スイッチポート (スイッチポート) とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

スイッチポート (スイッチポート) の読み方

日本語表記

スイッチポート (スイッチポート)

英語表記

switch port (スイッチポート)

スイッチポート (スイッチポート) の意味や用語解説

スイッチポートは、ネットワークスイッチに備わる個々の物理的な接続口であり、イーサネットケーブルを介してコンピュータ、サーバー、プリンター、IP電話、無線LANアクセスポイントといった様々なネットワークデバイスを物理的に接続するためのインターフェースである。これらのポートは、接続されたデバイス間でデータフレームを効率的に転送し、ネットワーク内の通信経路を確立する出発点となる。単にケーブルを挿すための場所というだけでなく、ネットワークの安全性、効率性、機能性を高めるための多様な設定が施される、極めて重要な要素である。一般的にRJ-45コネクタの形状をしており、イーサネットの規格に準拠した通信を行う。 スイッチポートは、単なる物理的な接続点に留まらず、ネットワークの根幹を支える様々な機能と設定を持つ。 まず、基本的な機能として、データフレームの送受信がある。ポートは接続されたデバイスからのデータフレームを受け取り、宛先MACアドレスに基づいて適切なポートへ転送する。この転送を効率的に行うために、スイッチは各ポートに接続されたデバイスのMACアドレスを学習し、MACアドレステーブル（CAMテーブル）を作成する。これにより、不明な宛先へのフレームは全てのポートに転送されるが、学習済みのMACアドレス宛のフレームは特定のポートのみに転送されるため、ネットワーク全体の帯域利用効率が向上する。また、接続時にケーブルの種類や機器の能力に基づいて、通信速度（10Mbps、100Mbps、1Gbps、10Gbpsなど）やデュプレックスモード（半二重、全二重）を自動的に交渉（オートネゴシエーション）し、最適な通信設定を確立する。 次に、スイッチポートにはその役割に応じていくつかの種類が存在する。アクセスポートは、主にエンドデバイス（PC、サーバー、IP電話、無線LANアクセスポイントなど）を接続するために使用されるポートである。通常、一つのVLAN（Virtual Local Area Network）にのみ所属し、VLANタグが付与されていない「タグなしフレーム」を送受信する。つまり、このポートを通過するトラフィックは、すべて特定のVLANに属するものとして扱われる。トランクポートは、複数のVLANのトラフィックを伝送するために使用されるポートである。主にスイッチ同士の接続や、VLANを識別できるルータ、サーバーなどの接続に用いられる。トランクポートを通過するフレームには、どのVLANに属するかを示すVLANタグ（IEEE 802.1Qタグ）が付加される。これにより、複数のVLANのトラフィックを一本の物理リンクで効率的に転送できる。ミラーポート（SPANポートとも呼ばれる）は、特定のポートやVLANを通過するトラフィックのコピーを取得し、それを別の指定されたポートに転送するためのポートである。この機能は、ネットワーク監視ツールや侵入検知システム（IDS/IPS）などを接続して、ネットワークの状況を分析したり、セキュリティ上の脅威を検出したりするために利用される。 スイッチポートには、ネットワークの運用を最適化し、セキュリティを強化するための多様な設定が可能である。VLAN設定は最も基本的なものであり、ポートを特定のVLANに割り当てることで、論理的なネットワークの分割を実現する。これにより、異なるVLAN間の通信を隔離し、セキュリティを高めるとともに、ブロードキャストドメインを小さくすることでネットワークの効率性を向上させる。ポートセキュリティは、不正なデバイスの接続を防止するための機能である。特定のポートで学習できるMACアドレスの数を制限したり、特定のMACアドレスのみの接続を許可したりすることができる。不正なMACアドレスが検出された場合、ポートをシャットダウンしたり、トラフィックを制限したりといった対策を自動的に実行することが可能である。QoS（Quality of Service）設定は、特定の種類のトラフィック（例えば音声やビデオ）に優先順位を付け、帯域を確保することで、遅延やパケットロスを最小限に抑える機能である。ポートレベルで優先度付けや帯域制限を設定することで、重要なアプリケーションの通信品質を保証する。PoE（Power over Ethernet）機能を持つポートは、イーサネットケーブルを通じてデータ通信と同時に電力も供給できる。これにより、IP電話、無線LANアクセスポイント、ネットワークカメラなどのデバイスを設置する際に、別途電源工事や電源アダプタが不要となり、設置の自由度を高める。STP（Spanning Tree Protocol）は、ネットワーク内に発生する可能性のある物理的なループ構成を論理的に遮断し、冗長な経路を確保することで、ブロードキャストストームなどの問題を回避するためのプロトコルである。ポートはSTPによってブロックされたり、フォワーディングされたりといった状態遷移を管理される。ポートファストやBPDUガードなどのSTP関連機能も、ポート単位で設定可能である。リンクアグリゲーション（EtherChannelやLAGとも呼ばれる）は、複数の物理ポートを論理的に一本のリンクとして束ねる機能である。これにより、帯域幅を増加させるとともに、物理リンクの冗長性を提供し、ネットワークの可用性を高める。 このように、スイッチポートは単なる接続口ではなく、VLANによる論理的なネットワーク分割、ポートセキュリティによる不正アクセス防止、QoSによるトラフィック制御、PoEによる電源供給、STPによるループ回避、リンクアグリゲーションによる帯域拡張と冗長性確保など、多岐にわたる機能を担う。システムエンジニアにとって、これらのスイッチポートの機能と設定を理解することは、堅牢で効率的かつ安全なネットワークを設計、構築、運用するために不可欠な知識である。