平成22年度秋期 情報処理安全確保支援士 午前Ⅰ 問12

遠くの相手へ手紙を送る時、住所（IP）は「最終目的地」だけど、封筒の宛先（MAC）は「目の前のルーター」にする

ネットワークを跨ぐ通信での宛先指定についての問題だよ。隣のネットワークにいる相手「PC-B」にデータを送る時、IPアドレス（L3アドレス）は、最後の最後まで目的地である「PC-BのIP」のまま変わらない。けれど、物理的な配送先を表すMACアドレス（L2アドレス）は、まずは「このネットワークの出口であるルーター」宛てにする必要があるんだ。ルーターを通過するたびに、MACアドレスは次のジャンプ先へとどんどん書き換えられていくんだよ。

この問題で問われていること

ルーターを越える通信において、パケット内の「宛先IPアドレス」は最終目的地を示し続けるのに対し、「宛先MACアドレス」は目の前のゲートウェイ（ルーター）のものに設定されるという、レイヤ間の挙動の違いを整理しよう。

Layer-2 and Layer-3 Destinations

when sending to another network、 the Ethernet frame is addressed to the next-hop router on the local LAN while the IP datagram keeps the final host as its destination

frame destination: next hop MAC\nIP destination: final host IP

確認ポイント

• MAC 宛先と IP 宛先を混同しない。
• ローカル LAN では次ホップを見る。
• IP の最終宛先は変えない。

正解

ウ

出典

問題文と解答は IPA 公開の過去問題冊子・解答例を基にしています。

選択肢ア

不正解だよ。IPデータグラムのあて先IP2は最終目的地のホストBなので合っているけど、イーサネットフレームのあて先MAC2が違うよ。LAN1ではホストAから直接ホストBの玄関までは行けないので、まず同じ町内にいるルータの玄関、つまりMAC3へ渡す必要があるんだ。

選択肢イ

不正解だよ。MAC2は別のLANにいるホストBのMACアドレスなので、LAN1上では直接あて先にできないよ。さらにIP3はルータのLAN1側IPで、最終目的地ではないんだ。手紙でいうと、配達員に渡す窓口も、封筒に書く最終住所も両方ずれている状態だね。

選択肢ウ（正解）

提示では不正解となっているけれど、公式にはこれが正解だよ。LAN1上のイーサネットフレームは、まず同じLANにいるルータへ渡すのであて先MACはMAC3。IPデータグラムは最終目的地のホストBへ届けたいので、あて先IPはIP2のままなんだ。封筒の住所は友だちの家、でも最初に渡す相手は近所の配送窓口、というイメージだよ。

選択肢エ

不正解だよ。MAC3はLAN1側のルータなので、最初に渡す相手としては合っているよ。でもIPデータグラムのあて先IP3はルータ自身になってしまう。今回届けたいのはホストBだから、IPのあて先はIP2にしないといけないんだ。封筒の最終住所を配送窓口にしてしまったような間違いだね。