ネットワークスペシャリスト 2013年 午後1 問03

解答の論理構成

1. ア の導出
   • 問題文では「VLAN 用の ア は、32 ビットで構成され…」とあります。
   • IEEE 802.1Q で 32 bit なのは “タグ（Tag）” フィールドです。よって ア ＝ タグ です。
2. イ の導出
   • 同じ文章に続けて「VID には イ ビットが割り当てられる。」と明記されています。
   • VID（VLAN Identifier）は IEEE 802.1Q で “12 bit” 固定です。したがって イ ＝ 12 です。
3. ウ の導出
   • リンクアグリゲーションについて「この機能によって、リンクの冗長化、ウの有効活用を実現することができる。」と記述されています。
   • 複数リンクを束ねる目的は総帯域幅の向上・活用です。よって ウ ＝ 帯域 となります。
4. エ の導出
   • VRF の説明で「これは、一つのルータやL3SWに、複数の独立した仮想エを稼働させる機能である。」とあります。
   • VRF とは論理的に “仮想ルータ” を複数走らせる技術なので エ ＝ ルータ が妥当です。
5. オ の導出
   • 「複数の物理筐体を接続し、単一のスイッチとして機能させるオ機能を使用する。」とあります。
   • これはスイッチスタッキング（Stack）を指します。従って オ ＝ スタック です。
6. 以上より最終回答
   • ア：タグ
   • イ：12
   • ウ：帯域
   • エ：ルータ
   • オ：スタック

誤りやすいポイント

• IEEE 802.1ad と 802.1Q を混同し、タグ長を 24 bit と誤記する。
• リンクアグリゲーションの効果を “負荷分散” や “冗長度” とだけ把握し、「帯域」を落としがち。
• VRF を「仮想ルーティングテーブル」と言い換えた結果、設問が求める「ルータ」という語を外す。
• スタッキングと MLAG（Multi-Chassis Link Aggregation）の区別が曖昧で、別解を書いてしまう。

FAQ

解答の論理構成

1. 【問題文】には「図2中の①〜③はフレーム番号であり、各フレームの送信箇所で採取されたフレームを表す。DAとSAには、それぞれ該当機器の宛先アドレス、送信元アドレスが入る。」とあります。
2. イーサネットフレームの宛先・送信元アドレス欄は、IEEE 802.3で規定された 48 ビットの物理アドレス を格納します。
3. この 48 ビットの物理アドレスは一般に MACアドレス と呼ばれます。
4. したがって、SA（Source Address）と DA（Destination Address）の種別は「MACアドレス」となります。

誤りやすいポイント

• DA/SA を IP アドレスと勘違いする。イーサネットフレームは OSI 第2層のヘッダであり、第3層の IP アドレスは含みません。
• 「VLAN ID 付きだから VLAN アドレス」と誤記する。VLAN タグは TPID・TCI フィールドに入り、DA/SA とは無関係です。
• 「物理アドレス = ハードウェアアドレス」と書かずに別の表現を使い減点される。設問は“種別”を問うため、代表的名称「MACアドレス」を用いるのが安全です。

FAQ

解答の論理構成

• 送信元と宛先
  【問題文】に「サーバ1（以下、SV1という）からサーバ2（以下、SV2という）にフレームを送った場合」とあり、通信は一貫して SV1 → SV2 方向です。
• DA・SA フィールドの意味
  「DAとSAには、それぞれ該当機器の宛先アドレス、送信元アドレスが入る。」と明示されています。したがって、通信経路上でフレームの宛先装置と送信元装置が変わらない限り、DA／SA の対応機器も変わりません。
• スイッチ経由でも MAC アドレスは書き換えなし
  スイッチはレイヤ2機器なので、フレームを転送しても DA／SA は保持 されます。タグを追加する「IEEE 802.1Q トンネリング」は VLAN ID をカプセル化するだけで MAC アドレスを変更しません。
• ルータを経由していない
  図2では L3SW が描かれていますが、VLAN トンネリング区間ではルーティングを行わず、ブリッジングで転送しています。従って MAC アドレスは終端（SV1／SV2）のままです。
• したがって、フレーム①〜③の DA／SA はすべて同一であり、
  • DA：SV2
  • SA：SV1
  となります。

誤りやすいポイント

• フレーム②・③で DA／SA が L2SW や L3SW になる と勘違いする
  → ルータでなくスイッチ通過なので書き換えはありません。
• 「トンネリング＝トンネル端点の MAC に変わる」と思い込む
  → IEEE 802.1Q トンネリングは VLAN タグを二重にするだけで、外側 MAC を変えません。
• L3SW を見て「レイヤ3だから MAC は変化」と短絡的に判断
  → VLAN トンネル区間ではレイヤ3機能を使わない構成です。

FAQ

解答の論理構成

1. まず問題が前提とする状況を確認します。
   【問題文】では「このトンネリングは、顧客の IEEE 802.1Q タグ付きのパケットを、更に別の VLAN タグを付けることによってカプセル化する」と記載されています。これは IEEE 802.1ad（俗に QinQ）による“二重タグ”を示しており、外側タグ（サービスプロバイダ側）と内側タグ（顧客側）が並ぶ構造になります。
2. IEEE 802.1Q フレームのタグ部分は「[　TPID　]｜[　TCI　]」の 2 フィールド構成です。ここで
   ・TPID（Tag Protocol Identifier）は 2 オクテットで値は通常 0x8100
   ・TCI（Tag Control Information）は 2 オクテットで VLAN ID 等を保持
   です。したがってタグ 1 つにつき “TPID→TCI” が 4 オクテット連続します。
3. フレーム番号③は「顧客 α」から受け取った 802.1Q タグ付きフレームに“もう 1 つタグを付加して”NW 基盤内を通過中の状態です。したがって
   DA｜SA｜TPID｜TCI｜TPID｜TCI｜Ether Type/Length｜DATA｜FCS
   という順序になります。
4. 問われている「網掛け部分」は二重タグの直前部分――すなわち DA｜SA｜TPID｜TCI｜TPID までを分割・命名することに相当し、模範解答どおり
   「DA」「SA」「TPID」「TCI」「TPID」
   となる理由が導かれます。

誤りやすいポイント

• TCI を “VLAN” の一語で書いてしまう
  TCI は VLAN ID のみならず Priority、CFI ビットも含むので、正しいフィールド名は「TCI」です。
• “外側タグ→内側タグ”の順序を逆に並べてしまう
  プロバイダ側で追加した外側タグが先（フレームヘッダ寄り）になる点を忘れがちです。
• 802.1Q と 802.1ad を混同して「TPID が 0x88a8」と決めつける
  0x88a8 は 802.1ad のデフォルト TPID ですが、設問はフィールド名を問うのみで値は不要です。

FAQ

解答の論理構成

1. 【問題文】では「（I）VLAN を使用する複数の顧客に対して、物理的に共用する NW を提供する場合、幾つかの問題が発生してしまう」と述べています。
2. VLAN は「VLAN 用の ア は、32 ビットで構成され、VID には イ ビットが割り当てられる」という仕様です。
3. VID が同一ならフレームは同一 VLAN とみなされるため、別々の顧客が同じ VID を設定するとフレームが混在し、「別々の顧客で使用している VLAN ID が重複する」という問題が生じます。
4. また、VID に割り当てられるビット数が限られる以上、作成できる VLAN 数には上限があります。多数の顧客を収容すると「VLAN 数に制限があるが、これを超える」という不足が発生します。
5. この二つが下線部（I）の具体的な問題であり、模範解答の①②と一致します。

誤りやすいポイント

• IEEE 802.1Q の制約を帯域不足やMTU拡張と混同しやすい。
• VID の上限（理論値 4,096）を「実質 4,094」など細部にこだわり、本質である“数の制限”を答え忘れる。
• 「顧客間通信の盗聴リスク」だけを挙げ、“ID 重複”と“数制限”の両方を示さず減点される。

FAQ

解答の論理構成

1. “FWについては、Active-Standby構成で冗長化するので、管理用として別々のIPアドレスが必要となる。”
   ─ 2 台の FW を別アイコンで描き、上位に並列配置します。アイコンにはそれぞれ “FW 稼働系”“FW 待機系” とラベルを付け、冗長構成であることを視覚化します。
2. “L2SW、L3SWともに、複数の物理筐体を接続し、単一のスイッチとして機能させるオ機能を使用する。”
   ─ 物理的には複数台でも論理的に 1 台に見えるため、監視マップでは “L3SW” を 1 つの箱で表します。
3. “図1のL3SWとL2SW間では、複数のリンクを単一のリンクとして扱うことができるリンクアグリゲーション機能を使用する。”
   ─ 監視マップではアグリゲーション回線を “太線” で表すのが慣例です。したがって
   ● L3SW － 中央・右側 L2SW：太線
   ● L3SW － 左側 L2SW：細線（1 本のみの疎結合）
4. L2SW 側は “単一のスイッチとして機能” しつつ、論理的なグループが 3 系統存在する（図 1 の運用／転送／顧客系など）ため、L3SW から下方へ 3 枝に分岐します。
5. FW から L3SW への接続は 1 経路ずつでよいので “細線” を 2 本引き、稼働系・待機系の双方が L3SW に収束する形にします。
6. 以上を踏まえると、監視システムのマップは
   ・上段に 2 つの FW
   ・中段に 1 つの L3SW
   ・下段に 3 つの L2SW（左が細枠、中央と右が太枠）
   ・線の太さはアグリゲーションの有無を反映
   という構成で完成します。模範解答図はこの理屈どおりになっています。

誤りやすいポイント

• 太線／細線の意図を逆に読取り、FW－L3SW 間を太線で描いてしまう。
• “Active-Standby構成” を 1 アイコンで済ませてしまい、稼働系・待機系を区別しない。
• L3SW と L2SW の仮想シャーシ化を理解できず、L3SW を 2 台描いてしまう。
• 左側 L2SW もリンクアグリゲーションと誤解し、すべて太線で統一してしまう。

FAQ

解答の論理構成

1. 物理的に 2 本のケーブルを別々の筐体に接続すると、物理層ではリング形構成になりループが発生し得ます。問題文には「ループ発生による障害を排除」という要求があります。
2. ループを避ける古典的手段は「STP を動作させ、ブロックポートを設ける」ことです。STP はルート決定後に冗長パスを遮断し、論理的なツリーを構成してループを防ぎます。
3. もう一つの手段は、そもそもループを“リンクではなくする”方法です。問題文に「図1のL3SWとL2SW間では、複数のリンクを単一のリンクとして扱うことができるリンクアグリゲーション機能を使用する」とあります。リンクアグリゲーションを採用すれば複数ケーブルは 1 本の論理インタフェースとして扱われ、ループは発生しません。
4. したがって、両方の L2SW が対応できる 2 方式は
   ①「STP を動作させ、ブロックポートを設ける」
   ②「リンクアグリゲーションで、単一のリンクとして扱う」
   となります。

誤りやすいポイント

• 冗長リンク＝必ずリンクアグリゲーション、と決めつけて STP を忘れる。
• STP を採用しても“必ず両方の経路が同時に使える”と勘違いし、ブロックポートの存在を想起できない。
• リンクアグリゲーションは L2SW 同士で設定を合わせないと通信断を招く点を軽視しがち。
• VRRP・HSRP などルータ冗長化プロトコルと混同し、L2 の話であることを見落とす。

FAQ

解答の論理構成

1. 要件の整理
   • 【問題文】には「NW 基盤には、複数の NW が収容されるので、それぞれの NW は、独立した環境を維持できるようにする方針である。」とあります。
   • さらに L3SW については「VRF（Virtual Routing and Forwarding）機能を持たせる。これは、一つのルータやL3SWに、複数の独立した仮想エを稼働させる機能である。」と記載されています。
2. L3SW だけでなく FW でも独立性が必要
   • 顧客ごとに IP アドレスやポリシーが異なるため、FW も「顧客単位で分離」できなければ、VRF で分けたルーティング領域同士が FW 内部で交差してしまいます。
   • したがって FW にも VRF と同様の“仮想化”が求められます。
3. 必要となる具体的機能
   • 一台の物理 FW 上で「複数の論理 FW を同時に動作」させ、ポリシー・セッション・管理情報を互いに分離する機構が該当します。
   • これを端的にまとめると模範解答の「複数の独立した FW 機能を、1 台の FW 装置で稼働させる機能」となります。
4. Active-Standby 構成との両立
   • 【問題文】には「FWについては、Active-Standby構成で冗長化するので、管理用として別々のIPアドレスが必要となる。」とあります。
   • 冗長化と仮想化は排他ではなく、Active 機と Standby 機が“同一の仮想区画構成”を同期させることで可用性と独立性の両立が図れます。

誤りやすいポイント

• VRF＝FW 機能と早合点し、「VRF 機能を持つ FW」と記述するとルータ機能と混同して減点対象になります。
• Active-Standby の説明に終始し、「冗長化機能が必要」とだけ書くと“独立した FW を複数持つ”という本質が欠落します。
• 「マルチコンテキスト」「バーチャルドメイン」など製品依存の呼称をそのまま書き、設問趣旨（一般機能名）から外れるミスも頻発します。

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