レイヤ 3 は、通信プロトコルの 3 番目の層を表すために使用される用語です。これは、Web ブラウザ、電子メール プログラム、インスタント メッセージング クライアントなどのアプリケーション固有のプロトコルとサービスを含むレベルです。この層は、ユーザー アプリケーションにネットワーク リソースおよびサービスへのアクセスを提供する役割を果たします。
レイヤ 3 ネットワークはパケット スイッチング テクノロジに基づいており、データ パケットは、最終的な宛先に効率的に到達するために、さまざまなパス上の複数のルーターを介して送信元から宛先にルーティングされます。各ルーターは、遅延やコストなどの特定の指標に従って各パケットをルーティングする最適な方法について独自の決定を行います。これらのルーティング決定の組み合わせにより、インターネットワーク (またはメッシュ) として知られるレイヤー 3 トポロジが形成されます。パケットは、異なるパケットがたどる異なるルートにより順序が狂って到着する可能性があり、スタックの上位に提示される前にパケットを元の形式に再構成するには、レイヤー 4 (トランスポート) で特別な技術が必要です。
レイヤ 2 ネットワークと比較すると、レイヤ 3 ネットワークはスケーラビリティと仮想化機能の点で柔軟性が高くなりますが、さまざまな距離のノード間でトラフィックをルーティングする方法を決定する「ルーター」と呼ばれる、各ノードで実行される特殊なソフトウェアが必要です。このため、レイヤー 2 に比べて複雑になるだけでなく、ネットワークのニーズの規模に応じて別途購入するか通信プロバイダーからリースする必要があるスイッチやケーブルなどの関連ハードウェア コストにより、高価になる傾向があります。
さらに、従来のルーティング アルゴリズムは大規模環境に適用するとスケーラビリティが制限される可能性があるため、追加のハードウェアを購入せずに組織のローカル エリア ネットワーク内のトラフィック フローをより適切に制御するために、SDN (ソフトウェア デファインド ネットワーキング) などの代替アプローチが最近提案されています。従来、ルーターやスイッチなどのネットワーク ソリューションに関連付けられていたコンポーネント。 SDN を使用すると、ネットワーク管理者は、個々のデバイス間の複数のポイントツーポイント接続に依存するのではなく、1 つの中央コントローラー デバイスだけを使用してネットワーク全体を構成できるようになり、すべてのデバイスがこの単一のハブを介して直接通信するようになるため、セットアップ時間と複雑さの両方が大幅に削減され、全体的なパフォーマンスと信頼性が向上します。むしろ、長いパスに沿って個別の中間ノードを経由するため、ピーク時の使用期間中にボトルネックが発生し、適切に管理されないままにしておくとスループットが制限されてしまいます。
