アップリンクとダウンリンクの違いとは？スイッチ構成・見分け方・帯域設計を図解

スイッチの資料を読むと、「アップリンクは10G」「ここはダウンリンク」といった言葉が出てきます。ポートの種類の話なのか、通信の向きの話なのか、最初は区別しにくいですよね。

LANの構成でいうアップリンクは、上位のスイッチやルーターへつながる接続です。ダウンリンクは、端末や下位スイッチへつながる接続。同じケーブルでも、どちらの装置から見るかで呼び方が変わります。

まず構成図で位置関係をつかみ、そのあとでtrunk設定、帯域、冗長化を見ていきましょう。速いポートだからアップリンク、と決める必要はありません。

アップリンクは「上位へつなぐ役割」の名前

PCがつながるスイッチをアクセススイッチと呼びます。そこから複数のスイッチをまとめる装置へ伸びる接続が、アクセススイッチ側のアップリンクです。たくさんの端末の通信を、先のネットワークへ運ぶ入口になります。

一方、PCや無線APを収容するポートはダウンリンクです。端末だけでなく、下位のスイッチへつながる場合もあります。表では、接続先と役割を合わせて見てください。

製品の仕様書に「アップリンクポート」と書かれているのは、高速ポートやSFPスロットをその用途に用意しているためです。使える速度やモジュールには制約があるので、役割の名前とは別に仕様を確認します。

図がある場合もない場合も、接続先から確かめる

構成図は端末側から上へたどると読みやすくなります。アクセス、ディストリビューション、コアという順番は、端末を収容する場所から、通信をまとめる場所へ進む並びです。小規模なLANでは、これらを一台で兼ねることもあります。

アクセススイッチから上位へ向かう一本のケーブルを、上位スイッチから見ると「下位を収容するダウンリンク」と呼びます。上下は図に固定されたケーブルの性質ではなく、装置から見た関係です。

1. ポート管理表とdescription：機器名・ポート番号・対向名を照合する。例：ACC-SW01 Gi1/0/48 → DIST-SW01 Te1/0/1。
2. 隣接情報：CDPまたはLLDPが許可されていれば対向装置名とポートを確認する。無効な環境では配線表や対向側の設定で確認する。
3. 設定と通信：access/trunk、許可VLAN、Port-channel、MAC学習、トラフィック量を確認し、設計図と一致するか判定する。trunkでも下位スイッチやAP向けのダウンリンクはあります。

show interfaces description
show cdp neighbors detail
show lldp neighbors detail
show interfaces trunk
show etherchannel summary

図がなければ、descriptionに書かれた対向名と、CDP／LLDPの隣接情報を照合します。これらは隣の装置名やポートを知らせる仕組みです。無効な環境では表示されないので、配線表や対向側の確認で補います。

作業の会話では「アップリンクを確認した」で止めず、機器名と両端のポートまで書きましょう。たとえばACC-SW01 Gi1/0/48とDIST-SW01 Te1/0/1です。「リンクアップ」はポートが使用可能になった状態を指す言葉で、アップリンクの役割とは別です。

trunkかどうかは、役割とは別に読む

trunkは、複数のVLANを一本のリンクで運ぶ設定です。accessは、通常、一つのVLANへ端末を接続する設定。アップリンクが「どこへつなぐか」を表すのに対し、こちらは「VLANをどう扱うか」を表します。

上位へ複数VLANをまとめて運ぶため、アップリンクがtrunkになる構成はよくあります。ただし、ルーターへIPで接続するL3ポートもあれば、一つのVLANだけを運ぶaccessの接続もあります。

• L3リンクで上位ルーターへ接続するアップリンク：no switchportでルーテッドポート
• IP電話とPCを同じポートに収容するダウンリンク：data VLANとvoice VLANを併用
• 仮想基盤や無線AP向けダウンリンク：複数VLANを運ぶtrunk
• 1つのVLANだけで上位へ接続する小規模構成：アップリンクでもaccess

ACC-SW01# show interfaces description

Interface      Status  Protocol  Description
Gi1/0/1        up      up        PC-SALES-01
Gi1/0/24       up      up        AP-FLOOR-3
Te1/1/1        up      up        UPLINK_to_DIST-SW01_Te1/0/1
Te1/1/2        up      up        UPLINK_to_DIST-SW02_Te1/0/1

ACC-SW01# show cdp neighbors

Device ID      Local Intrfce  Holdtme  Capability  Port ID
DIST-SW01      Ten 1/1/1      146      R S I       Ten 1/0/1
DIST-SW02      Ten 1/1/2      138      R S I       Ten 1/0/1

ACC-SW01# show lldp neighbors detail

ACC-SW01# show interfaces trunk
ACC-SW01# show interfaces Te1/1/1 switchport
ACC-SW01# show running-config interface Te1/1/1
ACC-SW01# show interfaces Te1/1/1 status

ACC-SW01# show mac address-table interface Te1/1/1
ACC-SW01# show interfaces Te1/1/1 counters
ACC-SW01# show interfaces Te1/1/1 | include rate|drop|error

無線APや仮想化サーバーへ複数VLANを運ぶダウンリンクは、trunkになることがあります。ポートの設定だけで上下を断定せず、対向機器と用途まで合わせて見ます。

確認コマンドでは、descriptionで接続先、trunk表示で運ぶVLAN、MAC表で先にいる端末を調べます。MACが多数見えるポートも、下位のサーバー基盤につながっている可能性があります。一つの特徴だけで判断しないことが大切です。

帯域は、端末ポートの合計と実際の利用を比べる

48台のPCを1Gbpsで収容し、上位へ10Gbpsでつなぐ例を考えます。端末側の合計は48Gbpsですが、全員が同時に最大速度で送るとは限りません。そのため、上位側が10Gbpsでも業務に足りる場合があります。

端末側の合計を上位側の帯域で割った値を、オーバーサブスクリプション比と呼びます。この例では48÷10で4.8対1です。比率だけで良い・悪いを決めるのではなく、同時に使う量を調べます。

バックアップや大容量ファイルの転送が重なる時間帯には、上位側へ通信が集中します。平均使用率が低くても、短い時間に集中してパケットが捨てられることがあるので、ピークとdropの増分も確認します。

増速の判断には、現在の利用、今後の端末増加、障害で一本になったときの帯域を使います。「端末が48台あるから48Gbpsが必須」とも、「平均が低いから問題ない」とも言い切れません。

二本にするなら、切替の仕組みまで決める

アップリンクが一本だけだと、そのケーブルや対向ポートの故障で、配下の端末がまとめて通信できなくなります。二重化では、ケーブルを増やすだけでなく、普段はどの経路を使い、故障時にどう切り替えるかを決めます。

STPはループを防ぎながら待機経路を用意する仕組みです。LACPは複数の物理リンクを一つの論理リンクにまとめる仕組み。目的が違うので、表の特徴を見比べてください。

interface range TenGigabitEthernet1/1/1-2
 description UPLINK_to_DIST-SW
 switchport mode trunk
 switchport trunk allowed vlan 10,20,30
 channel-group 10 mode active

interface Port-channel10
 description UPLINK_to_DIST-SW
 switchport mode trunk
 switchport trunk allowed vlan 10,20,30

設定例のchannel-groupは、ポートをPort-channelへ参加させる指定です。両端の速度やVLANなどがそろい、想定したメンバーが参加しているかをshow etherchannel summaryで確認します。一方が外れていても通信は続くため、疎通だけでは異常を見落とします。

二本が同じ電源や筐体に依存していれば、一度に止まる故障が残ります。また、LACPの二本を一本の通信が必ず同時に使うわけではありません。一本の転送速度がそのまま二倍になる、と説明しないようにしましょう。

遅い・つながらないときは、状態を一段ずつ読む

配下の端末がまとめてつながらない場合、アップリンクは確認したい場所の一つです。まずリンクが上がっているかを見ます。downなら、両端のshutdown、ケーブル、光モジュール、速度など、接続そのものを調べます。

upなら次に、STPが転送を許しているか、Port-channelへ参加しているか、必要なVLANが両端で通るかを確認します。特定VLANだけ失敗するなら、ケーブル断よりVLAN設定の違いを先に考えられます。

show interfaces status
show interfaces TenGigabitEthernet1/1/1
show interfaces counters errors
show interfaces trunk
show spanning-tree interface TenGigabitEthernet1/1/1 detail
show etherchannel summary
show cdp neighbors detail
show logging | include UPDOWN|ERR|SPANTREE|EC

時間帯で遅くなる場合は、エラーと混雑を分けます。エラーが増えるなら配線や光レベル、dropが増えるなら帯域や集中の状況を調べます。表示を一度見ただけでなく、同じ時間幅でどれだけ増えたかを残すと比較できます。

FAQの「二本なら速くなるか」も、この確認につながります。正常に束ねられたか、どの通信がどのリンクを使うか、片系故障後も足りるかを分けて見ると、役割と状態を混同しなくなります。

無線や回線の「上り」は、基準点を確認する

携帯回線でいうアップリンクは、スマートフォンから基地局へ送る方向です。無線LANなら端末からAP、衛星通信なら地上から衛星、というように、分野によって基準点が変わります。

LANのポート役割を話しているのか、通信の送信方向を話しているのか。ここを確かめるだけで、同じ言葉による混乱を減らせます。

• 無線LAN：端末からAPへ送る方向がアップリンク、APから端末へ送る方向がダウンリンク
• モバイル通信：スマートフォンから基地局へ送る方向がアップリンク、基地局から端末へ送る方向がダウンリンク
• 衛星通信：地上局から衛星へ送る方向がアップリンク、衛星から地上局へ送る方向がダウンリンク
• インターネット回線：利用者側からインターネットへ送る方向が上り、受け取る方向が下り

スイッチの構成を読むときは、最初に両端の機器とポートを確認してください。そのあとでVLAN設定、帯域、冗長化を読むと、「どこへつながる接続で、何を運ぶのか」を順に説明できます。

この記事の執筆・監修者

けんと＠設計構築チャンネル

ネットワーク設計構築エンジニア／インフラ転職コンパス編集者

30歳・IT未経験からSIerへ転職。ネットワークエンジニアとして、金融系・オフィス系ネットワークの設計・構築に携わり、PL・PMも経験。自身の未経験転職と現場経験をもとに、仕事内容・技術・キャリア・求人選びをわかりやすく解説しています。

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