レイヤ3スイッチ（L3スイッチ）は、コンピュータネットワークで、ルーターとスイッチングハブの機能を併せ持つ機器。LANの中核を構成する事例が多く、その場合はコアスイッチとも称する。「レイヤ3」はOSI参照モデルで第3層にあたるネットワーク層のデータ転送処理を担うことに由来する。
VLAN対応のL2スイッチにルータ機能を組み込んだ装置が、L3スイッチとして解説される事例も見られる。
動作方式 L3スイッチはL2スイッチ（スイッチングハブ）から派生したもので、処理ロジックはルーターよりもL2スイッチに近似する。一部の動作モードを除き、L2スイッチはEthernetフレームのヘッダのみをスキャンしてMACアドレスを元にMACテーブルを作成し、フレームをフォワードする。L3スイッチはおもにFDB (Forwarding DataBase) テーブルで3層とMACおよび物理ポート番号を統合して管理する。
FDB(Forwarding DataBase) 通常のL3機器は経路情報とARP情報を各々のテーブルで管理するが、L3スイッチはFDBにより経路情報とARP情報を一元管理する。概略例を下記。
ルータの経路情報 宛先ネット マスク 次ノード 10.0.0.0 255.0.0.0 192.168.0.1 172.16.0.0 255.255.0.0 192.168.0.2 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.0.3
ルータのARP情報 IPアドレス MACアドレス インターフェース 192.168.0.1 00:00:C0:11:11:11 FastEthernet0/0 192.168.0.2 00:00:C0:22:22:22 FastEthernet0/1 192.168.0.3 FF:FF:FF:FF:FF:FF Serial0/0
L3スイッチのFDB 宛先ネット マスク 次ノード MACアドレス ポート 10.0.0.0 255.0.0.0 192.168.0.1 00:00:C0:11:11:11 1 172.16.0.0 255.255.0.0 192.168.0.2 00:00:C0:22:22:22 9 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.0.3 00:00:C0:33:33:33 17
ルータの場合は、1.受信フレーム内のIPヘッダから送信先のIPアドレスを抽出した後、2.経路情報を参照して次ノードを決定し、3.ARP情報を参照して送出インターフェースの決定とフレームヘッダのMACの書き換えをおこなう。
L3スイッチでは、1.受信フレーム内のIPヘッダから送信先のIPアドレスを抽出した後、2.FDBを参照して送出ポートの決定とフレームヘッダのMACの書き換えを行う。
上記1手順の差異、高速なASIC、速いメモリの組み合わせで、高速なルーティングを可能にしている。
主なL3スイッチ製品とベンダ OmniSwitch, Ethernet Service Switch, Series / アルカテル・ルーセント CentreCOM Series / アライドテレシス AX Series / アラクサラネットワークス 7130シリーズ、vEoS / Arista Networks Avaya , Ethernet Routing Switch Series / 日本アバイア Catalyst Series / シスコシステムズ BlackDiamond, Alpine, Summit Series / エクストリーム・ネットワークス TeraScale, EtherScale Series / フォーステンネットワークス BigIron, FastIron Series / ファウンドリーネットワークス SR-S Series / 富士通 GS Series / 日立製作所 Apresia Series / 日立電線 HP A Series, E Series, ProCurve / ヒューレット・パッカード Aruba CX / ヒューレット・パッカード・エンタープライズ (旧 Aruba networks) M4250 シリーズ / NETGEAR Passport Series / ノーテルネットワークス EX Series / ジュニパーネットワークス
関連項目 ワイヤー・スピード VLAN QoS ルーター
出典
en:Multilayer_switch#Layer 3 Switching pl:Przełącznik wielowarstwowy