ネットワークスペシャリスト 2013年 午後1 問02

解答の論理構成

1. 【問題文】「本社にあるDHCPサーバで一元管理し、ルータでDHCP ア を動作させて商品本部での割当てに対応させている。」
   DHCPサーバが本社だけにあり、異なる拠点（商品本部）へは中継が必要です。RFC2131 で定義される中継機能は “DHCP Relay Agent” です。よってア＝「リレーエージェント」。
2. 【問題文】「ルータ又はWebサーバのイテーブルからIPアドレスとMACアドレスの対応を調べ」
   IP と MAC の対応表は ARP テーブルで管理されます。したがってイ＝「ARP」。
3. 【問題文】「MAC アドレスの上位b ビットには、OUI（ウに固有の値）がある」
   OUI（Organizationally Unique Identifier）は機器のメーカー固有番号です。日本語では一般に“製造者”を指します。従ってウ＝「製造者」。
4. 【問題文】「L2SW1 に エ ポートを設定してトラフィックモニタを接続し、…フレームのキャプチャリングを行った。」
   解析用に特定ポートへトラフィックを複写する機能はポートミラーリング（SPAN）。設定するポートは “ミラーポート” と呼ばれるためエ＝「ミラー」。
5. 【問題文】「DHCP サーバを見つけるためのメッセージである オ 及び DHCPREQUEST にフラグビットを立てて…」
   DHCP プロセスは DISCOVER → OFFER → REQUEST → ACK の4段階。サーバ探索に用いるのは “DHCPDISCOVER”。ゆえにオ＝「DHCPDISCOVER」。

誤りやすいポイント

• ア に「プロキシ」や「ブロードキャストリレー」と記入するミス。DHCP の正式用語は “Relay Agent”。
• イ を MAC アドレス表と思い込み「MACアドレステーブル」と誤記。IP と MAC の対応は ARP テーブルであり、スイッチの MAC テーブルとは異なる。
• OUI の説明から ウ に「企業」や「ベンダ」などを入れてしまう。問題文は「製造者」に言及している。
• トラフィック解析用ポートを「SPAN」や「タップ」と書きエを外す。設問はポート名を問うており、正解は「ミラーポート」。
• DHCP のフェーズ順序を混同し、オ に「DHCPDISCOVER」以外（例：DHCPREQUEST）を入れてしまう。

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解答の論理構成

1. 問題文には、次のような記述があります。
   「商品本部で行った、a GHz帯の電波を使用するIEEE 802.11a規格の商品の管理端末の導入試験では…」
   ここで空欄 a は、IEEE 802.11a が使用する周波数帯を示しています。
2. IEEE 802.11 の各規格と周波数帯は以下の特徴があります。
   ・IEEE 802.11b / 802.11g / 802.11n（一部）は主に 2.4 GHz 帯を使用
   ・IEEE 802.11a は 5 GHz 帯を使用
3. したがって、空欄 a には 5 を入れることで
   「5 GHz帯の電波を使用するIEEE 802.11a規格」
   という正しい記述になります。

誤りやすいポイント

• IEEE 802.11b/g と混同して「2.4 GHz」としてしまうミスが多いです。IEEE 802.11a だけは 5 GHz 帯を使用する点を押さえましょう。
• “n” や “ac” など複数規格を覚えていると、周波数帯が可変であることに引きずられて誤記入するケースがあります。設問はあくまで「IEEE 802.11a」に限定されています。
• 『GHz 帯』という言い回しから小数点以下を入れたくなりますが、整数で「5」を解答欄に記入する点に注意が必要です。

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解答の論理構成

1. 原因となった出来事を示す本文引用
   ─ 下線①の文章に「構築管理の許可を得ずにPCのIPアドレスを割り当て、他のPCの通信に障害が発生した」とあります。
2. ここから読み取れる事実
   ─ 無断で IP アドレスを設定した結果、既にネットワーク上で使用中のアドレスと衝突した可能性が高いと分かります。
3. ネットワーク障害の典型例
   ─ 二台以上の端末が同一アドレスを持つと ARP 解決が錯綜し、通信が成立しなくなります。
4. よって下線①で発生した障害は「IPアドレスの重複割当て」であると論理的に導けます。

誤りやすいポイント

• 「無断で固定アドレスを設定したこと」と答えると、行為の説明に留まり“何が起きたか”を示せません。
• 「IPアドレスの誤設定」とすると範囲が広過ぎ、重複という本質を外してしまいます。
• MAC アドレスの衝突や DHCP 設定ミスと取り違える受験者もいますが、本文では DHCP 以前の固定運用時の問題です。

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解答の論理構成

1. 事故の発端
   • 本文には、下線②として
     「②家庭用の無線LAN アクセスポイント機能付きブロードバンドルータ（以下、BB ルータという）の誤ったポートを SW に接続した」
     という記述があります。
   • この“誤ったポート”を通じて「BB ルータ内蔵の DHCP サーバから商品本部の PC に IP アドレスが割り当てられた」結果、社内に不正 DHCP が出現しました。
   • つまり接続したポートは、BB ルータ側で DHCP サーバ機能が有効な“LAN 側”ポートであったことが分かります。
2. 本来接続すべきだった相手
   • 家庭用 BB ルータの LAN 側ポートは、一般家庭において“PC やプリンタなどの端末”を挿す位置です。
   • したがって、本文の設問「SW に接続したポートは何を接続すべきポートであったのか」の答えは
     “PC を挿すためのポート”という表現になります。
3. 解答
   • よって解答は「PCを接続すべきポート」となります。

誤りやすいポイント

• 「WAN ポートこそ正解では？」と勘違いする
  WAN 側ポートは NAT／PPPoE などの外部接続用で、通常 DHCP サーバは動きません。問題文は“不正 DHCP が動いた”と述べているため、LAN 側であることが確定します。
• 「アクセスポイント用ポート」などと書いてしまう
  AP 機能を持つ機器ですが、LAN ポート＝端末接続用という基本構造は変わりません。
• “LAN ポート”とだけ答える
  試験では「何を接続すべきか」を尋ねています。設備名称ではなく“接続対象”を明示する必要があります。

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解答の論理構成

• 【問題文】には
  “MAC アドレスの上位b ビットには、OUI（ウに固有の値）がある”
  とあります。
  ① OUI(Organizationally Unique Identifier) は IEEE が割り当てる固定長フィールドで、MAC アドレス先頭の 24 bit が常に OUI に充てられます。
  ② 後続の 24 bit がベンダ固有のインタフェース識別子となるため、上位部は “24” 以外になり得ません。
  ➜ b に入る数値は 24 です。
• DHCP メッセージ数に関する記述は
  “PC2 では、DHCP による IP アドレス自動割当てにおける正常のメッセージ数である 4 メッセージよりも多い、c メッセージを送受信していることが分かった。”
  とあります。
  ① 通常の DHCP 4-way ハンドシェークは
  • DHCPDISCOVER → DHCPOFFER → DHCPREQUEST → DHCPACK
  の 4 メッセージ。
  ② しかし本件では
  • “PC2 の OS では…フラグビットを立てて…ブロードキャストで送信するよう要求”
  • “SW1 及び SW2 では…DHCPOFFER 及び DHCPACK を受信ポートから折り返し転送”
  により、DHCPOFFER と DHCPACK が 二重に届く 状況が発生。
  • DISCOVER … 1 回
  • O F F E R … 2 回（本来 + 折返し）
  • REQUEST … 1 回
  • A C K … 2 回（本来 + 折返し）
    合計 6 メッセージとなります。
    ➜ c に入る数値は 6 です。

誤りやすいポイント

• OUI の長さを「企業番号＝3 byte」と覚えていても bit に直し忘れて “3” と答えるミス。
• DHCP の冗長メッセージ数を「4 + α」で感覚的に 8 や 10 としてしまい、折返しが各 1 回である事実を見落とす。
• OFFER/ACK の“折返し転送”をリピータハブのブロードキャストと混同し、「全メッセージが二重」と誤解する。

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解答の論理構成

1. 固定 IP アドレスの割当て
   • 【問題文】には、
     「特別に固定 IP アドレスの割り当てが必要な端末に対して、DHCP サーバから常に決まった IP アドレスが割り当てられるように機能を追加すること。」
     とあります。
   • “常に決まった”＝毎回同じアドレスを返す条件は、DHCP が端末を識別できることが前提です。Z社の端末識別キーとして既に登録・管理しているのは「MAC アドレス」なので、「MAC アドレスに対応付けた IP アドレスを割り当てる」機能が要求事項を満たします。
2. 暫定運用中の対処
   • O主任の指示は、
     「導入後、端末登録システムに端末の登録を完了するまでの暫定運用では、使用者の利便性を考慮した DHCP サーバの運用ができること。」
     です。
   • 端末登録が未完了の機器にも「利便性」を確保するには、登録の有無にかかわらずアドレスを払い出す必要があります。したがって、暫定期間中は「MAC アドレスが未登録でも IP アドレスを割り当てる」動作が求められます。

誤りやすいポイント

• 「常に決まった IP アドレス」を“スタティックに手動設定する”と誤解し、DHCP 機能としての自動割当を外してしまう。
• 暫定運用を“無条件で誰でも通信可”と解釈し、端末登録システムそのものを一時停止すると考えてしまう。実際は DHCP だけを緩和し、他の監視・ログ取得は継続する想定です。
• 「MAC アドレスフィルタリング＝固定割当」と短絡し、MAC―IP 対応表を DHCP が持つことを忘れる。

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解答の論理構成

1. 障害の状況整理
   作業3で「PC2 も接続したときには PC1、PC2 ともに Webサーバにアクセスできなくなった」「ポートでのフレーム送受信を表す LED が、全て同時に高速に点滅」とあり、典型的なブロードキャストストームが発生していることが分かります。
2. キャプチャ結果の分析
   キャプチャでは次の三つが判明しました。
   ・「PC2 の OS では、…DHCPDISCOVER 及び DHCPREQUEST にフラグビットを立てて、…DHCPOFFER 及び DHCPACK をブロードキャストで送信するよう要求」
   ・「SW1 及び SW2 では、PC2 向けの DHCPOFFER 及び DHCPACK を受信ポートから折り返し転送していた。SW では、SW に接続していない端末向けの DHCP メッセージのブロードキャストフレームを受信すると、折り返し転送する不具合があった。」
   ・「L2SW1 に設定の誤りがあり、DHCP スヌーピング機能が動作していなかった。」
   ここで障害の“引き金”は PC2 ですが、“原因となった機器の動作”は「SW1」「SW2」の折り返し転送（リフレクト）であると特定できます。
3. 折り返し転送の影響
   ②の不具合により、SW1⇔SW2 間で同じブロードキャストフレームが行き来し続け、L2SW1 まで巻き込んでフレームが増幅、ネットワーク全体が通信不能に陥りました。
4. 結論
   よって設問の要求どおり図1中の機器名で表すと、
   「SW1とSW2の間でのブロードキャストフレームの折り返し」
   が正解となります。

誤りやすいポイント

• ループの発生元を「L2SW1 の設定ミス」と断定しがちですが、設問は“原因となった機器の動作”を問うため、折り返し転送を起こした「SW1」「SW2」を示す必要があります。
• PC2 が DHCP フラグを立てた事実をそのまま原因と見做す誤答が多いです。PC2 は発端にすぎず、ネットワーク全体を麻痺させた主因ではありません。
• 「ブロードキャストストーム」とだけ書くと“機器名を用いよ”の指示を満たさないため減点対象です。

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解答の論理構成

1. 問題文には、O主任が下線部 “③本社及び商品本部のL2SWの代わりにレイヤ3スイッチを使用する構成” を検討するよう指示したとあります。レイヤ3スイッチはスイッチングに加えてルーティング機能を備え、VLAN間の経路制御やDHCPリレーを内部で実装できます。
2. 端末の管理強化策では、L2SW／SWの DHCPスヌーピング を活用して「正規の DHCP サーバから IP アドレスを割り当てられた端末だけが通信できる」ようにする点が重要です。ところが、複数の L2SW をまたぐ場合はブロードキャスト域が広くなり、障害時にネットワーク全体へ影響が及びやすい弱点があります。
3. レイヤ3スイッチを導入し VLAN を SW（スイッチ）単位で分割すれば、ブロードキャスト域を局所化しつつ、レイヤ3スイッチ自身が VLAN間のルーティング（経路制御） と DHCPリレー を実行でき、DHCPスヌーピングの制御範囲も適切に区切れます。
4. 以上より、本問の要求を満たす構成は「SWごとにVLANを割り当て、レイヤ3スイッチでVLAN間ルーティングとDHCPリレーを行う」ことだと論理的に導かれます。

誤りやすいポイント

• 「レイヤ3スイッチ導入」だけを答え、VLANを明示しない
• VLAN間ルーティングの利点を書かず、単に「ネットワークを分ける」と抽象的に記述
• DHCPリレー機能を忘れ、DHCPスヌーピングとの関係を説明しない
• L2SW でも VLAN は設定可能だが、ブロードキャスト域の分割と経路制御を同一筐体で完結できる点がレイヤ3スイッチ導入の核心であることを見落とす

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