ネットワークスイッチの機能を理解する方法

自宅のネットワークを拡張したり、設定を調整したりしようとして、多くの人が壁にぶつかることがあると思います。特にたくさんのガジェットを使っている場合や、小さなオフィスを構えている場合、ルーターの容量を超えるイーサネットポートが必要になることがあります。そこでスイッチの出番です。スイッチは、手間をかけずにポートを追加してくれる仲介役です。しかし、スイッチを差し込むだけでは十分ではないこともあります。スイッチの仕組みを詳しく調べることで、特にネットワークトラフィックが不安定になったり、速度が予期せず低下したりしたときに、イライラを大幅に軽減できます。

スイッチをネットワークでスムーズに動作させる方法

自宅や小規模オフィスにおけるスイッチの役割を理解する

スイッチはOSI参照モデルのレイヤー2で動作し、IPアドレスではなくMACアドレスに基づいてトラフィックをルーティングします。これは、ローカルデバイス間のデータ転送効率を向上させるという利点があります。データをあらゆる場所に送りつけるハブとは異なり、スイッチはデータをターゲットデバイスのポートへ直接転送します。 新しいスイッチをセットアップすると、少し奇妙に感じるかもしれませんが、スイッチはネットワークトラフィック（特にARPリクエスト）をリッスンし、どのMACアドレスがどのポートにあるかを学習することで、内部テーブル（MACアドレステーブルと呼ばれることもあります）を構築します。これにより、スイッチは各パケットをどこに送信すればよいかを把握し、すべての処理を高速化し、混雑を軽減します。

スイッチの管理と設定を確認する

非管理型のプラグアンドプレイスイッチでない限り、ほとんどの管理型スイッチにはWeb GUIまたはCLIオプションがあります。通常、http://192.168.1.1またはデフォルトゲートウェイ経由でアクセスします。エンタープライズ向け製品では、シリアルコンソールやSSHも搭載されている場合があります。 アクセスしたら、「スパニングツリープロトコル」（STP）や「ラピッドスパニングツリー」（RSTP）などのオプションを探してください。これらは非常に重要です。これらのオプションがないと、スイッチがループ（2本のケーブルが交差するなど）を作成し、ブロードキャストストームを引き起こしてネットワークを圧迫する可能性があるためです。

ブロードキャストストームを回避し、トラフィックの流れを維持する方法

ネットワークデバイスがフリーズしたり速度が低下したりする場合、特にハードウェアの追加や配置変更後に発生する場合は、ブロードキャストストームが原因である可能性があります。これは通常、システムが処理方法を把握できないネットワークループ（2台以上のスイッチが環状に接続されている状態など）が原因です。 スイッチでRSTPが有効になっていることを確認してください。このプロトコルはループを検出し、冗長パスを必要なときまで無効にすることで、トラフィックが永遠に飛び回らないようにします。通常、スイッチの管理インターフェースの「スパニングツリー」などの設定でRSTPを切り替えることができます。

トラブルシューティングに役立つコマンドやパス

マネージドスイッチでは、show spanning-treeループが検出されているかどうか、またはポートがブロックされているかどうかなどを確認するコマンドを実行できます。CLIをお使いの場合は、ループ防止のため にポートが無効化されているかどうかがログに記録されていることがよくあります。家庭用スイッチの場合は、Web UIでファームウェアをリセットまたはアップデートするオプションを確認してください。ファームウェアのバグによって、トラフィックフローやポート認識に奇妙な問題が発生する場合があります。可能であればファームウェアを最新の状態に保ってください。Cisco、TP-Link、Netgearなどのメーカーは、こうした不具合に対する修正プログラムを頻繁にリリースしています。著作権については承知しています。

もう一つの実証済みの裏技は、何かがうまく動作せず、問題があると思われる場合は、問題のあるスイッチのケーブルを抜いたり、特定のポートを一時的に無効にして、ネットワークが安定するかどうかを確認してみてください。ケーブルが破損していたり​​、ポートの接続状態が悪かったりするだけで、ブロードキャストストームや速度低下が発生することがあります。

まとめ

• スイッチは、イーサネットポートを追加し、デバイスごとにトラフィックを分離するのに役立ちます。
• 高度な設定のためにWeb GUIまたはCLIにアクセスする方法を学ぶ
• 複雑な設定でブロードキャストストームを防ぐためにRSTPを有効にする
• show spanning-treeループのトラブルシューティングには次のようなコマンドを使用します
• 奇妙な問題が発生した場合は、ケーブルとポートを確認してください。ハードウェアがソフトウェアよりも問題を引き起こす場合があります。

まとめ

スイッチ全般について、最初は少し戸惑うかもしれません。特に、すべてのスイッチが同じではないからです。マネージドスイッチは制御範囲が広く、デバイス数が多い場合やネットワークトポロジが複雑な場合は試してみる価値があります。 ただし、ループには注意し、RSTPなどのプロトコルを有効にしてください。これらは縁の下の力持ちです。ファームウェアのアップデートやケーブルの交換だけで、奇妙な動作が修正されることもあります。ブロードキャストストームを修正してネットワークの信頼性を高めるのは必ずしも簡単ではありませんが、これらの基本を掘り下げることで、ほとんどの問題を解決できることがよくあります。この記事が、誰かのネットワークがスムーズに動作するようになることを願っています。