LAN・IPネットワーク・ルーティング・セキュリティ・VoIP・構内交換
OSI参照モデルの各層の機能に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 3
OSI参照モデルは通信機能を7層に分けたもので、層ごとに扱うアドレスや単位が異なる。第2層はMACアドレスとフレーム、第3層はIPアドレスとパケット、第4層はポート番号とTCP/UDPセグメントと整理すると取り違えにくい。ルータは第3層、L2スイッチは第2層で動作する機器である。
次のIPv4アドレスのうち、プライベートアドレスとして使用できるものはどれか。
解答正解 1
プライベートアドレスはRFC 1918で定められ、10.0.0.0/8、172.16.0.0/12、192.168.0.0/16の3つである。インターネット上には出さず、構内LANで自由に使えるので、NATを介して外部と通信する。172.16.0.0/12は第2オクテットが16〜31までを意味する点で間違えやすい。
150MB（メガバイト）のファイルを、伝送速度1Gbit/sのLANで転送する。実効スループットが伝送速度の60％であるとき、転送に要する時間として最も近いものはどれか。ただし、1MB＝10⁶バイト、1バイト＝8ビット、1Gbit/s＝10⁹ビット/秒とする。
解答正解 4
転送時間＝データ量［ビット］÷実効スループット［ビット/秒］で求める。データ量はバイトで与えられることが多いので、まず8倍してビットに直す。実効スループットは伝送速度に実効効率を掛けた値で、効率が低いほど時間は長くなる。
IPアドレスが172.16.37.200、サブネットマスクが255.255.255.224のホストが属するサブネットのブロードキャストアドレスとして、適当なものはどれか。
解答正解 2
255.255.255.224は第4オクテットの上位3ビットがネットワーク部（/27）で、256−224＝32アドレスごとにサブネットが区切られる。200を含むブロックは192〜223で、ホスト部がすべて0が192（ネットワークアドレス）、すべて1が223（ブロードキャストアドレス）である。
IPv6アドレスに関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 1
IPv6は128ビットのアドレスを16ビット単位に区切り、コロンで区切った16進数で表記する。各グループの先頭の0は省略でき、連続する0のグループは「::」で一度だけ置き換えられる（二度使うと元の形に戻せない）。IPv4のブロードキャストは廃止され、マルチキャストとエニーキャストが用いられる。
TCPとUDPに関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 4
TCPは到達確認・再送・順序制御で信頼性を確保するコネクション型、UDPは接続確立も再送も行わない軽量なコネクションレス型である。遅れて届いた音声を再送しても意味がないため、IP電話や映像のストリーミングではUDPを使い、必要な補正を上位プロトコルで行う。
IP-PBX（IP構内交換機）に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 3
PBX（Private Branch eXchange）は構内の内線電話機を相互に接続し、公衆網の局線とも接続する装置である。IP-PBXは呼制御にSIPなどを用い、内線配線にLANを使えるため、LAN配線の共用化や電話機の移設が容易になる。構内交換設備の設計では、収容する内線数や同時通話数（トラヒック）が選定の基本になる。
DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 2
DHCPはクライアントのブロードキャスト要求に対しサーバが設定情報を応答する。アドレスは一定のリース期間で貸し出され、期間が満了すると返却される。ブロードキャストはルータを越えないが、DHCPリレーを設ければ複数セグメントを1台のサーバで管理できる。サーバやプリンタなど固定で使う機器には、固定割当てまたは予約を用いる。
アプリケーションプロトコルとウェルノウンポート番号の組合せとして、適当なものはどれか。
解答正解 1
よく出るウェルノウンポートは、HTTP 80、HTTPS 443、SMTP 25、POP3 110、DNS 53、SSH 22、Telnet 23、FTP 21（制御）である。暗号化の有無で対になるもの（HTTPとHTTPS、TelnetとSSH）を一緒に整理しておくと取り違えにくい。
NAPT（IPマスカレード）に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 4
IPv4のグローバルアドレスが不足するため、構内ではプライベートアドレスを使い、ルータ等のNAPTでインターネットとの間を中継する。内部から出ていく通信の送信元アドレス・ポートを書き換えて記録し、戻ってきた応答を変換テーブルで元の端末に振り分ける。
LAN機器に関する次のア〜エの記述のうち、適当なものの数はどれか。 ア L2スイッチは、MACアドレステーブルを学習し、宛先MACアドレスに対応するポートへフレームを転送する。 イ L3スイッチは、異なるVLAN間のルーティングを行うことができる。 ウ リピータハブは、宛先MACアドレスを判断し、宛先の端末が接続されたポートにのみフレームを転送する。 エ L2スイッチは、宛先IPアドレスを参照して異なるネットワークへの転送先を決定する。
解答正解 2
アは正しい。スイッチは送信元MACアドレスを学習してテーブルを作り、宛先のポートだけに転送する。イも正しく、L3スイッチはVLAN間ルーティング機能を持つ。ウは誤りで、リピータハブは受信した信号を接続されたすべてのポートへ再送する。エも誤りで、IPアドレスによる経路選択を行うのはルータまたはL3スイッチである。
VLAN（Virtual LAN）に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 3
VLANはスイッチ内の論理的な分割で、ブロードキャストの範囲を絞って性能やセキュリティを高められる。部署や用途ごとに別ネットワークとして扱えるので、VLAN間の通信にはL3スイッチやルータでのルーティングが必要になる。複数のスイッチ間に複数のVLANを通すにはIEEE 802.1Qのタグ付けトランクを用いる。
スイッチを冗長構成で接続したLANにおけるスパニングツリープロトコル（STP）の目的として、適当なものはどれか。
解答正解 1
レイヤ2ネットワークにはIPのTTLのような仕組みがないため、ループがあるとブロードキャストフレームが増殖し続け（ブロードキャストストーム）、通信不能になる。STP（IEEE 802.1D、高速版はRSTP）は一部のポートをブロッキング状態にしてループを解消し、現用経路の障害時に代替経路を有効にする。
ルーティングに関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 4
経路制御は、手動のスタティックと、ルータ間で情報交換するダイナミックに大別される。ダイナミックのうち、距離ベクトル型（RIP）は隣接ルータから受けた経路情報とホップ数で経路を決め、リンクステート型（OSPF）はトポロジ全体の情報から最短経路を計算する。小規模ならスタティック、規模が大きくなるとOSPFが選ばれることが多い。
1000BASE-T（ギガビットイーサネット）に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 3
イーサネットの規格名は「速度＋BASE（ベースバンド）＋媒体」を表し、1000BASE-Tは1Gbit/sのツイストペア用である。100BASE-TXは2対（4心）を使うが、1000BASE-Tは4対（8心）を双方向に同時使用する。UTPの最大長は100mで、これを超える区間には光ファイバを用いる。
PoE（Power over Ethernet）に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 2
PoEはLANケーブルで通信と給電を同時に行い、IPカメラ、無線LANアクセスポイント、IP電話機などの電源配線を不要にする。PSE最大出力は、802.3afが15.4W、802.3atが30W、802.3btが60W（Type 3）／90W（Type 4）である。受電側はケーブル損失分を差し引いた電力（802.3afで12.95W）を使えるので、機器の消費電力は受電側で比べる。
無線LANの規格（IEEE 802.11）と使用周波数帯の組合せとして、適当なものはどれか。
解答正解 4
IEEE 802.11bは2.4GHz帯（最大11Mbit/s）、802.11aは5GHz帯、802.11gは2.4GHz帯（a・gとも最大54Mbit/s）、802.11nは2.4／5GHz帯、802.11ac（Wi-Fi 5）は5GHz帯、802.11ax（Wi-Fi 6）は2.4／5GHz帯（6GHz帯に拡張したWi-Fi 6Eもある）。2.4GHz帯は電子レンジ等との干渉を受けやすいため、5GHz帯の規格が選ばれることが多い。
無線LANのセキュリティに関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 1
無線LANは電波が構内の外にも届くため、盗聴や不正接続への対策が欠かせない。有効なのは、強い暗号化方式（WPA2／WPA3）とそれに見合う認証の併用である。SSIDステルスやMACアドレスフィルタは補助的な対策にとどまり、暗号化の代わりにはならない。企業ではIEEE 802.1X認証と組み合わせることも多い。
ファイアウォールとDMZ（非武装地帯）に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 3
ファイアウォールは、IPアドレスやポート番号などをもとに通信を許可・遮断する。インターネットに公開するWebサーバやメールサーバは、攻撃を受けやすいので、社内LAN（内部）とも外部とも別のDMZに置き、DMZから内部への通信を原則禁止にするなどして、被害の波及を抑える。
IP電話（VoIP）に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 2
IP電話では、呼の確立・終了を行う制御系（SIP）と、音声を運ぶ転送系（RTP）が分かれている。音声はリアルタイム性が重要なので、再送をするTCPではなくUDP上のRTPで送り、LAN内ではDSCPなどによるQoSで音声パケットを優先する。G.711は約64kbit/s、G.729は約8kbit/sの音声符号化方式である。