基本情報技術者 2015年 春期 午前（科目A） 問33

LAN間接続装置の機能比較【午前解説】

正解の理由

解法ステップ

1. 問題文からキーワードを抽出：「リピータ」「ブリッジ」「ルータ」「ゲートウェイ」「OSI層」「MAC」「IP」など。
2. 各装置が主に動作するOSI層を頭に入れる（リピータ＝第1、ブリッジ＝第2、ルータ＝第3、ゲートウェイ＝上位層）。
3. 選択肢の記述がアドレスに依存しているか信号そのものを扱うかを見分ける。
4. OSI層の特性に照らして正誤を判断する（物理層ならアドレス不要、データリンク/ネットワーク層ならアドレスが関係）。
5. 最終的に最も正確な表現を選ぶ（この問題では信号増幅＝リピータ）。

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。
  解説：誤り。ゲートウェイはアプリケーション層を含む上位層でのプロトコル変換（例：メールゲートウェイ、プロトコル翻訳など）を行うことが多く、「第1～3層だけ」という限定は不適切です。
• 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。
  解説：誤り。ブリッジ（やレイヤ2スイッチ）はMACアドレスを基にフレームを中継・転送します。IPアドレスは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。
  解説：正解。リピータは物理層の装置で、信号の増幅や再生によって伝送距離を延ばします。内容（アドレス等）には関与しません。
• エ: ルータは、MACアドレスを基にしてフレームを中継する。
  解説：誤り。ルータはIPアドレス（第3層）を基にパケットを経路選択・中継します。MACアドレスは通常、同一リンク内でのデータリンク層処理に使われます。

よくある誤解

• 「ブリッジやルータは単に中継するだけだからリピータと同じ」という誤解：ブリッジはMACを、ルータはIPを見て判断するレイヤが異なります。
• 「ゲートウェイは必ず第1～3層だけを扱う」という誤解：ゲートウェイはアプリケーション層を含む上位層でプロトコル変換を行うことが多く、限定的な層指定は誤りです。
• 「リピータは常に“増幅”のみで再生しない」と考える誤解：実際には単純増幅（アナログ）とデジタル再生（再生成）の動作があり、試験では“信号を延長する装置”として理解すれば十分です。

補足コラム

• リピータとハブ：ハブは複数ポートを持った物理層装置で、内部的には複数のリピータの集合として振る舞います。両者ともフレーム内容は見ず、信号を単純に中継します。
• 増幅と再生の違い：単純な増幅器はノイズも一緒に増幅する可能性がありますが、デジタル再生（リジェネレータ）はビット列を再生成してノイズを取り除きます。試験ではどちらも「物理層で伝送距離を延ばす装置」として扱われます。
• ブリッジとスイッチの実務差：スイッチは多数ポートを持つブリッジの進化版で、MACテーブルを使って効率よくフレームを転送します。ルータはさらに上位で経路制御やサブネット間通信を行います。
• ゲートウェイの位置づけ：OSIモデル上では、プロトコル変換が必要な場合にアプリケーション層まで扱うことが多く、単純な「第1～3層」の装置とは異なります。

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