L2スイッチとL3スイッチの違いは？両者の役割や選ぶポイントをわかりやすく解説

L2スイッチとは

L2スイッチとは、「開放型システム間相互接続(Open Systems Interconnection)」、いわゆる「OSI参照モデル」における、第2層「データリンク層」に対応するスイッチです。OSI参照モデルについて詳しくは後述します。

L2スイッチは、同じネットワーク内にある全ての機器・デバイスに接続しており、MACアドレスを用いて通信が行われます。MACアドレスとは、ネットワーク機器それぞれに与えられた個別の番号です。

L2スイッチでデータ転送が行えるのは同一ネットワーク内だけであり、異なるネットワーク間でのデータ転送は行えません。

L3スイッチとは

L3スイッチとは、「OSI参照モデル」における第3層「ネットワーク層」に対応するスイッチです。L3スイッチは、複数のL2スイッチとつながることで、別のネットワーク同士をつなぐ役割を担っています。

L3スイッチでは、IPアドレスを用いて通信が行われます。IPアドレスとは、インターネットに接続するときにデバイスに割り振られる識別番号で、「インターネット上の住所」のようなものです。

L2スイッチとL3スイッチの違い

L2スイッチとL3スイッチは、どちらもデータ通信で重要な役割を担っています。L2スイッチとL3スイッチの違いは、以下のとおりです。

それぞれの違いを、詳しく解説します。

OSI参照モデルの階層

OSI参照モデルとは、コンピュータの通信機能を7階層の構造に分割して定義したモデルです。1～7の層の名称は、以下のとおりです。

• 1層：物理層
• 2層：データリンク層
• 3層：ネットワーク層
• 4層：トランスポート層
• 5層：セッション層
• 6層：プレゼンテーション層
• 7層：アプリケーション層

L2スイッチは第2層の「データリンク層」に、L3スイッチは第3層の「ネットワーク層」に対応したスイッチです。

担っている役割

L2とL3スイッチはどちらもデータを通信する役割を担いますが、その範囲は異なります。すでに紹介したとおり、L2が同一ネットワーク内でのデータ通信を担っているのに対して、L3は異なるネットワーク間でのデータ通信を担っています。

L2スイッチのなかには、「VLAN機能」と呼ばれる機能を備えたものがあります。VLAN機能はネットワークを分割する機能で、1台のL2スイッチを仮想的に複数に分けることが可能です。

この場合、分割するのはあくまでも仮想的な形ですが、システム上別のネットワークになっているため、L2スイッチだけではネットワーク間の通信は行えません。

そのため、L2スイッチのVLAN機能で作られた、複数のネットワークの通信を行うためには、L3スイッチが必要になる点に注意しておきましょう。

データ伝送制御の方法

L2スイッチは、MACアドレスをMACアドレステーブルで記憶することで、データの伝送先を認識しています。

MACアドレスとは、パソコンやルーターなど、インターネットに接続できる全ての機器を識別するために、0から9の数字、およびAからFまでの12個の文字で割り当てられた識別番号のことです。

送信元からパケット(分割されたデータ)がL2スイッチに到達した際、宛先となるMACアドレスがMACアドレステーブルに載っているかどうか確認されます。

載っていれば、該当するインターフェースにのみパケットが送られ、載っていなければ送信元のインターフェースを除く全てのインターフェースに、パケットが送られる仕組みです。

一方L3スイッチは、ルーティングテーブルでのIPアドレスの管理によって、データの伝送先を認識しています。

なお、ルーティングとは、複数のネットワークに接続した状態で宛先に応じてデータを送信することです。

あるIPアドレスから特定のIPアドレスにデータを転送する場合、そのIPアドレスが同一ネットワーク上に存在しなければ、パケットはL3スイッチに送られます。

その後、自身のルーティングテーブルを参照して、宛先のIPアドレスがL3スイッチで直接伝送できるネットワークに存在していれば、該当のIPアドレスにパケットを送信する仕組みです。

ルーターとL3スイッチの違い

L3スイッチは、「複数の異なるネットワーク間の通信を行う機器」ですが、この説明だけではルーターも該当するため、L3スイッチとルーターの区別が付かなくなります。

ルーターとL3スイッチの違いを、以下に表にまとめました。

それぞれの違いを理解した上で、特徴を活かせるように使い分けることを意識しましょう。

スイッチを選ぶ際のポイント

L2スイッチとL3スイッチは、種類が豊富で機能もそれぞれ異なります。L2スイッチ、L3スイッチを選ぶ際の比較ポイントは、主に以下のとおりです。

• パケット転送能力
• スイッチング容量
• 最大VLAN数
• 保存できるMACアドレス数

それぞれのポイントを、詳しく説明します。

パケット転送能力

パケット転送能力は、1秒間に転送できるパケット数を表すもので、フォワーディングレートやスループットなどとも呼ばれます。大きければ大きいほど短時間で多くのデータを転送できるので、快適なデータ通信のためには欠かせないポイントです。

スイッチング容量

スイッチング容量は、スイッチ内部で1秒間に処理できるデータ量を表します。

パケット転送能力が高いと多くのデータを転送できますが、スイッチング容量がパケット転送能力に追いついていないと、スイッチ内部でデータの転送速度が遅くなり、データがどんどん溜まってしまうため、パケット転送能力とスイッチング容量のバランスが重要です。

最大VLAN数

VLAN数が多いほうが、より多くのVLANを設定できます。企業でネットワークを構築する際、部署の数が多くネットワークを複数に分割したい場合は、VLAN数が大きいスイッチを選びましょう。

保存できるMACアドレス数

L2スイッチは、各ポートに接続された機器のMACアドレスを保存しています。

保存されたMACアドレスは一定時間で書き換えられ、常にネットワークの最新の状況を把握できるようになっています。保存できるMACアドレス数が多いほど、効率的なデータ転送が可能です。

快適な通信環境の構築には「ドコモ光」がおすすめ

L2やL3スイッチの性能は、デバイスで快適にインターネット接続するために、重要なポイントです。ただ、インターネットを快適に利用するためには、光回線自体の性能も重要です。

快適な通信環境を構築するために、利用する光回線でお悩みの方は、「ドコモ光」を検討してみてはいかかでしょうか。「ドコモ光」のメリットは、主に以下のとおりです。

• 超高速の10ギガプランがある
• 通信制限がないのであんしんして使える
• IPoE方式のIPv6インターネット接続機能に対応している
• スマホとセット割ができる
• プロバイダが選べる
• dポイントがたまる

光回線の一般的な通信速度は、1Gbpsです。ほかのインターネット接続手段と比べると十分な速さですが、「ドコモ光」には最大通信速度10Gbpsの「ドコモ光 10ギガ」もあります。そのため、高速通信環境を構築したい方には、「ドコモ光 10ギガ」がおすすめです。

なお、「ドコモ光 10ギガ」は提供エリアが限定されているため注意しましょう。提供エリアは、こちらからご確認いただけます(提供エリアは順次拡大予定)。

また、「ドコモ光」はベストエフォート型サービスです。最大通信速度は技術規格上の最大値となり、お客さま宅内での実使用速度はお客さまのご利用環境・ご利用機器、回線の混雑状況などによって低下します。

光回線は通信制限がない場合が多く、「ドコモ光」も通信制限を設けていません※1。そのため、動画の視聴やゲームなど大容量のデータをダウンロードしやすくなります。

IPv6は、IPv4の後継となる次世代のインターネット・プロトコルです。通信速度が安定するのはもちろんのこと、セキュリティ面でもあんしんなメリットがあるので、仕事でインターネットを利用する方にもおすすめです。

なお、IPv6通信を利用する場合は、使用しているパソコンなどのデバイスがIPv6アドレスに対応している必要があります。

IPoE方式のIPv6インターネット接続を利用すると、IPv6に対応したサービス(Webサイトの閲覧や動画配信サービスの視聴など)を快適に利用しやすくなるでしょう。

「ドコモ光」は、スマホとセット割ができます。「ドコモのスマホ」なら、ご家族全員のスマホ料金から、 永年最大1,100円(税込)割引※2※3されます。セット割は、一緒に住んでいる家族だけでなく離れて住んでいる家族も対象です。

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dカード GOLDを利用している方であれば、dポイントを効率良くためることができるので、より一層おすすめです。

快適なインターネット環境を構築したい方は、ぜひ「ドコモ光」の利用をご検討ください。

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※4 dカード GOLDの年会費は11,000円(税込)、入会には一定の審査があります。
※5ドコモのケータイ／「ドコモ光」のご利用金額1,000円(税抜)につき100ポイント進呈いたします。各種割引サービス適用後の基本使用料、通話・通信料、付加機能使用料の金額となります(ただし、FOMAサービスの利用金額のうちFOMA位置情報／FOMAユビキタスサービスにかかる基本使用料および通信料は除きます)。各種手数料、電報料、コンテンツ使用料／iモード情報料、コレクトコール通話料、ケータイのご購入代金分割支払金／分割払金、ドコモ口座による利用代金(送金依頼額および利用料)、消費税、「ケータイ補償サービス」「ケータイ補償 お届けサービス」ご利用時のお客さまご負担金、「ドコモ光」事務手数料・工事料および光訪問サポート利用料など1回ごとにお申込みが必要となるサービスなどはdポイント進呈の対象外となります。

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L2スイッチとL3スイッチの違いについて正しく理解しよう

L2スイッチおよびL3スイッチは、どちらも快適にインターネットに接続するために重要な役割を担っています。インターネット接続のために必要な機器は多く、特にルーターとL3スイッチは役割が似ています。

そのため、それぞれ混同してしまいがちですが、違いをきちんと区別しておきましょう。

快適にインターネットを利用するためには、スイッチやルーターの性能だけでなく、光回線の性能も意識する必要があります。利用する光回線でお悩みの方は、「ドコモ光」がおすすめです。

「ドコモ光」は高速のインターネット通信が可能で通信制限もないので、大量のデータ通信を行う場合でも、速度の低下を心配する必要がありません※1。

快適なインターネット環境を構築したいとお考えの方は、ぜひ「ドコモ光」をご検討ください。

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※「Wi-Fi」は、Wi-Fi Allianceの登録商標です。