今日はなにの日。

気になったこと勉強になったことのメモ。

今日は、情報処理安全確保支援士のためにL2SWとL3SWを理解するの日。

目次

とある日

情報確保支援士の勉強で頻発するL2SWとL3SWについて調べる。

L2SW/ブリッジ

L2スイッチとは、単にスイッチと呼ばれることもあります。OSI 参照モデルのLayer2 までを扱うことが可能なネットワーク機器です。

L2スイッチとは – 概要と基本動作 | IT情報サイト ”ITアベイラボ”

データリンク層でネットワーク同士を接続する集線装置。

L2SWの基本動作

データリンクのフレームを認識してブリッジ内部のメモリにいったん蓄積し、接続された相手側セグメントに新たなフレームとして送出します。

アドレス学習機能

スイッチングとは、Ethernet フレームの宛先 MAC アドレスを確認し、MAC アドレステーブルに基づいて適したポートから送信することを言います。

スイッチとハブの違いは、『接続された端末の MAC アドレスと送受信ポートの対応付けを MAC アドレステーブルに学習することができるもの』がスイッチ、『学習できず毎回フラッディングするもの』がハブでした。

【図解】スイッチングとMACアドレステーブルの学習アルゴリズム | SEの道標

第4編 レイヤー2

フィルタリング機能

そのフレームの送信元MACアドレスが「0000.0000.0003」  宛先MACアドレスが「0000.0000.0001」となります。スイッチは先ほど同様に各種情報をキャッシュします。  次に、宛先MACアドレス「0000.0000.0001」がキャッシュされているスイッチは、宛先となるポート(F0/1)  にのみフレームを転送します。この動作を フィルタリング と言います。なお、MACエントリの最適化のため、  MACアドレステーブルの情報は、一定時間(Catalystの場合には300秒)通信が発生しなければ削除されます。  この動作をエージングと言います。

Ethernet LAN - Layer2スイッチとは

ラーニングブリッジ

ブリッジには、フレームを中継するときにその送信元(のMACアドレス)を調べ、それぞれのポートの先に接続されているステーションを学習する「ラーニング・ブリッジ(learning bridge)」と呼ばれるものがある(一般的にブリッジといえば、このラーニング・ブリッジを指す)。

動作↓

イーサネットのフレームには、その先頭に宛先MACアドレスが、その次に送信元のMACアドレスが書き込まれている。ラーニング・ブリッジは、フレームを中継するときに、この送信元のMACアドレスを学習し、どのポートにどのステーションが存在しているかという対応を記憶するのである。

第8回 イーサネット(その3) - イーサネットとリピータ/ブリッジ/スイッチ:詳説 TCP/IPプロトコル(2/4 ページ) - @IT

L3SW/ルーター

OSI参照モデルにおけるレイヤ3(ネットワーク層)に分類される情報を見て行き先を振り分けてくれるスイッチのこと。

L3スイッチとは|「分かりそう」で「分からない」でも「分かった」気になれるIT用語辞典

IPがOSI参照モデルネットワーク層(レイヤー3)に当たるため、こう呼ばれる。

はじめてでもわかる 今どきのL3スイッチ(前編) - 今どきのレイヤー3スイッチ:日経クロステック Active

ネットワーク層で、パケットを中継する装置。

データリンク層でネットワーク同士を接続する集線装置。

イーサネットイーサネットを接続したり、イーサネットFDDIを接続できる。

L3スイッチとルータの違いは?

ルータは「異なるネットワークを接続する機能」をもっている。しかし、L3もルーティングができる。結局、L3スイッチとルータは機能的にはほとんど同じといってよい。しかし、細かい部分で違いがる。

■L3スイッチ
・イーサネットのポートの数が多い
・ルーティングをハードウェアで処理している
・高速に処理できる

■ルータ
・ルーティングをソフトウェアで処理している
・イーサネット以外の回線に対応しているものが多い
・様々なプロトコルに対応できる

ルータとL3スイッチはルーティングの機能をもっていると言う点で、それほど違いはない。 上に書いたような違いで、例えば家に光回線を引いている場合は、L3スイッチには光回線用のモジュールがなければ、光回線を接続できるルータを利用するし、イーサネットのポートを大量に必要とする場合はL3スイッチを利用して、ルーティングを行ったりする。

L2スイッチ, L3スイッチ, ルータの違い | 情報セキュリティの勉強部屋

L2SWとL3SW違い

L2スイッチはMACアドレスとポートを関連づける。L3スイッチはIPアドレスもポートと関連づけされる。なので、L3スイッチはスイッチというようり、ルータのイメージ。ルータにポートがたくさんついているのがL3スイッチ。

L2スイッチ, L3スイッチ, ルータの違い | 情報セキュリティの勉強部屋

対象とするレイヤーが違うので、届けれる範囲がL3SWのほうが広い。

試験では、ネットワークの通信を中継する装置として、フィルタリング機能やMACアドレスといった単語に注目する必要がある。

ネットワーク系の問題やセキュリティの経路問題でも頻発する単語であるためしっかりと理解する必要がある。