基本情報技術者 2014年 春期 午前（科目A） 問30

OSI参照モデルの中継装置【午前解説】

正解の理由

• 物理層（Layer1）→ リピータ：電気信号や光信号の増幅・再生を行い、ビット列をそのまま中継します。プロトコルやアドレスの解釈は行いません。
• データリンク層（Layer2）→ ブリッジ：フレームを受け取り、MACアドレスに基づいて転送／破棄（フィルタリング）を行い、ネットワークをセグメント化して衝突領域を分離します。スイッチはブリッジの多ポート版と考えられます。
• ネットワーク層（Layer3）→ ルータ：パケット（IPヘッダ）を解析して経路選択（ルーティング）を行い、異なるネットワーク間の通信を中継します。

解法ステップ

1. 問題文で「物理層→データリンク層→ネットワーク層」の順と指定されていることを確認。
2. 各層で扱う単位を思い出す：Layer1＝ビット、Layer2＝フレーム、Layer3＝パケット（IP）。
3. 装置の機能と単位を対応させる：ビットを扱うのがリピータ／ハブ、フレームを扱うのがブリッジ／スイッチ、パケットを扱うのがルータ。
4. 選択肢を当てはめて正しい順序（リピータ→ブリッジ→ルータ）を選ぶ。

選択肢別の誤答解説

• ア: ブリッジ、リピータ、ルータ
  誤り。物理層（先）はリピータが来るべきで、ブリッジはデータリンク層であるため順序が逆です。
• イ: ブリッジ、ルータ、リピータ
  誤り。物理層が最後になっており層順（物理→データリンク→ネットワーク）と合致しません。
• ウ: リピータ、ブリッジ、ルータ
  正解。物理→データリンク→ネットワークの順に、それぞれリピータ（Layer1）、ブリッジ（Layer2）、ルータ（Layer3）が該当します。
• エ: リピータ、ルータ、ブリッジ
  誤り。データリンク層とネットワーク層が逆で、ブリッジ（Layer2）はルータ（Layer3）より前に来るべきです。

よくある誤解

• ハブとリピータを混同して「別物」と考える誤り：ハブは多ポートリピータで、基本的機能は物理層の信号再生です。
• スイッチを常に第3層装置と扱う誤り：スイッチは基本的に第2層（ブリッジの拡張）ですが、L3スイッチの存在で混乱しやすいです。
• ブリッジやスイッチがIPアドレスで判断すると誤認すること：ブリッジはMAC（Layer2）で判断し、IPはルータの判断材料です。

補足コラム

• ハブとリピータ：ハブは複数ポートを持つリピータで、受けた信号を全ポートへ再送します。衝突ドメインは分割されず、帯域の共有が発生します。
• スイッチとブリッジ：スイッチは高速化・多ポート化されたブリッジで、MAC学習により必要なポートへだけフレームを転送します。L3スイッチは追加でルーティング機能を持つことがあります。
• ルータの進化：現代のルータはNATやファイアウォールなどの第3層以上の機能を併せ持つことが多く、単純な「パケット中継器」以上の役割を果たします。

FAQ