L2スイッチとは｜ネットミリしら

L2スイッチとは

L2スイッチは、主にMACアドレスを基に、同じLAN内のイーサネットフレームを中継するスイッチです。L2はLayer 2（レイヤー・ツー／第2層）の略で、OSI参照モデルのデータリンク層を表します。読み方はエルツー・スイッチです。

物理ポートでフレームを受け、送信元MACアドレスを学習し、宛先MACアドレスとVLANを手掛かりに出口を決めます。家庭用の「スイッチングハブ」も多くはL2スイッチですが、このページでは製品の呼び名より処理原理に注目します。

L2スイッチが見ている基本の宛先はIPアドレスではなく、同じリンク上で次に届ける相手を示すMACアドレスです。IPアドレスは管理用やL3機能を除き、通常のL2転送判断には使いません。

学習は送信元、転送判断は宛先を見る同じ入口へ戻す必要がない場合はフィルタリングする

図2MAC表をCAM表と呼ぶ製品もあります。CAMは実装に使われるメモリーの呼び名で、規格上の転送データベース全体と常に同義とは限りません。

表に入るのは「この送信元MACは、このVLANの、このポート側から最近届いた」という情報です。端末名、利用者、IPアドレスを保証する名簿ではありません。無線APや下位スイッチの先に複数端末があれば、一つのポートへ多数のMACが学習されます。

端末を別ポートへ移すと、新しい送信フレームから位置を学び直します。ループや誤配線で同じMACが複数ポート間を高速に移るように見える現象はMAC flapping（マック・フラッピング）と呼ばれ、障害の手掛かりになります。

VLAN（Virtual LAN／バーチャル・ラン）は、物理的に同じスイッチを論理的な複数LANへ分けます。アクセスポートは一つのVLANへ端末を収容し、トランクポートはタグを使って複数VLANをスイッチ間などへ運びます。

異なるVLAN間はL2転送だけでは越えられません。通信させるにはL3スイッチやルーターで経路を作り、必要なアクセス制御を行います。VLANは同報範囲を分けますが、それだけであらゆる攻撃を防ぐセキュリティ製品ではありません。

L2フレームにはIPのTTLのように中継回数で必ず捨てる仕組みがありません。輪になった経路でブロードキャストや未知ユニキャストが回ると、複製が増え、MAC表も不安定になります。

STP（Spanning Tree Protocol／スパニング・ツリー・プロトコル）は、ブリッジ間で情報を交換し、ループのない木構造になるよう一部ポートを転送待機へします。障害時には待機経路を有効にします。リンク集約は、複数線を一つの論理リンクとして両端で合意させる別の方法です。

管理型L2スイッチにはWeb画面、SSH、監視用のIPアドレスを設定できます。このIPはスイッチ自身へ管理通信を届けるためのもので、接続されたIPサブネット間を自動でルーティングする機能を意味しません。

仕様表では、VLAN数、MAC表容量、STP、LACP、ポートミラーリング、PoE、管理方式を確認します。「スマート」「Web管理」などの商品分類だけで必要機能を判断しません。