクライアント用にスイッチを組み込んでいるものもある。

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