平成23年度 春期37テクノロジ系

基本情報 平成23年度 春期 問37:テクノロジ系に関する問題

OSI 基本参照モデルの各層で中継する装置を, 物理層で中継する装置, データリン ク層で中継する装置, ネットワーク層で中継する装置の順に並べたものはどれか。

  • aブリッジ, リピータ, ルータ
  • bブリッジ, ルータ, リピータ
  • cリピータ, ブリッジ, ルータ正答
  • dリピータ,ルータ, ブリッジ
正答:Cリピータ, ブリッジ, ルータ

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答えは c です。

ネットワークの階層は物理→データリンク→ネットワークの順で、それぞれの中継機器は リピータ → ブリッジ → ルータ。物理層は電気信号を増幅、データリンク層はMACアドレスで橋渡し、ネットワーク層はIPアドレスで道案内します。

👉 覚え方:「リ・ブ・ル」(リピータ・ブリッジ・ルータ)の順。

ほかの選択肢:他は順番が違うだけ。物理=リピータが最下層、と覚えておく。

標準試験対策の基準レベル

なぜこれが正解か

正解は c。OSI参照モデル第1層〜第3層の中継機器は:

  • 物理層(L1):リピータ/ハブ(電気信号を増幅・分配)
  • データリンク層(L2):ブリッジ/スイッチ(L2スイッチ)(MACアドレスでフレーム転送)
  • ネットワーク層(L3):ルータ/L3スイッチ(IPアドレスでパケット転送)

よって順番は「リピータ、ブリッジ、ルータ」。

各選択肢の解説

  • a ブリッジ, リピータ, ルータ:層の順番が逆転している。
  • b ブリッジ, ルータ, リピータ:物理層の機器がリピータでないため誤り。
  • d リピータ, ルータ, ブリッジ:L2とL3の順序が逆。

覚え方・ひっかけ注意

OSI 7階層+各層の機器を一覧化:L1=リピータ/L2=ブリッジ・スイッチ/L3=ルータ・L3スイッチ/L4以上=ゲートウェイ。「物→デ→ネ」「リ→ブ→ル」と縦に覚える。スイッチング機器の現代的呼称(L2スイッチ=ブリッジ)も意識。

上級誤答論破・背景理論まで深掘り

理論的背景

OSI 7階層モデルは1984年にISOで標準化された通信アーキテクチャの参照モデル。実装としてはTCP/IPの4階層(リンク・インターネット・トランスポート・アプリケーション)が事実標準で、両モデルの対応関係を整理しておく必要がある。中継機器を上位層まで拡張すると:L4ロードバランサ(ポート番号で分散)、L7ロードバランサ・WAF(HTTPコンテンツで判定)、ゲートウェイ(プロトコル変換)が加わる。

実務での使われ方

リピータ・ハブは現代ではほぼ使われず、L2スイッチ(ブリッジ機能の高度化版)に置き換わっている。L2スイッチは複数ポート間でMACアドレス学習しフレーム転送する。VLAN(IEEE 802.1Q)でL2セグメント分割、STP(Spanning Tree Protocol)でループ防止、リンクアグリゲーション(LACP)で帯域拡張する。L3スイッチはルーティング機能をハードウェア実装した高速ルータ。データセンタではVXLAN・EVPNでL2 over L3のオーバーレイネットワークを構築する。

試験での位置づけ

基本情報・応用情報のネットワーク分野で必出。OSI参照モデルの7層、TCP/IP 4層、各層プロトコル(HTTP/HTTPS、TCP/UDP、IP、Ethernet)、各層機器(リピータ・ハブ・ブリッジ・スイッチ・ルータ・L4-L7ロードバランサ・ゲートウェイ・WAF・IDS/IPS)の対応表は全試験共通の必須暗記事項。応用情報・ネットワークスペシャリストではVLAN・STP・OSPF/BGPルーティング・SDN/NFVが深掘りされる。

選択肢の発展補足

L2スイッチとL3スイッチの違いはMACアドレス学習のみか、ルーティングテーブルを持つかで分かれる。現代のエンタープライズネットワークではL3スイッチが主流。ファイアウォールはL3パケットフィルタ型・L4ステートフルインスペクション型・L7アプリケーションゲートウェイ型・次世代ファイアウォール(NGFW、L7アプリ識別+IPS統合)と進化している。SDN(Software Defined Networking)ではOpenFlowで制御プレーンとデータプレーンを分離し、ネットワーク機器の役割が変容している。

出典・引用について

出典:IPA(情報処理推進機構)公式 基本情報技術者試験 平成23年度 春期37/ 公的機関配布資料につき出典明記の上引用。解説は合格ナビによる独自AI解説です。

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