応用情報技術者 2014年秋期午前2 問31

問題文

図のようなIPネットワークのLAN環境で、ホストAからホストBにパケットを送信する。LAN1 において、パケット内のイーサネットフレームの宛先とIP データグラムの宛先の組合せとして、適切なものはどれか。ここで、図中の MACn/IPm はホスト又はルータがもつインタフェースのMACアドレスとIPアドレスを示す。

選択肢

ア：

イ：

ウ：（正解）

エ：

IPネットワークのLAN環境におけるイーサネットフレームとIPデータグラムの宛先【午前2 解説】

要点まとめ

結論：LAN1上のイーサネットフレームの宛先はルータのMACアドレス（MAC3）、IPデータグラムの宛先はホストBのIPアドレス（IP2）である。
根拠：異なるLAN間の通信では、送信元ホストはまずルータのMACアドレス宛にフレームを送るが、IPデータグラムの宛先は最終目的地のIPアドレスになる。
差がつくポイント：イーサネットフレームの宛先とIPデータグラムの宛先が異なる理由を理解し、ルータの役割とMAC/IPアドレスの使い分けを正確に把握すること。

正解の理由

ホストAからホストBへパケットを送る際、LAN1上のイーサネットフレームは直接ホストBに届かないため、まずルータのMACアドレス（MAC3）を宛先にする必要があります。一方、IPデータグラムの宛先は最終目的地であるホストBのIPアドレス（IP2）です。これにより、ルータはフレームを受け取り、適切なLAN2へ転送します。したがって、イーサネットフレームの宛先がMAC3、IPデータグラムの宛先がIP2の組み合わせが正解です。

よくある誤解

イーサネットフレームの宛先とIPデータグラムの宛先は常に同じだと誤解しがちですが、異なるLAN間通信では異なるアドレスを使います。ルータの役割を理解していないと混乱します。

解法ステップ

ホストAとホストBが異なるLANに属していることを確認する。
異なるLAN間通信では、送信元ホストはルータのMACアドレスをイーサネットフレームの宛先に設定することを理解する。
IPデータグラムの宛先は最終目的地のIPアドレスであることを確認する。
図のMAC/IPアドレス対応を照合し、LAN1上のフレーム宛先はMAC3（ルータ）、IP宛先はIP2（ホストB）と判断する。
選択肢の中から該当する組み合わせを選ぶ。

選択肢別の誤答解説

ア：イーサネットフレームの宛先がMAC2（ホストBのMAC）となっているが、LAN1上では直接届かないため誤り。
イ：イーサネットフレームの宛先がMAC2でIPデータグラムの宛先がIP3（ルータのIP）となっているが、IPデータグラムの宛先は最終目的地のIPであるべき。
ウ：イーサネットフレームの宛先がMAC3（ルータ）、IPデータグラムの宛先がIP2（ホストB）で正しい。
エ：イーサネットフレームの宛先とIPデータグラムの宛先が共にルータのアドレスであり、最終目的地のIPアドレスになっていないため誤り。

補足コラム

IPネットワークにおいて、MACアドレスは同一LAN内での通信に使われ、IPアドレスはネットワークを跨いだ通信の宛先指定に使われます。ルータは異なるLAN間の橋渡し役として、受け取ったフレームのMACアドレスを自分のものにし、IPデータグラムの宛先に基づいて転送先を決定します。この仕組みを理解することがネットワークの基礎理解に不可欠です。