今回は、CCNAの学習中に出てきたネットワークデバイスの機能について記載していこうと思います。

ネットワーク環境は、スイッチ、リピーター、ルーターなどのデバイスを介して、ネットワーク環境が構築されています。動作の目的や役割がそれぞれのデバイスで異なっています。

【リピーター】
リピーターは、ケーブル伝送中に弱くなった電気信号を増幅・整形し、もう片方のポートから電気信号を流すことで安定した通信を可能にする機器です。イーサネットLANにおいて電気信号は、伝送距離が長いほど信号が減衰したり、ノイズが入ったりして正しくデータを受信処理できなくなる場合もあるので、ケーブル延長の際に利用されていました。「10Base-2」や「10Base-5」イーサネットでLANケーブルを延長したい場合に使用されていました。

【リピーターハブ】
リピーターハブは、リピーターと同様に電気信号の増幅や整形を行います。リピーターと異なる点は、複数のポートを持ってる点と10Base-Tのケーブルを使用して接続する点です。リピーターハブでは、入力された電気信号を受信すると、電気信号の波形の増幅と整形後に他の全てのポートに電気信号を送信します。すべてのポートに電気信号を送信しますが、複数端末が同時に送信をすると、コリジョン(衝突)が発生し、送信待機状態になり正しくデータが送信されない恐れがあります。今では、リピーターハブの需要が減少しており、スイッチで構成するようになってきています。

【ブリッジ】
ブリッジは、MACアドレスをもとに複数のネットワークをつなぐ機器です。リピーター同様の電気信号の増幅や整形する機能に加えて、フレームのヘッダからMACアドレスを学習できます。イーサネットフレームヘッダの宛先MACアドレスを見て、MACアドレスを登録し適切なポートにフレームを転送することができます。それにより、データのトラフィックが減少しネットワークパフォーマンスの向上につながります。

【スイッチ】
スイッチは、スイッチングハブまたはL2スイッチとも呼ばれています。スイッチとブリッジは、同じポート間の転送を行う機器ですが、ポート数と処理の主体が異なります。ブリッジの処理がソフトウェア主体で処理するのに対し、スイッチはハードウェア（ASIC)主体で処理します。
処理速度に関しても、スイッチがハードウェアで処理する分速くなります。

さらに、スイッチにはネットワーク層で動作するL3スイッチがあります。L3スイッチは、L2スイッチの機能に加え、各ポートがルーティングできる機能が備わっています。また、ルーターよりもパケット処理能力が高く、企業内などの内部ネットワーク同士をつなぐものとして使用されています。ただし、ルーターのようにWAN接続（シリアルやISDN)などの機能や暗号化処理など高度なソフトウェア処理を行うことは出来ません。


【ルーター】
ルーターは、外部ネットワーク(WAN)と内部ネットワーク(LAN)を接続する機器です。ネットワーク層で動作する機器ですが、物理層では電気信号の送受信を行い、データリンク層では、ヘッダのタイプをみることにより上位層のプロトコルを識別をしています。IPパケットの場合、ネットワーク層でパケットヘッダの「宛先アドレス」をみてルーティングテーブルに従ってパケットを転送します。

以上が、主なネットワークデバイスの機能となります。