基本情報 平成21年度 春期 問37｜テクノロジ系に関する問題

答えは d「ルータ」 です。

LAN（=ローカルなネット）同士を、住所（IPアドレス）を見て繋ぐ機器がルータ。ネットワーク層（OSI第3層）で動く機器なので、「複数のLANをネットワーク層で接続」と聞かれたらルータ！

👉 覚え方：「住所（IP）を見て道を選ぶ=ルータ」。

ほかの選択肢：a ハブ＝物理層（信号を全員にバラまく）／b ブリッジ＝データリンク層（MACアドレスで仕分け）／c リピータ＝物理層（信号を強める）。階層別に整理すると一発で選べます。

なぜこれが正解か

正解は d。ルータはOSI参照モデルのネットワーク層（第3層）で動作し、IPアドレスに基づいてルーティングテーブルから最適経路を決定し、異なるネットワーク（サブネット）間でパケットを中継する装置。LAN同士をネットワーク層で接続する典型機器。

各選択肢の解説

• a ハブ：物理層（第1層）。受信信号を全ポートにブロードキャスト。
• b ブリッジ：データリンク層（第2層）。MACアドレスで転送先を判定。L2スイッチと同種。
• c リピータ：物理層（第1層）。信号の増幅・再生のみ。

覚え方・ひっかけ注意

OSI階層と装置：物理層→ハブ・リピータ／データリンク層→ブリッジ・L2スイッチ／ネットワーク層→ルータ・L3スイッチ／それより上→ゲートウェイ・L4-L7スイッチ。階層と装置の対応をペアで丸暗記。

理論的背景

ルータの動作はルーティング（経路選択）とフォワーディング（パケット転送）の2機能。経路選択はルーティングプロトコルで構築されたRIB（Routing Information Base）から、フォワーディングは派生したFIB（Forwarding Information Base）で実行される。FIBはASIC化されハードウェアレベルで高速転送（Tbps級）。ロンゲストプレフィックスマッチで複数の経路候補からプレフィックス長最長のエントリを選択する規則。ルーティングプロトコルはIGP（域内、RIP/OSPF/IS-IS/EIGRP）とEGP（域間、BGP-4）に大別される。BGPはAS間のポリシベース経路選択を実現するインターネットの骨格。

実務での使われ方

L3スイッチは内部にルーティング機能をASIC実装し、ルータより安価・高速にVLAN間通信を提供。SD-WANは複数回線（MPLS、インターネット、4G/5G）をソフトウェア制御で最適切替する近年のトレンド技術。SDN/OpenFlowはコントロールプレーン（経路計算）とデータプレーン（転送）を分離し集中制御化。クラウドVPC内では仮想ルータ（AWS VPCルータ、Azure VirtualNetwork）が暗黙に存在し、ルートテーブルをマネジメントコンソールから操作。

試験での位置づけ

FEではOSI階層と装置の対応が必出。ネットワークスペシャリストではルーティングプロトコル詳細（OSPFのエリア設計、BGPの経路属性LOCAL_PREF/AS_PATH/MED）、コンバージェンス時間、ECMP（Equal Cost Multi-Path）、PBR（Policy-Based Routing）が問われる。応用情報の午後では拠点間ネットワーク設計、デフォルトゲートウェイ・スタティックルート設計が頻出。

選択肢の発展補足

レイヤ別装置の整理：L1物理層＝リピータ、ハブ／L2データリンク層＝ブリッジ、L2スイッチ、無線AP／L3ネットワーク層＝ルータ、L3スイッチ／L4トランスポート層＝L4ロードバランサ／L5-L7セッション-アプリケーション層＝ALB、WAF、リバースプロキシ、APIゲートウェイ。クラウドネイティブではサービスメッシュ（Istio、Linkerd）が論理的にL7ルーティング判断をサイドカープロキシに分散実装。eBPF（カーネル内プログラマブル）でL3-L7処理を高速化する技術もCilium等で実用化。FE午後ではVLAN間ルーティング設計、ルーティングテーブル設計、ファイアウォール配置の問題が定番。