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スイッチングハブとは何か、その仕組みとルーター、スイッチングhubの違い。 | インターネット、IoT関連のお悩み解決

スイッチングハブとは何か、その仕組みとルーター、スイッチングhubの違い。

スイッチングハブ

スイッチングハブ。

自宅にインターネット環境がある場合、または学校の教室などでインターネットを使用していると部屋の隅や机の上、足元などにLANケーブルが接続された状態でピカピカランプが光っているのを見かけたかたもいらっしゃることでしょう。

しかしながらこのスイッチングhub。

なんで必要なのだろうか?

どういう役割をしているの?

という疑問をいただくことがありましたので以下に回答を記載いたします。

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スイッチングハブとは何か

スイッチングハブとは

スイッチングhubとはスイッチングをするものです。

ではスイッチングとは何か。

インターネットで辞書サイトなどを調べてみるとものすごくお堅い言葉で記載しているのでわかるようなわからないような、という状態になりますよね。

すんなり理解できない、というか(汗

スイッチングを一言でいうならば・・・そうですね。

「LANケーブルで通信する時に、部屋の中のような比較的近い距離で次の宛先を決めて通信を取り次ぐ機械」

といえばいいのかな。

例えば以下のような環境。

インターネット — モデム — ルータ — スイッチングハブ — PC

PCからインターネットに通信するときに、まずはPCからスイッチングハブに信号が送られ、スイッチングハブは通信信号を適切にルータに取り次ぐ。

そのような役割を持っているのがスイッチングHUBです。

上記の例では当たり前のように見えますが、例えばスイッチングハブに複数の機器が接続されている場合、正しい宛先を特定する処理は必須ですね。

そういう意味では「パソコン通信における、部屋の中の交通整理のための信号機」のような役割をしているとも言えます。

スイッチングハブが無くてもいいんじゃない?

はい、無くてもいいかもしれません。

ルータがHUBポートを持っている場合、または1台のパソコンしか接続しないのであればスイッチングhubを省略して下記のような環境が成り立ちます。

インターネット — モデム — ルータ — PC

しかしながら

・複数台のPCを接続したい
・PC~ルータがLANケーブル長で100m以上離れている
・ルータのLAN側ポートが直接PCと接続できる設定になっていない

のような場合はスイッチングハブが必要になりますね。

スイッチングハブの仕組みって

上記で説明したように、スイッチングハブは中継機器の一種です。

中継ポイントとして電気信号を増幅する=【ブリッジ】としての役割を担います。

スイッチングhubは、例えばパソコンから受信した通信データ=【パケット、正確にはフレーム】を、あて先MACアドレスが存在するLANポートだけに転送します。

送り先の機器にしかデータを送信しないため、ネットワーク全体の負荷が軽減し、セキュリティが向上するというメリットがあります。

最近では珍しくなりましたがスイッチング機能の無い単純なハブ=【リピータハブ】は受信した信号をそのまますべての機器に向けて送信します。

一方スイッチングハブはデータとして内部のメモリなどにいったん蓄えた後、あて先などを解析して必要な機器にだけ送信します。

この判断はMACアドレスなどデータリンク層の情報に基づいて行われることから、「レイヤ2スイッチ」「インテリジェンスhub」とも呼ばれます。

対してスイッチング機能の無いリピータハブはバカハブなどと俗称されています。

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ルーターとスイッチングhubの違い

スイッチングhubの説明は先述したとおりですが、ルーターはどのような役割を果たしているのでしょうか。

その違いは簡単に言ってしまうと

「ルーターも通信の中継器だけどルーターは部屋の外のような比較的遠い機械と通信を中継している」

というイメージです。

スイッチングhubは部屋の中のような比較的近距離で、ルーターは部屋の外、場合によってはかなり遠方の機械が宛先になっていることも珍しくありません。

例えばインターネットに接続するためのIDとパスワードをルーターに設定した場合、ルーターとしてインターネットに接続するための次の宛先の機器はプロバイダが提供しているデータセンターの中にある可能性が高いです。

インターネットに繋がるための通信経路はおおまかに表記すると下記のようになります。

インターネット — プロバイダのネットワーク — 地域IPネットワーク — モデム — ルーター — スイッチングhub — PC

ルーターとしては次の通信先として「地域IPネットワーク」でID、パスワードを認証している機器に通信宛先として認識している場合が多いですね。

そしてインターネット環境にもスイッチングhubやルーターのような機器は無数にあり、複雑な通信を処理して今日も日本のインターネット通信を支えているのでございます。

スイッチングハブとは何か~結論~

夜の自宅部屋

スイッチングhubは「LANケーブルで通信する時に、部屋の中のような比較的近い距離で次の宛先を決めて通信を取り次ぐ機械」となります。

無くてもいいのですが、プリンタやゲーム機器、その他IT機器を複数LANケーブルで接続する、かつルータのLAN側ポートがスイッチングHUBポートでなかった場合は必須ですね。

また無線の場合は無線LANアクセスポイントに電波で接続することになるのですがそれはまた別のお話。

本記事がスイッチングに疑問をもつ方のご参考になれば倖いです。

最後まで読んでいただきありがとうございました。

よろしければ別記事もご参照ください。

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