平成22年度春期 情報処理安全確保支援士 午前Ⅱ 問17

インターネットの向こう側（別ネットワーク）にいる相手の「MACアドレス」は、どうやって解決される？

ネットワークのルーティングと「ARP」の仕組みについての問題だよ。MACアドレスを調べるARPは、同じルーター内のグループ（同一セグメント）でしか通信が届かないんだ。だから、外のネットワークにいる相手へデータを送る時、送信元PCは相手のMACアドレスを直接調べることはできない。代わりに「グループの出口（デフォルトゲートウェイであるルーター）」にデータを渡し、最終的に宛先ネットワークに届いた段階で、そこにあるルーターがARPを使って目的のPCのMACアドレスを特定するんだよ。

この問題で問われていること

「ARP要求のブロードキャストはルーターを越えられない」という基本原則を思い出そう。異なるネットワーク宛ての通信では、送信元の端末ではなく、宛先側のリンクに直結しているルーターがARPを行って宛先端末のMACアドレスを解決することを見抜こう。

異なるネットワーク間の ARP

A は C が別ネットワークにいるので、C の MAC ではなくゲートウェイのルータ Z の MAC を使って最初のフレームを送ります。その後、ルータ Z が C 側セグメントで ARP を行い、C の MAC を知ります。

端末A: C宛 IP / ルータZ宛 MAC で送信\nルータZ: C の IP -> C の MAC を ARP で解決\n-> 端末Cへ転送

確認ポイント

• 端末 A が直接 C の MAC を知るのは、同一セグメントの場合です。
• レイヤ 2 スイッチは MAC 学習をしますが、ARP で IP と MAC を能動的に対応付ける主体ではありません。
• 宛先側セグメントにいるルータ Z が対応付けると考えます。

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

これは正解だよ。端末Aから端末CへはルータZを越えて別のネットワークへ行くので、端末Aは端末CのMACアドレスを直接調べられないんだ。郵便でいうと、端末Aはまず町の窓口であるルータZに渡し、ルータZが端末Cのいる町内で「端末Cさんの表札はどれ？」とARPで確認するイメージだよ。

選択肢イ

不正解だよ。レイヤ2スイッチは、届いたフレームをMACアドレスを見て正しいポートへ流す交通整理役であって、別ネットワークの端末CについてIPアドレスとMACアドレスを対応付ける担当ではないよ。マンションの廊下案内係みたいに部屋の前までは案内できるけど、別の町の住所録までは調べない感じだね。

選択肢ウ（正解）

不正解だよ。表示が崩れていて機器名として読めず、問題のポイントである「端末CのMACアドレスを調べる機器」を示していないよ。合鍵を持っている人を聞かれて、文字化けしたメモを出しているようなものだね。

選択肢エ

不正解だよ。この問題は「端末CのIPアドレスとMACアドレスを対応付ける機器はどれ？」と1つを選ぶ問題なのに、端末A・ルータZ・スイッチX・スイッチYが全部並んでいて答えとしてまとまっていないよ。たとえるなら、荷物の届け先を確認する担当者を聞かれて、町内の人を全員答えている感じだね。