ホームネットワークにおけるデータスイッチとハブ

データスイッチとハブは、劣化した信号を再生したり、信号を複数の信号に分割したりするためによく使われるネットワーク機器です。インターネット接続をホームネットワークに分割するのに便利です。しかし、ホームネットワークでこれらがどのように機能するかご存知ですか？どちらも同じ機能を果たすのであれば、データスイッチとハブの違いは何でしょうか？

 

データスイッチは、単一ネットワーク内の小さなセグメントを1つのネットワーク全体に接続する役割を担っています。MACアドレスを参照として、ネットワークセグメント間でデータを転送します。データスイッチは、イーサネットローカルエリアネットワークで広く使用されています。データスイッチは、OSI（Open Systems Interconnection）モデルのデータリンク層で動作します。つまり、データスイッチはハブよりもかなりスマートで、動的なレベルでデータをルーティングできます。特定のコンピュータ宛ての情報の場合、データスイッチはそのコンピュータにのみデータを送信します。これにより、スイッチはマイクロセグメンテーションと呼ばれる技術を採用しているため、衝突の問題に対処できます。マイクロセグメンテーションについては、この記事の後半で詳しく説明します。

 

ハブは、ネットワーク全体のスイッチとルーターを制御するネットワークデバイスです。ハブは「ダム」デバイスであり、入力ポートで受信した信号をすべての出力ポートにブロードキャストします。「ダム」デバイスの利点は、設定やメンテナンスがほとんど不要なことです。しかし、これはデータパケットの衝突を引き起こし、ネットワーク品質の全体的な低下につながります。ルーターとネットワークの他の部分の間にハブを設置すると、大きな問題に直面することになります。ハブはスイッチに似ていますが、内部の動作は異なります。イーサネットケーブルを使っ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にそのまま送信されます。

 

データスイッチとハブの違いは何でしょうか？ハブは第1層（物理層）デバイスと見なされますが、データスイッチは第2層（データリンク層）に分類されます。ハブとスイッチの主な違いはこの点です。OSI参照モデルのデータリンク層はMACアドレスを扱い、スイッチはポートで受信フレームを処理する際にMACアドレスを参照します。

 

さらに、データ スイッチはハブよりもはるかにスマートですが高価です。データ スイッチは入力ポートと出力ポート間の接続をアクティブに管理できるため、衝突の問題やハブを悩ませるその他の問題は発生しません。以下に示すように、スイッチ ネットワークには複数の衝突ドメインまたはセグメントがあります。コンピューター A とコンピューター B が同時にデータを送信すると、衝突が発生します。ただし、コンピューター A とコンピューター C または D の間では衝突は発生しません。比較すると、ハブ ネットワークの場合、衝突ドメインは 1 つだけです。つまり、1 台のコンピューターがデータを送信すると、ネットワーク内の他のコンピューターによってデータが中断されます。したがって、ハブに接続するデバイスの数が増えるほど、ネットワーク全体で衝突が多くなります。次の図は、衝突ドメインにおけるデータ スイッチとハブを示しています。

 

データスイッチとハブ、どちらをホームネットワークに選ぶべきでしょうか？ 問題のデバイスをここ数年以内に購入したのであれば、ハブである可能性はほぼゼロです。かつてはスイッチは高価でハブは安価でしたが、技術の進歩によりスイッチは非常に安価になり、もはやハブを製造する必要さえなくなりました。そのため、今日ではデータスイッチは、ホームネットワークにおけるハブに代わる高性能な選択肢となっています。fiber-martは、ギガビットイーサネットスイッチ、10GBイーサネットスイッチ、100GBイーサネットスイッチなど、高性能データスイッチのフルセットを提供しています。ご要望がございましたら、www.fiber-mart.comをご覧ください。