MACアドレスをもとにネットワークセグメント間でフレームを中継する機器。
ブリッジとは、MACアドレスをもとに、ネットワークセグメント間でフレームを中継する機器です。名前の通り、2つのネットワークの区画(セグメント)を「橋(ブリッジ)」のようにつなぎます。
ここで出てくる用語を補足します。
・MACアドレス:機器ごとに割り当てられた固有の番号(=機器の名札)
・セグメント:1つにまとまったネットワークの区画
・フレーム:データリンク層でやり取りされるデータのかたまり
身近な例で考えると、2つの部屋をつなぐ通路に立つ案内係に似ています。案内係は名札(MACアドレス)を見て「この荷物は隣の部屋の人宛だ」と分かったときだけ通路を渡らせます。上の図解で、別セグメント宛だけが中継される様子を確認できます。
ブリッジはデータリンク層(第2層, L2)で動作し、フレームの中の宛先MACアドレスを見て中継するかどうかを判断します。
ブリッジは通信を観察して、次のように賢く動きます。
・学習:通過するフレームから「どのMACがどちら側にいるか」を覚える
・中継(フォワーディング):宛先が反対側にいれば、フレームを渡す
・遮断(フィルタリング):宛先が同じ側にいれば、渡さずに止める
この働きによって、不要なフレームが反対側に流れ込むのを防げます。ハブのように全ポートへ垂れ流す場合と違い、セグメントごとの混雑(衝突)が減り、ネットワーク全体の効率が上がります。これを「コリジョンドメインを分割する」と表現します。
ブリッジとL2スイッチは、どちらもMACアドレスを見てフレームを中継する仲間です。実は、L2スイッチはブリッジを発展させたものです。
| 項目 | ブリッジ | L2スイッチ |
|---|---|---|
| 動作する層 | データリンク層(L2) | データリンク層(L2) |
| 判断の手がかり | MACアドレス | MACアドレス |
| ポート数 | 少ない(2つ程度) | 多い(数十ポート) |
| 処理方式 | ソフトウェア中心 | 専用ハードで高速 |
両者の基本原理は同じです。どちらもL2で動作し、MACアドレスを学習して必要なポートにだけフレームを送ります。違いは規模と速度で、L2スイッチはポートを多数持ち、専用ハードウェアで高速に処理します。
言いかえると、L2スイッチは「ブリッジを多ポート化・高速化したもの」です。2ポートのブリッジを各ポートに用意したような構造、とイメージすると分かりやすいでしょう。そのため現在では、ブリッジ単体ではなくL2スイッチが広く使われています。
結論:ハブを使うと不要な通信が流れ込んで混雑するからです。
ハブ(=電気信号をすべてのポートに流すだけの機器)でPCをつなぐと、1台が送ったデータがネットワーク上の全員に届いてしまいます。これをコリジョン(衝突)ドメインと言い、データが同時に流れると互いに干渉して通信が壊れます。
・コリジョン(衝突)ドメイン:同時に1台しか送信できる機器がないグループのこと
・グループが大きいほど衝突が起きやすく、ネットワーク全体が遅くなる
ブリッジを間に置くと、コリジョンドメインを分割できます。ブリッジが「同じ側の通信は向こう側に流さない」と遮断するので、それぞれの区画が独立し、同時に送信できる機会が増えます。身近な例では、廊下で大声を出すと隣の教室まで聞こえてしまうが、防音ドアを付けると隣に漏れない──ブリッジはその防音ドアの役割を果たします。
ネットワークには複数種類の中継機器があり、それぞれOSI参照モデルのどの層で動くかが異なります。OSI参照モデル=通信の役割を第1層(物理)から第7層(アプリケーション)まで7段階に整理した考え方です。
層が上がるにつれ、機器が「見る情報」の量と複雑さが増します。
・リピータ・ハブ(第1層):電気信号を強くして全方向に流すだけ。中身は見ない
・ブリッジ・L2スイッチ(第2層):MACアドレス(=機器の名札)を見て、必要な側だけに届ける
・ルータ(第3層):IPアドレス(=ネットワーク上の住所)を見て、どの道を通るか選ぶ
・ゲートウェイ(第4〜7層):通信ルールそのものを変換する。最も複雑な処理
ブリッジはルータやゲートウェイより低い層で動くため、IPアドレスは見ません。「同じネットワーク内の区画(セグメント)を整理する」だけで、ネットワークをまたいで別の場所へ経路を選ぶ(ルーティング)役割はルータが担います。この役割分担を覚えると、機器の違いが整理しやすくなります。