基本情報技術者 2016年春期午前（科目A）問32

問題文

複数のLANを接続するために用いる装置で、OSI基本参照モデルのデータリンク層のプロトコル情報に基づいてデータを中継する装置はどれか。

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選択肢

ア：ゲートウェイ

イ：ブリッジ（正解）

ウ：リピータ

エ：ルータ

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ブリッジ装置の機能【午前解説】

正解の理由

正解はイ（ブリッジ）です。問題文のキーは「データリンク層のプロトコル情報に基づいてデータを中継する」という点で、これはMACアドレスなどレイヤ2の情報を使ってフレーム単位で判断する装置を示します。ブリッジは受信したフレームの宛先MACアドレスを参照して、学習済みであれば該当ポートへ転送し、異なる場合は破棄あるいはフラッディングします。この動作は明確にデータリンク層の処理であり、設問条件に合致します。

解法ステップ

問題文から「データリンク層（レイヤ2）」がキーワードであることを確認する。
各選択肢をOSI参照モデルのどの層で動作するか分類する（ゲートウェイ＝上位層、ブリッジ＝レイヤ2、リピータ＝レイヤ1、ルータ＝レイヤ3）。
「プロトコル情報に基づいて中継する」が「MACアドレス等のレイヤ2情報」を指すため、ブリッジを選ぶ。

選択肢別の誤答解説

ア: ゲートウェイ
- 上位プロトコル間の翻訳や異種ネットワークの変換を行う装置／ソフトで、アプリケーション層やトランスポート層など高位層の処理を行う場合が多く、設問の「データリンク層」に該当しません。
イ: ブリッジ（正解）
- データリンク層で動作し、MACアドレスを学習してフレームの転送・破棄を判断します。複数のLANを接続しコリジョンドメインを分割しますが、ブロードキャストドメインは分割しません。
ウ: リピータ
- 物理層の再生装置で信号を増幅・再生するのみ。フレームの解析や宛先判定は行いません。レイヤ2のプロトコル情報を利用する装置ではありません。
エ: ルータ
- ネットワーク層（レイヤ3）でIPアドレス等を基に経路選択を行う装置であり、データリンク層のプロトコル情報に基づく中継とは異なります。ルータはブロードキャストドメインは分割します。

よくある誤解

ブリッジ＝ルータと混同する: ブリッジはMACアドレスでの転送、ルータはIPアドレスで経路選択する点を混同しやすいです。
リピータとブリッジの機能を取り違える: リピータは信号再生のみでフレーム単位の判断は行いません。
ブリッジがブロードキャストを除去すると誤解する: ブリッジはブロードキャストフレームを各セグメントに転送するため、ブロードキャストドメインは分けません。

補足コラム

ブリッジは歴史的にスイッチの原型で、現代のスイッチは多ポートのブリッジとして動作します。ブリッジ／スイッチはMAC学習テーブル（CAMテーブル）を持ち、学習・転送・フラッディングを行います。ポート間でループが発生すると無限フラッディングが起きるため、複数ブリッジを接続する際はSTP（Spanning Tree Protocol）でループを防止します。試験対策では「レイヤ2＝MAC／フレーム／ブリッジ／スイッチ」「レイヤ3＝IP／パケット／ルータ」をセットで覚えると良いでしょう。

FAQ

Q1: ブリッジとスイッチの違いは何ですか？
A1: 機能的には同じで、スイッチは多ポートのブリッジを高速化・集積した機器です。実務ではスイッチが一般的です。

Q2: ブリッジはブロードキャストを遮断しますか？
A2: いいえ。ブロードキャストフレームは学習テーブルに関係なく全ポートへ送られるため、ブロードキャストドメインは分割しません。

Q3: STPがなぜ必要ですか？
A3: 複数のブリッジ／スイッチがループを形成するとフレームが永遠に循環してネットワークを妨害するため、STPでループを遮断し論理的なツリー構造を作ります。

関連キーワード: データリンク層、ブリッジ、MACアドレス、スイッチ、STP、コリジョンドメイン、リピータ、ルータ、ゲートウェイ

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