基本情報技術者 2010年 秋期 午前（科目A） 問35

複数のLANを接続する装置（データリンク層に基づいて中継）【午前2 解説】

要点まとめ

• 結論：データリンク層のプロトコル（MACアドレスなど）に基づきフレームを中継する装置はブリッジであり、LANセグメントを結合します。
• 根拠：ブリッジはOSI参照モデルの第2層で動作し、MACアドレス学習と転送判定によりフレームを適切なポートへ送ります。
• 差がつくポイント：物理層はリピータ、ネットワーク層はルータ／ゲートウェイで役割が異なるため、プロトコル層の語句で判断することが重要です。

正解の理由

よくある誤解

• 「LANをつなぐ＝ルータ」：LAN同士を接続する機器は複数ありますが、ルータはIPなどネットワーク層で経路制御を行うため、データリンク層条件とは異なります。
• 「スイッチとブリッジを区別しない」：スイッチは多ポートのブリッジと見なせますが、試験問題では「ブリッジ」が明確にデータリンク層装置として問われることに注意が必要です。
• 「ゲートウェイ＝単に接続機器」：ゲートウェイは異なるプロトコル間の変換（アプリケーション層まで）を行うため、層の違いを理解して選択を誤らないようにします。

解法ステップ

1. 問題文のキーワードを確認：「データリンク層」「プロトコル情報に基づいて」「中継」などの語句を把握する。
2. OSI参照モデルと各装置の対応層を照合する：リピータ＝物理層、ブリッジ＝データリンク層、ルータ＝ネットワーク層、ゲートウェイ＝上位層の変換。
3. 条件に合致する装置を選ぶ：データリンク層のプロトコル（MAC）に基づくならブリッジ（またはスイッチ）が正解。

選択肢別の誤答解説

• ア: ゲートウェイ
  ゲートウェイは異なるプロトコル間での変換を行う装置で、OSIモデルの上位層（アプリケーション層など）で動作することが多く、データリンク層でのフレーム中継を主目的とはしません。よって条件に合わない。
• イ: ブリッジ（正解）
  ブリッジはデータリンク層でMACアドレスを用いてフレームを転送・フィルタリングします。学習機能により不要な転送を抑え、複数のLANセグメントを結合します。
• ウ: リピータ
  リピータは物理層（Layer 1）の装置で、受信した信号を増幅・再生して再送するのみでフレームの内容やMACアドレスを参照しません。プロトコル情報による中継ではないため不正解です。
• エ: ルータ
  ルータはネットワーク層（Layer 3）でIPアドレスなどを基に経路制御を行い、異なるネットワーク間でパケットを転送します。問題の「データリンク層に基づく中継」とは層が異なります。

補足コラム

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