ネットワークスペシャリスト 2016年午前2 問13

問題文

図のようなルータ6台から成るネットワークにおいて、宛先IPアドレス10.100.100.1のIPパケットをルータYから受け取ったルータZは、どのルータに転送するか。ここで、ルータZは次に示すルーティングテーブルを用い、最長一致法(longest-match algorithm)によってルーティングするものとする。

選択肢

ア：ルータA（正解）

イ：ルータB

ウ：ルータC

エ：ルータD

ルーティングの最長一致法による宛先IPアドレスの転送先判定【午前2 解説】

要点まとめ

結論：宛先IPアドレス10.100.100.1はルータZのルーティングテーブルで最長一致する経路が「10.0.0.0/8」であり、ネクストホップは192.168.1.254、すなわちルータAへ転送されます。
根拠：最長一致法は宛先IPアドレスとルーティングテーブルのネットワークアドレスをサブネットマスクでAND演算し、一致する中で最もマスク長が長い（＝細かい）経路を選択します。
差がつくポイント：複数の経路が一致する場合に、単に「一致した」だけでなく「最も詳細な（長い）サブネットマスクの経路」を選ぶことが重要です。

正解の理由

宛先IPアドレス10.100.100.1を各ルーティングテーブルのネットワークアドレスとサブネットマスクで比較すると、

10.0.0.0/8（255.0.0.0） → 10.100.100.1は10.0.0.0～10.255.255.255に含まれる
10.64.0.0/11（255.224.0.0） → 10.100.100.1は10.64.0.0～10.95.255.255に含まれない
10.96.0.0/14（255.252.0.0） → 10.100.100.1は10.96.0.0～10.99.255.255に含まれない
10.128.0.0/9（255.128.0.0） → 10.100.100.1は10.128.0.0～10.255.255.255に含まれない

よって、最長一致は10.0.0.0/8の経路で、ネクストホップは192.168.1.254、すなわちルータAです。
これにより、ア: ルータAが正解となります。

よくある誤解

宛先IPが10.100.100.1なので「10.64.0.0/11」や「10.96.0.0/14」など細かい経路に当てはまると誤解しがちですが、範囲外です。
最長一致法は単に「一致する経路」を選ぶのではなく「最も長いサブネットマスクの経路」を選ぶ点を忘れやすいです。

解法ステップ

宛先IPアドレス10.100.100.1を2進数に変換（または10進数のまま比較）する。
ルーティングテーブルの各ネットワークアドレスとサブネットマスクでAND演算し、宛先IPがその範囲内か判定する。
一致した経路の中で、サブネットマスクのビット長（マスクの1の数）が最も長いものを選ぶ。
その経路のネクストホップアドレスを確認し、対応するルータを特定する。
ルータZからネクストホップのルータへパケットを転送する。

選択肢別の誤答解説

イ: ルータB（10.64.0.0/11）は10.100.100.1の範囲外で一致しません。
ウ: ルータC（10.96.0.0/14）も10.100.100.1は範囲外です。
エ: ルータD（10.128.0.0/9）は10.100.100.1より大きい範囲で一致しません。
ア: ルータA（10.0.0.0/8）は10.100.100.1を含み、最長一致の経路です。

補足コラム

最長一致法はIPルーティングの基本であり、複数の経路が宛先IPにマッチする場合に最も詳細な経路を選択します。これにより、より正確で効率的な経路制御が可能となります。サブネットマスクのビット数が多いほど、より狭い範囲を示します。例えば、/8は大きな範囲、/24はより狭い範囲です。

FAQ

Q: なぜデフォルトルート（0.0.0.0/0）は選ばれないのですか？
A: デフォルトルートはどの経路にも一致しない場合の最終手段であり、他に一致する経路があればそちらが優先されます。

Q: サブネットマスクのビット長はどうやって計算しますか？
A: 255.0.0.0は/8、255.224.0.0は/11、255.252.0.0は/14、255.128.0.0は/9と、それぞれマスクの1の数で表します。

関連キーワード: ルーティング、最長一致法、サブネットマスク、ネクストホップ、IPアドレス、ネットワーク範囲、ルータ転送

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