ネットワークの世界には、データを運ぶための「ハブ」と「スイッチ」という機器がありますが、実はこの二つ、見た目は似ていても働きは全く違います。「ハブ と スイッチ の 違い」を理解することは、快適なネットワーク環境を構築する上でとても重要なんですよ。今回は、この二つの違いを分かりやすく解説していきます。
ハブとスイッチ、賢いのはどっち？
まず、ハブは、ネットワークに繋がった機器からのデータを受け取ると、それを繋がっている全ての機器にそのまま送りつけてしまいます。例えるなら、クラス全員に同じ手紙を配るようなものです。誰宛ての手紙かに関わらず、全員に届いてしまうので、無駄な通信が多く発生し、ネットワークが遅くなる原因にもなります。 この「無差別な情報配信」こそが、ハブの最大の特徴であり、弱点でもあります。
一方、スイッチは、もっと賢いんです。データを受け取ると、そのデータが「誰宛て」なのかを判断し、指定された機器だけにデータを送ります。これは、クラスで友達にだけこっそり手紙を渡すようなイメージですね。無駄な通信が減るため、ネットワークは格段に速くなり、効率的にデータをやり取りできるようになります。この「宛先を選んで送る」という機能が、ハブとの根本的な違いです。
ハブとスイッチの役割をまとめると、以下のようになります。
- ハブ: 全ての機器にデータを broadcast (一斉送信) する。
- スイッチ: 宛先を特定して unicast (特定機器への送信) する。
そのため、家庭や小規模なオフィスでは、どちらかというとスイッチが使われることが多くなっています。
通信の「広さ」と「賢さ」で見る違い
ハブとスイッチの最大の違いは、データの「広がり方」にあります。ハブは、まるで:', '
ネットワークの「道」をどう作るか？
', 'ハブは、ネットワークの「道」を一本の大きな道に例えることができます。そこに情報が流れると、全ての車（データ）が同じ道を走るため、渋滞が起こりやすくなります。この道は、', '
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- 接続されたすべてのデバイスが同じ通信領域を共有する ', '
- 一度に多くのデータが流れると、衝突（コリジョン）が起きやすくなる ', '
一方、スイッチは、それぞれの車が目的地までスムーズにたどり着けるように、個別の「車線」や「信号機」を用意するようなものです。つまり、', '
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- 各ポート（接続口）が独立した通信領域を持つ ', '
- データは宛先デバイスにのみ送信される ', '
この違いは、ネットワークの「効率」に直結します。', '
| 機器 | ', '通信方法 | ', '効率 | ', '
|---|---|---|
| ハブ | ', 'ブロードキャスト（一斉送信） | ', '低い | ', '
| スイッチ | ', 'ユニキャスト（宛先送信） | ', '高い | ', '
データ転送の「レベル」で理解する
', 'ネットワーク機器は、OSI参照モデルという7つの階層で考えられることがあります。ハブは、このモデルの「物理層」（第1層）で動作します。つまり、電気信号のやり取りしか行わない、非常にシンプルな機器なのです。', '
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- 信号をそのまま中継する ', '
- データの内容を理解しない ', '
対して、スイッチは、「データリンク層」（第2層）で動作します。ここでは、MACアドレスという、各ネットワーク機器に固有の番号を元に、データの送り先を判断します。', '
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',
'
- MACアドレスを見て、宛先ポートを特定する ', '
- 通信を効率化する ', '
この「レベルの違い」が、ハブとスイッチの通信能力に大きな差を生み出しているのです。
', '「衝突」が起きやすいのはどっち？
', 'ネットワークで「衝突（コリジョン）」とは、複数の機器が同時にデータを送ろうとして、データがぶつかってしまう現象のことです。ハブの場合、全てのデータが同じ道を通るので、衝突が起きやすい環境と言えます。', '
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- 一度衝突が起きると、そのデータは再送される ', '
- 衝突が多いと、ネットワーク全体の速度が低下する ', '
スイッチは、各ポートが独立した通信領域を持つため、基本的に衝突は起きにくくなっています。', '
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'
- ポートごとにデータを送受信できる ', '
- 衝突の可能性が極めて低い ', '
つまり、', '
| 機器 | ', '衝突のしやすさ | ', '
|---|---|
| ハブ | ', '高い | ', '
| スイッチ | ', '低い | ', '
「学習能力」の有無で判断
', 'スイッチは、ネットワークに接続された機器のMACアドレスを「学習」する能力を持っています。これにより、どのMACアドレスがどのポートに接続されているかを記憶し、次回以降の通信で効率的にデータ転送を行います。', '
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- MACアドレステーブルを作成・管理する ', '
- 学習した情報に基づいて、宛先ポートにのみデータを転送する ', '
ハブには、このMACアドレスを学習する機能はありません。そのため、', '
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- 受け取ったデータを無条件に全てのポートに転送する ', '
- 学習能力がない ', '
「コスト」と「性能」のバランス
', '一般的に、ハブはスイッチに比べて構造が単純なため、価格が安価です。これは、昔から使われている技術であることも理由の一つです。', '
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- 安価で手軽に導入できる ', '
- 小規模なネットワークで使われることがある ', '
一方、スイッチは、MACアドレスを学習し、より高度な通信制御を行うため、ハブよりも高価になります。しかし、その分、', '
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- 高速で安定した通信が可能 ', '
- ネットワークのパフォーマンスを向上させる ', '
どちらを選ぶかは、', '
| 要素 | ', 'ハブ | ', 'スイッチ | ', '
|---|---|---|
| 価格 | ', '安い | ', '高い | ', '
| 性能 | ', '低い | ', '高い | ', '
このように、「ハブ と スイッチ の 違い」は、データのやり取りの仕方、通信の賢さ、そしてネットワークの効率に大きく関わってきます。最近では、ハブよりもスイッチが主流になっていますが、それぞれの特徴を理解することで、より快適でスムーズなネットワーク環境を構築できるようになるはずです。ぜひ、この機会にネットワークの基本をマスターしてくださいね！