アクセスポートとトランクリンク

VLANを用意すると、スイッチポートは主にアクセスポートとトランクポートの2種類に分かれます。アクセスポートは1つのVLANのトラフィックを運び、エンドデバイスに接続します。トランクポートは複数のVLANのトラフィックを同時に運び、スイッチ同士を接続します。この違いを理解することは、複数のスイッチで構成されるVLANネットワークを構築するうえで不可欠であり、試験でもよく出題されます。

アクセスポートは、必ず1つのVLANに所属します。PC、プリンター、電話機などのエンドデバイスを接続すると、そのデバイスは割り当てられたVLANに所属します。デバイスはVLANの存在を意識せず、通常のフレームを送受信するだけです。スイッチが、そのポート上のすべての通信を所属する1つのVLANに静かに関連付けます。建物内のポートの大半はアクセスポートです。

トランクポートは、1本のリンク上で複数のVLANのトラフィックを運びます。通常、トランクはスイッチ同士、またはスイッチとルーターを接続します。複数のVLANがトランクを共有するため、スイッチは各フレームにVLAN IDのタグを付け、反対側の機器が所属先を判断できるようにします。トランクがなければ、スイッチ間でVLANごとに別のケーブルが必要になり、現実的ではありません。

トランクはどのようにVLANを区別しているのでしょうか。VLANタグ付けの標準である802.1Qタグを使用します。フレームがトランクに入ると、スイッチはVLAN IDを含む小さなタグを挿入します。受信側のスイッチはそのタグを読み取ってフレームのVLANを判別し、アクセスポートに配信する前にタグを取り除きます。タグ付けによって、1本のケーブルで安全に複数のVLANを運べます。

トランクには、タグなしで通過するトラフィック用のネイティブVLANが1つあります。デフォルトではVLAN 1です。タグなしでトランクに到着したフレームは、ネイティブVLANに属すると見なされます。セキュリティ上の理由から、管理者はネイティブVLANをVLAN 1以外に変更し、トランクの両端で一致させることがよくあります。一致しないと、VLAN間でトラフィックが漏れる可能性があるためです。

アクセスポートの設定は簡単です。ポートをアクセスポートとして指定し、VLANを割り当てます。以下の例では、ユーザーのPC用にポートをVLAN 20へ配置しています。そこに接続されたものはすべてVLAN 20に所属します。アクセスポートはVLANシステムの端点であり、通常のデバイスはタグ付けを理解する必要なく接続できます。

トランクは、スイッチ間を移動する必要があるVLANを運ぶように設定します。例では、ポートをトランクとして指定し、2つのVLANに制限しています。トランクで許可するVLANを制限するのは適切な運用です。ブロードキャストの拡散を抑え、特定のスイッチに到達させるべきでないVLANがある場合の露出を制限できるためです。

3台のスイッチがそれぞれVLAN 10、20、30を提供しているとします。トランクを使えば、スイッチ間の1本のケーブルで3つすべてのVLANを運び、それぞれにタグを付けて分離できます。トランクがなければ、スイッチのペアごとに3本のケーブルが必要です。トランクによって、配線をシンプルに保ちながら、VLANを建物全体やキャンパス全体に拡張できます。

両方の考え方を組み合わせた特殊な例が、背後にPCを接続したIP電話です。このポートは主にPCのデータVLAN用のアクセスポートとして動作しますが、音声トラフィックには別の音声VLAN用のタグも付けます。これにより、1本のケーブルでタグなしのPCデータとタグ付きの電話音声を運べます。これは、1つのポートでアクセスポートとトランクに似た動作を組み合わせる一般的な構成です。

特に注意すべき頻繁なミスが2つあります。1つ目は、トランクでVLANの通過を許可し忘れることです。そのVLANのデバイスが別のスイッチに到達できなくなります。2つ目は、ネイティブVLANの不一致です。タグなしVLANについて両端の設定が一致しないため、接続が不安定になったり、セキュリティリスクが生じたりします。スイッチ間でVLANトラフィックが原因不明で失敗するときは、まずトランクの許可リストとネイティブVLANを確認してください。

それぞれの役割を覚えておきましょう。アクセスポートはエンドデバイスを接続し、1つのVLANを運びます。トランクポートはスイッチ同士を接続し、802.1Qタグを使って複数のVLANを運びます。そのうち1つはタグなしのネイティブVLANです。アクセスポートはデバイスが通る入口であり、トランクはスイッチ間の幹線道路です。両者を組み合わせることで、VLANを規模を問わずネットワーク全体に、きれいかつ安全に広げられます。

ポートに関する知識を確認しましょう。

スイッチポートにはアクセスポートとトランクポートがあります。アクセスポートはエンドデバイスを接続し、1つのVLANを伝送します。トランクポートはスイッチ同士を接続し、802.1Qタグ付けを使って各フレームにVLAN IDを付加しながら、複数のVLANを伝送します。トランクには、タグなしで通過するネイティブVLANが1つあります（デフォルトはVLAN 1です）。トランクを使うと、シンプルな配線で複数のスイッチにまたがってVLANを構成できます。トランクに問題がある場合は、許可されていないVLANやネイティブVLANの不一致に注意してください。