基本情報技術者 2019年 春期 午前(科目A) 問31
問題文
OSI基本参照モデルのトランスポート層以上が異なるLANシステム相互間でプロトコル変換を行う機器はどれか。
選択肢
ア:ゲートウェイ(正解)
イ:ブリッジ
ウ:リピータ
エ:ルータ
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ゲートウェイの役割【午前解説】
正解の理由
正解は ア(ゲートウェイ)です。ゲートウェイはOSI参照モデルのトランスポート層以上(トランスポート層・セッション層・プレゼンテーション層・アプリケーション層)での処理やプロトコル変換を行えます。異なるプロトコルスタック同士の相互接続やアプリケーションレベルの翻訳(例:異なるメールプロトコル間の変換、音声プロトコルの相互接続)を行うため、問題の「トランスポート層以上が異なるLANシステム相互間でのプロトコル変換」に該当します。
解法ステップ
- 問題文から「トランスポート層以上が異なる」と読み取り、処理の階層がトランスポート層以上であることを確認する。
- 各選択肢がOSIのどの層で動作するかを照合する(リピータ=物理層、ブリッジ=データリンク層、ルータ=ネットワーク層、ゲートウェイ=トランスポート層以上)。
- トランスポート層以上を扱う機器はゲートウェイだけなので、選択肢からゲートウェイを選ぶ。
- 用語の混同(例:デフォルトゲートウェイ=ルータ)に注意して機能ベースで判断する。
選択肢別の誤答解説
- ア(ゲートウェイ) — 正解: トランスポート層やアプリケーション層でのプロトコル変換やアプリケーション間の橋渡しを行う装置またはソフトウェアです。
- イ(ブリッジ) — 誤り: データリンク層(第2層)機器で、MACアドレスを基にフレームを転送・フィルタリングします。プロトコル(上位層)変換は行いません。
- ウ(リピータ) — 誤り: 物理層(第1層)で信号の増幅や再生を行うだけで、フレーム解析やアドレス処理は行いません。
- エ(ルータ) — 誤り: ネットワーク層(第3層)でIPなどの論理アドレスに基づく経路選択・転送を行う機器です。ルーティングは行いますが、トランスポート層以上のプロトコル変換は基本的に行いません(ただしNATやプロキシなど別機能を併用する場合は例外的な振る舞いがあります)。
よくある誤解
- ルータ=ゲートウェイと考える誤解:一般用語で「デフォルトゲートウェイ」はルータを指すことが多く混同しやすいが、機能的には層が異なります。
- 多機能機器の存在で混乱:現代の機器は複数層を扱えるため、単純に機器名だけで判断すると誤ることがあります。
- トランスポート層の処理をルータが行うと思う誤り:ルータは主にネットワーク層で経路選択と転送を行い、トランスポート層プロトコルの意味を解釈して変換する機能は基本的に持ちません。
補足コラム
現代のネットワーク機器は機能が統合され、マルチレイヤスイッチやUTM、プロキシサーバ、アプリケーションゲートウェイなど一台で複数層を扱うものが多くなっています。試験問題では「どの層で動作するか」という定義に基づき厳密に判断することが重要です。また、日常用語での「ゲートウェイ」は「デフォルトゲートウェイ=ルータ」を指すことが多く、これが正答を迷わせる原因になります。
FAQ
Q1: ルータはトランスポート層の処理を一切しないのですか?
A1: 基本的なルータはネットワーク層で動作しますが、現代のルータはNATやファイアウォール機能でトランスポート層のポート情報を扱う場合があります。ただし「プロトコル変換(例:TCP⇔別プロトコル)」は行いません。
A1: 基本的なルータはネットワーク層で動作しますが、現代のルータはNATやファイアウォール機能でトランスポート層のポート情報を扱う場合があります。ただし「プロトコル変換(例:TCP⇔別プロトコル)」は行いません。
Q2: プロキシはゲートウェイですか?
A2: プロキシはアプリケーション層で動作する「アプリケーションゲートウェイ(プロキシサーバ)」の一種です。アプリケーションレベルの中継・変換を行うため、広義のゲートウェイに含められます。
A2: プロキシはアプリケーション層で動作する「アプリケーションゲートウェイ(プロキシサーバ)」の一種です。アプリケーションレベルの中継・変換を行うため、広義のゲートウェイに含められます。
Q3: 問題の判断で最短のコツは?
A3: 各機器がOSIのどの層で動作するかを瞬時に想起することです。層対応表を暗記しておくと速く正確に解けます。
A3: 各機器がOSIのどの層で動作するかを瞬時に想起することです。層対応表を暗記しておくと速く正確に解けます。
関連キーワード: OSI参照モデル、トランスポート層、ゲートウェイ、プロトコル変換、ルータ、ブリッジ、リピータ、アプリケーションゲートウェイ、マルチレイヤスイッチ

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