基本情報技術者 2017年 春期 午前(科目A) 問33
問題文
ルータがパケットの経路決定に用いる情報として、最も適切なものはどれか。
選択肢
ア:宛先IPアドレス(正解)
イ:宛先MACアドレス
ウ:発信元IPアドレス
エ:発信元MACアドレス
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ルーティングにおける宛先IPアドレス【午前解説】
正解の理由
ア(宛先IPアドレス)が正解です。ルータはネットワーク層で動作し、受信したパケットの宛先IPアドレスを見てルーティングテーブルと照合し、最適な次ホップや出力インタフェースを決定します。MACアドレスはイーサネットなどのデータリンク層での同一ネットワーク内転送に用いられ、異なるネットワーク間を接続して経路選択を行うルータの判断材料にはなりません。
解法ステップ
- 問題の装置(ルータ)がOSIモデルのどの層の機能かを確認する(ルータ=レイヤ3)。
- レイヤ3で使われる識別子はIPアドレスであることを思い出す。
- MACアドレスはレイヤ2、発信元IPは経路決定の主たる基準でないことから選択肢を排除する。
- したがって宛先IPアドレスを選ぶ。
選択肢別の誤答解説
- ア: 正解。ルータは宛先IPアドレスを使ってルーティングテーブルと照合し、次ホップや出力インタフェースを決定します。
- イ: 宛先MACアドレスはスイッチや同一ネットワーク内のフレーム転送で利用され、異なるネットワーク間で経路を決める材料にはなりません。
- ウ: 発信元IPアドレスは送信元を示すが、通常のルーティング(最適経路選択)では用いられず、トラフィック制御やアクセス制御に使われる場面が多いです。
- エ: 発信元MACアドレスは送信元ノードのリンク層識別子であり、ルータの経路決定には関係がありません。
よくある誤解
- 「ルータはMACで経路決定する」:MACは同一LAN内のフレーム転送で使う情報であり、経路選択の基準にはならない点を誤認しやすいです。
- 「発信元IPでルーティングする」:発信元IPはトラフィック制御やフィルタリング(ファイアウォール等)には使われても、通常の経路決定の主要キーではありません。
- ARPとルーティングを混同する:ARPはIP→MAC変換を行う補助プロトコルで、経路決定そのものではありません。
補足コラム
- ルーティングで用いられる処理には「最長一致(Longest Prefix Match)」があり、複数候補がある場合はもっとも詳細なプレフィックスに一致する経路を選びます。
- 宛先IPアドレスを次ホップのIPへマッピングした後、出力インタフェースで送信するためにARP(IPv4)やND(IPv6)で宛先MACを解決するフローになります。つまりルーティング(IPの判断)とフォワーディング(MAC解決)は連続した処理です。
- NATを行う場合は宛先(または送信元)IPを書き換えることがありますが、経路決定自体はやはり最終的な宛先IPベースで行われます。
FAQ
Q1: スイッチとルータの違いは何ですか?
A1: スイッチは主にレイヤ2でMACアドレスを基にフレームを転送する装置、ルータはレイヤ3でIPアドレスを基にパケットの経路を決定する装置です。
A1: スイッチは主にレイヤ2でMACアドレスを基にフレームを転送する装置、ルータはレイヤ3でIPアドレスを基にパケットの経路を決定する装置です。
Q2: ルータはパケットの発信元IPを全く使わないですか?
A2: 通常の経路選択では使いませんが、ポリシーベースルーティングやアクセス制御では発信元IPを考慮することがあります。
A2: 通常の経路選択では使いませんが、ポリシーベースルーティングやアクセス制御では発信元IPを考慮することがあります。
Q3: ARPはどの段階で使われますか?
A3: ルータが次ホップのIPアドレスに向けてパケットを送る際、同一リンク上のMACアドレスを知らない場合にARPで解決します。
A3: ルータが次ホップのIPアドレスに向けてパケットを送る際、同一リンク上のMACアドレスを知らない場合にARPで解決します。
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