レイヤ3スイッチ・とは？初心者向け解説と使い方共起語・同意語・対義語も併せて解説！

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岡田康介

名前：岡田康介（おかだこうすけ）ニックネーム：コウ、または「こうちゃん」年齢：28歳性別：男性職業：ブロガー（SEOやライフスタイル系を中心に活動）居住地：東京都（都心のワンルームマンション）出身地：千葉県船橋市身長：175cm 血液型：O型誕生日：1997年4月3日趣味：カフェ巡り、写真撮影、ランニング、読書（自己啓発やエッセイ）、映画鑑賞、ガジェット収集性格：ポジティブでフランク、人見知りはしないタイプ。好奇心旺盛で新しいものにすぐ飛びつく性格。計画性がある一方で、思いついたらすぐ行動するフットワークの軽さもある。 1日（平日）のタイムスケジュール 7:00 起床：軽くストレッチして朝のニュースをチェック。ブラックコーヒーで目を覚ます。 7:30 朝ラン：近所の公園を30分ほどランニング。頭をリセットして新しいアイデアを考える時間。 8:30 朝食＆SNSチェック：トーストやヨーグルトを食べながら、TwitterやInstagramでトレンドを確認。 9:30 ブログ執筆スタート：カフェに移動してノートPCで記事を書いたり、リサーチを進める。 12:30 昼食：お気に入りのカフェや定食屋でランチ。食事をしながら読書やネタ探し。 14:00 取材・撮影・リサーチ：街歩きをしながら写真を撮ったり、新しいお店を開拓してネタにする。 16:00 執筆＆編集作業：帰宅して集中モードで記事を仕上げ、SEOチェックやアイキャッチ作成も行う。 19:00 夕食：自炊か外食。たまに友人と飲みに行って情報交換。 21:00 ブログのアクセス解析・改善点チェック：Googleアナリティクスやサーチコンソールを見て数字を分析。 22:00 映画鑑賞や趣味の時間：Amazonプライムで映画やドラマを楽しむ。 24:00 就寝：明日のアイデアをメモしてから眠りにつく。

レイヤ3スイッチ・とは？初心者向け解説

はじめに、レイヤ3スイッチはレイヤ3の機能を持つネットワーク機器です。ルーティング機能を備え、同じLAN内だけでなく、複数のネットワークをつなぐ役割も果たします。

レイヤ2スイッチが主に MACアドレスを使ってフレームを転送するのに対し、レイヤ3スイッチは IPアドレスとルーティングテーブルを使って経路を決めます。これにより VLAN間の通信を1台で処理でき、ネットワークの設計がシンプルになります。

レイヤ2スイッチとレイヤ3スイッチの違い

レイヤ2スイッチは主に MACアドレスを使って転送します。対してレイヤ3スイッチは、 IPアドレスとルーティングテーブルを使って転送します。結果として、VLAN間の通信も同時に処理でき、別の機器に経路を任せずにネットワークを構築できます。

どういう場面で使われるのか

小規模オフィスやキャンパス内のネットワーク、データセンターの末端部など、複数のVLANを使って分離したいが、同時にネットワークを動かしたい場合に適しています。

仕組みと設定の基本

レイヤ3スイッチはまずVLANを定義します。仮想的なLANを複数作ることで、異なる部署や用途を分けます。次に、各VLANの端末を適切なポートに割り当て、IPアドレスの割り当てとデフォルトゲートの設定を行います。さらに「ルーティング機能を有効にする」ことで、VLAN間の通信経路を作成します。静的ルーティング（手動で経路を決める方法）や、OSPFやRIPなどの動的ルーティングプロトコルを使って経路を自動更新することができます。

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レイヤ3スイッチを選ぶときのポイント

処理能力（スループット）、ポート数とポートタイプ、静的/動的ルーティングの対応、QoS機能、信頼性とサポートなどを確認します。小規模なオフィスならシンプルな機能でよく、規模が大きくなると冗長化やセキュリティ機能も重要です。

まとめ

レイヤ3スイッチは、レイヤ2の転送機能とレイヤ3のルーティング機能を両立させた機器です。VLAN間の通信を1台で処理でき、ネットワークの設計をシンプルにします。初心者はまずVLANとIPアドレス、ルーティングの概念を理解し、次に自分の環境に合うモデルを選ぶとよいでしょう。

補足として、実際の設定は機器のメーカーやモデルごとに細かな手順が異なります。最初は静的ルーティングを試して、ネットワークの挙動を確認してから動的ルーティングへ移行すると安全です。家庭用のネットワークでは、レイヤ3機能が過剰になる場合もあるため、用途に応じて適切な機器を選ぶことが大切です。

レイヤ3スイッチの同意語

レイヤ3スイッチ: OSI参照モデルの第3層（ネットワーク層）でルーティング機能を備え、VLAN間の通信をスイッチ上で実現する機器。静的/動的ルーティング、ACL、QoSなどの機能を組み合わせて、レイヤ2だけでなくレイヤ3の機能も提供します。
L3スイッチ: Layer 3 Switchの略称。レイヤ3スイッチと同義で、VLAN間のルーティングを機能として持つスイッチのこと。
Layer 3 Switch: 英語表記。日本語でいうレイヤ3スイッチと同義。VLAN間のルーティングを内蔵し、ネットワークの階層をまたいだ通信を処理します。
レイヤー3スイッチ: 日本語の別表現。レイヤ3スイッチと同義で、Layer 3のルーティング機能を搭載したスイッチを指します。
レイヤ3機能付きスイッチ: レイヤ3のルーティング機能を搭載したスイッチのこと。VLAN間ルーティングや動的ルーティングをサポートします。
ルーティング機能付きスイッチ: 主にルーティング機能を持つスイッチの表現。VLAN間のルーティングを実施するための機能を備えています。
ルータ機能付きスイッチ: ルーティング機能を内蔵したスイッチを指す表現。レイヤ3スイッチとほぼ同義で使われることがあります。
マルチレイヤースイッチ: Multilayer Switch（多層スイッチ）の英語表記。レイヤ2の機能に加えレイヤ3のルーティング機能を備えた機器を指します。
多層スイッチ: Multilayer Switchの直訳表現。レイヤ2とレイヤ3の機能を統合したスイッチを意味します。
層3スイッチ: 日本語での表現の一つ。OSIの第3層でルーティングを行う機能を持つスイッチを指します。

レイヤ3スイッチの対義語・反対語

レイヤ2スイッチ: レイヤ2スイッチは、L2の転送のみを行い、VLAN間のIPルーティングは実施しません。MACアドレスを用いた学習とフレーム転送が主な機能で、ネットワーク間を横断する経路決定は行いません。
ブリッジ: ブリッジは同じレイヤ2内で複数のセグメントを橋渡しします。ルーティングはせず、L3スイッチのようなネットワーク間の経路決定は行いません。
ハブ: ハブは物理層の中継機器で、信号をそのまま中継するだけなので、知的な転送判断やルーティング機能はありません。現代のネットワークではほとんど使われません。
ルータ: ルータはネットワーク間のIP経路決定を行う機器です。L3スイッチに比べ、専用のルーティング機能を中心に動作し、セグメント間の接続を作ります。
L4～L7スイッチ（アプリケーション層スイッチ）: L4～L7スイッチは、伝送の次の層（トランスポート～アプリケーション層）での処理を重視します。経路決定の主機能はなく、L3スイッチとは目的が異なります。
L1デバイス（物理層機器）: L1デバイスは物理層だけで動作し、信号の中継・伝送を行うのみ。知能的な転送判断やルーティングはなく、レイヤ3スイッチとは別物です。
ファイアウォール: ファイアウォールはトラフィックを許可・拒否するセキュリティ機能を重点的に持つ機器で、ルーティング機能を補助的に使う場合もあり、L3スイッチの機能とは異なる目的を持ちます。

レイヤ3スイッチの共起語

ルーティング: 異なるネットワーク間の経路を決定して転送する仕組み。レイヤ3スイッチは層3でこの機能を実行します。
静的ルーティング: 管理者が手動で宛先と次のホップを設定する経路。
動的ルーティング: ルーティングプロトコルが経路を自動的に学習・更新する仕組み。
ルーティングテーブル: 宛先ネットワークと次のホップの対応を保存する表。
OSPF: Open Shortest Path First。エリアとリンク状態情報を使う動的ルーティングプロトコル。
RIP: Routing Information Protocol。距離ベースの簡易な動的ルーティングプロトコル。
EIGRP: Enhanced Interior Gateway Routing Protocol。高速な収束と信頼性を特徴とするCiscoの動的ルーティング。
BGP: Border Gateway Protocol。自治体間や大規模インターネット間の経路情報交換に使われる。
VLAN間ルーティング: VLAN間の通信を可能にする機能。
VLAN: 仮想LAN。物理的な接続は同じでも仮想的に分割してブロードキャストを管理。
SVI: Switch Virtual Interface。VLANごとに作成する仮想インターフェースでルーティングの出入り口となる。
VLANインターフェース: VLANごとに割り当てられる仮想インターフェース。
ACL: アクセスリスト。トラフィックの許可・拒否を制御するルール。
QoS: Quality of Service。帯域や遅延を管理して重要なトラフィックを優先する。
デフォルトルート: 未知の宛先向けの経路。0.0.0.0/0 などが使われます。
NAT: ネットワークアドレス変換。内部のアドレスを外部向けのアドレスに変換します。
ECMP: Equal-Cost Multi-Path。コストが同じ経路を複数使って負荷分散します。
STP: Spanning Tree Protocol。ネットワーク内のループを防ぐため冗長リンクを管理します。
IGMP Snooping: マルチキャストの受信者を学習して適切に配布する機能。
マルチキャスト: 同じデータを複数の受信機に同時送信する通信方式。
SSH: Secure Shell。リモート管理の安全な通信手段。
CLI: Command Line Interface。機器を設定するコマンドベースの操作画面。
SNMP: Simple Network Management Protocol。機器の監視・管理を行う仕組み。
ファームウェア/OS: 機器を動かすソフトウェア。例: Cisco IOS、NX-OS、JunOS など。
インターフェース: 物理ポートや仮想ポートの総称。

レイヤ3スイッチの関連用語

レイヤ3スイッチ: レイヤ3機能を備えたスイッチ。L2のMAC学習と転送に加え、IPルーティング機能をハードウェアで実行する機器です。
VLAN: 仮想LAN。1つの物理ネットワークを複数の論理セグメントに分割する技術。
SVI: Switched Virtual Interfaceの略。VLANに対応する仮想的なL3インターフェイス。
Inter-VLANルーティング: 同一装置内の複数VLAN間でIPルーティングを行うこと。
宛先IPアドレス: パケットが到達すべき最終的なIPアドレス。
ルーティング: ネットワーク間の経路を決定して転送する仕組み。
ルーティングテーブル: 到達先ネットワークへの経路情報を保存する表。エントリには宛先ネットワーク、次ホップ、出力インターフェースなどが含まれる。
静的ルーティング: 管理者が手動で経路を設定するルーティング。
動的ルーティング: ルーティングプロトコルにより経路を自動的に学習・更新する仕組み。
ルーティングプロトコル: OSPF、RIP、EIGRP、BGPなど、ルーティング情報を交換するプロトコルの総称。
IGP: Internal Gateway Protocol。同一自治体内の経路を学習する内部IGPの総称（例：OSPF、RIP、EIGRP）。
OSPF: Open Shortest Path First。リンク状態型の内部IGP。
RIP: Routing Information Protocol。距離ベクトル型のIGP。
EIGRP: Enhanced Interior Gateway Routing Protocol。Cisco系の内部IGP。
BGP: Border Gateway Protocol。AS間の経路選択を行う外部ゲートウェイプロトコル。
VRF: 仮想ルーティングとフォワーディング。1つのデバイス上で複数の独立したルーティングテーブルを運用する機能。
VRF-lite: 中小規模機器でVRF機能を実現する実装形態。
ACL: Access Control List。インターフェイスを通過するトラフィックの許可・拒否を定義する機能。
SVI上のACL/インターフェースACL: SVIや物理インターフェースに適用するACL。
DHCPリレー: DHCPサーバへクライアント情報を中継する機能。
NAT: Network Address Translation。内部ネットワークのIPを外部へ変換する機能。
PAT: Port Address Translation。1つのグローバルIPで複数内部IPを識別して翻訳する形式。
冗長化: 障害発生時にも通信を継続できるよう、冗長性を持たせる設計思想。
HSRP: Hot Standby Router Protocol。デフォルトゲートウェイの冗長化を実現するプロトコル。
VRRP: Virtual Router Redundancy Protocol。デフォルトゲートウェイの冗長化を実現する別規格。
GLBP: Gateway Load Balancing Protocol。複数ゲートウェイ間でロードバランスを取る機能。
QoS: Quality of Service。トラフィックの優先度・帯域割り当てを制御する機能。
802.1Q: VLANタグを用いて複数VLANを同じ物理リンク上で伝送するための規格。
トランクポート: 802.1Qトランクをサポートするポート設定。
MACアドレステーブル(CAMテーブル): 学習したMACアドレスと出力ポートの対応表。L2スイッチの基本機能。
ARPテーブル: IPアドレスとMACアドレスの対応情報を保持するテーブル。
マルチキャストルーティング: マルチキャストトラフィックを受信者へ適切に配送する経路制御。
IGMP Snooping: スイッチがIGMPメッセージを監視して、マルチキャストのフォワーディングを最適化する機能。
PIM: Protocol Independent Multicast。マルチキャストルーティングを実現するプロトコルの総称。
VXLAN: Virtual Extensible LAN。オーバーレイネットワークを構築する技術で、レイヤ3スイッチがVXLANルーティングをサポートすることもある。
デフォルトルート: 特定の宛先が不明な場合に通る経路を示す0.0.0.0/0のルート。
最長一致: ルーティングで最も長いプレフィックス長を優先して宛先を決定する原則。