MS レイヤー3 スイッチングとルーティング
このドキュメントは原文を 2025年08月20日付けで翻訳したものです。
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レイヤ3 (L3) SVIルーティング概要
一般的なネットワーク設計では、デバイスの所属グループや役割に応じてネットワークを分割します。たとえば、コーポレートやプロダクションVLANには自社デバイスのみ、ゲストWi-Fi VLANにはゲスト用無線ネットワーク（ゲストSSID）に接続したビジター端末のみが所属します。
このようなケースでは、VLANによってデバイスは異なるブロードキャストドメインおよびL3サブネットに分離されます。ネットワークスイッチは通常、VLAN-IDやMACアドレスなどL2属性でデータ転送（フォワーディング）を行い、こうした動作をするスイッチはL2スイッチと呼ばれます。同じVLAN内のデバイスは同じブロードキャストドメイン・L3サブネットにいるため、ルーティング不要で相互通信できます。
一方、異なるVLAN間の通信にはL3 転送デバイス（例：ルーター）が必要です。L3デバイスは外部ルーターの場合もあれば、スイッチ自身の機能として内蔵されている場合もあります。L2専用スイッチはL3ルーティング機能がなく、異なるVLAN間通信には外部L3デバイスが必須です（L3属性=宛先IPアドレスでの転送ができません）。
多くのCisco Merakiスイッチは、スイッチ自体にL3ルーティング機能を持っています。たとえば、スイッチがパケットを受信し、他のVLAN宛であることを判定したら、適切なポートへ転送します。これがL3ルーティングであり、この機能を持つスイッチはレイヤ3（L3）スイッチと呼ばれます。L3ルーティングは内部インターフェイス「Switched Virtual Interface（SVI）」によって実現されます。
スイッチでL3ルーティングを有効化すると、各VLAN・サブネットごとにSVIが作成され、L3属性（宛先IPアドレス）でデータ転送されます。これにより、各VLAN内のデバイス同士は同じブロードキャストドメインや外部ルーターを必要とせず通信できます。
レイヤ3（L3）ルーテッドポートの概要
ルーテッドポートとは、スイッチやルーター上でL3インターフェイスとして設定された物理ポートです。これはL2スイッチポートと違い、IPパケットのルーティング専用で、特定VLANに属さず、STPやVTPといったL2動作に参加しません。ルーテッドポートはスイッチ間・ルーター・ファイアウォールなど、L3ルーティングが必要なデバイス間の接続に適しています。コア/ディストリビューションのスイッチ間ルーティングやポイントツーポイント接続に最適です。物理インターフェイスなので、アップ/ダウン処理がSVIよりシンプルで高速です。SVIはL2ポートがアクティブでないと有効化できず、SVIダウン時は同VLANの全ポートをダウンにする必要があります。ルーテッドポートはVLANを複数デバイス間で展開したくない場合や、ECMP（Equal Cost Multi-Path）利用時の管理にも適しています。同じVLAN IDを他のL3ポートやL2 VLANで再利用しても、L2トラフィックの混在リスクがありません。各ルーテッドポートは独立したL3セグメントとなり、ブロードキャストトラフィックはそのサブネット内に限定され、他VLANやルーテッドポートには影響しません。
ほとんどのCisco MerakiスイッチでL3ルーティング機能が利用でき、追加のL3デバイスを用意せずVLAN間ルーティングを実現できます。ACLによるVLAN間トラフィック制御やルーター/ファイアウォール負荷軽減も可能です。Meraki L3スイッチはSVIまたはルーテッドポートを使った簡易DHCPサービスも提供できます。
この機能は、MS390およびクラウド管理CatalystスイッチでIOS XE 17.18.1以降でサポートされています。
対応モデル
MSスイッチでレイヤ3ルーティングを有効・設定するには、L3対応スイッチが必要です。
「このスイッチはルーティング中のホストが多すぎます。パフォーマンスに影響が出る可能性があります」というアラートは、下表の最大ルーティングクライアント数を超えた場合に表示されます。
| モデル | L3インターフェイス数 | ルート数 | 最大ルーティングクライアント数 | 対応機能 |
|---|---|---|---|---|
| MS150 | 16 | 16 スタティックルート | 8192 | SVI スタティックルーティング DHCPリレー |
| MS210 | 16 | 16 スタティックルート | 8192 | SVI スタティックルーティング DHCPリレー |
| MS225 | 16 | 16 スタティックルート | 8192 | SVI スタティックルーティング DHCPリレー |
| MS250 | 256 | 10241（256スタティックルート） | 8192 |
SVI |
| MS350 | 256 | 163841（256スタティックルート） | 24K | SVI スタティックルーティング OSPFv2 DHCPサーバ＋リレー ウォームスペア（VRRP） マルチキャストルーティング（PIM-SM） |
| MS350X | 256 | 8192（256スタティックルート） | 45K | SVI スタティックルーティング OSPFv2 DHCPサーバ＋リレー ウォームスペア（VRRP） マルチキャストルーティング（PIM-SM） |
| MS355 | 256 | 8192（256スタティックルート） | 68K | SVI スタティックルーティング OSPFv2 DHCPサーバ＋リレー ウォームスペア（VRRP） マルチキャストルーティング（PIM-SM） |
| MS390 | 256 | 8192（256スタティックルート） | 24K |
ルーテッドポート |
| C9300-M | 256 | 8192（256スタティックルート） | 24K | ルーテッドポート SVI スタティックルーティング OSPFv2 DHCPサーバ＋リレー マルチキャストルーティング（PIM-SM） IPv6 L3インターフェイス＆スタティックルーティング2 BGP3 |
| MS410 | 256 | 163841（256スタティックルート） | 24K | SVI スタティックルーティング OSPFv2 DHCPサーバ＋リレー ウォームスペア（VRRP） マルチキャストルーティング（PIM-SM） |
| MS425 | 256 | 8192（256スタティックルート） | 212K | SVI スタティックルーティング OSPFv2 DHCPサーバ＋リレー ウォームスペア（VRRP） マルチキャストルーティング（PIM-SM） |
| MS450 | 256 | 8192（256スタティックルート） | 68K |
SVI |
1 ハードウェアTCAMの枯渇を防ぐため、動的（OSPF）経路の学習数には以下の機種ごと制限があります。
MS250: 900
MS350, MS410: 15000
上限に達すると、経路は無差別に拒否され、予期しないルーティング動作となる場合があります。影響を最小限にするため、デフォルトルートは制限の対象外となり、常に受け入れられます。
2 指定のスイッチシリーズで、ファームウェアCS 15.21.1以降のみ対応。
3 IOS XE 17.18.1以上でサポート。
レイヤ3ルーティングの初期化
VLAN間ルーティングを行うには、レイヤ3インターフェイス（SVIまたはルーテッドポート）を作成する必要があります。SVIが設定されているVLANのみ、スイッチ上でルーティング可能です。SVIはL3ルーティングインターフェイスの一種で、用語として「L3インターフェイス」と「SVI」は同義で使われます。ルーテッドポートはL3インターフェイスとして設定された物理ポートです。
注意：正しいSVI IPアドレスをデフォルトゲートウェイ（またはネクストホップ）として設定したクライアント／デバイスのみ、SVIによるパケットルーティングが行われます。同じVLAN内でも別のIPをゲートウェイに設定している場合、そのスイッチではL3パケット転送が行われません。
SVIのMTUサイズは1500です。
レイヤ3ルーティング利用開始には、スイッチ > 設定 > ルーティング & DHCP ページへ移動します。もしくはスイッチ > 監視 > スイッチから対象スイッチをクリックし、L3ルーティング状態 タブのレイヤ3設定を構成をクリックしても同様の設定画面へ進みます。
ルーティング & DHCP ページで「インターフェイス作成」または既存L3インターフェイス（SVI）やルーテッドポートがあれば「インターフェイス追加」を選択できます。インターフェイスエディタでSVIやルーテッドポートの設定を行います。
IPv4 L3 SVIインターフェイスの設定
- インターフェイス名：VLANやインターフェイスの説明用名称
- VLAN：このL3インターフェイスのVLAN
- サブネット：このL3インターフェイスのネットワーク（例：10.1.1.0/24）
- インターフェイスIP：このVLAN/サブネットでスイッチが使用するL3ルーティング用IPアドレス。スイッチの管理IPと重複不可
- マルチキャストサポート：VLAN間のマルチキャストルーティングが必要な場合は有効化
- デフォルトゲートウェイ：最初のIPv4インターフェイス作成時に入力を求められる。直接接続以外やスタティックルート外の通信先へのネクストホップIP。L3インターフェイスのあるサブネット内IPである必要があります
- DHCP設定：このVLANのDHCPをスイッチで処理するか、サーバへ中継するか選択。詳細は DHCPサービス設定記事参照
- OSPF設定：このVLANをOSPFで配布可能。詳細はMS OSPF概要参照
設定後は保存または保存してさらに追加で他L3インターフェイスも作成可能です。
IPv4 L3ルーテッドポートインターフェイスの設定
注意：この機能はMS390およびクラウド管理Catalystスイッチのみ対応です。
- インターフェイスモード：「ルーテッドポート」を選択
- スイッチまたはスタック：対象スイッチまたはスタックを選択
- モジュール選択（オプション）：モジュール型Catalystの場合のみ。固定型はグレーアウト
- スイッチポート：ルーテッドポート番号を選択
- 名前：インターフェイス／ルーテッドポートの説明用名称
- VRF：デフォルト以外のVRFを選択
- IP切替：IPv4/IPv6/両方から選択
- アップリンク：このルーテッドポートをダッシュボードへのアップリンクに指定
- サブネット：このL3インターフェイスのネットワーク（例：10.1.1.0/24）
- インターフェイスIP：このVLAN/サブネットで使用するIPアドレス（管理IPと重複不可）
- マルチキャストサポート：マルチキャストルーティングが必要な場合は有効化
- デフォルトゲートウェイ（IPv4）：最初のIPv4インターフェイス作成時に入力を求められる。ネクストホップIP
- DNSサーバ：アップリンクに指定した場合はDNSサーバを設定
- 高可用性（VRRP）：このルーテッドポートでVRRPを実行する場合は選択
- DHCP設定：このVLANのDHCPをスイッチで処理するか、サーバへ中継するか選択。詳細はDHCPサービス設定記事参照
- OSPF設定：このVLANをOSPFで配布可能。詳細はMS OSPF概要参照
設定後は変更を保存をクリック。
IPv6 L3 SVIインターフェイスの設定
注意：この機能はMS390およびクラウド管理Catalystスイッチのみ対応です。
- インターフェイス名：VLANやインターフェイスの説明用名称
- VLAN：このL3インターフェイスのVLAN
- プレフィックス：このL3インターフェイスのIPv6サブネット（例：2001:db8::/32）
- IPv6 EUI64：EUI（拡張一意識別子）を使い、スイッチのMACアドレスから自動的にIPv6アドレスを生成（/64プレフィックス時のみ選択可能）
- インターフェイスIPv6：このVLAN/サブネットで使用するIPv6アドレス（管理IPv6アドレスと重複不可）。EUI64利用時は自動生成され手動設定不可
- デフォルトゲートウェイ：最初のIPv6インターフェイス作成時に入力。L3インターフェイスのあるサブネット内のIPを指定
作成したL3インターフェイスやスタティックルートは、スイッチ > 設定 > ルーティング & DHCP に一覧表示されます。
注意：各スイッチで、1つのVLANにつきL3インターフェイスは1つだけ作成できます。
IPv6 L3ルーテッドポートインターフェイスの設定
注意：この機能はMS390およびC9300-Mモデルのみ対応です。
- インターフェイスモード：「ルーテッドポート」を選択
- スイッチまたはスタック：対象スイッチまたはスタックを選択
- モジュール選択（オプション）：モジュール型Catalystの場合のみ。固定型はグレーアウト
- スイッチポート：ルーテッドポート番号を選択
- 名前：インターフェイス／ルーテッドポートの説明用名称
- VRF：デフォルト以外のVRFを選択
- IP切替：IPv4/IPv6/両方から選択
- アップリンク：このルーテッドポートをダッシュボードへのアップリンクに指定
- プレフィックス：このL3インターフェイスのネットワーク（例：10.1.1.0/24）
- インターフェイスIPv6：このVLAN/サブネットで使用するIPv6アドレス（管理IPと重複不可）
- マルチキャストサポート：マルチキャストルーティングが必要な場合は有効化
- デフォルトゲートウェイ（IPv6）：最初のIPv6インターフェイス作成時に入力。ネクストホップIPv6アドレス
- DNSサーバ：アップリンクに指定した場合はDNSサーバを設定
- 高可用性（VRRP）：このルーテッドポートでVRRPを実行する場合は選択
設定後は変更を保存をクリック。
L3アグリゲートルーテッドポートインターフェイスの設定
- スイッチサマリーページに移動します。
- ポートをクリックします。
- L3アグリゲートインターフェイスに変換したいポートを選択し、アグリゲートをクリックします。
- 作成したアグリゲートインターフェイスを選択し、編集をクリックします。
- インターフェイスモードでルーテッドポートを選択し、更新をクリックします（これでルーティング & DHCP ページのインターフェイスエディタに遷移し、L3アグリゲートインターフェイスの設定が始まります）。
- 名前：インターフェイス／ルーテッドポートの説明用名称
- VRF：デフォルト以外のVRFを選択
- IP切替：このルーテッドポートがIPv4/IPv6/両方のいずれかを選択
- アップリンク：このルーテッドポートをダッシュボードへのアップリンクに指定
- サブネット：このL3インターフェイスのネットワーク（例：10.1.1.0/24）
- インターフェイスIP：このVLAN/サブネットで使用するIPアドレス（管理IPと重複不可）
- マルチキャストサポート：VLAN間のマルチキャストルーティングが必要な場合は有効化
- デフォルトゲートウェイ（IPv4）：最初のIPv4インターフェイス作成時に入力を求められる。ネクストホップIP
- DNSサーバ：アップリンクに指定した場合はDNSサーバを設定
- 高可用性（VRRP）：このルーテッドポートでVRRPを実行する場合は選択
- DHCP設定：このVLANのDHCPをスイッチで処理するか、サーバへ中継するか選択。詳細は DHCPサービス設定記事参照
- OSPF設定：このVLANをOSPFで配布可能。詳細はMS OSPF概要参照
設定が完了したら、変更を保存をクリックします。
スタティックルートの設定
ネットワーク上の他サブネットへのルーティングには、スイッチでルーティングされていないサブネットやデフォルトルートでは到達できないサブネットに対し、スタティックルートを設定する必要があります。たとえば、別のルーターやL3スイッチがMeraki L3スイッチの下流にある場合などです。
新しいスタティックルートの作成手順：
- スイッチ > 設定 > ルーティング & DHCP に移動します。
- スタティックルートの追加をクリックします。
- 適用先となるスイッチを選択します。
- 以下を入力します：
- 名前：スタティックルートの説明用名称
- サブネット：このスタティックルートの対象ネットワーク（例：10.1.1.0/24、2001:db8::/32 など）
- ネクストホップIP：経路上の次のL3デバイスのIPアドレス。このアドレスはL3インターフェイスのあるサブネット内である必要があります。IPv6スタティックルート対応スイッチでは、ネクストホップにIPv6グローバルユニキャストアドレスも指定可能です。
- 必要に応じて保存または保存してさらに追加をクリックします。
注意：デフォルトルートのネクストホップに、同一スイッチ上のSVIを指定しないでください。同様に、他のSVIのIPアドレスをネクストホップとするスタティックルートも避けてください。これを行うとL3ルーティングループが発生し、ネットワーク障害の原因となります。
既存のL3 SVI、ルーテッドポート、スタティックルートの編集
特定スイッチ上の既存L3インターフェイスやスタティックルートを編集する方法：
- スイッチ > 設定 > ルーティング & DHCP に移動します。
- 編集したいインターフェイスまたはルートをクリックします。
- 必要な変更を行います。
- 保存をクリックします。
L3 SVIまたはルーテッドポートの他スイッチへの移動
L3インターフェイスを別スイッチへ移動するには：
- スイッチ > 設定 > ルーティング & DHCP に移動します。
- 移動したいL3インターフェイスを選択します。
- 編集 > 移動...をクリックします。
- 移動先のスイッチまたはスイッチスタックを選択し、送信をクリックします。
L3 SVI、ルーテッドポート、スタティックルートの削除
L3インターフェイスやスタティックルートを削除する手順：
- スイッチ > 設定 > ルーティング & DHCP に移動します。
- 削除したいインターフェイスまたはルートをクリックします。
- インターフェイス／ルートの削除をクリックし、削除の確認を押します。
注意：スイッチには最低1つのL3インターフェイスとデフォルトルートが必須です。デフォルトルートは手動で削除できません。
レイヤ3ルーティングの無効化
レイヤ3ルーティングを無効化するには、設定済みのスタティックルート・L3インターフェイスを特定の順序で削除する必要があります。
- スイッチ > 設定 > ルーティング & DHCP に移動します。
- 該当スイッチのデフォルトルート以外のスタティックルートを削除します。
- 該当スイッチでデフォルトルートのネクストホップIPを持つL3インターフェイス以外のL3インターフェイスを削除します。
- 最後のL3インターフェイスを削除すると、レイヤ3ルーティングが無効化されます。
この手順を守らないとエラーになり、ルートやインターフェイスの削除ができません。
レイヤ3インターフェイス（SVI）の注意点
スイッチ管理IPとL3インターフェイス（SVI）について
管理IPはSVIとは完全に独立したアドレスであり、必ず異なるIPアドレスを設定してください。管理IPはルーティング対象/非ルーティングVLANどちらでも構いません（例：クライアントトラフィックと分離した管理VLAN）。管理IPからMerakiクラウドコントローラへの通信はL3ルーティング設定を経由せず、設定されたデフォルトゲートウェイを使います。そのため、管理IP・VLAN・ゲートウェイの設定でインターネット接続が可能であることを必ず確認してください（L3ルーティング設定とは独立して通信します）。
スイッチ（またはスタック）の管理IP設定で、L3ルーティング実行中にゲートウェイアドレスとして自分自身のSVIアドレスは指定できません。ゲートウェイを自分自身に向けると、管理IPでチェックインできなくなります。例：192.168.1.1がスイッチ（またはスタック）のL3インターフェイス（SVI）である場合、管理IP（スイッチ > Switches > LAN IP）のゲートウェイに192.168.1.1は指定できません。
L3ルーティングを行うスイッチスタックでは、管理IPサブネットが自分自身のいずれかのL3インターフェイスのサブネットと重複しないようにしてください。重複すると、スタックメンバーの管理IP宛のpingやSNMPポーリングでパケットロスが発生します。
注意：このサブネット重複制限はCatalystスイッチ（MS390/C9300-M）には該当しません。
レイヤ3インターフェイス宛のPing
L3有効化済みMSスイッチは、ping応答よりもトラフィック転送を優先します。そのため、SVIアドレス宛のpingでパケットロスや遅延が観測される場合があります。ネットワーク疎通や安定性確認には、同一サブネット内の他デバイス宛へpingすることを推奨します。
注意：Meraki MSクラシックスイッチ（MS390を除く）は自分自身のL3インターフェイスへのpingができません。