インターコネクトとは何か：データセンター・クラウド・チップレベルまでを貫く接続の技術と実務ガイド

2025年12月17日 最終更新日時 : 2025年12月17日 エバープレイ編集部

はじめに：インターコネクトの定義と重要性

インターコネクト（interconnect）は、ITや通信分野において「異なるシステム、ネットワーク、装置を相互に接続しデータやサービスをやり取りするための構成要素と仕組み」を指す総称です。企業ネットワーク、データセンター、クラウド、インターネット交換、さらには半導体チップ内のネットワーク（NoC: Network-on-Chip）まで、レイヤーやスケールは異なりますが、目的は共通で「低遅延・高帯域・高信頼で安全に通信を行う」ことにあります。インターコネクトは、性能、コスト、可用性、安全性に直結するため、設計と運用が極めて重要です。

インターコネクトの分類：レイヤーとユースケース

インターコネクトは用途別に大まかに分類できます。

  • 物理層の接続：光ファイバー、銅線、無線リンク。データセンター間を結ぶDWDM（多重波長）やローカルなクロスコネクト（銅/光）が含まれます。
  • ネットワーク層の接続：イーサネット、MPLS、BGPを用いた組織間ルーティング。インターネットエクスチェンジ（IX）やパブリック/プライベートピアリングが典型です。
  • クラウド／DCインターコネクト：AWS Direct Connect、Google Cloud Interconnect、Azure ExpressRouteのようにクラウド事業者と専用回線で接続する方式。
  • オンチップ・インターコネクト：プロセッサやASIC内部の配線やネットワーク（NoC）、ハイバンド幅のチップ間接続（Coherent/Die-to-Die）など。

物理技術：光学と伝送の基礎

データセンターや長距離ネットワークでは光ファイバーが主役です。DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing）は複数の波長で同一ファイバーに多チャネルを載せ、容量を劇的に増加させます。近年は400G/800G光トランシーバやコヒーレント光伝送、ROADM（再構成可能光学分岐多重器）などにより、柔軟で高容量な構成が可能です。短距離ではSFP/QSFPなどのモジュールを用い、伝送距離とコストで選択します。

プロトコルとオーバーレイ技術

レイヤ2/3のインターコネクトでよく使われる技術を整理します。

  • イーサネット（L2）とVLAN：シンプルで低レイテンシなブロードキャストドメインを提供。
  • MPLS：トラフィック工学やVPNに強いレイヤ3ソリューション。
  • BGP：自治体間の経路制御に必須。クラウドやDX接続でもBGPセッションでプレフィックスを交換するのが一般的です。
  • VXLAN/EVPN：L2セグメントをオーバーレイで拡張し、マルチテナント環境でのスケールと分離を実現。
  • セグメントルーティング（SR）：パス制御の柔軟化とSDNとの親和性が高まっています。

接続モデル：ピアリング、トランジット、専用回線

インターコネクトを設計する上で重要なのは接続モデルの選択です。

  • パブリックピアリング（IXP）：多くのネットワークが共通の交換ポイントでトラフィックを交換し、コスト削減と遅延短縮が図れます。
  • プライベートピアリング：特定の事業者間で高性能な直接接続を確保。大規模トラフィックに向きます。
  • トランジット：上位ISPからの経路提供。柔軟だがコストとレイテンシの考慮が必要。
  • クラウド専用回線：AWS Direct Connect等でクラウドとダイレクトに接続し、帯域保証・低遅延・安定性を確保。

セキュリティと可用性の設計

インターコネクトにはセキュリティ対策が不可欠です。トラフィック隔離（VLAN、VRF、マイクロセグメンテーション）、暗号化（MACsecやIPsec/TLS）、BGPの保護（RPKIによるプレフィックスの検証）などを組み合わせます。また冗長性確保のために多経路、多拠点、異経路の敷設、ホットスタンバイやロードバランシングを設計します。SLA（復旧時間/帯域保証）を事前に契約で定義することも重要です。

運用・監視と自動化

運用面では、キャパシティプランニング、障害検知、パフォーマンス監視が中心です。SNMP、NetFlow/sFlow、gRPC/Telemetry、BGP Monitoring Protocol（BMP）などを用いて異常を早期に検出します。SDNやAPI制御による自動プロビジョニングは変更ミスを減らし、迅速な回復を可能にします。インシデント管理とドキュメント整備も忘れてはなりません。

コスト構造と商習慣

インターコネクトのコストは、大きく初期費用（回線敷設、クロスコネクト、トランシーバ）と運用費（帯域、クロス接続料、クラウドエグレス課金）に分かれます。クラウドではデータ転送（egress）コストが長期運用で大きな割合を占めるため、マルチクラウド戦略やクラウド間のピアリングによる最適化が必要です。IXでの相互接続は多くの場合コスト効率が良い代替手段になります。

実践パターン：ハイブリッドクラウド接続例

典型例として、オンプレミスとクラウドを結ぶハイブリッド構成があります。専用回線（Direct Connect/ExpressRoute等）を用い、BGPで経路制御、VXLAN/EVPNでL2拡張、またはSD-WANで複数回線を束ねて可用性とコストを両立します。重要なのはルーティングポリシー（プレフィックスの優先順位、コミュニティ制御）とセキュリティ（アクセス制御、トランジットの分離）を明確にすることです。

最新トレンドと今後の展望

インターコネクト分野は以下のような潮流で進化しています。

  • 高速化と光技術の進展：800Gやそれ以上の標準化、コヒーレント光トランシーバの普及、コーパッケージドオプティクス（CPO）やシリコンフォトニクスの商用化。
  • ネットワークのプログラマビリティ：P4やオープンAPIによるデータプレーン／コントロールプレーンの柔軟化。
  • 分散アーキテクチャの進展：エッジクラウドやスマートエッジでのローカルインターコネクト需要の増加。
  • セキュリティとルーティングの強化：RPKIの普及やBGPセキュリティの強化、量子安全アルゴリズムの検討開始。

まとめ：設計で重要な視点

インターコネクトは単なる物理的なケーブル接続ではなく、プロトコル、運用、ビジネスモデル、セキュリティが交差する総合的な領域です。目的に応じて最適な接続モデル（ピアリング、専用回線、トランジット）を選び、冗長性・セキュリティ・運用性を満たす設計を行うことが成功の鍵です。計画段階でクラウドプロバイダやコロケーション事業者の仕様、SLA、料金体系を確認し、将来の拡張性を考慮したアーキテクチャを設計してください。

参考文献

カテゴリー
IT
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