基本情報技術者 2012年 秋期 午前（科目A） 問35

要点まとめ

• 結論→ スイッチングハブは受信フレームの宛先MACアドレスを参照し、該当するLANポートだけに転送することでネットワークの衝突や不要な通信を抑えます。
• 根拠→ レイヤ2動作ではMACアドレステーブルを学習・参照してフォワーディングを行い、ブロードキャストや未知宛先以外は全ポートへ送らない仕組みです。
• 差がつくポイント→ ブロードキャストや未知宛先の洪水は全ポート転送となる一方、DHCPの割当てやIPフラグメンテーションはL3以降の役割であり混同しないこと。

正解の理由

よくある誤解

• DHCPやIPアドレスの割当て機能をスイッチが行うと誤認する人が多いですが、DHCPは専用サーバやルータが担当するL3以上の機能です。
• 「スイッチは常に全ポートに送る」と思われがちですが、実際は宛先が分かれば特定ポートへだけ転送し、全ポート転送はブロードキャストや未知宛先時のみです。
• フラグメンテーション（IP層の分割）をスイッチの機能と混同する誤りがありますが、これはIP（L3）で処理されます。

解法ステップ

1. 問題文から「スイッチングハブ（レイヤ2スイッチ）」というキーワードを確認する。
2. レイヤ2の主な役割（MACアドレスでの転送、学習、フォワーディング、ブロードキャストの扱い）を思い出す。
3. 各選択肢をレイヤ2の役割と照合する。DHCP割当てはL3/L7、フラグメンテーションはL3の機能で除外。
4. レイヤ2の典型動作に一致する選択肢を選ぶ（該当は イ）。

選択肢別の誤答解説

• ア: LANポートに接続された端末に対して、IPアドレスの動的な割当てを行う。
  → 誤り。IPアドレスの動的割当て（DHCP）はサーバまたはルータが行う機能で、レイヤ2スイッチの役割ではありません。
• イ: 受信したパケットを、宛先MACアドレスが存在するLANポートだけに転送する。
  → 正解。スイッチはMACテーブルに基づいて宛先ポートへフレームを転送し、不要なポートへの送信を避けます。
• ウ: 受信したパケットを、全てのLANポートに転送(ブロードキャスト)する。
  → 誤り。ブロードキャストフレームや未知宛先フレームは全ポート（例外は管理ポートやVLANで除外）に送られますが、通常は宛先が分かっている場合に全ポート転送は行いません。
• エ: 受信したパケットを、ネットワーク層で分割(フラグメンテーション)する。
  → 誤り。フラグメンテーションはIP層（L3）の処理であり、レイヤ2スイッチは行いません。

補足コラム

• MACアドレステーブルの学習とエージング：スイッチは受信フレームの送信元MACと受信ポートをテーブルに記録し、一定時間アクセスがないとエントリを削除します。
• Unknown Unicast Flooding：宛先MACがテーブルに無ければ、そのフレームは学習前に全ポートへ洪水（flood）されます。これがウの選択肢の“例外”です。
• VLANとブロードキャストドメイン：スイッチはVLANを構成すると論理的にブロードキャストドメインを分割し、同一VLAN内だけでブロードキャストを流します。
• L3スイッチとルータ：一部の高機能機器（L3スイッチ）はルーティング機能を持ち、IPアドレスに基づく転送や一部のL3処理を行いますが、純粋なレイヤ2スイッチは行いません。

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