基本情報技術者 2013年 秋期 午前（科目A） 問34

LAN間をOSI基本参照モデルの物理層で相互に接続する装置はどれか。【午前2 解説】

要点まとめ

• 結論：LAN間をデータリンク層で相互接続する装置はブリッジであり、問題文の「物理層」は誤記の可能性が高いので注意すること。
• 根拠：ブリッジはMACアドレスを用いてフレーム転送先を判断するデータリンク層機器で、LANセグメントの分割や透過転送を行う。
• 差がつくポイント：物理層機器はリピータ（信号再生）、ネットワーク層はルータ（IPで経路選択）、ゲートウェイはプロトコル変換を行う点を区別する。

正解の理由

よくある誤解

• 「LANをつなぐ＝物理層でつなぐ」と考えリピータを選んでしまう：リピータは信号の増幅・再生を行う物理層機器で、フレームの判別や分割はできません。
• 「ブリッジとスイッチを混同する」：スイッチは複数ポートを持つ高機能なブリッジとして動作しますが、基本原理はデータリンク層でのMAC学習・転送です。
• 問題文の層を疑わずに読む：試験問題で層名の記載ミスや意図的な言い回しがあることに注意する必要があります。

解法ステップ

1. 問題文のキーワードを確認：「LAN間」「OSI基本参照モデル」「物理層」。
2. 各装置のOSI層を頭の中で整理（物理・データリンク・ネットワーク・アプリ等）。
3. 「LAN間を相互に接続する機能」がフレーム単位かパケット単位かを判別する（フレーム→第2層）。
4. 該当する層で動作する装置を選ぶ（ここではデータリンク層→ブリッジ）。
5. 問題文に矛盾があれば、設問意図（データリンク層を想定）で解答する旨を確認。

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やアプリケーションレベルの変換を行う装置・ソフトウェアで、OSIの上位層で処理を行います。単純なLAN間接続（MACでの転送）には該当しません。
• イ: リピータ
  リピータは物理層（第1層）で信号の増幅・再生を行い、ケーブル長を延長する用途で使われます。フレームの判別や宛先識別は行わないため、LAN間の論理的分割や転送制御には向きません。
• ウ: ブリッジ
  ブリッジはデータリンク層で動作し、MACアドレス学習に基づくフレーム転送でLANセグメントを相互接続します。選択肢の中で「LAN間を接続する（フレーム単位で）」という観点に最も合致します。
• エ: ルータ
  ルータはネットワーク層（第3層）でIPアドレスを基に経路選択・転送を行います。異なるネットワーク間でパケットをやり取りしますが、フレーム単位の学習転送を行うブリッジとは役割が異なります。

補足コラム

• ブリッジとスイッチ：歴史的にはブリッジが単一や少数ポートで動作したのに対し、スイッチは多数ポートを持ち同様のMAC学習を高速に行う機器です。現代では「スイッチ＝実用上のブリッジ」と考えて差し支えありません。
• 物理層機器の例：リピータ、ハブ。これらは信号の再生や電気的接続を担当し、アドレスで選別する機能は持ちません。
• 問題文に「物理層」とある場合：出題ミスや表現のずれがないか冷静に判断し、問意（何を聞いているか）を捉えることが重要です。

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