ネットワークスペシャリスト 2018年午前2 問06

問題文

図のような2台のレイヤ2スイッチ、1台のルータ、4台の端末から成るIPネットワークで、端末Aから端末Cに通信を行う際に、送付されるパケットの宛先IPアドレスである端末CのIPアドレスと、端末CのMACアドレスとを対応付けるのはどの機器か。ここで、ルータZにおいてプロキシARPは設定されていないものとする。

選択肢

ア：端末A

イ：ルータZ（正解）

ウ：レイヤ2スイッチX

エ：レイヤ2スイッチY

端末CのIPアドレスとMACアドレスの対応付け機器【午前2 解説】

要点まとめ

結論：端末CのIPアドレスとMACアドレスの対応付けはルータZが行います。
根拠：端末Aと端末Cは異なるネットワークに属し、通信はルータを経由するためARP要求はルータが処理します。
差がつくポイント：プロキシARPが設定されていない場合、ルータは自身のインターフェースのMACアドレスで応答し、端末CのMACアドレスはルータが管理します。

正解の理由

端末Aから端末Cへ通信する際、両者は異なるネットワークに存在するため、端末AはまずルータZのMACアドレスをARPで解決します。ルータZは端末CのIPアドレスとMACアドレスの対応を管理し、ルータのインターフェースを経由してパケットを転送します。プロキシARPが設定されていないため、ルータは端末CのMACアドレスを直接端末Aに教えず、自身のMACアドレスで応答します。したがって、端末CのIPアドレスとMACアドレスの対応付けを行うのはルータZです。

よくある誤解

端末Aやスイッチが直接端末CのMACアドレスを知っていると誤解しがちですが、異なるネットワーク間の通信ではルータが仲介し、MACアドレスの対応付けを管理します。

解法ステップ

端末Aと端末Cが異なるネットワークに属していることを確認する。
異なるネットワーク間通信はルータを経由することを理解する。
ARPは同一ネットワーク内でIPアドレスとMACアドレスを対応付ける仕組みであることを押さえる。
プロキシARPが設定されていない場合、ルータは端末CのMACアドレスを端末Aに直接教えないことを理解する。
したがって、端末CのIPとMACの対応付けはルータZが管理していると判断する。

選択肢別の誤答解説

ア: 端末A
端末Aは自身のARPテーブルに相手のMACアドレスを登録するが、異なるネットワークの端末CのMACアドレスは直接解決できません。
イ: ルータZ
正解。異なるネットワーク間の通信でIPとMACの対応付けを管理し、パケット転送の仲介を行います。
ウ: レイヤ2スイッチX
スイッチはMACアドレスを学習し転送するが、IPアドレスとMACアドレスの対応付けは行いません。
エ: レイヤ2スイッチY
同様にスイッチはレイヤ2の転送機器であり、IPアドレスとMACアドレスの対応付けは行いません。

補足コラム

ARP（Address Resolution Protocol）は同一ネットワーク内でIPアドレスからMACアドレスを解決するプロトコルです。異なるネットワーク間の通信ではルータがパケットを中継し、ルータのインターフェースのMACアドレスが送信元に通知されます。プロキシARPを設定すると、ルータが代理でMACアドレスを応答することも可能ですが、本問題では設定されていません。

FAQ

Q: プロキシARPが設定されているとどうなるのですか？
A: ルータが代理で端末CのMACアドレスを端末Aに教え、端末Aは直接端末CのMACアドレスを知ることができます。

Q: レイヤ2スイッチはMACアドレスをどのように扱いますか？
A: スイッチは受信したフレームの送信元MACアドレスを学習し、宛先MACアドレスに基づいてフレームを転送しますが、IPアドレスとの対応付けは行いません。

関連キーワード: ARP, ルータ、MACアドレス、IPアドレス、プロキシARP, レイヤ2スイッチ、ネットワーク通信、IPネットワーク

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