Router on Stick の設定方法

Router on Stick（ルーター・オン・スティック）とは、1つの物理的なルーターインターフェースを利用して、複数の仮想的なネットワーク（VLAN）間でルーティングを実現する技術です。この方法では、物理的なインターフェース1つを使って、仮想的に複数のVLANを管理します。具体的には、ルーターがVLAN間でパケットをルーティングし、異なるネットワークセグメント間での通信を可能にします。通常、この技術は、複数のネットワークを1台のルーターで管理したい場合に使用されます。

1. Router on Stick の仕組み

Router on Stickでは、通常、以下のようなセットアップが行われます：

• 物理インターフェース：1つの物理インターフェース（例えば、Gigabit Ethernetポート）を使い、そのインターフェース上に複数の仮想インターフェース（VLANインターフェース）を作成します。
• サブインターフェース：物理インターフェースはサブインターフェースに分割され、それぞれが異なるVLANを担当します。サブインターフェースは、インターフェースに対してIPアドレスを設定し、VLANごとのルーティングを可能にします。

この構成により、複数のVLAN間の通信を1台のルーターで処理することができ、物理的なインターフェース数を節約できます。

2. Router on Stick の利点

Router on Stickの最大の利点は、物理的なインターフェース数を減らし、1台のルーターで複数のVLANを効率的に管理できる点です。具体的な利点は以下の通りです：

• コスト削減：物理的なルーターインターフェースの数が減るため、機器の購入や管理のコストを削減できます。
• シンプルな構成：1台のルーターで複数のVLANを管理できるため、ネットワーク全体の構成がシンプルになり、運用管理が容易になります。
• 効率的なリソース利用：ネットワーク内のリソースを効率的に利用することができ、VLANごとの分離とルーティングを一元化できます。

3. Router on Stick の設定方法

Router on Stickを実装するには、以下の設定手順を踏むことが一般的です：

ステップ 1: VLAN の作成

最初に、VLANを作成します。例えば、VLAN 10とVLAN 20を作成する場合、スイッチ側で次のように設定します：

arduino
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Switch# configure terminal
Switch(config)# vlan 10
Switch(config-vlan)# name Sales
Switch(config-vlan)# vlan 20
Switch(config-vlan)# name Marketing

このようにして、VLAN 10とVLAN 20が作成されます。

ステップ 2: スイッチのポート設定

次に、スイッチのポートをVLANに割り当てます。例えば、ポート1をVLAN 10、ポート2をVLAN 20に設定する場合、次のように設定します：

arduino
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Switch(config)# interface range fa0/1 - 2
Switch(config-if-range)# switchport mode access
Switch(config-if-range)# switchport access vlan 10
Switch(config-if-range)# exit

ポート1はVLAN 10に、ポート2はVLAN 20に割り当てられます。

ステップ 3: ルーターのサブインターフェース作成

次に、ルーター側でサブインターフェースを作成します。ルーターのインターフェースにVLANごとのIPアドレスを設定し、ルーティングを有効にします。例えば、GigabitEthernet0/0インターフェースにVLAN 10とVLAN 20を設定する場合、以下のように設定します：

arduino
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Router# configure terminal
Router(config)# interface gigabitEthernet 0/0.10
Router(config-if)# encapsulation dot1Q 10
Router(config-if)# ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
Router(config-if)# exit
Router(config)# interface gigabitEthernet 0/0.20
Router(config-if)# encapsulation dot1Q 20
Router(config-if)# ip address 192.168.20.1 255.255.255.0
Router(config-if)# exit

これで、ルーターはVLAN 10とVLAN 20を担当する2つのサブインターフェースを持ち、それぞれ異なるIPアドレスを設定しました。

ステップ 4: ルーティングの有効化

VLAN間での通信を実現するために、ルーターにはルーティング機能を有効にする必要があります。特に、IPルーティングを有効にする設定は以下の通りです：

arduino
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Router(config)# ip routing

これにより、VLAN 10とVLAN 20の間でパケットをルーティングできるようになります。

4. Router on Stick の使用例

例えば、VLAN 10（Sales）とVLAN 20（Marketing）が異なるネットワークセグメントに存在し、互いに通信できるようにしたい場合、Router on Stickの設定を使用することができます。この場合、Sales部門のPCが192.168.10.0/24のIPアドレス範囲に、Marketing部門のPCが192.168.20.0/24のIPアドレス範囲に配置されているとします。各部門内のデバイス同士は同じVLAN内で通信できますが、異なるVLAN間の通信にはルーターを介する必要があります。

Router on Stickの設定により、Sales部門のPC（IPアドレス：192.168.10.10）とMarketing部門のPC（IPアドレス：192.168.20.10）が、ルーターを介して通信できるようになります。このようにして、物理的なインターフェースを1つだけ使用しながら、複数のVLAN間で効率的に通信が可能となります。

5. 注意点

Router on Stickを使用する際にはいくつかの注意点があります：

• パフォーマンスの問題：1つの物理インターフェースを使い回すため、トラフィック量が増加するとパフォーマンスに影響を与える可能性があります。特に、大規模なネットワークでは注意が必要です。
• 帯域幅の制限：物理インターフェースの帯域幅がボトルネックとなる可能性があり、帯域幅の要件に応じて適切なインターフェースの選択が求められます。
• 設定ミスのリスク：VLANの設定やサブインターフェースの設定ミスにより、通信ができない場合があります。設定後にはしっかりと動作確認を行うことが重要です。

結論

Router on Stickは、1つの物理インターフェースで複数のVLAN間の通信を可能にする効率的な技術です。特に、中小規模のネットワークでは非常に有用ですが、規模が大きくなるとパフォーマンスの問題に直面する可能性もあるため、使用する際には十分な計画が必要です。