アバンタイトル
IT分野は範囲がとても広いです。そのため、過去問を解いていると１ページに何個も理解できない単語が出てきます。それを一気に理解しようとするのはとても骨が折れるし、やる気も続きません。
しかし、そんな時は１周まわって１つのことに徹底集中してみるのはどうでしょうか？覚えなきゃいけないことが沢山あると、終わりが見えずモチベーションが続きません。
でも、「今日はこの１つをマスターしよう！」と１つにフォーカスすればゴールが見えて、集中力も続くようになります。また、一点集中型なので理解力も深まり応用も効くようになります。
ということで、当サイトでは１点集中をコンセプトに解説を展開しています。勉強法が定まっていなかったり悩んでいる方は是非、続きをご覧になってみてはいかかでしょうか？
はじめに
今回も中二病心を刺激するワードを取り扱います。それがスイッチのスイッチスタッキングです。
今回学ぶこのフレーズに対しては、「難しそー」とか「役に立つの？」といった思考は一旦おいといて「ただかっこいいから知りたい！」というシンプルな思考でStudyしていってほしいです。
そのためにこの記事では、初心者にも超分かりやすく解説していきます。ただの試験対策、ただの退屈な勉強、という感覚ではなく、「人前でこのフレーズを連呼してる自分を想像したら胸がわくわくする」みたいな、そういう軽い気持ちを主としてStudyしていきましょう（笑）！
また、この記事はIT経験者でなくても、だれでも読み進められる構成になっているので、最後まで楽に進めます。そして、読み終わった頃には、「あれ？知らぬ間に理解が深まっているぞ」ということに気づくでしょう。それでは、一緒に学んでいきましょう！そして、「勉強しなきゃ！」という義務感ではなく「かっこいいから知りたい！」という単純な理由で楽しみながらStudyしていきましょう！
【ここで扱う疑問】
などの、スイッチスタッキングに関わる様々な疑問を解消していきます。
まずはスイッチスタッキングの大枠を教えて！
スイッチスタッキングは、複数のスイッチを一つの大きなスイッチのように動作させる技術です。
基本構成
- スタックメンバー：複数のスイッチをスタックメンバーとして接続します。
- マスタースイッチ：スタック全体を管理するマスターとなるスイッチです。
- スタッキングケーブル：スイッチ同士を接続するためのケーブルです。
どーやって１つにまとめるの？
スイッチスタッキングを実現するには、
1.スタッキング対応スイッチと専用のスタッキングケーブルを準備
2.1で準備したものを物理的に接続する
3.ソフトウェア設定を行う
もっと詳細バージョン↓
1. スタッキング対応スイッチの準備
まず、スタッキングに対応しているスイッチを用意します。すべてのスイッチがスタッキング機能を持っているわけではないので、対応モデルを確認します。
2. スタッキングケーブルの準備
スタッキングケーブルを用意します。これらのケーブルを使用して、スイッチ同士を物理的に接続します。ケーブルの種類や長さは、スイッチのモデルによって異なります。
3. スイッチの接続
スイッチをスタッキングケーブルで接続します。通常、以下のような接続方法があります。
- リングトポロジ：スイッチをループ状に接続し、冗長性を確保します。
- デイジーチェーントポロジ：スイッチを直列に接続しますが、冗長性はありません。
4. スイッチの電源をオンにする
すべてのスイッチの電源を入れます。スタッキングケーブルが正しく接続されている場合、スイッチは自動的にスタックとして認識されます。
5. マスタースイッチの設定
スタックの中で1つのスイッチがマスタースイッチとして機能します。マスタースイッチは、スタック全体の設定や管理を行います。多くのスイッチでは、自動的にマスターが選出されますが、手動で設定することもできます。
- 自動マスター選出：スイッチが自動的にマスターを選びます。
- 手動マスター設定：CLI（Command Line Interface）を使用してマスターを手動で設定します。
6. スタック全体の設定
スタックが正しく構成されたら、スタック全体の設定を行います。CLIやGUIを使用して、IPアドレスの設定、VLANの設定、ポート設定などを行います。
スイッチスタッキングのメリットは？
- 拡張性の向上
- スイッチスタッキングを使用すると、複数のスイッチを一つの論理スイッチとして扱うことができ、物理的なポート数を大幅に増やすことができます。これにより、ネットワークの成長や変更に柔軟に対応できます。
- 管理の簡素化
- スタッキングされたスイッチは、一つのIPアドレスと管理コンソールを共有するため、複数のスイッチを一元的に管理することができます。これにより、ネットワーク管理の複雑さが減少し、管理作業が効率化されます。
- 冗長性と可用性の向上
- スタッキングされたスイッチは冗長リンクを持つことができ、スタック内のスイッチやリンクに障害が発生しても、他のスイッチがデータ転送を引き継ぐため、ネットワークの可用性が向上します。
- パフォーマンスの向上
- スタッキングによって複数のスイッチが連携して動作するため、データ転送のボトルネックが減少し、ネットワーク全体のパフォーマンスが向上します。また、スタック間で負荷分散が行われるため、トラフィックの効率的な処理が可能になります。
- 単一ポイントの管理
- スタッキングされたスイッチは一つの論理ユニットとして動作するため、ファームウェアのアップデートや設定変更が一度に全てのスイッチに適用されます。これにより、管理作業が簡素化され、管理コストが削減されます。
- スケーラブルなネットワーク設計
- スタッキングを使用することで、ネットワークの設計が柔軟になり、必要に応じてスイッチを追加してネットワークを拡張できます。これにより、初期投資を抑えつつ、将来的な拡張に備えることができます。
スイッチスタッキングのデメリットは？
- 単一障害点のリスク
- スタッキングでは、スタック全体を管理するマスタースイッチが存在します。このマスタースイッチが故障すると、スタック全体に影響を及ぼす可能性があります。対策として、冗長構成や自動マスター再選出機能を活用することが必要です。
- コストの増加
- スイッチスタッキングを実現するためには、スタック対応スイッチや専用のスタッキングケーブルが必要です。これにより、初期導入コストが増加します。また、冗長性を確保するための追加機器やケーブルもコスト要因となります。
- 設定と管理の複雑さ
- スタッキングの設定や管理には、通常のスイッチよりも高度な知識が必要です。特に、大規模なスタック環境では設定やトラブルシューティングが複雑になることがあります。
- スタック内の互換性問題
- スタッキングするスイッチ間での互換性が必要です。異なるモデルやメーカーのスイッチを混在させることができない場合が多く、統一された環境が求められます。
- リカバリ時間の問題
- マスタースイッチが故障し、新しいマスターが選出される際に、一定のリカバリ時間が発生することがあります。この間、ネットワークに一時的な停止やパフォーマンス低下が発生する可能性があります。
- スタックサイズの制限
- 多くのスイッチでは、スタックできるスイッチの数に上限があります。このため、非常に大規模なネットワーク環境ではスタックのサイズ制限がボトルネックとなることがあります。
- 熱と電力の問題
- スタックされたスイッチは、一般に高い電力消費と発熱が発生する傾向があります。これにより、冷却や電力供給のインフラストラクチャに対する要求が高まります。
まとめ
スイッチスタッキングとは、複数のスイッチを論理的に一つのスイッチとして扱えるようにする技術です。これを実現するためには、スタッキング対応のスイッチと専用のスタッキングケーブルを準備し、それらを物理的に接続した後、ソフトウェア設定を行います。
メリットとして、負荷分散、冗長性の向上、ネットワークの拡張性があります。一方、デメリットとして、マスタースイッチの単一障害点のリスクや、異なるベンダーのスイッチを混在させることの難しさがあります。
これらのメリットとデメリットを考慮し、スイッチスタッキングが自分のネットワークに適しているかを判断することが大切です。
おまけ：用語解説
スイッチってなに？
スイッチとは、主にデータリンク層で動作し、MACアドレスを基にデバイス間の通信を中継する装置です。スイッチは接続されたデバイスのMACアドレスを学習し、フレームの宛先MACアドレスに基づいてデータを適切なポートに転送します。これにより、同じネットワーク内で効率的なデータ転送が可能になります。
先ほどの説明で、スイッチはデータリンク層(レイヤ２)で用いられると言いました。しかし、中にはレイヤ３スイッチというものがあります。
レイヤ3スイッチとはMACアドレスとIPアドレスの両方を使用し、デバイス間の中継とルーティングを行う装置です。
これのせいで、スイッチという概念がややこしくなりますが、基本的にはスイッチとはデータリンク層で動作する通信の中継役と考えてもらって大丈夫です！
おわりに
本日はここまでです。今日はスイッチスタッキングをStudy＆マスターしてきました！ただカッコいいからという理由だけの方が、意外と集中して向き合うことができたのではないでしょうか？
そうなんです！「勉強しなきゃ！知識つけなきゃ！」のように勉強を義務にしてしまうと長く続きません。だからこそ、私たちは楽しんで知識を身に着けていきましょう！そんなことをやってるうちに気づいたらスペシャリストになっているかもしれませんよ！
これからも、今日みたいに「the勉強するぞ！」という意気込みではなく、ヌルっと気づいたら知識が増えてた！みたいな軽い感覚でStudyを一緒にしていきましょう！
本日はここで、終わります。ありがとうございました。またお会いしましょう！では、さらばじゃ！
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