この記事は、 「ネットワーク中級編｜構築・検証・障害切り分けを身につける」 の第42回です。
前の記事では、ネットワーク構成図から機器、接続関係、通信経路、冗長構成などを読み取る方法を学びました。 今回はさらに一歩進み、実務で頻繁に使う 「物理構成図」と「論理構成図」の違いを整理します。
物理構成図と論理構成図の違いとは？ネットワーク図の見方・使い分けを図解
ネットワーク構成図には、実際の機器・ケーブル・ポート接続を表す「物理構成図」と、 IPアドレス・VLAN・サブネット・ルーティングなど通信上の構成を表す「論理構成図」があります。 この記事では、同じネットワークを2種類の図で比較しながら、何を確認するときにどちらの図を使うのかを実務目線で解説します。
現場で「構成図を確認してください」と言われたとき、 1枚の図だけですべてを確認できるとは限りません。
「SW-01の何番ポートにFWがつながっているか」を知りたい場合と、 「VLAN 20からサーバーへどのルートで通信するか」を知りたい場合では、 必要な情報が異なるからです。
物理構成図と論理構成図の役割を理解すると、 障害対応、変更作業、設計レビューで どの資料を見ればよいのかを素早く判断できるようになります。
この記事を読み終えるとできること
- 物理構成図の目的を説明できる
- 論理構成図の目的を説明できる
- 2種類の図に記載される情報を区別できる
- 障害内容に応じて確認する図を選べる
- 物理ポートとVLAN・IP情報を対応付けて確認できる
- 構成図とパラメータシートを組み合わせて調査できる
物理構成図と論理構成図とは
物理構成図は「機器が実際にどう接続されているか」を表し、 論理構成図は「ネットワーク上で通信がどう分けられ、どう流れるか」を表す図です。
どちらも同じネットワークを表していますが、 見ている視点が異なります。
物理構成図
実際に設置されているルーター、ファイアウォール、スイッチ、 アクセスポイント、サーバーなどの接続関係を表します。
- どの機器とどの機器が接続されているか
- どの物理ポートを使用しているか
- 何本のケーブルで接続しているか
- どのラック・拠点に設置されているか
論理構成図
IPアドレス、サブネット、VLAN、ルーティング、 セキュリティゾーンなど、通信上の関係を表します。
- どのVLANに所属しているか
- どのIPネットワークを使用しているか
- どこがデフォルトゲートウェイか
- どのルートを通って通信するか
重要： 「物理構成図」「論理構成図」という名称や、どこまで情報を記載するかは、 会社・案件・設計書のルールによって多少異なります。
そのため実務では、図の名前だけで判断せず、 その図に何の情報が書かれているかを確認します。
物理構成図と論理構成図の違い
| 確認項目 | 物理構成図 | 論理構成図 |
|---|---|---|
| 主な目的 | 実際の機器・配線・接続状態を把握する | 通信上のネットワーク構造を把握する |
| 主な対象 | ルーター、FW、SW、AP、サーバー、回線 | VLAN、サブネット、IP、ルーティング、ゾーン |
| インターフェース | Gi1/0/1、port1などの物理ポート | VLAN IF、SVI、Loopback、論理IFなど |
| ケーブル | LAN、光、DACなどの接続を表す | 通常は物理ケーブルを中心には表さない |
| VLAN | 必要に応じて補足として記載 | 重要な構成要素として記載 |
| IPアドレス | 管理IPなどを記載する場合がある | サブネットやゲートウェイを中心に記載 |
| ラック位置 | 記載することがある | 通常は重視しない |
| 障害対応例 | リンクDown、ケーブル、ポート障害 | VLAN、ルート、IP、通信経路の問題 |
覚え方はシンプルです。
「どこに何がつながっている？」なら物理構成図、 「通信上どこに所属し、どこを通る？」なら論理構成図を確認します。
物理構成図に書かれる情報
物理構成図は、 現地で実物を確認するときに役立つ情報を中心に作られます。
機器名
FW-01、SW-01、AP-01など、実際に設置されている機器を識別します。
物理ポート
Gi1/0/1、Gi1/0/48、port1など、接続に使用しているインターフェースを示します。
ケーブル・回線
LANケーブル、光回線、回線終端装置との接続などを示します。
設置場所
拠点、フロア、ラックなど、機器が物理的にどこにあるかを示します。
物理構成図のイメージ
物理構成図で分かること
- FW-01とSW-01が直接接続されている
- FW-01のLAN側はport2を使用している
- SW-01側はGi1/0/48を使用している
- AP-01はSW-01のGi1/0/10に接続されている
- AP-01は2Fオフィスに設置されている
現地作業では物理構成図が特に重要です。
ケーブルを抜線・挿線する作業でポート番号を間違えると、 別のシステムを停止させる可能性があります。 図だけでなく、機器ラベルや現物とも照合します。
論理構成図に書かれる情報
論理構成図は、 ネットワーク上で通信がどのように分割・中継されているか を理解するための図です。
VLAN
VLAN 10、VLAN 20など、L2ネットワークの分割を確認します。
IPサブネット
192.168.10.0/24など、各ネットワークが使用するアドレス範囲を確認します。
ゲートウェイ
VLAN間・異なるネットワーク間を中継するL3インターフェースを確認します。
通信経路
ルーティングやFWを含め、送信元から宛先までの経路を確認します。
論理構成図のイメージ
営業部
技術部
サーバー
この図では、SW-01のGi1/0/10に何が接続されているかより、 VLAN 10・20・30が存在し、それぞれ別のIPネットワークとして 構成されていることが重要です。
同じスイッチに物理的に接続されていても、 VLANが異なれば論理的には別のL2ネットワークとして扱われます。
同じネットワークを2つの図で比較する
物理構成図と論理構成図の違いは、 同じネットワークを並べて見ると分かりやすくなります。
Gi1/0/2 → PC-B
Gi1/0/20 → SV-01
物理図では「ポート」が重要
PC-AがSW-01のGi1/0/1へ接続されていることを確認できます。
論理図では「所属ネットワーク」が重要
PC-AがVLAN 10、192.168.10.0/24へ所属していることを確認します。
実務では両方を組み合わせます。
「PC-AはSW-01 Gi1/0/1に物理接続され、 そのポートはVLAN 10へ所属している」 というように、物理情報と論理情報をつなげて考えます。
物理情報と論理情報を対応付ける
ネットワーク障害では、 物理的には正常でも論理設定が間違っている というケースがあります。
たとえば、PC-Aが次の状態だったとします。
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 端末 | PC-A |
| 接続先 | SW-01 Gi1/0/1 |
| リンク状態 | Up |
| 正しいVLAN | VLAN 10 |
| 実際の設定 | VLAN 20 |
| PCのIP | 192.168.10.101/24 |
ケーブルは接続され、リンクもUpしているため、 物理構成だけを見ると問題がないように見えます。
しかし、SW-01 Gi1/0/1が誤ってVLAN 20へ所属しているため、 PC-AはVLAN 10として正常に通信できません。
「リンクUp＝ネットワーク正常」ではありません。
物理層が正常でも、VLAN、IPアドレス、ルーティング、 ACLなどの論理設定に問題があれば通信は失敗します。
障害対応ではどちらを見るのか
障害の内容によって、最初に確認すべき構成図は変わります。
| 障害・確認内容 | 優先して見る図 | 確認するポイント |
|---|---|---|
| ポートがDownした | 物理構成図 | 対向機器、ポート番号、ケーブル、経路 |
| 機器の電源が入らない | 物理構成図 | 機器位置、冗長電源、接続機器 |
| 特定VLANだけ通信できない | 論理構成図 | VLAN、トランク、SVI、通信経路 |
| 別セグメントへ通信できない | 論理構成図 | サブネット、GW、ルーティング |
| ケーブル交換を行う | 物理構成図 | 対象機器・対象ポート・対向 |
| IPアドレス変更を行う | 論理構成図 | ネットワーク、GW、経路、影響範囲 |
| 通信断の原因が不明 | 両方 | 物理経路と論理経路を順番に照合 |
例：SW-01のGi1/0/48がDownした
まず物理構成図を確認します。
Gi1/0/48
port2
リンクLED
IF状態
利用者
物理構成図で対向を確認した後、 論理構成図を使ってそのリンクを通るVLANや通信の影響範囲を確認します。
障害対応では「物理か論理か」の二者択一ではなく、 物理 → 論理へ確認範囲を広げることが重要です。
変更作業での使い分け
ネットワーク変更作業でも、物理構成図と論理構成図は両方使います。
例：新しいサーバーを接続する
新規サーバーSV-02をネットワークへ追加するとします。
物理構成図で確認
- どのスイッチへ接続するか
- 空きポートはどこか
- 接続ケーブルの種類
- サーバーとスイッチの設置場所
- 冗長接続が必要か
論理構成図で確認
- どのVLANへ所属させるか
- どのIPアドレスを使用するか
- デフォルトゲートウェイはどこか
- 必要なルーティング
- FW・ACLで許可する通信
さらに実際の作業では、 パラメータシート、作業手順書、試験項目書 なども合わせて確認します。
構成図はネットワークの「全体像」を把握する資料です。 IPアドレスやポート設定などの詳細値をすべて1枚へ詰め込むと、 逆に読みにくくなることがあります。
実務での確認順序
構成図を受け取ったら、次の順序で確認すると情報を整理しやすくなります。
- 図の目的と凡例を確認する 物理構成図なのか、論理構成図なのか、 線・色・点線・記号が何を意味するかを確認します。
- 機器名を確認する FW-01、SW-01、RTR-01など、 どの機器が存在するかを把握します。
- 物理接続を確認する どの機器とどの機器が、どのインターフェースで接続されているかを確認します。
- 論理ネットワークを確認する VLAN、サブネット、IPアドレス、ゲートウェイを確認します。
- 通信経路をたどる 送信元から宛先まで、どの機器・ネットワークを通るのかを確認します。
- 構成図以外の資料と照合する パラメータシートや設定ファイルを確認し、 図と実際の設定に差異がないかを確認します。
特に既存環境では、 構成図が最新とは限らないことがあります。
実作業前には、構成図だけを信用せず、 現行コンフィグ、showコマンド、現地配線、パラメータシートなどと照合します。
構成図とパラメータシートの関係
実務では、構成図だけですべての設定値を管理することはほとんどありません。
| 資料 | 主な役割 | 確認する情報例 |
|---|---|---|
| 物理構成図 | 接続関係を把握する | 機器、ポート、対向、回線、設置場所 |
| 論理構成図 | 通信構造を把握する | VLAN、サブネット、ルート、ゾーン |
| パラメータシート | 詳細な設定値を管理する | IP、VLAN ID、IF設定、ルート、ACLなど |
| コンフィグ | 機器へ実際に設定されている内容 | 現在の機器設定 |
構成図で全体を把握し、パラメータシートで詳細値を確認する。
この2つを組み合わせて読めることが、 設計・構築・障害対応へ進むうえで重要です。
よくある勘違い
物理的な接続は分かっても、VLANやルーティング、 ACLなどによる論理的な通信経路までは分からない場合があります。
論理構成図にも、ルーター、FW、L3スイッチなどを記載することがあります。 違いは「機器を書くかどうか」ではなく、 どの情報を中心に表現するかです。
リンクUpは物理接続が成立していることを示す重要な情報ですが、 VLANやIP、ルーティングなどが正しいとは限りません。
機器交換や設定変更後に資料更新が漏れている可能性があります。 作業前には現行設定との照合が必要です。
物理的な接続状態と、VLAN・IP・ルーティングなどの論理状態を 切り分けて確認することで、原因候補を整理できます。
理解度チェック
物理構成図と論理構成図の違いを理解できたか、 5問で確認してみましょう。
問題1．SW-01のGi1/0/48に接続されている対向機器を確認したい場合、最初に見るべき図はどれですか。
- 物理構成図
- 論理構成図
- ルーティングテーブル
- DNS設定
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実際のポートと対向機器の接続関係は、 物理構成図で確認するのが基本です。
問題2．VLAN 20がどのIPサブネットを使用しているか確認したい場合、どの図が適していますか。
- 物理構成図
- 論理構成図
- ラック搭載図
- ケーブル一覧
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VLAN、サブネット、IPアドレスなどの関係は 論理構成図で確認します。
問題3．SWのポートがリンクUpしていれば、その端末は必ず正常に通信できますか。
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VLAN、IPアドレス、デフォルトゲートウェイ、 ルーティング、ACLなどに問題があれば、 物理リンクがUpでも通信できない場合があります。
問題4．新しいサーバーを追加する際、物理構成図で確認すべき情報を2つ挙げてください。
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例：
- 接続先スイッチ
- 使用する物理ポート
- 空きポート
- ケーブル種別
- 設置場所
- 冗長接続の有無
問題5．次の情報を「物理」と「論理」に分類してください。
- Gi1/0/10
- VLAN 30
- 192.168.30.0/24
- FW-01 port2とSW-01 Gi1/0/48の接続
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物理情報
- Gi1/0/10
- FW-01 port2とSW-01 Gi1/0/48の接続
論理情報
- VLAN 30
- 192.168.30.0/24
実践演習：2つの構成図から通信を読み取ろう
次のネットワークを題材に、 物理情報と論理情報を組み合わせて考えてみましょう。
Gi1/0/20：SV-01
192.168.10.101/24
Inter-VLAN Routing
192.168.30.10/24
課題1．PC-Aの物理接続を答える
PC-Aはどの機器のどのポートへ接続されていますか。
ポート：＿＿＿＿＿＿＿＿
課題1の解答を見る
SW-01のGi1/0/1へ接続されています。
課題2．PC-AとSV-01は同じVLANですか
課題2の解答を見る
同じVLANではありません。
- PC-A：VLAN 10
- SV-01：VLAN 30
課題3．PC-AからSV-01へ通信するときに必要な機能は何ですか
課題3の解答を見る
VLAN 10とVLAN 30は異なるネットワークなので、 ルーティング機能が必要です。
この例ではSW-01がInter-VLAN Routingを行います。
課題4．PC-Aが通信できない場合の確認順序を考える
物理構成図と論理構成図を使い、 最低5項目の確認順序を書いてください。
2．＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
3．＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
4．＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
5．＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
課題4の解答例を見る
- PC-AとSW-01 Gi1/0/1の物理接続を確認する
- SW-01 Gi1/0/1のリンク状態を確認する
- Gi1/0/1がVLAN 10へ所属しているか確認する
- PC-AのIPアドレス・サブネットマスク・GWを確認する
- VLAN 10のゲートウェイへpingする
- VLAN 30へのルーティングを確認する
- SV-01への到達性を確認する
- 必要に応じてACLやFWを確認する
課題5．簡単な物理構成図と論理構成図を作る
次の条件をもとに、自分で2種類の構成図を書いてみてください。
- FW-01とSW-01を接続する
- SW-01へPC-AとSV-01を接続する
- PC-AはVLAN 10
- SV-01はVLAN 30
- VLAN 10は192.168.10.0/24
- VLAN 30は192.168.30.0/24
- SW-01でVLAN間ルーティングを行う
【論理構成図】
正確なアイコンを描くことが目的ではありません。
物理図では「機器と接続」、 論理図では「VLAN・IP・通信関係」が読み取れるように書ければ十分です。
自分の言葉で説明する課題
後輩から「物理構成図と論理構成図って何が違うんですか？」 と質問されました。30秒程度で説明してください。
論理構成図は＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
説明例を見る
物理構成図は、ルーターやスイッチなどの機器が 実際にどのポート・ケーブルで接続されているかを表す図です。
論理構成図は、VLAN、IPアドレス、サブネット、 ルーティングなど、ネットワーク上で通信がどのように 分割・中継されているかを表す図です。
障害対応では、物理接続と論理設定の両方を照合して原因を調査します。
まとめ
- 物理構成図は、 実際の機器、物理ポート、ケーブル、対向、設置場所などを表す
- 論理構成図は、 VLAN、IPサブネット、ゲートウェイ、ルーティングなどを表す
- 「どこに何がつながっているか」は物理構成図で確認する
- 「どのネットワークに所属し、どこを通って通信するか」は論理構成図で確認する
- 物理リンクがUpでも、VLANやIPなどの論理設定が間違っていれば通信できない
- 障害対応では、物理情報と論理情報を対応付けて調査する
- 構成図は全体像を確認する資料であり、 詳細な設定値はパラメータシートやコンフィグと合わせて確認する
実務で重要なのは、「物理図と論理図のどちらが正しいか」ではなく、 調べたい内容に応じて必要な図を選び、両方の情報をつなげて考えることです。
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