応用情報技術者 2012年 春期 午前2 問32
問題文
CSMA/CD方式のLANで使用されるスイッチングハブ (レイヤ2スイッチ)は、フレームの蓄積機能、速度変換機能や交換機能をもっている。このようなスイッチングハブと同等の機能をもち、同じプロトコル階層で動作する装置はどれか。
選択肢
ア：ゲートウェイ
イ：リピータ（正解）
ウ：ブリッジ
エ：ルータ
CSMA/CD方式のLANで使用されるスイッチングハブの機能と同等の装置は？【午前2 解説】
要点まとめ
- 結論：スイッチングハブと同じプロトコル階層で動作し、フレームの蓄積や速度変換を行う装置はウ: ブリッジです。
- 根拠：スイッチングハブはレイヤ2スイッチとも呼ばれ、データリンク層でフレーム単位の処理を行い、ブリッジも同様の機能を持ちます。
- 差がつくポイント：リピータは物理層で信号を中継するだけで、フレームの蓄積や速度変換はできません。
正解の理由
スイッチングハブはOSI参照モデルの第2層（データリンク層）で動作し、フレームの蓄積（ストア＆フォワード方式）、速度変換、フレームの転送制御を行います。これと同じ機能を持つ装置はブリッジであり、LANセグメント間のフレーム転送やフィルタリングを行います。
一方、リピータは第1層（物理層）で信号を単純に増幅・再生する装置であり、フレームの内容を認識しません。したがって、スイッチングハブと同等の機能を持つのはブリッジです。
一方、リピータは第1層（物理層）で信号を単純に増幅・再生する装置であり、フレームの内容を認識しません。したがって、スイッチングハブと同等の機能を持つのはブリッジです。
よくある誤解
リピータは単なる信号の中継装置であり、フレームの蓄積や速度変換はできません。スイッチングハブと混同しやすいですが、機能は大きく異なります。
解法ステップ
- スイッチングハブの機能を確認する（フレーム蓄積、速度変換、交換機能）。
- OSI参照モデルのどの層で動作するかを理解する（第2層）。
- 選択肢の装置の動作層と機能を整理する。
- 第2層でフレーム単位の処理を行う装置を選ぶ。
- ブリッジが該当するため、正解と判断する。
選択肢別の誤答解説
- ア: ゲートウェイ
ネットワーク層以上で異なるプロトコル間の変換を行う装置であり、スイッチングハブとは機能が異なります。 - イ: リピータ
物理層で信号を増幅・再生するだけで、フレームの蓄積や速度変換はできません。 - ウ: ブリッジ
正解。データリンク層でフレームの蓄積や転送を行い、スイッチングハブと同等の機能を持ちます。 - エ: ルータ
ネットワーク層でパケットの経路制御を行い、フレーム単位の処理はしません。
補足コラム
スイッチングハブはブリッジの機能を拡張し、複数ポートを持つことでLAN内の通信効率を向上させています。リピータは古い技術で、現在はハブやスイッチに置き換えられることが多いです。ルータは異なるネットワーク間の通信を制御し、ゲートウェイは異なる通信プロトコル間の変換を担います。
FAQ
Q: スイッチングハブとブリッジの違いは何ですか？
A: 基本機能は同じですが、スイッチングハブは複数ポートを持ち、高速なフレーム転送を実現した進化版です。
A: 基本機能は同じですが、スイッチングハブは複数ポートを持ち、高速なフレーム転送を実現した進化版です。
Q: リピータはどのような場面で使われますか？
A: 信号の減衰を防ぐために物理層で信号を増幅する目的で使われますが、現在はスイッチや中継器に置き換えられています。
A: 信号の減衰を防ぐために物理層で信号を増幅する目的で使われますが、現在はスイッチや中継器に置き換えられています。
関連キーワード: スイッチングハブ、ブリッジ、リピータ、CSMA/CD, データリンク層、LAN, 速度変換、フレーム蓄積
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