基本情報技術者試験過去問 - 分野別(科目A) - データ通信と制御

答え ： ア
分野 ： テクノロジ系 › 技術要素 › ネットワーク › データ通信と制御
解説 ：
コンテンション方式とは，通信路（伝送媒体）を複数のノードが共有している状況で，あらかじめ送信の順番を決めておくのではなく，各ノードが自由なタイミングで送信を開始する通信制御方式です。CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）は，無線LANなどで使われる方式で，送信前に通信路が空いているかを確認し，衝突をできるだけ避けながら送信を行う仕組みを持っており，コンテンション方式の代表例です。

これに対して，選択肢「エ」のトークンリングは，ネットワーク上を巡回する「トークン」と呼ばれる送信権を持つノードだけがデータを送信できる仕組みであり，あらかじめ順番が決まっている点でコンテンション方式とは対照的な考え方になります。「イ」のFDDIは光ファイバーを用いた通信方式，「ウ」のMIMOは無線通信で複数のアンテナを同時に用いて並列に通信する仕組みです。

答え ： ア
分野 ： テクノロジ系 › 技術要素 › ネットワーク › データ通信と制御
解説 ：
OSI基本参照モデルにおけるネットワーク層の説明として適切なものを選ぶ問題です。ネットワーク層は，通信を行う端末（エンドシステム）間でデータを届けるために，経路選択（ルーティング）や中継の機能を提供する層です。選択肢「ア」が正解です。

「イ」は，利用者に最も近い層としてファイル転送や電子メールなどの機能を提供するアプリケーション層の説明です。「ウ」は，物理的な通信媒体の違いを吸収して上位層に伝送路を提供する物理層の説明です。「エ」は，隣接するノード間の誤り検出や再送制御を行うデータリンク層の説明であり，いずれもネットワーク層とは異なる層の役割です。

答え ： エ
分野 ： テクノロジ系 › 技術要素 › ネットワーク › データ通信と制御
解説 ：
OSI基本参照モデルの階層構造のうち，第3層に位置する層を問うものです。OSI基本参照モデルは，通信機能を7つの階層に分けて整理したもので，下位から順に物理層，データリンク層，ネットワーク層，トランスポート層，セション層，プレゼンテーション層，アプリケーション層となっています。第3層であるネットワーク層は，通信経路の選択（ルーティング）や，異なるネットワーク間でのデータの中継機能を担う層です。この説明に合致するのは選択肢「エ」です。

誤りの選択肢のうち「セション層」は通信の開始や終了，同期など会話の管理を行う層（第5層），「データリンク層」は隣接する機器間での正確なデータ伝送を担う層（第2層），「トランスポート層」は通信の信頼性を確保しデータを正しく届ける役割を持つ層（第4層）です。それぞれの層が担う役割を階層番号とともに整理して覚えておくことが，この種の問題を解くうえで役立ちます。

答え ： エ
分野 ： テクノロジ系 › 技術要素 › ネットワーク › データ通信と制御
解説 ：
「ルータ」とは，異なるネットワーク同士をつなぎ，送られてきたデータ（パケット）の宛先を見て，正しい経路へ転送する機器です。この処理は，通信の階層モデルであるOSI基本参照モデルの第3層（ネットワーク層）で行われ，IPアドレスをもとにパケットを中継します。従って，正解は「エ」です。

「ア」について，ルータは主に第3層で動作する機器であり，第4層から第7層のような上位層のプロトコルの違いを吸収してLAN同士をつなぐ機器は「ゲートウェイ」と呼ばれます。「イ」は，ネットワーク管理ソフトウェアなどの役割であり，ルータそのものの基本機能ではありません。「ウ」は，MACアドレスをもとに第2層（データリンク層）でパケットを中継する「スイッチングハブ」（レイヤ2スイッチ）の説明です。

答え ： イ
分野 ： テクノロジ系 › 技術要素 › ネットワーク › データ通信と制御
解説 ：
「スイッチングハブ」（レイヤ2スイッチ）とは，LAN内で複数の端末を接続するためのネットワーク機器です。

受信したデータ（パケット）に書かれている宛先のMACアドレス（機器ごとに割り振られた固有の物理アドレス）を確認し，そのMACアドレスを持つ端末が接続されているLANポート（差し込み口）だけに，選んでデータを転送するという特徴があります。これにより，関係のないポートに無駄なデータが流れることを防ぎ，ネットワーク全体の効率を高めています。従って，正解は「イ」です。

「ア」は，ネットワークに接続された端末に自動でIPアドレスを割り当てる「DHCPサーバ」の機能の説明であり，スイッチングハブそのものの基本機能ではありません。「ウ」の，受信したパケットを無条件にすべてのポートへ転送してしまうのは，スイッチングハブが登場する前に使われていた「リピータハブ」の動作であり，スイッチングハブは宛先を特定して転送する点が異なります。「エ」は，ネットワーク層でパケットを分割する「フラグメンテーション」と呼ばれる処理の説明であり，レイヤ2で動作するスイッチングハブの役割とは異なります。

答え ： エ
分野 ： テクノロジ系 › 技術要素 › ネットワーク › データ通信と制御
解説 ：
図では，装置Aがインターネット層とリンク層のみを持つ構成として示されています。TCP/IPの階層モデルにおいて，インターネット層まで処理を行う装置は，IPアドレスに基づいて異なるネットワークセグメント間の経路選択を行うルータに相当します。

図に示された装置Aがインターネット層まで処理を行っているという点から，IPアドレスをもとに経路選択を行うルータである「エ」が正解と判断できます。

「ア」のスイッチングハブは，リンク層のMACアドレスをもとにデータを中継する装置で，通常はインターネット層の処理を行いません。

「イ」のブリッジも同様にリンク層で動作する装置で，異なるセグメントを接続する際にMACアドレスを利用しますが，インターネット層までは扱いません。

「ウ」のリピータハブは，ハードウェア層で信号を単純に増幅・中継するだけの装置で，上位層の処理は一切行いません。

答え ： ウ
分野 ： テクノロジ系 › 技術要素 › ネットワーク › データ通信と制御
解説 ：
LAN間接続装置に関する記述のうち，適切なものを選ぶ問題です。「リピータ」は，OSI基本参照モデルの第1層（物理層）で動作し，同種のセグメント間で電気信号を増幅することによって伝送距離を延長する装置であり，正解は選択肢「ウ」です。

「ア」の「ゲートウェイ」は，第1層から第7層まで，あらゆる層のプロトコルを変換できる装置であり，第1～3層だけに限定されるという説明は誤りです。

「イ」の「ブリッジ」は，MACアドレスを基にフレームを中継する第2層（データリンク層）の装置であり，IPアドレスを使うわけではないため誤りです。

「エ」の「ルータ」は，MACアドレスではなくIPアドレスを基にパケットを中継する第3層（ネットワーク層）の装置であるため，この記述は誤りです。

答え ： ウ
分野 ： テクノロジ系 › 技術要素 › ネットワーク › データ通信と制御
解説 ：
「OSI基本参照モデル」とは，ネットワークの通信機能を7つの階層（レイヤ）に分けて整理したモデルです。ネットワーク機器の中には，それぞれ異なる階層で通信を中継するものがあります。

物理層（第1層）で中継する装置は「リピータ」で，電気信号を増幅して中継するだけの，比較的単純な機能を持つ装置です。データリンク層（第2層）で中継する装置は「ブリッジ」で，MACアドレスをもとにデータの中継先を判断します。

ネットワーク層（第3層）で中継する装置は「ルータ」で，IPアドレスをもとに，異なるネットワーク間でのデータの中継（経路選択）を行います。従って，物理層，データリンク層，ネットワーク層の順に並べると，リピータ，ブリッジ，ルータとなり，正解は「ウ」です。

他の選択肢は，これらの装置の順番が入れ替わっており，それぞれの装置が実際に動作する階層の順序とは一致していません。この問題は，各ネットワーク機器がOSI参照モデルのどの階層に対応しているかを正しく覚えているかどうかがポイントになります。

答え ： ア
分野 ： テクノロジ系 › 技術要素 › ネットワーク › データ通信と制御
解説 ：
「ルータ」とは，異なるネットワーク同士を接続し，データ（パケット）を適切な経路へと転送する役割を持つネットワーク機器です。

ルータがパケットの経路（どのネットワークへ転送すべきか）を決定する際に用いる最も重要な情報は，パケットの「宛先IPアドレス」です。ルータは，自身が持つ経路情報（ルーティングテーブル）と，パケットの宛先IPアドレスとを照らし合わせることで，そのパケットをどの方向へ転送すればよいかを判断します。従って，正解は「ア」です。

「イ」の宛先MACアドレスは，同じネットワーク内で，実際にデータを送り届けるべき機器を特定するために使われる情報であり，ネットワーク層でのルーティング（異なるネットワーク間の経路選択）を行うルータが主に判断材料とするものではなく，むしろデータリンク層でのやり取りに関わる情報です。

「ウ」の発信元IPアドレスは，パケットを送信した元のコンピュータを識別するための情報であり，宛先へ向けての経路を決定する際の主な判断材料としては使われません。

「エ」の発信元MACアドレスも同様に，送信元の機器を識別するための情報であり，ルータが転送先の経路を決定する際の主な判断材料にはなりません。

ルータは基本的に，パケットが「どこへ向かっているのか」という宛先IPアドレスの情報をもとに，経路を決定するという点がポイントです。

答え ： イ
分野 ： テクノロジ系 › 技術要素 › ネットワーク › データ通信と制御
解説 ：
「CSMA/CD」方式は，イーサネットなどのLANで用いられるアクセス制御方式です。「CSMA」は「Carrier Sense Multiple Access」の略で，各ノードが送信を行う前に伝送媒体（回線）が使用中かどうかを確認し，使用されていなければ送信を開始する仕組みを指します。

しかし，複数のノードがほぼ同時に空きを確認して送信してしまうと，信号が衝突（コリジョン）することがあります。「CD」部分は「Collision Detection」の略で，この衝突を検出する仕組みを意味し，衝突を検出した場合には，各ノードがランダムな時間だけ待ってから再度送信を試みることで，再び衝突が起こる可能性を減らします。正解は「イ」です。

「ア」はトークンパッシング方式についての説明であり，送信権を順番に受け渡す仕組みのため，CSMA/CDとは異なります。

「ウ」はトークンリング方式についての説明で，環状のネットワークで特殊なフレームを巡回させる仕組みを指しており，こちらもCSMA/CDとは異なります。

「エ」はタイムスロットを利用した時分割多重アクセス方式についての説明であり，CSMA/CDとは別の制御方式です。

答え ： エ
分野 ： テクノロジ系 › 技術要素 › ネットワーク › データ通信と制御
解説 ：
「ルータ」とは，OSI基本参照モデルにおけるネットワーク層で動作する通信機器であり，送信データに含まれるIPアドレスを識別して，最適な転送経路を決定する役割を持ちます。異なる伝送媒体やアクセス制御方式を使用しているネットワーク同士であっても，ルータを介することで相互に接続することが可能です。正解は「エ」です。

「ア」は，MACアドレステーブルの情報を使って中継先を判断するという説明であり，これはOSI参照モデルのデータリンク層で動作する「スイッチングハブ」（レイヤ2スイッチ）についての説明に近く，ルータの機能とは異なります。

「イ」は，データリンク層でネットワーク同士を接続するとしていますが，ルータが動作するのはネットワーク層であるため誤りです。

「ウ」は，トランスポート層からアプリケーション層にかけてプロトコル変換を行うという説明であり，これは「ゲートウェイ」と呼ばれる機器の役割に近く，ルータの機能とは異なります。

答え ： ウ
分野 ： テクノロジ系 › 技術要素 › ネットワーク › データ通信と制御
解説 ：
LAN1とLAN2がルータを介して接続されたネットワーク構成において，ホストAからホストBへパケットを送信する際に，LAN1内でのイーサネットフレームの宛先とIPデータグラムの宛先がそれぞれ何になるかを問う問題です。

ホストAとホストBは異なるネットワークセグメント（LAN1とLAN2）に属しているため，ホストAは直接ホストBと通信することができず，まず同じLAN1内にあるルータを経由してパケットを送信する必要があります。

IPデータグラムの宛先は，最終的な通信相手であるホストBのIPアドレス，すなわちIP2になります。一方，イーサネットフレームの宛先は，同一セグメント内で次にパケットを届けるべき機器，つまりルータのLAN1側のインタフェースのMACアドレスであるMAC3になります。

このように，IPアドレスは通信の最終的な相手を示す一方で，MACアドレスは同一セグメント内での次の転送先を示すという役割の違いがあります。従って，イーサネットフレームの宛先はMAC3，IPデータグラムの宛先はIP2という組合せになり，選択肢「ウ」が正解です。

答え ： ア
分野 ： テクノロジ系 › 技術要素 › ネットワーク › データ通信と制御
解説 ：
CSMA/CDは，有線LAN（イーサネット）で使われてきた通信の制御方式です。名前の意味は次のとおりです。

• CS（Carrier Sense，キャリア検知）：送信する前に，ほかの機器が通信中でないかを確かめる。
  
• MA（Multiple Access，多重アクセス）：複数の機器が同じ通信路を共有する。
  
• CD（Collision Detection，衝突検出）：同時に送信してデータが衝突したら，それを検出して時間をおいて送り直す。
  

この説明に合うのは「ア」です。

他の選択肢は以下のとおりです。

• 「イ」は，時間で区切って通信を分け合うTDMA（時分割多元接続）の説明です。
  
• 「ウ」は，無線LANで使われるCSMA/CAの説明です。
  
• 「エ」は，トークンパッシング方式の説明です。
  

答え ： エ
分野 ： テクノロジ系 › 技術要素 › ネットワーク › データ通信と制御
解説 ：
「プロキシサーバ」は，社内のコンピュータがインターネットにアクセスするときに，代わりにアクセスを中継するサーバです。「プロキシ」(proxy)は「代理」という意味です。

一度取得したWebページを保存(キャッシュ)しておけば，次に同じページを見るときにすぐ表示できます。また，社内のコンピュータが直接インターネットに出ないので，セキュリティを高めたり，見てよいサイトを制限したりすることにも役立ちます。よって正解は「エ」です。

• 「ア」DMZは，社内ネットワークと外部のインターネットの間に設ける，公開サーバを置くための緩衝地帯です。
  
• 「イ」IPマスカレード(NAPT)は，1つのグローバルIPアドレスを複数の機器で共有するためのアドレス変換技術で，キャッシュ機能はありません。
  
• 「ウ」ファイアウォールは，通信を許可するか遮断するかを判断する仕組みで，Webコンテンツのキャッシュは行いません。
  

答え ： ウ
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答え ： ア
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答え ： イ
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答え ： イ
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答え ： ア
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答え ： イ
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答え ： ウ
分野 ： テクノロジ系 › 技術要素 › ネットワーク › データ通信と制御

答え ： ウ
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答え ： エ
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答え ： ア
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答え ： ア
分野 ： テクノロジ系 › 技術要素 › ネットワーク › データ通信と制御

答え ： エ
分野 ： テクノロジ系 › 技術要素 › ネットワーク › データ通信と制御

答え ： エ
分野 ： テクノロジ系 › 技術要素 › ネットワーク › データ通信と制御

答え ： イ
分野 ： テクノロジ系 › 技術要素 › ネットワーク › データ通信と制御

答え ： イ
分野 ： テクノロジ系 › 技術要素 › ネットワーク › データ通信と制御

答え ： イ
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答え ： ア
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答え ： ア
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答え ： ウ
分野 ： テクノロジ系 › 技術要素 › ネットワーク › データ通信と制御

答え ： イ
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