基本情報技術者 2018年 秋期 午前（科目A） 問32

LAN間接続装置に関する記述【午前2 解説】

要点まとめ

• 結論: 正解は ウ。リピータは物理層で信号を増幅・整形して同種セグメント間の伝送距離を延長するが、フレームやパケットの解析は行わない。
• 根拠: OSI参照モデルではリピータが第1層、ブリッジ／スイッチが第2層でMACを参照、ルータが第3層でIPを参照して中継を行うため。
• 差がつくポイント: ルータは経路選択にIPを、ブリッジはMACを使うのに対しリピータはアドレスに依存せず信号処理のみ行う点を即座に見分けること。

正解の理由

よくある誤解

• リピータ＝ルータと混同する: リピータは物理層で信号処理のみ、ルータはネットワーク層でIPに基づく経路選択を行います。
• ブリッジとルータのアドレス参照を逆に考える: ブリッジ（スイッチ）はMACアドレス、ルータはIPアドレスを基に中継します。
• ゲートウェイの層を1〜3層に限定する誤り: ゲートウェイはむしろ高位層（アプリケーション層など）でプロトコル変換を行うことが多く、単純に第1〜3層だけとは限りません。

解法ステップ

1. 各選択肢のキーワードを拾う（プロトコル変換、IPアドレス、信号増幅、MACアドレス）。
2. OSI参照モデルと主要装置の対応を思い出す：リピータ＝第1層、ブリッジ/スイッチ＝第2層、ルータ＝第3層、ゲートウェイ＝上位層（場合により複数層）。
3. 各装置がどの情報を参照して中継／変換するかで選択肢を検証し、矛盾する記述を排除する。
4. 正答は物理層の動作を述べた選択肢を選ぶ（本問ではリピータの説明）。

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。
  → 誤り。ゲートウェイは単に第1〜3層に限定されず、むしろ第4層以上（特に第7層のプロトコル変換やアプリケーション変換）を行うことが多く、役割は広範です。
• 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。
  → 誤り。ブリッジ（およびスイッチ）はデータリンク層（第2層）でMACアドレスに基づいてフレームを中継します。IPアドレスはネットワーク層（第3層）の情報です。
• 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。
  → 正解。リピータは物理層で信号を増幅・整形して再送し、フレームやパケットの内容を解釈しません。
• エ: ルータは、MACアドレスを基にしてフレームを中継する。
  → 誤り。ルータはネットワーク層でIPアドレスを基にパケットの経路選択を行います（ただし実際の転送時にはリンク層のMACアドレスが隣接ノードとのやり取りで使われますが、転送の判断はIPによります）。

補足コラム

• ハブとリピータの関係: ハブは内部的に複数のポートを持つリピータと考えられ、受けた信号をすべてのポートへ再送します。近年は衝突ドメインの分割や帯域効率のためスイッチに置き換わっています。
• 「増幅」と「再生（リジェネレート）」の違い: 単純な増幅はノイズも増幅する可能性がありますが、リピータ的な装置は再整形やリクロックで信号品質を回復する場合もあり、教科書的には「増幅・整形」と表現されます。
• ルータとMACの関係: ルータは最終的なフォワーディング決定をIPで行いますが、実際に隣接ノードへ送信する際はそのインターフェース上のMACアドレスを使います（ARPなどの仕組みでMACを解決します）。この点を混同すると誤答しやすいです。

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