ITパスポート 2018年 春期 問72

受信したパケットの宛先IPアドレスを見て送信先を決定する機器はどれか【ITパスポート 解説】

正解の理由

• IPは「Internet Protocol（インターネットプロトコル）」の略で、ネットワーク上の端末を識別するためのアドレス（IPアドレス）を扱います。
• L3スイッチは「L2（データリンク層）もしくはL3（ネットワーク層）で処理するスイッチ」の意味で、IPアドレスに基づく転送（ルーティング）を高速に行えます。
• ルータはネットワークをつなぐ機器で、宛先IPを参照して最適な経路（ルーティング）を決めます。

解法ステップ

1. 問題文のキーワード「宛先IPアドレス」を確認する。IPアドレスはネットワーク層（L3）の情報。
2. 各機器がどのOSI層で動作するかを思い出す。
   • リピータ：物理層（L1） — 信号の再生のみ
   • L2スイッチ：データリンク層（L2） — MACアドレスで転送
   • L3スイッチ：ネットワーク層（L3）機能を持つスイッチ — IPで転送可能
   • ルータ：ネットワーク層（L3） — IPでルーティング
3. L3で動作する機器（②と④）を選ぶ → エ。

選択肢別の誤答解説

• ア: ①、③（L2スイッチ、リピータ）
  • 誤り。L2スイッチはMACアドレス（物理アドレス）を使い、リピータは信号を再生するだけでアドレスを見ることはありません。IPアドレスは見ません。
• イ: ①、④（L2スイッチ、ルータ）
  • 半分正解に見えるが誤答。ルータは正しくIPを参照しますが、L2スイッチはIPではなくMACアドレスで転送を決めます。
• ウ: ②、③（L3スイッチ、リピータ）
  • こちらも半分正解に見えますが、リピータは物理層機器でIPアドレスを見る能力はありません。よって誤り。
• エ: ②、④（L3スイッチ、ルータ）
  • 正答。どちらも宛先IPアドレスを見て送信先を決定する、ネットワーク層（L3）の機器です。

よくある誤解

1. 「L2スイッチもIPで判断する」
   管理用にIPアドレスを持つことはありますが、それは機器の設定・管理用です。パケット転送そのものは通常MACアドレス（L2）で行います。
2. 「ルータはIPだけ扱うからMACは不要」
   実際の一歩先の転送（同一LAN上の配信）では、ルータも送出時に宛先のMACアドレスを使います（ARPという仕組みでIP→MAC変換を行います）。ただし、経路選択の判断はIPで行います。
3. 「リピータやハブは賢くルーティングする」
   リピータやハブは単に電気信号を増幅・中継するだけで、アドレスを見て判断することはできません。

補足コラム

• ARP（Address Resolution Protocol：アドレス解決プロトコル）
  IPアドレスから対応するMACアドレスを取得する仕組みです。ルータが次のホップにパケットを渡すとき、相手のMACアドレスが必要になり、ARPを使って取得します。
• L3スイッチとルータの違い（簡単に）
  L3スイッチは高性能なスイッチングASICを使って高速にL3転送（※）を行います。ルータは多機能（複雑なルーティング、NAT、ファイアウォール、広域回線対応など）で、より柔軟な経路制御が可能です。※どちらも宛先IPを見てルーティングを行う点では同じ役割を持ちます。
• 覚え方メモ（OSI参照）
  • L1：物理層（リピータ、ハブ） — 信号を中継
  • L2：データリンク層（L2スイッチ） — MACアドレスで転送
  • L3：ネットワーク層（ルータ、L3スイッチ） — IPアドレスで転送

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