ネットワークスイッチとは？仕組み・種類・ハブやルーターとの違いを徹底解説

ネットワークスイッチは、ローカルエリアネットワーク（LAN）内に接続された複数のデバイス間の通信を一元化するための小型デバイスです。

単体タイプのイーサネットスイッチは、家庭用ブロードバンドルーターが普及するずっと前からホームネットワークで広く使われていました。現在の家庭用ルーターは、中核機能のひとつとしてイーサネットスイッチを本体に内蔵しています。

高性能なネットワークスイッチは、今でも企業ネットワークやデータセンターで広く活躍しています。なお、ネットワークスイッチは「スイッチングハブ」「ブリッジングハブ」「MACブリッジ」などと呼ばれることもあります。

ネットワークスイッチの基本

最も一般的なのはイーサネットスイッチですが、ATM、ファイバーチャネル、トークンリングといったネットワークアーキテクチャに最適化されたスイッチも存在します。

ブロードバンドルーター内蔵型など主流のイーサネットスイッチは、1リンクあたりギガビットイーサネット速度に対応しています。一方、データセンターで使用される高性能スイッチは、通常1リンクあたり10Gbpsの通信速度をサポートします。

接続できるデバイス数はモデルによって異なります。コンシューマー向けスイッチは4ポートまたは8ポートのイーサネット接続を提供するのが一般的で、企業向けスイッチは通常32〜128の接続に対応しています。

さらに、スイッチ同士を連結する「デイジーチェーン」方式を使えば、LANに接続できるデバイス数を段階的に拡張することも可能です。

マネージドスイッチとアンマネージドスイッチの違い

家庭用ルーターに搭載されているような基本的なネットワークスイッチは、ケーブルと電源をつなぐだけで使え、特別な設定は一切不要です。

こうしたアンマネージド（管理不要型）スイッチに対して、企業ネットワークで使われるハイエンド機器は、専門の管理者による制御を前提とした高度な機能を多数備えています。マネージドスイッチの代表的な機能には、SNMP監視、リンクアグリゲーション（リンク集約）、QoS（Quality of Service）対応などがあります。

従来、マネージドスイッチはUnix系のコマンドラインインターフェースから操作する設計が主流でした。しかし近年では、エントリークラス〜ミッドレンジの企業ネットワーク向けに「スマートスイッチ」と呼ばれる新カテゴリが登場し、家庭用ルーターのようなWebベースの管理画面を備えた製品も増えています。

ネットワークスイッチとハブ・ルーターの違い

ネットワークスイッチは外見こそネットワークハブとよく似ていますが、動作はまったく異なります。ハブと違ってスイッチは、受信したメッセージを解析し、特定の通信ポートへ振り分けることができます。この技術は「パケットスイッチング」と呼ばれます。

スイッチは各パケットの送信元アドレスと宛先アドレスを判別し、必要なデバイスにだけデータを転送します。一方ハブは、トラフィックを受け取ったポート以外のすべてのポートにパケットを送出します。この賢い振り分けの仕組みにより、ネットワーク帯域を節約でき、ハブと比べて全体的なパフォーマンスが大幅に向上します。

また、スイッチはネットワークルーターとも外見が似ています。ルーターとスイッチはどちらもローカルデバイスの接続を一元化する点で共通していますが、外部ネットワーク（他のローカルネットワークやインターネット）との接続インターフェースを持っているのはルーターだけです。

レイヤー3スイッチとは

従来のネットワークスイッチは、OSI参照モデルのレイヤー2（データリンク層）で動作します。これに対し、スイッチとルーターの内部ハードウェアロジックを融合させたハイブリッドデバイスである「レイヤー3スイッチ」も、一部の企業ネットワークで導入されています。

従来型のスイッチと比較すると、レイヤー3スイッチはVLAN（仮想LAN）構成をより強力にサポートできる点が大きな特徴です。

よくある質問（FAQ）

KVMスイッチとは何ですか？

KVMスイッチは、1台のモニターとキーボードで複数のコンピューターを切り替えて操作できるハードウェアです。セットアップに応じて、モニターやキーボードを追加することもできます。

VPNキルスイッチとは何ですか？

一部のVPN（仮想プライベートネットワーク）には、接続が切断された瞬間に自動的にインターネットアクセスを遮断するソフトウェアのキルスイッチが搭載されています。この機能により、IPアドレスなどの個人情報が外部に漏れるのを防げます。

ネットワークスイッチは通信速度を低下させますか？

低下させることはありますが、体感できるほどの差はほとんどありません。長いケーブルがわずかな遅延を生むのと同じように、スイッチを経由しても発生する遅延はごく僅かです。すべての機器が正しく接続されていれば、インターネットが遅い原因がスイッチにあることはまずありません。

ネットワークスイッチの価格はいくらくらいですか？

価格は主にポート数と追加機能によって大きく異なり、40ドル未満の製品から500ドルを超える製品まで幅広く存在します。目安として、20ポートのネットワークスイッチなら150〜250ドル程度が相場です。