スタッキング (スタッキング) とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

スタッキング (スタッキング) の読み方

日本語表記

スタッキング (スタッキング)

英語表記

stacking (スタッキング)

スタッキング (スタッキング) の意味や用語解説

スタッキングとは、複数のネットワーク機器、特にイーサネットスイッチを物理的または論理的に結合し、単一の論理ユニットとして機能させる技術である。この技術により、複数の物理的な機器をあたかも一台の大きな機器であるかのように管理・運用できるようになる。システムエンジニアを目指す初心者がネットワークを設計・運用する上で、スタッキングは管理の簡素化、ネットワーク性能の向上、そして高い可用性の実現に寄与する重要な概念となるため、その概要と詳細を理解することは非常に役立つだろう。 概要としては、スタッキングの主な目的は、複数台のスイッチが持つポートをあたかも一台のスイッチのポート群であるかのように見せかけ、その全体を単一の管理インタフェース（例えば単一のIPアドレス）で操作できるようにすることだ。これにより、ネットワーク管理者は個々のスイッチごとに設定や監視を行う手間を省き、全体の運用効率を大幅に向上させることができる。また、スタッキングされたスイッチ群は、相互に高速な専用リンクで接続されるため、スイッチ間でのデータ転送能力が向上し、特定のスイッチが故障した場合でも、残りのスイッチがその機能を継続できるような冗長性も提供される。 詳細について掘り下げていこう。スタッキングを実現するには、一般的に専用のスタッキングポートとスタッキングケーブルが使用される。これらのケーブルは、通常、通常のイーサネットケーブルよりも高い帯域幅を持ち、スタック内のスイッチ間通信に特化している。複数のスイッチは、このスタッキングケーブルを使ってデイジーチェーン状、あるいはリング状に接続されることが多い。リング状に接続することで、一箇所のケーブル断線が発生しても通信経路が確保されるため、より高い冗長性が得られる。 スタックを構成するスイッチ群の中からは、一台のスイッチが「スタックマスター」として選出される。このスタックマスターが、スタック全体の管理、設定、およびルーティング情報の保持といった主要な役割を担う。他のスイッチは「スタックメンバー」としてマスターの指示に従って動作する。もしスタックマスターが故障した場合、スタックメンバーの中から「セカンダリマスター」または「バックアップマスター」として事前に指定されたスイッチ、あるいは特定の選出アルゴリズムに基づいて選ばれたスイッチが、自動的に新しいスタックマスターに昇格し、サービスの中断を最小限に抑える仕組みが備わっている。これをフェイルオーバーと呼ぶ。 スタッキングのメリットは多岐にわたる。まず、管理の簡素化が挙げられる。物理的に複数台のスイッチが存在しても、論理的には一台のスイッチとして扱われるため、IPアドレスの割り当て、VLANの設定、セキュリティポリシーの適用などが一元的に行える。これにより、設定ミスを減らし、管理者の負担を軽減できる。 次に、帯域幅の拡張だ。スタッキングケーブル自体が高いスループットを提供するため、スタック内のスイッチ間通信が高速に行える。さらに、スタック内の複数のスイッチにまたがる形でポートチャネル（リンクアグリゲーション）を設定することも可能になる。例えば、二台の異なるスタックメンバーに接続された物理ポートを論理的に束ねて、サーバーや他のネットワーク機器への高速な接続を提供できる。これにより、単一のスイッチでは実現できない大容量のトラフィック処理能力を持つことができる。 また、冗長性の向上も重要なメリットである。前述のスタックマスターのフェイルオーバー機能に加え、電源や冷却ファンといった物理コンポーネントの冗長性も期待できる。たとえ一台のスイッチのハードウェアに問題が発生しても、スタック全体としては稼働を続けられるため、ネットワークのダウンタイムを大幅に短縮できる。 拡張性もスタッキングの大きな魅力だ。将来的にネットワークポートの追加が必要になった場合、既存のスタックに新しい互換性のあるスイッチを追加するだけで、全体のポート数を容易に増やすことができる。これにより、ネットワーク設計の柔軟性が高まり、初期投資を抑えつつ、将来の成長に対応しやすくなる。 しかし、スタッキングには考慮すべき点も存在する。最も一般的なのは「ベンダーロックイン」である。スタッキング技術は、スイッチベンダーごとに独自の仕様を持つことが多く、異なるベンダーのスイッチ間でスタッキングを組むことは、ほぼ不可能である。そのため、一度特定のベンダーのスタッキング対応スイッチを導入すると、以降もそのベンダーの製品を使用し続ける必要が出てくる場合が多い。 また、物理的な制約も無視できない。スタッキングケーブルの長さには限界があるため、物理的に大きく離れた場所にあるスイッチ同士をスタッキングすることは難しい。通常、同じラック内や、非常に近い距離にある機器同士でスタッキングが構成される。 さらに、論理的には単一のユニットとして扱われるため、スタックマスターのOSやファームウェアに深刻なバグがあった場合、スタック全体に影響が及ぶ可能性がある。ファームウェアのアップグレードなども、スタック全体に対して実施されるため、事前の検証や慎重な計画が必要となる。 スタッキングは、中小規模の企業ネットワーク、部門ネットワーク、あるいは配線クローゼットなど、ある程度のポート密度と管理の容易さ、そして高い可用性が求められる環境で広く利用されている。これらの環境において、スタッキングはコスト効率の良い形で高性能と信頼性を両立させる強力な選択肢となる。 総じて、スタッキングは、複数のネットワークスイッチを一つのまとまったリソースとして活用し、管理性、性能、信頼性の面で大きなメリットをもたらす技術である。その仕組みと利点、そして考慮すべき点を理解することは、システムエンジニアを目指す上でネットワーク設計や運用能力を高める上で不可欠な知識となるだろう。