基本情報 平成29年度 春期 問32：テクノロジ系に関する問題

答えは b です。

スイッチングハブは、つながっている端末のMACアドレス（機器の住所）を記憶しています。「このパケットは○○宛て」と分かれば、その宛先が刺さっているポートにだけ届けてくれる、賢いハブです。

昔のリピータハブは全ポートに丸投げ（バケツリレー全部）でしたが、スイッチはピンポイント配達できるので無駄が少なくスピードも上がります。

👉 覚え方：スイッチ＝MAC見て切り替える賢いハブ。レイヤ2＝データリンク層（MACの世界）。

ほかの選択肢：a IPアドレス配布＝DHCP／c 全ポート転送＝リピータハブ／d パケット分割＝ルータの仕事。

なぜこれが正解か

正解は b。スイッチングハブ（レイヤ2スイッチ）はOSI参照モデルデータリンク層で動作し、受信フレームの宛先MACアドレスと内部のMACアドレステーブル（ポートとMACの対応表）を照合し、該当ポートのみへフレームを転送する。テーブルは送信元MACアドレスを学習することで自動構築される。

各選択肢の解説

• a：IPアドレスを動的割当→DHCPサーバの機能。
• b：宛先MACアドレスで該当ポートのみに転送 → 正解。
• c：全ポートに転送（ブロードキャスト）→リピータハブの動作。スイッチは未学習MACの場合のみフラッディング。
• d：ネットワーク層でフラグメンテーション→ルータ（IP層）の処理。

覚え方・ひっかけ注意

「MAC見るのがL2スイッチ、IP見るのがL3スイッチ／ルータ」。リピータハブとの違いは衝突ドメイン分離の有無（スイッチは各ポートが独立した衝突ドメイン）。STP、VLAN、ポートミラーリング等の関連機能も併せて出題される。

動作原理（MAC学習）

スイッチは受信フレームの送信元MACと入力ポートを対応付けてMACアドレステーブル（CAMテーブル）に登録する。宛先MACがテーブルに存在すればそのポートへユニキャスト転送、存在しなければ全ポート転送（フラッディング）。エントリにはエージングタイマ（既定300秒）が設定され、無通信なら自動削除される。

主要機能

• VLAN（IEEE 802.1Q）：物理スイッチ内を論理的に分割。タグ付きフレーム（4バイトタグ追加）で複数VLANを同一トランクリンクに乗せる。
• STP / RSTP / MSTP（802.1D / 802.1w / 802.1s）：ループ防止プロトコル。BPDUで冗長経路を検出しブロック。
• リンクアグリゲーション（802.3ad / LACP）：複数リンクを束ねて帯域拡張・冗長化。
• ポートミラーリング（SPAN）：監視用に特定ポートの通信を別ポートにコピー。
• PoE（802.3af/at/bt）：給電機能。

レイヤ別比較

• L1（リピータハブ）：単純な電気信号増幅。CSMA/CDで衝突あり。
• L2（スイッチ）：MACで転送。各ポートが独立衝突ドメイン、同一ブロードキャストドメイン。
• L3（ルータ／L3スイッチ）：IPで転送。ブロードキャストドメイン分離、VLAN間ルーティング。

試験での位置づけ

FE「ネットワーク」分野で毎期出題級の超頻出。OSI各層の機器（リピータ・ブリッジ・スイッチ・ルータ・GW）の役割整理は必須。応用情報・ネットワークスペシャリストではVLAN設計、STPの収束時間、MACテーブルオーバーフロー攻撃（MAC flooding）まで踏み込む。

選択肢の発展補足

dのMTU超過時のフラグメンテーションはIPv4ではルータの責務、IPv6では送信元のみが分割（経路途上は分割禁止＝PMTUDで対応）。aのDHCPはL3スイッチに統合実装される場合あり（DHCPリレー機能も含む）。