ネットワーク(ネットワーク方式・データ通信と制御・通信プロトコル)の過去問・解説【基本情報技術者試験】

基本情報技術者試験 過去問(OSI基本参照モデルとTCP/IP など)に関するブログのアイキャッチ画像 ネットワーク
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 このページでは,基本情報技術者試験を中心に,ネットワーク(ネットワーク方式・データ通信と制御・通信プロトコル)分野の過去問題・サンプル問題・公開問題を掲載しています。OSI基本参照モデル,各種ネットワーク機器(リピータ,ブリッジ,ルータなど),IPアドレス,TCP・UDP,DNS,DHCPなど,試験で頻出の重要テーマを体系的に演習できます。解けなかった問題は,各問題下の【参考】リンクから対応する解説ページを読み,理解した上でもう一度解いてみてください。

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平成27年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問31

 OSI基本参照モデルの第3層に位置し,通信の経路選択機能や中継機能を果たす層はどれか。

ア セション層イ データリンク層
ウ トランスポート層エ ネットワーク層

【解答】

【解説】

■ OSI基本参照モデル

コンピューターの異機種間接続を実現するために,通信プロトコルを7つの層(レイヤー)に分けて定義したモデルのことをいう。

※ 通信プロトコル…コンピューター同士が通信するときのルールや手順を定めたもの

第7層
アプリケーション層
アプリケーションごとの規定。(Webの閲覧,ファイルやメールの転送などで)やり取りするデータや,その構造を規定する
第6層
プレゼンテーション層
データの表現形式の規定。文字コードやデータの圧縮方法などを共通にするための機能を提供する
第5層
セション層
通信プログラム間での,通信の確立,維持,終了の規定。通信モード(全二重や半二重)や同期・非同期モードの管理なども行う
第4層
トランスポート層
実際に通信するプログラムの管理。通信の信頼性も確保する
第3層
ネットワーク層
ネットワーク間の通信のための規定。通信の経路選択や中継制御などを行う
第2層
データリンク層
隣接ノード間の通信のための規定。隣接ノード間で,信号の受け渡しを行う
第1層
物理層
電気信号に変換されたデータを送るための規定。ケーブルやコネクタの形状など,物理的な仕様が規定されている

※ 上位層(第5層~第7層)…通信サービスに着目したプロトコル。Webの閲覧,電子メールなど

※ 下位層(第1層~第4層)…ノード間のデータ通信に着目したプロトコル

※ ノード…節,集合点という意味。ネットワークは点(機器)と線(伝送路)で表すことができ,この点のことをノードという。具体的には,コンピューターやルーター,スイッチングハブなど,ネットワークに接続されている,すべての機器のことをいう

平成24年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問34

 OSI基本参照モデルにおいて,エンドシステム間のデータ伝送の中継と経路制御の機能をもつ層はどれか。

ア セション層イ データリンク層
ウ トランスポート層エ ネットワーク層

【解答】

【解説】

■ OSI基本参照モデル

コンピューターの異機種間接続を実現するために,通信プロトコルを7つの層(レイヤー)に分けて定義したモデルのことをいう。

※ 通信プロトコル…コンピューター同士が通信するときのルールや手順を定めたもの

第7層
アプリケーション層
アプリケーションごとの規定。(Webの閲覧,ファイルやメールの転送などで)やり取りするデータや,その構造を規定する
第6層
プレゼンテーション層
データの表現形式の規定。文字コードやデータの圧縮方法などを共通にするための機能を提供する
第5層
セション層
通信プログラム間での,通信の確立,維持,終了の規定。通信モード(全二重や半二重)や同期・非同期モードの管理なども行う
第4層
トランスポート層
実際に通信するプログラムの管理。通信の信頼性も確保する
第3層
ネットワーク層
ネットワーク間の通信のための規定。通信の経路選択や中継制御などを行う
第2層
データリンク層
隣接ノード間の通信のための規定。隣接ノード間で,信号の受け渡しを行う
第1層
物理層
電気信号に変換されたデータを送るための規定。ケーブルやコネクタの形状など,物理的な仕様が規定されている

※ 上位層(第5層~第7層)…通信サービスに着目したプロトコル。Webの閲覧,電子メールなど

※ 下位層(第1層~第4層)…ノード間のデータ通信に着目したプロトコル

※ ノード…節,集合点という意味。ネットワークは点(機器)と線(伝送路)で表すことができ,この点のことをノードという。具体的には,コンピューターやルーター,スイッチングハブなど,ネットワークに接続されている,すべての機器のことをいう

平成25年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問33

平成22年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問34

 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,適切なものはどれか。

ア エンドシステム間のデータ伝送を実現するために,ルーティングや中継などを行う。

イ 各層のうち,最も利用者に近い部分であり,ファイル転送や電子メールなどの機能が実現されている。

ウ 物理的な通信媒体の特性の差を吸収し,上位の層に透過的な伝送路を提供する。

エ 隣接ノード間の伝送制御手順(誤り検出,再送制御など)を提供する。

【解答】

【解説】

■ OSI基本参照モデル

コンピューターの異機種間接続を実現するために,通信プロトコルを7つの層(レイヤー)に分けて定義したモデルのことをいう。

※ 通信プロトコル…コンピューター同士が通信するときのルールや手順を定めたもの

第7層
アプリケーション層
アプリケーションごとの規定。(Webの閲覧,ファイルやメールの転送などで)やり取りするデータや,その構造を規定する
第6層
プレゼンテーション層
データの表現形式の規定。文字コードやデータの圧縮方法などを共通にするための機能を提供する
第5層
セション層
通信プログラム間での,通信の確立,維持,終了の規定。通信モード(全二重や半二重)や同期・非同期モードの管理なども行う
第4層
トランスポート層
実際に通信するプログラムの管理。通信の信頼性も確保する
第3層
ネットワーク層
ネットワーク間の通信のための規定。通信の経路選択や中継制御などを行う
第2層
データリンク層
隣接ノード間の通信のための規定。隣接ノード間で,信号の受け渡しを行う
第1層
物理層
電気信号に変換されたデータを送るための規定。ケーブルやコネクタの形状など,物理的な仕様が規定されている

※ 上位層(第5層~第7層)…通信サービスに着目したプロトコル。Webの閲覧,電子メールなど

※ 下位層(第1層~第4層)…ノード間のデータ通信に着目したプロトコル

※ ノード…節,集合点という意味。ネットワークは点(機器)と線(伝送路)で表すことができ,この点のことをノードという。具体的には,コンピューターやルーター,スイッチングハブなど,ネットワークに接続されている,すべての機器のことをいう

イ アプリケーション層

ウ 物理層

エ データリンク層

平成25年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問34

 LAN間をOSI基本参照モデルの物理層で相互に接続する装置はどれか。

ア ゲートウェイイ ブリッジ
ウ リピータエ ルータ

【解答】

【解説】

■ 集線装置

集線装置には,次のようなものがある。

アプリケーション層ゲートウェイ異なるプロトコルのネットワークを接続する
プレゼンテーション層
セション層
トランスポート層
ネットワーク層レイヤ3スイッチIPアドレスを基に,データを中継する。ハードウェア処理なので高速。ポート数が多い
ルーターIPアドレスを基に,データを中継する。ソフトウェア処理なので低速。ポート数が少ない
データリンク層スイッチングハブ
(レイヤ2スイッチ)
MACアドレスを基に,必要なポートにデータを中継する。ハードウェア処理なので高速。ポート数が多い
ブリッジMACアドレスを基に,必要なポートにデータを中継する。ソフトウェア処理なので低速。ポート数が少ない
物理層ハブ複数のケーブルを集約するための装置。MACアドレステーブルを持たないので、すべてのポートにデータを中継する
リピータ減衰した電気信号を増幅し,伝送距離を延ばす

※ レイヤ3スイッチやルーター,サーバー,PCなど,IPアドレスを割り振られる機器はARPテーブルを持つ

※ レイヤ3スイッチやルーター,スイッチングハブ,ブリッジは,必要なポートにデータを中継するため,MACアドレステーブルを持つ

※ ブロードバンドルーター(ホームゲートウェイ)…小規模なLANから,ADSLやCATV,FTTHなどを利用してインターネットに接続する場合に使用する小型のルーター。NAT(NAPT)機能やDHCPサーバー機能,ハブ機能,Wi-Fiアクセスポイントの機能などを備えている

平成26年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問32

平成23年度 基本情報技術者試験 特別 午前 問38

 LANにおいて,伝送距離を延長するために伝送路の途中でデータの信号波形を増幅・整形して,物理層での中継を行う装置はどれか。

ア スイッチングハブ(レイヤ2スイッチ)

イ ブリッジ

ウ リピータ

エ ルータ

【解答】

【解説】

■ 集線装置

集線装置には,次のようなものがある。

アプリケーション層ゲートウェイ異なるプロトコルのネットワークを接続する
プレゼンテーション層
セション層
トランスポート層
ネットワーク層レイヤ3スイッチIPアドレスを基に,データを中継する。ハードウェア処理なので高速。ポート数が多い
ルーターIPアドレスを基に,データを中継する。ソフトウェア処理なので低速。ポート数が少ない
データリンク層スイッチングハブ
(レイヤ2スイッチ)
MACアドレスを基に,必要なポートにデータを中継する。ハードウェア処理なので高速。ポート数が多い
ブリッジMACアドレスを基に,必要なポートにデータを中継する。ソフトウェア処理なので低速。ポート数が少ない
物理層ハブ複数のケーブルを集約するための装置。MACアドレステーブルを持たないので、すべてのポートにデータを中継する
リピータ減衰した電気信号を増幅し,伝送距離を延ばす

※ レイヤ3スイッチやルーター,サーバー,PCなど,IPアドレスを割り振られる機器はARPテーブルを持つ

※ レイヤ3スイッチやルーター,スイッチングハブ,ブリッジは,必要なポートにデータを中継するため,MACアドレステーブルを持つ

※ ブロードバンドルーター(ホームゲートウェイ)…小規模なLANから,ADSLやCATV,FTTHなどを利用してインターネットに接続する場合に使用する小型のルーター。NAT(NAPT)機能やDHCPサーバー機能,ハブ機能,Wi-Fiアクセスポイントの機能などを備えている

平成30年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問32

平成27年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問33

平成24年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問35

 LAN間接続装置に関する記述のうち,適切なものはどれか。

ア ゲートウェイは,OSI基本参照モデルにおける第1~3層だけのプロトコルを変換する。

イ ブリッジは,IPアドレスを基にしてフレームを中継する。

ウ リピータは,同種のセグメント間で信号を増幅することによって伝送距離を延長する。

エ ルータは,MACアドレスを基にしてフレームを中継する。

【解答】

【解説】

■ 集線装置

集線装置には,次のようなものがある。

アプリケーション層ゲートウェイ異なるプロトコルのネットワークを接続する
プレゼンテーション層
セション層
トランスポート層
ネットワーク層レイヤ3スイッチIPアドレスを基に,データを中継する。ハードウェア処理なので高速。ポート数が多い
ルーターIPアドレスを基に,データを中継する。ソフトウェア処理なので低速。ポート数が少ない
データリンク層スイッチングハブ
(レイヤ2スイッチ)
MACアドレスを基に,必要なポートにデータを中継する。ハードウェア処理なので高速。ポート数が多い
ブリッジMACアドレスを基に,必要なポートにデータを中継する。ソフトウェア処理なので低速。ポート数が少ない
物理層ハブ複数のケーブルを集約するための装置。MACアドレステーブルを持たないので、すべてのポートにデータを中継する
リピータ減衰した電気信号を増幅し,伝送距離を延ばす

※ レイヤ3スイッチやルーター,サーバー,PCなど,IPアドレスを割り振られる機器はARPテーブルを持つ

※ レイヤ3スイッチやルーター,スイッチングハブ,ブリッジは,必要なポートにデータを中継するため,MACアドレステーブルを持つ

※ ブロードバンドルーター(ホームゲートウェイ)…小規模なLANから,ADSLやCATV,FTTHなどを利用してインターネットに接続する場合に使用する小型のルーター。NAT(NAPT)機能やDHCPサーバー機能,ハブ機能,Wi-Fiアクセスポイントの機能などを備えている

平成28年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問32

平成22年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問35

 複数のLANを接続するために用いる装置で,OSI基本参照モデルのデータリンク層のプロトコル情報に基づいてデータを中継する装置はどれか。

ア ゲートウェイイ ブリッジウ リピータエ ルータ

【解答】

【解説】

■ 集線装置

集線装置には,次のようなものがある。

アプリケーション層ゲートウェイ異なるプロトコルのネットワークを接続する
プレゼンテーション層
セション層
トランスポート層
ネットワーク層レイヤ3スイッチIPアドレスを基に,データを中継する。ハードウェア処理なので高速。ポート数が多い
ルーターIPアドレスを基に,データを中継する。ソフトウェア処理なので低速。ポート数が少ない
データリンク層スイッチングハブ
(レイヤ2スイッチ)
MACアドレスを基に,必要なポートにデータを中継する。ハードウェア処理なので高速。ポート数が多い
ブリッジMACアドレスを基に,必要なポートにデータを中継する。ソフトウェア処理なので低速。ポート数が少ない
物理層ハブ複数のケーブルを集約するための装置。MACアドレステーブルを持たないので、すべてのポートにデータを中継する
リピータ減衰した電気信号を増幅し,伝送距離を延ばす

※ レイヤ3スイッチやルーター,サーバー,PCなど,IPアドレスを割り振られる機器はARPテーブルを持つ

※ レイヤ3スイッチやルーター,スイッチングハブ,ブリッジは,必要なポートにデータを中継するため,MACアドレステーブルを持つ

※ ブロードバンドルーター(ホームゲートウェイ)…小規模なLANから,ADSLやCATV,FTTHなどを利用してインターネットに接続する場合に使用する小型のルーター。NAT(NAPT)機能やDHCPサーバー機能,ハブ機能,Wi-Fiアクセスポイントの機能などを備えている

平成29年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問32

平成24年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問35

 ネットワーク機器の一つであるスイッチングハブ(レイヤ2スイッチ)の特徴として,適切なものはどれか。

ア LANポートに接続された端末に対して,IPアドレスの動的な割当てを行う。

イ 受信したパケットを,宛先MACアドレスが存在するLANポートだけに転送する。

ウ 受信したパケットを,全てのLANポートに転送(ブロードキャスト)する。

エ 受信したパケットを,ネットワーク層で分割(フラグメンテーション)する。

【解答】

【解説】

■ 集線装置

集線装置には,次のようなものがある。

アプリケーション層ゲートウェイ異なるプロトコルのネットワークを接続する
プレゼンテーション層
セション層
トランスポート層
ネットワーク層レイヤ3スイッチIPアドレスを基に,データを中継する。ハードウェア処理なので高速。ポート数が多い
ルーターIPアドレスを基に,データを中継する。ソフトウェア処理なので低速。ポート数が少ない
データリンク層スイッチングハブ
(レイヤ2スイッチ)
MACアドレスを基に,必要なポートにデータを中継する。ハードウェア処理なので高速。ポート数が多い
ブリッジMACアドレスを基に,必要なポートにデータを中継する。ソフトウェア処理なので低速。ポート数が少ない
物理層ハブ複数のケーブルを集約するための装置。MACアドレステーブルを持たないので、すべてのポートにデータを中継する
リピータ減衰した電気信号を増幅し,伝送距離を延ばす

※ レイヤ3スイッチやルーター,サーバー,PCなど,IPアドレスを割り振られる機器はARPテーブルを持つ

※ レイヤ3スイッチやルーター,スイッチングハブ,ブリッジは,必要なポートにデータを中継するため,MACアドレステーブルを持つ

※ ブロードバンドルーター(ホームゲートウェイ)…小規模なLANから,ADSLやCATV,FTTHなどを利用してインターネットに接続する場合に使用する小型のルーター。NAT(NAPT)機能やDHCPサーバー機能,ハブ機能,Wi-Fiアクセスポイントの機能などを備えている

ア DHCP

ウ リピータハブ

エ ルータ

平成22年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問35

 既存の電話回線を利用したADSLサービスで,ADSLモデルと電話機を接続する装置Aはどれか。

「平成22年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問35」の問題_画像
ア スプリッタイ ターミナルアダプタ
ウ ダイヤルアップルータエ ハブ

【解答】

【解説】

■ スプリッタ

ADSLと加入者電話サービスを共存させるための装置で,電話回線に流れるアナログ信号を音声信号とADSL信号に分離する。

平成28年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問31

 二つのLANセグメントを接続する装置Aの機能をTCP/IPの階層モデルで表すと図のようになる。この装置Aはどれか。

「平成28年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問31」の問題_画像
ア スイッチングハブイ ブリッジ
ウ リピータハブエ ルータ

【解答】

【解説】

■ 集線装置

集線装置には,次のようなものがある。

アプリケーション層ゲートウェイ異なるプロトコルのネットワークを接続する
プレゼンテーション層
セション層
トランスポート層
ネットワーク層レイヤ3スイッチIPアドレスを基に,データを中継する。ハードウェア処理なので高速。ポート数が多い
ルーターIPアドレスを基に,データを中継する。ソフトウェア処理なので低速。ポート数が少ない
データリンク層スイッチングハブ
(レイヤ2スイッチ)
MACアドレスを基に,必要なポートにデータを中継する。ハードウェア処理なので高速。ポート数が多い
ブリッジMACアドレスを基に,必要なポートにデータを中継する。ソフトウェア処理なので低速。ポート数が少ない
物理層ハブ複数のケーブルを集約するための装置。MACアドレステーブルを持たないので、すべてのポートにデータを中継する
リピータ減衰した電気信号を増幅し,伝送距離を延ばす

※ レイヤ3スイッチやルーター,サーバー,PCなど,IPアドレスを割り振られる機器はARPテーブルを持つ

※ レイヤ3スイッチやルーター,スイッチングハブ,ブリッジは,必要なポートにデータを中継するため,MACアドレステーブルを持つ

※ ブロードバンドルーター(ホームゲートウェイ)…小規模なLANから,ADSLやCATV,FTTHなどを利用してインターネットに接続する場合に使用する小型のルーター。NAT(NAPT)機能やDHCPサーバー機能,ハブ機能,Wi-Fiアクセスポイントの機能などを備えている

■ OSI基本参照モデルとTCP/IPの比較

OSI基本参照モデルTCP/IP
アプリケーション層アプリケーションプログラムアプリケーション層
プレゼンテーション層
セション層
トランスポート層OSトランスポート層
ネットワーク層インターネット層
データリンク層デバイスドライバネットワーク
インタフェース層
物理層

平成21年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問37

 複数のLAN同士を,ネットワーク層で相互に接続するのに使用する装置はどれか。

ア ハブイ ブリッジウ リピータエ ルータ

【解答】

【解説】

■ 集線装置

集線装置には,次のようなものがある。

アプリケーション層ゲートウェイ異なるプロトコルのネットワークを接続する
プレゼンテーション層
セション層
トランスポート層
ネットワーク層レイヤ3スイッチIPアドレスを基に,データを中継する。ハードウェア処理なので高速。ポート数が多い
ルーターIPアドレスを基に,データを中継する。ソフトウェア処理なので低速。ポート数が少ない
データリンク層スイッチングハブ
(レイヤ2スイッチ)
MACアドレスを基に,必要なポートにデータを中継する。ハードウェア処理なので高速。ポート数が多い
ブリッジMACアドレスを基に,必要なポートにデータを中継する。ソフトウェア処理なので低速。ポート数が少ない
物理層ハブ複数のケーブルを集約するための装置。MACアドレステーブルを持たないので、すべてのポートにデータを中継する
リピータ減衰した電気信号を増幅し,伝送距離を延ばす

※ レイヤ3スイッチやルーター,サーバー,PCなど,IPアドレスを割り振られる機器はARPテーブルを持つ

※ レイヤ3スイッチやルーター,スイッチングハブ,ブリッジは,必要なポートにデータを中継するため,MACアドレステーブルを持つ

※ ブロードバンドルーター(ホームゲートウェイ)…小規模なLANから,ADSLやCATV,FTTHなどを利用してインターネットに接続する場合に使用する小型のルーター。NAT(NAPT)機能やDHCPサーバー機能,ハブ機能,Wi-Fiアクセスポイントの機能などを備えている

平成21年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問37

 LAN同士を接続する装置に関する記述のうち,ルータについて述べたものはどれか。

ア データリンク層で接続する装置

イ ネットワーク層で接続する装置

ウ ネットワーク層よりも上位の層で接続する装置

エ 物理層で接続する装置

【解答】

【解説】

■ 集線装置

集線装置には,次のようなものがある。

アプリケーション層ゲートウェイ異なるプロトコルのネットワークを接続する
プレゼンテーション層
セション層
トランスポート層
ネットワーク層レイヤ3スイッチIPアドレスを基に,データを中継する。ハードウェア処理なので高速。ポート数が多い
ルーターIPアドレスを基に,データを中継する。ソフトウェア処理なので低速。ポート数が少ない
データリンク層スイッチングハブ
(レイヤ2スイッチ)
MACアドレスを基に,必要なポートにデータを中継する。ハードウェア処理なので高速。ポート数が多い
ブリッジMACアドレスを基に,必要なポートにデータを中継する。ソフトウェア処理なので低速。ポート数が少ない
物理層ハブ複数のケーブルを集約するための装置。MACアドレステーブルを持たないので、すべてのポートにデータを中継する
リピータ減衰した電気信号を増幅し,伝送距離を延ばす

※ レイヤ3スイッチやルーター,サーバー,PCなど,IPアドレスを割り振られる機器はARPテーブルを持つ

※ レイヤ3スイッチやルーター,スイッチングハブ,ブリッジは,必要なポートにデータを中継するため,MACアドレステーブルを持つ

※ ブロードバンドルーター(ホームゲートウェイ)…小規模なLANから,ADSLやCATV,FTTHなどを利用してインターネットに接続する場合に使用する小型のルーター。NAT(NAPT)機能やDHCPサーバー機能,ハブ機能,Wi-Fiアクセスポイントの機能などを備えている

令和元年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問32

 メディアコンバータ,リピータハブ,レイヤ2スイッチ,レイヤ3スイッチのうち,レイヤ3スイッチだけがもつ機能はどれか。

ア データリンク層において,宛先アドレスに従って適切なLANポートにパケットを中継する機能

イ ネットワーク層において,宛先アドレスに従って適切なLANポートにパケットを中継する機能

ウ 物理層において,異なる伝送媒体を接続し,信号を相互に変換する機能

エ 物理層において,入力信号を全てのLANポートに対して中継する機能

【解答】

【解説】

■ 集線装置

集線装置には,次のようなものがある。

アプリケーション層ゲートウェイ異なるプロトコルのネットワークを接続する
プレゼンテーション層
セション層
トランスポート層
ネットワーク層レイヤ3スイッチIPアドレスを基に,データを中継する。ハードウェア処理なので高速。ポート数が多い
ルーターIPアドレスを基に,データを中継する。ソフトウェア処理なので低速。ポート数が少ない
データリンク層スイッチングハブ
(レイヤ2スイッチ)
MACアドレスを基に,必要なポートにデータを中継する。ハードウェア処理なので高速。ポート数が多い
ブリッジMACアドレスを基に,必要なポートにデータを中継する。ソフトウェア処理なので低速。ポート数が少ない
物理層ハブ複数のケーブルを集約するための装置。MACアドレステーブルを持たないので、すべてのポートにデータを中継する
リピータ減衰した電気信号を増幅し,伝送距離を延ばす

※ レイヤ3スイッチやルーター,サーバー,PCなど,IPアドレスを割り振られる機器はARPテーブルを持つ

※ レイヤ3スイッチやルーター,スイッチングハブ,ブリッジは,必要なポートにデータを中継するため,MACアドレステーブルを持つ

※ ブロードバンドルーター(ホームゲートウェイ)…小規模なLANから,ADSLやCATV,FTTHなどを利用してインターネットに接続する場合に使用する小型のルーター。NAT(NAPT)機能やDHCPサーバー機能,ハブ機能,Wi-Fiアクセスポイントの機能などを備えている

ア レイヤ2スイッチ

ウ メディアコンバータ

エ リピータハブ

平成26年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問30

平成23年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問37

 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。

ア ブリッジ,リピータ,ルータイ ブリッジ,ルータ,リピータ
ウ リピータ,ブリッジ,ルータエ リピータ,ルータ,ブリッジ

【解答】

【解説】

■ 集線装置

集線装置には,次のようなものがある。

アプリケーション層ゲートウェイ異なるプロトコルのネットワークを接続する
プレゼンテーション層
セション層
トランスポート層
ネットワーク層レイヤ3スイッチIPアドレスを基に,データを中継する。ハードウェア処理なので高速。ポート数が多い
ルーターIPアドレスを基に,データを中継する。ソフトウェア処理なので低速。ポート数が少ない
データリンク層スイッチングハブ
(レイヤ2スイッチ)
MACアドレスを基に,必要なポートにデータを中継する。ハードウェア処理なので高速。ポート数が多い
ブリッジMACアドレスを基に,必要なポートにデータを中継する。ソフトウェア処理なので低速。ポート数が少ない
物理層ハブ複数のケーブルを集約するための装置。MACアドレステーブルを持たないので、すべてのポートにデータを中継する
リピータ減衰した電気信号を増幅し,伝送距離を延ばす

※ レイヤ3スイッチやルーター,サーバー,PCなど,IPアドレスを割り振られる機器はARPテーブルを持つ

※ レイヤ3スイッチやルーター,スイッチングハブ,ブリッジは,必要なポートにデータを中継するため,MACアドレステーブルを持つ

※ ブロードバンドルーター(ホームゲートウェイ)…小規模なLANから,ADSLやCATV,FTTHなどを利用してインターネットに接続する場合に使用する小型のルーター。NAT(NAPT)機能やDHCPサーバー機能,ハブ機能,Wi-Fiアクセスポイントの機能などを備えている

平成31年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問31

平成29年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問31

 OSI基本参照モデルのトランスポート層以上が異なるLANシステム相互間でプロトコル変換を行う機器はどれか。

ア ゲートウェイイ ブリッジウ リピータエ ルータ

【解答】

【解説】

■ 集線装置

集線装置には,次のようなものがある。

アプリケーション層ゲートウェイ異なるプロトコルのネットワークを接続する
プレゼンテーション層
セション層
トランスポート層
ネットワーク層レイヤ3スイッチIPアドレスを基に,データを中継する。ハードウェア処理なので高速。ポート数が多い
ルーターIPアドレスを基に,データを中継する。ソフトウェア処理なので低速。ポート数が少ない
データリンク層スイッチングハブ
(レイヤ2スイッチ)
MACアドレスを基に,必要なポートにデータを中継する。ハードウェア処理なので高速。ポート数が多い
ブリッジMACアドレスを基に,必要なポートにデータを中継する。ソフトウェア処理なので低速。ポート数が少ない
物理層ハブ複数のケーブルを集約するための装置。MACアドレステーブルを持たないので、すべてのポートにデータを中継する
リピータ減衰した電気信号を増幅し,伝送距離を延ばす

※ レイヤ3スイッチやルーター,サーバー,PCなど,IPアドレスを割り振られる機器はARPテーブルを持つ

※ レイヤ3スイッチやルーター,スイッチングハブ,ブリッジは,必要なポートにデータを中継するため,MACアドレステーブルを持つ

※ ブロードバンドルーター(ホームゲートウェイ)…小規模なLANから,ADSLやCATV,FTTHなどを利用してインターネットに接続する場合に使用する小型のルーター。NAT(NAPT)機能やDHCPサーバー機能,ハブ機能,Wi-Fiアクセスポイントの機能などを備えている

平成24年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問33

平成21年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問36

 ネットワーク機器に付けられているMACアドレスの構成として,適切な組合せはどれか。

先頭24ビット

後続24ビット

エリアIDIPアドレス
エリアID固有製造番号
OUI(ベンダID)IPアドレス
OUI(ベンダID)固有製造番号

【解答】

【解説】

■ MACアドレスの表記

MACアドレスは,48ビットのビット列を8ビットずつに区切り,それぞれを16進数に変換して表記する。

「平成24年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問33」の解答_画像

MACアドレスの上位24ビットは製造元を表すベンダーコードで,下位24ビットは製造元が自由に割り当てることができる製品番号になる(ユーザーが書き換えることはできない)。

平成29年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問33

平成22年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問36

 ルータがパケットの経路決定に用いる情報として,最も適切なものはどれか。

ア 宛先IPアドレスイ 宛先MACアドレス
ウ 発信元IPアドレスエ 発信元MACアドレス

【解答】

【解説】

ルーターは,経路決定に用いる情報として,あて先IPアドレスを使用する。

令和元年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問31

平成27年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問32

平成23年度 基本情報技術者試験 特別 午前 問37

 CSMA/CD方式のLANに接続されたノードの送信動作として,適切なものはどれか。

ア 各ノードに論理的な順位付けを行い,送信権を順次受け渡し,これを受け取ったノードだけが送信を行う。

イ 各ノードは伝送媒体が使用中かどうかを調べ,使用中でなければ送信を行う。衝突を検出したらランダムな時間の経過後に再度送信を行う。

ウ 各ノードを環状に接続して,送信権を制御するための特殊なフレームを巡回させ,これを受け取ったノードだけが送信を行う。

エ タイムスロットを割り当てられたノードだけが送信を行う。

【解答】

【解説】

■ CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)方式

イーサネットで使用され広く普及していたアクセス制御方式である。データを送信したい端末は,伝送路の通信状況を確認し,他の端末から送信されたデータが流れていなければ送信を開始する(伝送路に他の端末から送信されたデータが流れていれば待機する)。このとき,他の端末が同時に送信を開始していた場合,衝突(コリジョン)が起こりデータは破壊される。衝突が起こった場合,それを検知した端末は送信を一旦中止し,ランダムに決めた時間(数ミリ秒程度)経過後に再送する。

「令和元年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問31」の解答_画像

平成25年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問35

 IPv4においてIPアドレスからMACアドレスを取得するために用いるプロトコルはどれか。

ア ARPイ DHCPウ ICMPエ RARP

【解答】

【解説】

■ ARP(Address Resolution Protocol)

IPアドレスを基に,NICに割り当てられたMACアドレスを調べるためのプロトコルである。

イーサネットで通信する際には, IPアドレスを使用して通信相手を指定するが,物理的に隣接ノード(中継ノードや通信相手となるノード)にデータを送る際には,MACアドレスを使用する。このとき,隣接ノードのMACアドレスは分からないのでARPにより調べ,ARPテーブルに設定する必要がある。

平成30年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問33

 LANに接続されているプリンタのMACアドレスを,同一LAN上のPCから調べるときに使用するコマンドはどれか。ここで,PCはこのプリンタを直前に使用しており,プリンタのIPアドレスは分かっているものとする。

ア arpイ ipconfigウ netstatエ ping

【解答】

【解説】

■ ARP(Address Resolution Protocol)

IPアドレスを基に,NICに割り当てられたMACアドレスを調べるためのプロトコルである。

イーサネットで通信する際には, IPアドレスを使用して通信相手を指定するが,物理的に隣接ノード(中継ノードや通信相手となるノード)にデータを送る際には,MACアドレスを使用する。このとき,隣接ノードのMACアドレスは分からないのでARPにより調べ,ARPテーブルに設定する必要がある。

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平成25年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問31

 IPv4アドレス表記として,正しくないものはどれか。

ア 10.0.0.0イ 10.10.10.256
ウ 192.168.0.1エ 224.0.1.1

【解答】

【解説】

■ IPアドレスの表記

IPアドレスは「192.168.1.1」などと表記するが,実際は32ビット(2進数32桁)のビット列である。この32ビットを8ビットずつに区切り,それぞれを10進数に変換しピリオドでつないでいる。

「平成25年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問31」の解答_画像

イ 2進数8桁(ビット)で表現できる値を10進数で表すと,0~255である。 ⇒ 256を使用しているので間違い!

平成21年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問38

 IPアドレス10.128.192.10のアドレスクラスはどれか。

ア クラスAイ クラスBウ クラスCエ クラスD

【解答】

【解説】

先頭8ビットを2進数で表すと,

10(10) = 0000 1010(2)

となるので,クラスAに属するアドレスだとわかる。

■ クラス

ネットワークの規模別にグローバルIPアドレスを分類するもので,先頭の4ビットの値によりクラスとサブネットマスクが決まる。

※ 初期のIPは,クラスにより分割されていた

「平成29年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問34」の解答_画像

平成29年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問34

 IPv4アドレス128.0.0.0を含むアドレスクラスはどれか。

ア クラスAイ クラスBウ クラスCエ クラスD

【解答】

【解説】

先頭8ビットを2進数で表すと,

128(10) = 1000 0000(2)

となるので,クラスBに属するアドレスだとわかる。

■ クラス

ネットワークの規模別にグローバルIPアドレスを分類するもので,先頭の4ビットの値によりクラスとサブネットマスクが決まる。

※ 初期のIPは,クラスにより分割されていた

「平成29年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問34」の解答_画像

平成27年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問36

 IPv4のグローバルIPアドレスはどれか。

ア 118.151.146.138イ 127.158.32.134
ウ 172.22.151.43エ 192.168.38.158

【解答】

【解説】

■ グローバルIPアドレス

インターネットに接続されている機器を識別するために使用されている,重複のない世界でただ一つのアドレスである。ほとんどの場合,ISPと契約し,インターネットに接続した際に,自動的に割り振られる。

※ グローバルIPアドレスは,重複が許されないため,世界的に管理されている

■ プライベートIPアドレス

(ルーターの内側の)ネットワークに接続されている機器を識別するために使用するアドレスである。DHCPサーバー機能を使用して自動的に割り振ったり,ネットワークの管理者が手動で割り振ったりする。

なお,プライベートIPアドレスとして使用できる範囲は,次のように決められている。

クラスA10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
クラスB172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
クラスC 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

※ プライベートIPアドレスは,ネットワーク内でのみ使用できる。インターネットでは使用できない

※ プライベートIPアドレスは,IPv4のIPアドレスを有効活用するために考え出された(IPv4のIPアドレス(約43億個)が足りないという枯渇問題が背景にある)

イ ループバックアドレス

ウ クラスBのプライベートIPアドレス

エ クラスCのプライベートIPアドレス

平成22年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問38

 クラスCのプライベートIPアドレスとして利用できる範囲はどれか。

ア 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255

イ 128.0.0.0 ~ 128.255.255.255

ウ 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255

エ 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

【解答】

【解説】

■ プライベートIPアドレス

(ルーターの内側の)ネットワークに接続されている機器を識別するために使用するアドレスである。DHCPサーバー機能を使用して自動的に割り振ったり,ネットワークの管理者が手動で割り振ったりする。

なお,プライベートIPアドレスとして使用できる範囲は,次のように決められている。

クラスA10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
クラスB172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
クラスC 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

※ プライベートIPアドレスは,ネットワーク内でのみ使用できる。インターネットでは使用できない

※ プライベートIPアドレスは,IPv4のIPアドレスを有効活用するために考え出された(IPv4のIPアドレス(約43億個)が足りないという枯渇問題が背景にある)

ア クラスAのプライベートIPアドレスの範囲

イ クラスBのIPアドレスの範囲

ウ クラスBのプライベートIPアドレスの範囲

平成29年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問35

 次のIPアドレスとサブネットマスクをもつPCがある。このPCのネットワークアドレスとして,適切なものはどれか。

IPアドレス:10.170.70.19

サブネットマスク:255.255.255.240

ア 10.170.70.0イ 10.170.70.16
ウ 10.170.70.31エ 10.170.70.255

【解答】

【解説】

ネットワークアドレスは,IPアドレスとサブネットマスクをAND演算することにより求めることができる。

「平成29年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問35」の解答_画像

平成28年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問34

 IPアドレス192.168.57.123/22が属するネットワークのブロードキャストアドレスはどれか。

ア 192.168.55.255イ 192.168.57.255
ウ 192.168.59.255エ 192.168.63.255

【解答】

【解説】

IPアドレスを2進数で表すと,

11000000 10101000 00111001 01111011

となる。ネットワークアドレス部は上位22ビット,ホストアドレス部は下位10ビットであるので,ブロードキャストアドレス(ホストアドレス部がすべて1のアドレス)は,

11000000 10101000 00111011 11111111 (192.168.59.255)

となる。

平成26年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問35

 IPv4で192.168.30.32/28のネットワークに接続可能なホストの最大数はどれか。

ア 14イ 16ウ 28エ 30

【解答】

【解説】

ネットワークアドレス部とホストアドレス部は,

「平成26年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問35」の解答_画像

となる。ホストとして使用できるのは下位4ビットであるが,ホストアドレス部がすべて0のアドレスはネットワークアドレス,すべて1のアドレスはブロードキャストアドレスとして予約されているので,ホストアドレスとして使用することはできない。よって,ホストとして使用できるアドレスの個数の上限は,

24 - 2 = 16 - 2 = 14個

となる。

平成31年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問32

 192.168.0.0/23(サブネットマスク255.255.254.0)のIPv4ネットワークにおいて,ホストとして使用できるアドレスの個数の上限はどれか。

ア 23イ 24ウ 254エ 510

【解答】

【解説】

ネットワークアドレス部とホストアドレス部は,

「平成31年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問32」の解答_画像

となる。ホストとして使用できるのは下位9ビットであるが,ホストアドレス部がすべて0のアドレスはネットワークアドレス,すべて1のアドレスはブロードキャストアドレスとして予約されているので,ホストアドレスとして使用することはできない。よって,ホストとして使用できるアドレスの個数の上限は,

29 - 2 = 512 - 2 = 510個

となる。

平成21年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問39

 IPアドレス10.1.2.146,サブネットマスク255.255.255.240のホストが属するサブネットワークはどれか。

ア 10.1.2.132/26イ 10.1.2.132/28
ウ 10.1.2.144/26エ 10.1.2.144/28

【解答】

【解説】

問題文のIPアドレス10.1.2.146のネットワークアドレスは,

「平成21年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問39」の解答_画像01

となる。また,各選択肢のIPアドレスのネットワークアドレスは,

「平成21年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問39」の解答_画像02

となる。

平成30年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問32

平成26年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問34

 次のネットワークアドレスとサブネットマスクをもつネットワークがある。このネットワークをあるPCが利用する場合,そのPCに割り振ってはいけないIPアドレスはどれか。

ネットワークアドレス:200.170.70.16

サブネットマスク:255.255.255.240

ア 200.170.70.17イ 200.170.70.20
ウ 200.170.70.30エ 200.170.70.31

【解答】

【解説】

ネットワークアドレス部とホストアドレス部は,

「平成30年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問32」の解答_画像

となる。ホストとして使用できるのは下位4ビットであるので,各選択肢の下位8ビットを検証すると,

ア 17(10) = 00010001(2) ⇒ 使用可能

イ 20(10) = 00010100(2) ⇒ 使用可能

ウ 30(10) = 00011110(2) ⇒ 使用可能

エ 31(10) = 00011111(2) ⇒ ブロードキャストアドレスなので使用不可

となる。

平成28年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問33

平成24年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問36

 2台のPCにIPv4アドレスを割り振りたい。サブネットマスクが255.255.255.240のとき,両PCのIPv4アドレスが同一サブネットに所属する組合せはどれか。

ア 192.168.1.14 と 192.168.1.17

イ 192.168.1.17 と 192.168.1.29

ウ 192.168.1.29 と 192.168.1.33

エ 192.168.1.33 と 192.168.1.49

【解答】

【解説】

サブネットマスクを2進数で表すと,

11111111 11111111 11111111 11110000

となり,下8桁のうちの上位4桁を検証することで両PCが同一ネットワークに所属するかを検証できる。

ア 14(10) = 00001110(2)

17(10) = 00010001(2) ⇒ ネットワークアドレスが異なる

イ 17(10) = 00010001(2)

29(10) = 00011101(2) ⇒ 同一ネットワークに所属する

ウ 29(10) = 00011101(2)

33(10) = 00100001(2) ⇒ ネットワークアドレスが異なる

エ 33(10) = 00100001(2)

49(10) = 00110001(2) ⇒ ネットワークアドレスが異なる

平成27年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問34

 IPv4アドレスに関する記述のうち,適切なものはどれか。

ア 192.168.0.0~192.168.255.255は,クラスCのアドレスなのでJPNICへの届出が必要である。

イ 192.168.0.0/24のネットワークアドレスは,192.168.0.0である。

ウ 192.168.0.0/24のブロードキャストアドレスは,192.168.0.0である。

エ 192.168.0.1は,プログラムなどで自分自身と通信する場合に利用されるループバックアドレスである。

【解答】

【解説】

ア クラスCのプライベートIPアドレス。自由に設定可能(JPNICへの届出は必要ない)

ウ ブロードキャストアドレスは,192.168.0.255

エ ループバックアドレスは,127.0.0.1

平成22年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問37

 TCP/IPネットワークにおいて,二つのLANセグメントを,ルータを経由して接続する。ルータの各ポート及び各端末のIPアドレスを図のとおりに設定し,サブネットマスクを全ネットワーク共通で255.255.255.128とする。

  ルータの各ポートのアドレス設定は正しいとした場合,IPアドレスの設定を正しく行っている端末の組合せはどれか。

「平成22年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問37」の問題_画像
ア AとBイ AとDウ BとCエ CとD

【解答】

【解説】

ルータのA,B側のポートと,A,Bのネットワークアドレスは,

「平成22年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問37」の解答_画像01

となり,AがルータのA,B側ポートと同じネットワークに属している(正しく設定されている)ことが分かる。同様に,ルータのC,D側のポートと,C,Dのネットワークアドレスは,

「平成22年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問37」の解答_画像02

となり,DがルータのC,D側ポートと同じネットワークに属している(正しく設定されている)ことが分かる。

平成29年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問33

平成22年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問36

 IPv4において,インターネット接続用ルータのNAT機能の説明として,適切なものはどれか。

ア インターネットへのアクセスをキャッシュしておくことによって,その後に同じIPアドレスのWebサイトへアクセスする場合,表示を高速化できる機能である。

イ 通信中のIPパケットを検査して,インターネットからの攻撃や侵入を検知する機能である。

ウ 特定の端末宛てのIPパケットだけを通過させる機能である。

エ プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスを相互に変換する機能である。

【解答】

【解説】

■ NAT(Network Address Translation;ネットワークアドレス変換)

内部ネットワークの端末からインターネットに接続する際に,プライベートIPアドレスをグローバルIPアドレスに1対1で変換する技術をいう。ほとんどのルーターに,このNAT機能が備わっている。

ア プロキシサーバーやWebブラウザのキャッシュ機能

イ IDSやWAFがもつ機能

ウ パケットフィルタリング

平成28年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問33

平成24年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問37

 プライベートIPアドレスをもつ複数の端末が,一つのグローバルIPアドレスを使ってインターネット接続を利用する仕組みを実現するものはどれか。

ア DHCPイ DNSウ NAPTエ RADIUS

【解答】

【解説】

■ NAPT(Network Address Port Translation)

内部ネットワークの端末からインターネットに接続する際に,プライベートIPアドレスとポート番号を,1つのグローバルIPアドレスと端末ごとに異なるポート番号を使用して変換することにより,複数の端末を同時にインターネットに接続する技術をいう。

※ NAPTはIPマスカレードともいう

令和元年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問33

平成29年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問32

平成25年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問34

平成22年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問38

 LANに接続されている複数のPCをインターネットに接続するシステムがあり,装置AのWAN側インタフェースには1個のグローバルIPアドレスが割り当てられている。この1個のグローバルIPアドレスを使って複数のPCがインターネットを利用するのに必要な装置Aの機能はどれか。

「令和元年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問33」の問題_画像
ア DHCPイ NAPT(IPマスカレード)
ウ PPPoEエ パケットフィルタリング

【解答】

【解説】

■ NAPT(Network Address Port Translation)

内部ネットワークの端末からインターネットに接続する際に,プライベートIPアドレスとポート番号を,1つのグローバルIPアドレスと端末ごとに異なるポート番号を使用して変換することにより,複数の端末を同時にインターネットに接続する技術をいう。

※ NAPTはIPマスカレードともいう

「令和元年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問33」の解答_画像

平成27年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問34

 IPv6のIPアドレスは何ビットか。

ア 32イ 64ウ 128エ 256

【解答】

【解説】

■ アドレス長の拡張と表記

IPv6では,アドレス長が32ビットから128ビットに拡張され,事実上,無制限に割り振ることができるようになった。

「平成27年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問33」の解答_画像

平成27年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問33

 IPv4にはなく,IPv6で追加・変更された仕様はどれか。

ア アドレス空間として128ビットを割り当てた。

イ サブネットマスクの導入によって,アドレス空間の有効利用を図った。

ウ ネットワークアドレスとサブネットマスクの対によってIPアドレスを表現した。

エ プライベートアドレスの導入によって,IPアドレスの有効利用を図った。

【解答】

【解説】

■ アドレス長の拡張と表記

IPv6では,アドレス長が32ビットから128ビットに拡張され,事実上,無制限に割り振ることができるようになった。

「平成27年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問33」の解答_画像

平成26年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問32

 IPv6アドレスの特徴として,適切なものはどれか。

ア アドレス長は96ビットである。

イ 全てグローバルアドレスである。

ウ 全てのIPv6アドレスとIPv4アドレスを,1対1に対応付けることができる。

エ 複数のアドレス表記法があり,その一つは,アドレスの16進数表記を4文字(16ビット)ずつコロン “:” で区切る方法である。

【解答】

【解説】

■ アドレス長の拡張と表記

IPv6では,アドレス長が32ビットから128ビットに拡張され,事実上,無制限に割り振ることができるようになった。

「平成27年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問33」の解答_画像
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平成21年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問41

 PCからサーバに対し,IPv6を利用した通信を行う場合,ネットワーク層で暗号化を行うのに利用するものはどれか。

ア IPsecイ PPPウ SSHエ SSL

【解答】

【解説】

■ セキュリティ機能(IPv6)

IPv6では,IPsecの実装が必須になった。サーバー認証やデータ認証,データの暗号化により,第三者による盗聴や改ざん,なりすましが不可能になった。

平成23年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問38

 TCP/IP階層モデルにおいて,TCPが属する層はどれか。

ア アプリケーション層イ インターネット層
ウ トランスポート層エ リンク層

【解答】

【解説】

■ OSI基本参照モデルとTCP/IPの比較

OSI基本参照モデルTCP/IPTCP/IPのプロトコル
アプリケーション層アプリケーションプログラムアプリケーション層FTP,HTTP,HTTPS,SMTP,IMAP,POP3,DNS,DHCP,TELNET,SSH,LDAP,NTP,SNMP
プレゼンテーション層
セション層
トランスポート層OSトランスポート層TCP,UDP
ネットワーク層インターネット層IP,ICMP
データリンク層デバイスドライバネットワーク
インタフェース層
Ethernet,PPP,フレームリレー,HDLC,ATM,ARP,RARP
物理層

※ ARP,RARPは,第3層に属するという見解もある

(令和4年度) 基本情報技術者試験 サンプル問題 科目A 問28

平成31年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問33

平成29年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問34

 トランスポート層のプロトコルであり,信頼性よりもリアルタイム性が重視される場合に用いられるものはどれか。

ア HTTPイ IPウ TCPエ UDP

【解答】

【解説】

■ トランスポート層のプロトコル

TCPコネクション型のプロトコル。通信開始時には3ウェイハンドシェイクによりコネクションを確立する。通信時にはデータの到達確認を行う(確認応答)が,受け取ったデータに過不足やエラーがあった場合には,必要に応じて送信元に再送要求する(再送制御)。また,分割して送信したデータを正しく並べ替える機能(順序制御)もある。そのため,信頼性は確保できるが,通信速度は低下する
UDPコネクションレス型のプロトコル。信頼性よりも効率を優先するため,データの到達確認は行わない。信頼性は劣るが,通信速度は速い
SSL/TLSインターネット上でデータを暗号化して送信するプロトコル。通信内容の暗号化や,サーバー認証,クライアント認証といった機能を提供する(トランスポート層とアプリケーション層の間で動作する)

※ 3ウェイハンドシェイク…TCPで接続を確立する手順。パケット(SYN,ACK)の送受信を3行程で行う

平成23年度 基本情報技術者試験 特別 午前 問36

 TCP及びUDPのプロトコル処理において,通信相手のアプリケーションを識別するために使用されるものはどれか。

ア MACアドレスイ シーケンス番号
ウ プロトコル番号エ ポート番号

【解答】

【解説】

■ ポート番号

通信をするアプリケーションを識別するための番号で,16ビット(2進数16桁)のビット列である。

平成25年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問35

 TCP/IPのネットワークにおいて,TCPのコネクションを識別するために必要な情報の組合せはどれか。ここで,必要な情報は “○” で表し,不要な情報は “×” で表す。

宛先
MAC
アドレス

送信元
MAC
アドレス

宛先
IP
アドレス

送信元
IP
アドレス

宛先
TCP
ポート番号

送信元
TCP
ポート番号

××××
××××
××

【解答】

【解説】

■ TCPコネクションを識別するための情報

IPアドレスは,パケットを送信元から宛先に送信するために必要で,ポート番号は,アプリケーションを指定するために必要である。

平成27年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問35

 TCP/IPネットワークにおいて,TCPコネクションを識別するために必要な情報の組合せはどれか。

ア IPアドレス,セッションID

イ IPアドレス,ポート番号

ウ MACアドレス,セッションID

エ ポート番号,セッションID

【解答】

【解説】

■ TCPコネクションを識別するための情報

IPアドレスは,パケットを送信元から宛先に送信するために必要で,ポート番号は,アプリケーションを指定するために必要である。

平成25年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問37

 1個のTCPパケットをイーサネットに送出したとき,イーサネットフレームに含まれる宛先情報の,送出順序はどれか。

ア 宛先IPアドレス,宛先MACアドレス,宛先ポート番号

イ 宛先IPアドレス,宛先ポート番号,宛先MACアドレス

ウ 宛先MACアドレス,宛先IPアドレス,宛先ポート番号

エ 宛先MACアドレス,宛先ポート番号,宛先IPアドレス

【解答】

【解説】

■ TCP/IPの通信の流れ

TCP/IPネットワークの通信の流れは,次のようになる。

「平成25年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問37」の解答_画像

上図より,ヘッダの送出順序は,イーサネットヘッダ ⇒ IPヘッダ ⇒ TCPヘッダ となる。

(令和4年度) 基本情報技術者試験 サンプル問題 科目A 問29

平成31年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問34

平成28年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問35

 PCとWebサーバがHTTPで通信している。PCからWebサーバ宛てのパケットでは,送信元ポート番号はPC側で割り当てた50001,宛先ポート番号は80であった。WebサーバからPCへの戻りのパケットでのポート番号の組合せはどれか。

送信元(Webサーバ)のポート番号

宛先(PC)の
ポート番号

8050001
5000180
80と50001以外からサーバ側で割り当てた番号80
80と50001以外からサーバ側で割り当てた番号50001

【解答】

【解説】

PCからWebサーバー宛てのパケットのポート番号は,

送信元ポート番号:50001

宛先ポート番号:80

であるので,PCのポート番号50001のプログラムから,Webサーバーのポート番号80のプログラム(HTTP)に通信していることが分かる。よって,戻りのパケットは,Webサーバーのポート番号80のプログラム(HTTP)から,PCのポート番号50001のプログラムに通信することになるので,WebサーバーからPC宛てのパケットのポート番号は,

送信元ポート番号:80

宛先ポート番号:50001

となる。

令和元年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問34

 クライアントAがポート番号8080のHTTPプロキシサーバBを経由してポート番号80のWebサーバCにアクセスしているとき,宛先ポート番号が常に8080になるTCPパケットはどれか。

ア AからBへのHTTP要求及びCからBへのHTTP応答

イ AからBへのHTTP要求だけ

ウ BからAへのHTTP応答だけ

エ BからCへのHTTP要求及びCからBへのHTTP応答

【解答】

【解説】

TCPパケット送信時のポート番号は,次のようになる。

「令和元年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問34」の解答_画像

平成28年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問32

 TCP/IPネットワークにおいて,IPアドレスを動的に割り当てるプロトコルはどれか。

ア ARPイ DHCPウ RIPエ SMTP

【解答】

【解説】

■ DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)

TCP/IPネットワークに接続した端末に対してネットワーク構成情報(IPアドレスなど)を自動的に割り当てるためのプロトコルである。LAN内のDHCPサーバーが同じLAN内の端末にネットワーク構成情報(プライベートIPアドレスなど)を自動割当したり,ISPのDHCPサーバーが(会社や家庭の)ルーターなどにネットワーク構成情報(グローバルIPアドレスなど)を自動割当・自動回収したり,他のルーターなどへ再利用したりする。

※ DHCPはアプリケーション層(OSI参照モデル)のプロトコルである

※ UDPのポート番号67(サーバー),68(クライアント)を使用する

※ DHCPは,BOOTP(BOOTstrap Protocol)を改良したプロトコルである

※ ISP(Internet Service Provider)…インターネット接続サービスを提供する事業者

※ 大規模なネットワークの場合は専用のサーバーがDHCPサーバーとして稼働することが多いが,小規模なネットワークの場合はルーターが実装しているDHCPサーバー機能を利用することが多い

※ 端末や(会社や家庭の)ルーターなどにDHCPクライアント機能がある場合に,ネットワーク構成情報を自動取得することができる(インターネットに接続する機器のほとんどにDHCPクライアント機能が実装されている)

※ (会社や家庭の)ルーターには,ISPからネットワーク構成情報(グローバルIPアドレスなど)を自動取得するためのDHCPクライアント機能と,LAN内の端末にネットワーク構成情報(プライベートIPアドレス)を自動割当するためのDHCPサーバー機能が実装されているものが多い

平成27年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問32

 LANに接続されたPCに対して,そのIPアドレスをPCの起動時などに自動設定するために用いるプロトコルはどれか。

ア DHCPイ DNSウ FTPエ PPP

【解答】

【解説】

■ DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)

TCP/IPネットワークに接続した端末に対してネットワーク構成情報(IPアドレスなど)を自動的に割り当てるためのプロトコルである。LAN内のDHCPサーバーが同じLAN内の端末にネットワーク構成情報(プライベートIPアドレスなど)を自動割当したり,ISPのDHCPサーバーが(会社や家庭の)ルーターなどにネットワーク構成情報(グローバルIPアドレスなど)を自動割当・自動回収したり,他のルーターなどへ再利用したりする。

※ DHCPはアプリケーション層(OSI参照モデル)のプロトコルである

※ UDPのポート番号67(サーバー),68(クライアント)を使用する

※ DHCPは,BOOTP(BOOTstrap Protocol)を改良したプロトコルである

※ ISP(Internet Service Provider)…インターネット接続サービスを提供する事業者

※ 大規模なネットワークの場合は専用のサーバーがDHCPサーバーとして稼働することが多いが,小規模なネットワークの場合はルーターが実装しているDHCPサーバー機能を利用することが多い

※ 端末や(会社や家庭の)ルーターなどにDHCPクライアント機能がある場合に,ネットワーク構成情報を自動取得することができる(インターネットに接続する機器のほとんどにDHCPクライアント機能が実装されている)

※ (会社や家庭の)ルーターには,ISPからネットワーク構成情報(グローバルIPアドレスなど)を自動取得するためのDHCPクライアント機能と,LAN内の端末にネットワーク構成情報(プライベートIPアドレス)を自動割当するためのDHCPサーバー機能が実装されているものが多い

平成23年度 基本情報技術者試験 特別 午前 問39

 DHCPの説明として,適切なものはどれか。

ア IPアドレスの設定を自動化するためのプロトコルである。

イ ディレクトリサービスにアクセスするためのプロトコルである。

ウ 電子メールを転送するためのプロトコルである。

エ プライベートIPアドレスをグローバルIPアドレスに変換するためのプロトコルである。

【解答】

【解説】

■ DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)

TCP/IPネットワークに接続した端末に対してネットワーク構成情報(IPアドレスなど)を自動的に割り当てるためのプロトコルである。LAN内のDHCPサーバーが同じLAN内の端末にネットワーク構成情報(プライベートIPアドレスなど)を自動割当したり,ISPのDHCPサーバーが(会社や家庭の)ルーターなどにネットワーク構成情報(グローバルIPアドレスなど)を自動割当・自動回収したり,他のルーターなどへ再利用したりする。

※ DHCPはアプリケーション層(OSI参照モデル)のプロトコルである

※ UDPのポート番号67(サーバー),68(クライアント)を使用する

※ DHCPは,BOOTP(BOOTstrap Protocol)を改良したプロトコルである

※ ISP(Internet Service Provider)…インターネット接続サービスを提供する事業者

※ 大規模なネットワークの場合は専用のサーバーがDHCPサーバーとして稼働することが多いが,小規模なネットワークの場合はルーターが実装しているDHCPサーバー機能を利用することが多い

※ 端末や(会社や家庭の)ルーターなどにDHCPクライアント機能がある場合に,ネットワーク構成情報を自動取得することができる(インターネットに接続する機器のほとんどにDHCPクライアント機能が実装されている)

※ (会社や家庭の)ルーターには,ISPからネットワーク構成情報(グローバルIPアドレスなど)を自動取得するためのDHCPクライアント機能と,LAN内の端末にネットワーク構成情報(プライベートIPアドレス)を自動割当するためのDHCPサーバー機能が実装されているものが多い

イ LDAP

ウ SMTP

エ NAT

【参考】DHCPの基礎まとめ

平成30年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問33

平成26年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問31

 TCP/IPネットワークでDNSが果たす役割はどれか。

ア PCやプリンタなどからのIPアドレス付与の要求に対して,サーバに登録してあるIPアドレスの中から使用されていないIPアドレスを割り当てる。

イ サーバにあるプログラムを,サーバのIPアドレスを意識することなく,プログラム名の指定だけで呼び出すようにする。

ウ 社内のプライベートIPアドレスをグローバルIPアドレスに変換し,インターネットへのアクセスを可能にする。

エ ドメイン名やホスト名などとIPアドレスとを対応付ける。

【解答】

【解説】

■ DNS(Domain Name System)

TCP/IPネットワークで,ドメイン名とIPアドレスの対応を管理するシステムのことをいいます。

※ DNSはアプリケーション層(OSI参照モデル)のプロトコルである

※ TCP/UDPのポート番号53を使用する

※ 名前解決ともいう

ア DHCP

ウ NAT

【参考】DNSの基礎まとめ

平成24年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問38

 電子メールシステムで使用されるプロトコルであるPOP3の説明として,適切なものはどれか。

ア PPPのリンク確立後に,利用者IDとパスワードによって利用者を認証するときに使用するプロトコルである。

イ メールサーバ間でメールメッセージを交換するときに使用するプロトコルである。

ウ メールサーバのメールボックスから電子メールを取り出すときに使用するプロトコルである。

エ 利用者が電子メールを送るときに使用するプロトコルである。

【解答】

【解説】

■ POP(Post Office Protocol)

電子メールをメールサーバーのメールボックスから取り出すためのプロトコルである。利用者が,メールサーバーのメールボックスから自分あての電子メールを取り出す際の,データ形式や,伝送手順などが定められている。利用者認証の仕組みも備わっている。

※ 現在は,主にPOP3(POPのバージョン3)が使用されている

※ POP3は,TCPのポート番号110を使用する

※ 認証時に使用するユーザー名やパスワードは平文で送受信される

※ 暗号化の機能はない⇒認証情報を暗号化する場合は,APOPを使用する。POPによる通信全体をSSL/TLSで暗号化する場合は,POP3S(POP3 over SSL/TLS)を使用する(APOPについては,脆弱性が見つかっているため,POP3Sの使用が推奨されている)

ア PAPやCHAP

イ,エ SMTP

平成26年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問33

 TCP/IPネットワークで,データ転送用と制御用に異なるウェルノウンポート番号が割り当てられているプロトコルはどれか。

ア FTPイ POP3ウ SMTPエ SNMP

【解答】

【解説】

■ ウェルノウンポート番号

インターネットでよく使われるアプリケーションのために予約されている0~1023までのポート番号のことをいう。主に,次のようなものがある。

ポート番号プロトコル名TCP/UDP
20FTP(データ転送)TCP
21FTP(制御)TCP
22SSHTCP
23TelnetTCP
25SMTPTCP
53DNSTCP/UDP
67DHCP(サーバー)UDP
68DHCP(クライアント)UDP
80HTTPTCP
110POP3TCP
123NTPUDP
443HTTPSTCP

平成23年度 基本情報技術者試験 特別 午前 問41

 TCP/IPネットワークで利用されるプロトコルのうち,ホストにリモートログインし,遠隔操作ができる仮想端末機能を提供するものはどれか。

ア FTPイ HTTPウ SMTPエ TELNET

【解答】

【解説】

■ TELNET

遠隔地のコンピューターを,ネットワーク経由で遠隔操作するためのプロトコル

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平成22年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問37

 TCP/IP環境において,タイムサーバの時刻を基に複数のコンピュータの時刻を同期させるプロトコルはどれか。

ア FTPイ NNTPウ NTPエ RTP

【解答】

【解説】

■ NTP

時刻同期を行うためのプロトコル

平成26年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問35

 TCP/IPのネットワークにおいて,サーバとクライアント間で時刻を合わせるためのプロトコルはどれか。

ア ARPイ ICMPウ NTPエ RIP

【解答】

【解説】

■ NTP

時刻同期を行うためのプロトコル

平成25年度 基本情報技術者試験 春期 午前 問36

 UDPを使用しているものはどれか。

ア FTPイ NTPウ POP3エ TELNET

【解答】

【解説】

■ ウェルノウンポート番号

インターネットでよく使われるアプリケーションのために予約されている0~1023までのポート番号のことをいう。主に,次のようなものがある。

ポート番号プロトコル名TCP/UDP
20FTP(データ転送)TCP
21FTP(制御)TCP
22SSHTCP
23TelnetTCP
25SMTPTCP
53DNSTCP/UDP
67DHCP(サーバー)UDP
68DHCP(クライアント)UDP
80HTTPTCP
110POP3TCP
123NTPUDP
443HTTPSTCP

平成23年度 基本情報技術者試験 特別 午前 問40

 NTP(Network Time Protocol)の用途に関する記述として,最も適切なものはどれか。

ア クライアントサーバシステムでの業務プログラムの応答時間を正確に測定する。

イ タイムサーバを利用して,ネットワーク上の各PCの時刻を合わせる。

ウ ファイルサーバに格納されている共用ファイルの更新時刻によって,最新かどうかを判断する。

エ メールサーバで電子メールを受信した時刻を比較して,未読の電子メールを転送する。

【解答】

【解説】

■ NTP

時刻同期を行うためのプロトコル

【参考】

平成28年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問34

 図はNTPによる時刻合わせの基本的な仕組みを表している。NTPサーバからの応答には,NTPサーバでの問合せ受信時刻と,応答送信時刻が含まれており,PCは図に示した四つの時刻からサーバ時刻とのずれを計算する。このとき,PCの内部時計はNTPサーバの時計と比べてどれだけずれているか。ここで,伝送遅延は問合せと応答で等しいものとする。また,図中の時刻は,PCとNTPサーバのそれぞれの内部時計の時刻であり,aa:bb:cc.ddddddはaa時bb分cc.dddddd秒(ddddddはマイクロ秒)を表す。

「平成28年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問34」の問題_画像

ア 100マイクロ秒進んでいる。

イ 200マイクロ秒進んでいる。

ウ 500マイクロ秒進んでいる。

エ 700マイクロ秒進んでいる。

【解答】

【解説】

問合せや応答にかかる時間(片道)は,

((900マイクロ秒 - 100マイクロ秒)-(400マイクロ秒 - 200マイクロ秒)) ÷ 2

= 300マイクロ秒

であるので,PCの内部時計のずれは,

「平成28年度 基本情報技術者試験 秋期 午前 問34」の解答_画像

となる。

【参考】

まとめ

 今回は,基本情報技術者試験の過去問題・サンプル問題・公開問題のうち,ネットワーク(ネットワーク方式・データ通信と制御・通信プロトコル)分野に関するものを集め,シンプルにまとめてみました。みなさんは,どのくらい解けましたか?はじめは難しく感じるかもしれませんが,繰り返し問題を解くことで,少しずつ理解できるようになると思います。8割以上(できれば9割以上)解けるようになることを目標に,ぜひ取り組んでみてください。また,一度解けるようになっても,時間が経つと忘れてしまうことがあります。1週間後や1か月後など,期間をあけてもう一度解き直すことで,理解の定着につながると思います。