イーサネットスイッチポートタイプ: 完全ガイド

イーサネットスイッチポートには、特定の目的に応じたさまざまなタイプがあります。このガイドでは、イーサネットスイッチポートの定義、さまざまなタイプのイーサネットスイッチポート、およびそれらの用途について説明します。それぞれの違いをよりよく理解し、ニーズに最適なイーサネットスイッチポートタイプを見つけるのに役立つことを願っています。

イーサネットスイッチポートとは何ですか?

イーサネットネットワークスイッチは、コンピュータがデータを交換できるようにするハードウェアの一部です。パケットスイッチング経由でデータを受信および転送する前に、コンピュータやその他のネットワークデバイスからの物理接続が必要です。さまざまなデバイスをネットワークスイッチポートに接続すると、スイッチ内のデータ転送を介して通信できるようになります。ほとんどのネットワーク機器はインターネットにも接続されており、スイッチポート経由でインターネットに接続できます。

イーサネットスイッチポートは、スイッチとデバイス間の物理インターフェイスです。イーサネットポートは、スイッチ、ルーター、コンピュータ、その他のネットワークデバイスにあります。

さまざまな用語に基づいて、イーサネットスイッチポートはさまざまなタイプに分類できます。これについては、次のセクションで説明します。

ネットワークアーキテクチャごとのさまざまなスイッチポートタイプ

コア層、アクセス層、ディストリビューション層は、ネットワークアーキテクチャを構成する 3 つの主要な層です。ありがたいことに、ネットワークスイッチにはこの種のものも含まれています。

#1 – アクセスポート

アクセスポートは、PC、ワークステーション、サーバーなどのエンドデバイスをネットワークに接続するスイッチイーサネットポートです。イーサネットアクセスポートの主な目的は、エンドデバイスとの間でデータを送受信することです。イーサネットネットワークでは、アクセスポートは常に 1 つのイーサネットスイッチにのみ属します。

#2 – トランクポート

トランクポートは多くの VLAN と通信することができ、多くの場合、別のスイッチに接続されます。トランクポートは、複雑なネットワーク上の多くの VLAN との間のデータ送信を制御します。トランクポートは、データの目的の宛先を識別するフレームタグを識別することでこれを実現できます。タグのないイーサネットフレームはすべての VLAN に自動的に転送されます。このプロセスはタグなしトラフィックと呼ばれます。

#3 – ハイブリッドポート

スイッチのハイブリッドポートは、1 つまたは複数の VLAN との間のデータ送信を可能にするリンクです。

1 つ以上の VLAN からデータを受け入れることができ、アクセスポートやトランクポートなどのタグ付き VLAN とタグなし VLAN の両方をサポートします。ハイブリッドポートにはトランクポートの多くの特徴がありますが、追加のポート設定機能も含まれています。

データ速度による異なるイーサネットスイッチポートタイプ

データ速度はイーサネットスイッチポートにとって非常に重要な問題であり、一般に 100M から 1G、10G、25G、40G、100G、400G まで変化します。イーサネットスイッチポートは、データ速度によって多くのタイプに分類できます。詳細は次のとおりです。

*スイッチポートインターフェイス (出典: Ethernet Alliance )*

#1 – RJ45 ポート

RJ 45 (レジスタードジャック 45) は、スイッチ、ネットワークカード、ルーター、およびその他のデバイスにある標準のイーサネットデータポートです。100/1000BASE スイッチのこのポートは、LAN、データセンターのサーバースイッチング、およびブロードバンドアプリケーション用のデスクトップスイッチからのアップリンクに使用できます。ギガビットスイッチの 2 つの RJ45 ポートを接続するには、cat5、cat6、cat6a、または cat8 などの通常のイーサネットケーブルが必要です。

#2 – SFP ポート

SFPポートは、ホットスワップ可能な小さなインターフェイスです。イーサネット SFP の標準速度は 1 Gbit/s でしたが、SONET SFP モジュールの速度は最大 2.5 Gbit/s でした。ギガビットスイッチは、適切な SFP モジュールを追加することで、長距離にわたるファイバアップリンクまたは短距離の銅線アップリンク (ファイバ SFPまたは銅線 SFP ) を実現できます。

#3 – SFP+ ポート

SFP+ ポートはSFP ポートのプラスバージョンであり、同じ小さなフォームファクタで 10G イーサネット接続を提供します。イーサネット SFP+ モジュールの標準速度は 10 Gbit/s でしたが、ファイバチャネル SFP+モジュールの標準速度は最大 8G または 16 Gbit/s でした。イーサネット SFP+ ポートは、ほぼすべての 10G イーサネットスイッチで使用できます。

#4 – SFP28 ポート

SFP28 ポートは、SFP+ ポートの改良版です。SFP28 は SFP+ と同じフォームファクタを共有しますが、単一レーンで 25Gb/s を提供します。SFP28 は、新しいネットワークアップグレードパス、10G-25G-100G を導入します。これは、次世代データセンターネットワークの増大する需要に対応するエネルギー効率の高いソリューションです。

#5 – QSFP+ ポート

クアッドスモールフォームファクタープラガブル ( QSFP+ ) ポートは、QSFP ポートの改良版です。最大 40Gbps の伝送速度を備えた 4 チャネル Gbit/s SFP+ インターフェイスを備えています。SFP+ または SFP28 ポートとは異なり、4x10G レーンで最大 40Gbps、または 4x14G レーンで最大 56Gbps をサポートします。ほとんどの高速データセンタースイッチには QSFP+ ポートが組み込まれています。

#6 – QSFP28 ポート

QSFP+ ポートは、データを大量に消費するイーサネットアプリケーションには十分ではないようです。QSFP28ポートはこのギャップを埋めるために登場しました。QSFP28 は QSFP+ ポートの拡張バージョンであり、同じフォームファクタで最大 4x25G イーサネット接続を提供します。前世代の QSFP+ ポートと比較して、イーサネット QSFP28 ポートには、小型、低ビットコスト、高密度などの多くの利点があります。

#7 – CFP ポート

C フォームファクタープラガブル (CFP) は、40G または 100G イーサネットアプリケーション向けに設計されたホットスワップ可能なイーサネット光モジュールです。通常、CFP2 と CFP4 の 2 つの異なるタイプがあります。CFP2 は CFP4 と比較してサイズが小さくなりますが、イーサネットパフォーマンスは同じです。CFP4 は、イーサネット CFP フォームファクタで最小のサイズを提供します。

#8 – QSFP-DD ポート

QSFP-DD (QSFP56-DD とも呼ばれる) は、市場で最新のイーサネットポートタイプです。8x50G レーンで最大 400Gbps のイーサネットデータレートをサポートし、QSFP28 ポートの 2 倍の密度を提供します。QSFP-DD ポートを内蔵したイーサネットスイッチは、ハイパースケールデータセンターやハイパフォーマンスコンピューティングアプリケーションに最適です。

#9 – SFP-DD ポート

SFP-DD (Small Form Factor Pluggable Double Density) は、2x50G レーンで最大 100Gbps のイーサネットデータレートをサポートする次世代ポートタイプです。SFP-DD スイッチポートは、高速ネットワークアプリケーションのポート密度を効果的に 2 倍にすることができます。

SFP-DD インターフェイスは、次世代サーバーのポート密度と拡張性を高めます。SFP-DD 電気インターフェイスは、一般的に使用されている SFP プラグイン可能なフォームファクタを拡張し、速度と密度を向上させます。SFP-DD ポートは、従来のファイバ SFP+およびSFP+ DACケーブルおよびSFP+ AOCと下位互換性があります。

現在、市場にあるイーサネットスイッチには SFP-DD ポートが組み込まれているものはほとんどありません。イーサネットスイッチメーカーは、間もなく SFP-DD ポートのサポートを追加する予定です。

#10 – OSFP ポート

OSFP (Octal Small Form-Factor Pluggable) は、8x50G レーンで最大 400 Gbps のイーサネットデータレートをサポートする次世代イーサネットポートタイプです。OSFP ポートを内蔵したイーサネットスイッチは、ハイパースケールデータセンターやハイパフォーマンスコンピューティングアプリケーションに最適です。

機能別の異なるイーサネットスイッチポートタイプ

機能は、イーサネットスイッチポートタイプのもう 1 つの重要な考慮事項です。イーサネットスイッチポートは機能に基づいて 3 つのタイプに分類できます。

#1 – PoE ポート

PoE として知られるPower over Ethernetスイッチポートは、単一の接続を通じてデータと電力を送信できます。IEEE 802.af (イーサネットスイッチポートで最大 15.4 ワットの電力を供給) と IEEE 802.3at (イーサネットスイッチポートで最大 30 ワットの電力を供給) という 2 つの異なる標準形式で電力を供給します。一方で、距離が伸びると威力は比例して低下します。

Power over Ethernet (PoE) スイッチポートは、単一のケーブルを介してデータと電力を送信できます。IEEE 802.af (イーサネットスイッチポートで最大 15.4 ワット) と IEEE 802.3at (イーサネットスイッチポートで最大 30 ワットの電力を供給) の 2 つの標準形式で電力を供給します。ただし、距離が離れると威力は低下します。

#2 – コンボポート

コンボイーサネットスイッチポートは、イーサネットデータと光ファイバー信号を送信できます。たとえば、RJ-45 接続と SFP モジュールコネクタがあります。同じスイッチファブリックとポート番号を共有しながら、2 つの物理デバイスを管理できます。2 つのポートを同時に使用することはできません。SFP ポートを使用すると、同等の銅線ポートが非アクティブになり、その逆も同様です。未使用のスイッチファブリックを使用せずに複数の種類の接続を提供できるため、顧客は独自のアプリケーションニーズに合わせてスイッチを構築できます。

#3 – スタックポート

スタックポートは、スイッチの特定の機能ポートです。同じ種類の追加のスタッカブルネットワークスイッチを接続して、単一のスタッカブルスイッチとして機能します。アップリンクポートにすることもできます。ただし、特定のネットワークスイッチには特殊なスタッキングポートがある場合があります。これは、長距離接続に適した、低コストで柔軟なオプションです。

最後の言葉

イーサネットスイッチポートは、さまざまなイーサネットテクノロジーに対応できるように設計されています。イーサネットスイッチを選択するときは、ニーズに最も適したイーサネットポートのタイプを考慮する必要があります。イーサネットスイッチのメーカーは、イーサネットスイッチでさまざまな種類のポートを提供しています。

このガイドは、さまざまなイーサネットスイッチポートタイプをより深く理解し、ネットワークにイーサネットスイッチと光トランシーバを選択する際に、より多くの情報に基づいた決定を下すのに役立ちます。

それでは、皆さんのご意見を伺いたいと思います。