マックアドレスの学習｜情報処理安全確保支援士 シラバス準拠予想問題2 問18
出典：ネットワーク：小分類2｜データ通信と制御
分野：ネットワーク ／ データ通信と制御
レイヤ2スイッチにおけるMACアドレス学習の説明として，最も適切なものはどれか。
- ア：受信したフレームの送信元MACアドレスと受信ポートを対応付けてMACアドレステーブルに登録し，宛先MACアドレスに基づいて転送先ポートを判断できるようにする動作である。
- イ：IPアドレスから対応するMACアドレスを問い合わせ，LAN内で通信するために必要な宛先MACアドレスを取得する動作である。
- ウ：宛先IPアドレスとルーティングテーブルを基に，異なるネットワークへパケットを転送する次ホップを決定する動作である。
- エ：受信した電気信号やビット列を再生し，宛先に関係なく接続されたすべてのポートへ送出する動作である。
TSUNAGARU-ADVICE
まず押さえたいこと
レイヤ2スイッチのMACアドレス学習は、受信したフレームの送信元MACアドレスと受信ポートを対応付けて、MACアドレステーブルに登録する動作です。これにより、次回以降は宛先MACアドレスを見て、どのポートへ転送すればよいかを判断できます。
迷ったときの判断軸
IPアドレスからMACアドレスを調べるのはARP、宛先IPアドレスを基に次ホップを決めるのはルータのルーティングです。電気信号やビット列を再生して全ポートへ送るものはリピータハブに近い動作です。MACアドレス学習は、送信元MACアドレスと受信ポートの対応を覚える仕組みと判断しましょう。
科目Bにつなげるために
科目Bでは、スイッチングハブ・VLAN・ARP・MACアドレステーブル・ブロードキャストの流れを組み合わせて通信経路を読ませる問題が出ることがあります。レイヤ2の通信では、IPアドレスだけでなく、フレームがどのポートから入り、どのポートへ出ていくかを追う視点を持ちましょう。
レイヤ2スイッチにおけるMACアドレス学習は、受信したフレームの送信元MACアドレスと受信ポートを対応付けて、MACアドレステーブルに登録する動作です。
この学習によって、スイッチは宛先MACアドレスを見て、どのポートへフレームを転送すればよいかを判断できるようになります。宛先MACアドレスがMACアドレステーブルに登録されていない場合は、該当フレームを受信ポート以外のポートへフラッディングします。
したがって、アが適切です。
❌他選択肢が誤りの理由イ：IPアドレスから対応するMACアドレスを問い合わせ，LAN内で通信するために必要な宛先MACアドレスを取得する動作である。
⇒ARPの説明です。ARPは、IPアドレスから対応するMACアドレスを取得するためのプロトコルです。MACアドレス学習は、スイッチが受信フレームの送信元MACアドレスと受信ポートを対応付けて記録する動作です。
ウ：宛先IPアドレスとルーティングテーブルを基に，異なるネットワークへパケットを転送する次ホップを決定する動作である。
⇒ルータによるルーティングの説明です。ルーティングはレイヤ3で宛先IPアドレスを基に転送先を決める動作です。レイヤ2スイッチのMACアドレス学習は、IPアドレスではなくMACアドレスとポートの対応関係を扱います。
エ：受信した電気信号やビット列を再生し，宛先に関係なく接続されたすべてのポートへ送出する動作である。
⇒リピータハブに近い説明です。ハブは宛先を判断せず、受信した信号をほかのポートへ送出します。レイヤ2スイッチはMACアドレステーブルを用いて、必要なポートへフレームを転送できる点が異なります。