ルーターvsスイッチvsハブvsモデムvsアクセスポイントvsゲートウェイ

今日のすべての最新のデバイスでは、一部の用語が非常に混乱する可能性があります。ほとんどの人がルーターという用語を聞いたことがあるでしょうが、実際にはどういう意味ですか？ルーターは単なるルーターですか、それともスイッチ、アクセスポイント、ゲートウェイにすることもできますか？

昔は、上記の各用語は通常、単一の機能を実行する単一のデバイスを指していました。それは最近ではもはや真実ではありません。 ISPの「モデム」は、おそらくモデム、ルーター、スイッチ、アクセスポイントがオールインワンです。後で説明するように、必ずしもオールインワンデバイスが必要なわけではありませんが、一部のISPはそのようにプッシュします。

この記事では、技術的になりすぎずに、これらの各用語の背後にある概念を説明しようと思います。最初に、スイッチとハブの違いについて説明します。これらのデバイスは両方とも同じカテゴリに属しているためです。次に、ルーターと、ルーターがスイッチやハブと異なる理由について説明します。最後に、モデムと、アクセスポイントやゲートウェイなどの他のネットワーク用語について説明します。

スイッチとハブ

ハブは、最近は決して購入したくない時代遅れのデバイスです。スイッチのように見えますが、内部では動作が異なります。イーサネットケーブルを使用してデバイスをハブに接続すると、デバイスからハブに送信された信号は、ハブに接続されている他のすべてのポートで繰り返されます。

ハブはレイヤー1（物理）デバイスと見なされますが、スイッチはレイヤー2（データリンク）に配置されます。これは、ハブとスイッチが異なるところです。 OSIモデルのデータリンク層はMACアドレスを処理し、スイッチはポートで着信フレームを処理するときにMACアドレスを調べます。

フレームは、すべてのネットワークデバイスでデータを伝送するために使用されるデータタイプです。技術的な詳細について心配する必要はありません。フレーム内に送信元と宛先のMACアドレス、および送信元と宛先のIPアドレスが含まれていることを知っておいてください。送信元/宛先IPアドレスを含むフレームの部分はパケットと呼ばれます。

1つのポートで受信したすべてのフレームをデバイス上の他のすべてのポートに盲目的に転送する代わりに、スイッチはMACアドレス送信元テーブルを作成してから、正しい宛先MACアドレスを持つポートにフレームを転送します。これにより、1対すべてのタイプの通信ではなく、2つのデバイス間で直接通信が行われるため、ネットワーク上のトラフィック量が大幅に削減されます。

ハブを使用すると、ハブに接続するデバイスが多いほど、ネットワーク上での衝突が多くなります。衝突とは、2台のコンピューターまたはデバイスが同時にデータを送信し、信号が宛先に到達する前に物理的に衝突することを意味します。これはハブで頻繁に発生します。これは、各ポートに着信するすべてのトラフィックが他のすべてのポートに繰り返されるためです。

スイッチを使用すると、通信している2つのデバイスのみがデータを送受信するため、衝突は発生しません。帯域幅は他のポートと共有されません。

これは、ハブが半二重デバイスであるのに対し、スイッチが全二重デバイスである理由でもあります。ハブ上のデバイスが多いほど、共有する必要のある帯域幅が増えるため、ネットワークの速度が低下します。スイッチを使用すると、帯域幅を共有する必要がなく、すべてのポートがフルスピードで動作します。

ルーターとモデム

ルーターは、IPアドレスを処理するOSIモデルのレイヤー3（ネットワーク）で動作します。 MACアドレスは、あるデバイスから直接接続された別のデバイスにフレームを移動するために使用されますが、IPアドレスは、インターネットを介してパケットをルーティングするために使用されます。

ルーターは、ネットワークを結合し、ネットワーク間でトラフィックをルーティングするデバイスです。自宅では、これは通常、ルーターが内部ローカルネットワークをISPのネットワークに接続することを意味します。これはいくつかの方法で行うことができます。ルーターは、一方の端（ISP）でモデムに接続し、もう一方の端（ローカルネットワーク）でスイッチに接続できます。コンボモデム/ルーターデバイスを使用している場合、一方の端はISPに接続し、もう一方の端はイーサネットを使用している場合はスイッチに接続し、デバイスがサポートしている場合は単にWiFiに接続します。

上記は一般的なルーターのみのデバイスです（技術的には、上記のワイヤレスルーターです）。インターネットポートはモデムに接続し、残りのポートはスイッチポートです。ほとんどの場合、ルーターにはスイッチが組み込まれています。モデムは、電話回線（DSLの場合）、ケーブル接続、またはファイバー（ONT）を使用してISPに接続します。

上記は典型的なケーブルモデムです。 ISPからのケーブル接続用の単一の同軸ポートと、ルーターのインターネットポートに接続できる単一のイーサネットポートがあります。可能であれば、モデムとルーターに2つの異なるデバイスを用意するのが常に最善です。

ワイヤレスルーターを使用すると、有線接続を任意のワイヤレスデバイスと共有できます。最近のほとんどのルーターは、複数の有線ポートも備えたワイヤレスルーターです。

ワイヤレスルーターとワイヤレスアクセスポイント

それでは、ワイヤレスルーターとワイヤレスアクセスポイントについて説明しましょう。ワイヤレスアクセスポイントは、2つのネットワーク間のトラフィックをブリッジすることにより、ワイヤレスデバイスが既存の有線ネットワークに接続できるようにするデバイスです。これらの2つの用語が非常に紛らわしい理由は、ワイヤレスルーターは基本的にルーターとワイヤレスアクセスポイントを組み合わせたものであるためです。

ただし、ワイヤレスアクセスポイントをワイヤレスルーターにすることはできません。スタンドアロンのワイヤレスアクセスポイントには、ルーターに接続されているイーサネットケーブルがあり、有線信号をワイヤレス信号に変換します。通常のルーターのように、ローカルネットワークから別のネットワークやインターネットにパケットをルーティングすることはありません。

ワイヤレスアクセスポイントは通常、企業や、1つのネットワークを形成するためにすべてを接続した多数のワイヤレスステーションを必要とする大きな公共スペースで使用されます。ワイヤレスルーターには通常、ファイアウォールも組み込まれていますが、ワイヤレスAPには組み込まれていません。

その他のネットワーク用語

あなたが聞く他の非常に一般的な用語の1つはデフォルトゲートウェイです。では、デフォルトゲートウェイは何ですか？これは基本的に、ローカルネットワークを外の世界に接続するデバイスです。通常、これはローカルネットワーク上の最後のルーターです。

ホームネットワークでは、ネットワーク外のデバイスと通信する必要があるときはいつでも、ルーターがモデムに接続されているデバイスであるため、デフォルトゲートウェイはおそらくワイヤレスルーターになります。ローカルネットワーク上の他のデバイスと通信するために、デフォルトゲートウェイは必要ないことに注意してください。デフォルトゲートウェイは、インターネットなどのリモートネットワークと通信する場合にのみ使用されます。

うまくいけば、これにより、これらすべてのネットワーク用語の背後にある謎の一部が明らかになります。これは単純な概要ですが、他の人に説明できるほど十分です。お楽しみください！