基本情報技術者 2012年 春期 午前（科目A） 問35

LAN間接続装置の動作【午前解説】

正解の理由

解法ステップ

1. 各装置（ゲートウェイ／ブリッジ／リピータ／ルータ）がOSIのどの層で動作するかを確認する。
2. 問題文の記述がその層の典型的な機能と一致するか照合する。
3. 「フレームを中継」「パケットを転送」「信号を再生」などキーワードで判別する。
4. 混同しやすい「MACとIP」「物理層とデータリンク層」の違いをチェックする。
5. 最終的に各選択肢を該当装置の定義と照らして正誤を判断する。

選択肢別の誤答解説

• ア: ゲートウェイは、OSI基本参照モデルにおける第1～3層だけのプロトコルを変換する。
  誤り。ゲートウェイは異なるプロトコル間で変換を行う装置であり、アプリケーション層などの上位層での変換を含むことが多く、「第1～3層だけ」と限定するのは不正確です。
• イ: ブリッジは、IPアドレスを基にしてフレームを中継する。
  誤り。ブリッジ（およびスイッチ）はデータリンク層で動作し、MACアドレスを基にフレームを転送します。IPアドレスはネットワーク層（ルータ）の判断材料です。
• ウ: リピータは、同種のセグメント間で信号を増幅することによって伝送距離を延長する。
  正しい。ただし厳密には「増幅」より「再生（リジェネレーション）」と表現するのが適切で、信号を復元して伝送距離を伸ばします。ハブは複数ポートを持つリピータ相当の機能を提供します（物理層）。
• エ: ルータは、MACアドレスを基にしてフレームを中継する。
  誤り。ルータはパケット（第3層）をIPアドレスに基づいて転送します。ルータが内部で最終ノードに届ける際にMACアドレスを使う場面（ARPなど）はありますが、ルーティング判断はIPアドレスです。

よくある誤解

• 「ブリッジはIPアドレスで中継する」と誤解しやすいが、ブリッジ／スイッチはMACアドレスでフレームを転送します。
• 「ゲートウェイは必ず第1～3層だけを扱う」とする説明は誤りで、ゲートウェイは上位層でプロトコル変換を行うことが多い点を忘れがちです。
• 「ルータはMACアドレスを見て中継する」と覚えると混乱します。ルータの主な判断はIP（第3層）によります（ただし同一セグメント内の最終配送ではMACを使います）。

補足コラム

• リピータとハブの違い: 両者とも物理層で信号を転送しますが、ハブは複数ポートに同じ信号を分配する多ポートリピータと考えられます。一方で現代ではスイッチ（データリンク層）が主流で衝突ドメインを分割します。
• ブリッジとスイッチ: 基本概念は同じで、スイッチは高速化・多ポート化されたブリッジです。両者ともMACアドレステーブルを用いてフレームの転送先を決めます。
• ゲートウェイの役割: 異種プロトコル間の変換（例: SMTP と別システムのメッセージ形式）や、アプリケーションレベルの処理を含むためOSI上の上位層での処理が関わることが多いです。

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