髙田早苗
株式会社ソキウス・ジャパン
著 編MTA
ネ
ッ
トワーク
［98-366］
対応
試験番号98-366
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本書は、「MTAネットワークの基礎」試験の受験対策用の教材です。株式会社インプレスジャパン および著者は、本書の使用による「MTAネットワークの基礎」への合格を一切保証しません。 本書の内容については正確な記述につとめましたが、著者、株式会社インプレスジャパンは本書の 内容に基づく試験の結果にも一切責任を負いません。 Microsoft、Windowsは米国Microsoft Corporationの米国およびその他の国における登録商標です。 その他、本文中の製品名およびサービス名は、一般に各開発メーカーおよびサービス提供元の商標 または登録商標です。なお、本文中にはTMおよび®は明記していません。Copyright © 2013 Socius Japan, Inc. All rights reserved.
本書の内容はすべて、著作権法によって保護されています。著者および発行者の許
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はじめに
MTA（Microsoft Technology Associate）は、2012年にスタートした、 マイクロソフトの新しい認定資格です。ITプロフェッショナルを目指 す学生・新入社員や、これまでIT技術にあまりなじみのなかった方に も取り組みやすい資格として誕生しました。 「システム管理者向け」「データベース開発／管理者向け」「開発者向 け」という3つのトラックから構成されており、目指す技術分野に合わ せて科目を選択できます。 本書は「システム管理者向け」トラックの「MTAネットワークの基 礎」（試験番号98-366）のための学習問題集です。 TCP/IPネットワークで接続されたインターネットは世界的に普及し ており、皆さんも日々会社や学校、自宅、外出先から、コンピューター やスマートフォンを使用して世界中の情報を検索し、さまざまな友人 とのつながりも実感されていると思います。ネットワークがどのよう な機器や仕組みで接続され、どのような機能を持っているのかを学習 することは、試験対策としてだけではなく、とても興味深く、これか らの皆さんの生活にきっと役に立つと思います。 執筆にあたっては、初心者の方でも無理なく学習していただけるよ う、図版を多く用いた平易な解説に努めました。また、単に受験のた めの知識取得にとどまらず、ネットワーク技術を学ぼうとする方に必 要な事項を網羅しています。問題を解き、解説を読み進めていただけ れば、ネットワークの基礎知識を無理なく身に付けることができるで しょう。 本書を活用し、より多くの方がMTA資格を取得なさいますこと、ま た、ネットワーク技術のおもしろさを味わってくださいますことを祈 念いたします。 2013年7月 著者
MTAについて
Microsoft Technology Associate（MTA）は、マイクロソフトの新しい認定資 格です。ITプロフェッショナルを目指す学生や、技術以外の部門の方が、さまざ まなIT分野の基礎となる技術を学習するための最初のステップとして最適な構成 になっています。
同じくマイクロソフトが主催するMCP（Microsoft Certified Professional）は ベンダー系のIT資格として高い支持を得ていますが、主に現役で活躍するエンジ ニアを対象としたもので、初心者にはハードルが高いものでした。日本では学習 やキャリアをスタートしたばかりの初学者向けに、MCA※（Microsoft Certified
Associate）というITの根幹となる技術の基礎力を問う資格がありますが、MTAは より広い技術分野をカバーし、ワールドワイドで通用する資格にグレードアップさ れたものです。 ※MTAの登場によってMCAはその役割を終え、2013年12月末で終了します。 MTAは目標とする技術分野別に3つのトラックに分かれており、それぞれの資格 を取得することで、上位のMCP資格取得のための基礎力を培うことができます。 ●システム管理者向けトラック デスクトップまたはデスクトップ／サーバー管理者やプライベートクラウドコン ピューティングの技術者を目指す人を対象としたトラックです。 構成科目は以下の4つです。 ・ Windowsオペレーティングシステムの基本事項（98-349） ・ Windowsサーバー管理の基礎（98-365） ・ネットワークの基礎（98-366） ・セキュリティの基礎（98-367） ●データベース開発・管理者向けトラック データベースの開発・管理者や経営情報システム（ビジネスインテリジェンス） 技術者を目指す人を対象としたトラックです。 以下の1科目のみから成ります。 ・ データベースの基本事項（98-364）
5 ●開発者向けトラック WindowsアプリやWebアプリの開発者、アプリケーションライフサイクル管理 技術者を目指す人を対象としたトラックです。 構成科目は以下の7つです。「ソフトウェア開発に関する基本事項（98-361）」か ら取得を開始し、目標に沿って科目を選択していきます。 ・ソフトウェア開発に関する基本事項（98-361） ・Windows開発に関する基本事項（98-362） ・Web開発に関する基本事項（98-363） ・Microsoft.NETの基礎（98-372） ・モバイル開発に関する基本事項（98-373） ・ゲーム開発に関する基本事項（98-374） ・HTML5 アプリケーション開発に関する基本事項（98-375） 【MTAシステム管理者向けトラックのキャリアパス】 MTAシステム管理者向けトラック ・ Windowsオペレーティングシステムの基本事項（98-349） ・ Windowsサーバー管理の基礎（98-365） ・ネットワークの基礎（98-366） ・セキュリティの基礎（98-367）
MCSA（Microsoft Certified Solution Associate） ・ Windows Server 2012
・ Windows Server 2008 ・ Windows 8
・ Windows 7
MCSE（Microsoft Certified Solution Expert） ・ Server Infrastructure
・ Desktop Infrastructure ・ Private Cloud MCP
「MTAネットワークの基礎」の試験トピック
●ネットワークインフラストラクチャ インターネット、イントラネット、およびエクストラネットの概念 VPN、セキュリティゾーン、ファイアウォール LAN 境界ネットワーク、アドレス指定、ローカル使用のために予約されたアドレス範囲（ロー カルループバックIPを含む）、VLAN、ワイヤード（有線）LANとワイヤレスLAN WAN 専用回線、ダイヤルアップ、ISDN、VPN、T1、T3、E1、E3、DSL、ケーブルなど。速度と 可用性 ワイヤレスネットワーク ワイヤレスネットワーク規格の種類とそれぞれの特性（802.11a／b／g／n）。さまざまな 周波数範囲を含む）、ネットワークセキュリティの種類（WPA/WEP/802.1Xなど）、ポイン トツーポイント（P2P）ワイヤレス、ワイヤレスブリッジ ネットワークトポロジとアクセス方法 ●ネットワークハードウェア スイッチ 伝送速度、ポートの数と種類、アップリンクの数、アップリンクの速度、管理型スイッチ または非管理型スイッチ、VLANの機能、レイヤー2およびレイヤー3スイッチ、セキュリティ オプション、ハードウェアの冗長性、サポート、バックプレーン速度、スイッチングの種類、 MACテーブル、ハブとスイッチの機能について ルーター 伝送速度の考慮事項、直接接続されるルート、静的ルーティング、動的ルーティング（ルー ティングプロトコル）、既定のルート、ルーティングテーブルおよび最適ルートの選択方法、 ルーティングテーブルメモリ、NAT、Windows Serverにおけるソフトウェアルーティング メディアの種類 ケーブルの種類とそれぞれの特性（メディアセグメントの長さと速度など）、光ファイバー、 シールド付きツイストペアまたはシールドなしツイストペア、カテゴリXXケーブル、ワイ ヤレス、外部干渉の影響の受けやすさ（機器、電源ケーブルなど）、電気（雷）の影響の 受けやすさ、遮断の影響の受けやすさ7 ●プロトコルとサービス OSI参照モデル OSI参照モデル、TCP/IPモデル、デバイス、プロトコル、アプリケーションの例とそれぞれ が属するOSI/TCP層、TCPとUDP、最も一般的な用途（インターネットに限定されない）の ためのWell-knownポート、パケットとフレーム IPv4／IPv6 サブネット化、IPconfig、IPv6を使用する理由、アドレス指定、後方互換性を保証するため のIPv4からIPv6へのトンネリングプロトコル、デュアルIPスタック、サブネットマスク、ゲー トウェイ、ポート、パケット、ローカル使用のために予約されたアドレス範囲（ローカルルー プバックIPを含む） 名前解決 DNS、WINS、名前解決処理の手順 ネットワークサービス DHCP、リモートアクセス TCP/IP ping、tracert、pathping、Telnet、IPconfig、netstatなどのツール、ローカル使用のために予 約されたアドレス範囲（ローカルループバックIPを含む）、プロトコル
受験申し込み方法
MTA試験は、プロメトリック株式会社Webサイト、または電話で申し込みます。 ●プロメトリック株式会社 URL http://it.prometric-jp.com/testlist/mta/index.html Tel 0120-347-737（9:00～18:00、土日祝日、年末年始休業を除く） ※Webで申し込む場合は、プロメトリックIDを取得する必要があります。 ・ 受験料 12,600円（税込） ・ 試験時間 55分 ・ 試験時期 各試験センターの会場で随時受験することができます。MTAの問い合わせ先
MTA制度のおよび受験後の認定証の取得に関する詳細はマイクロソフトのWeb サイトを参照してください。 ・ 日本マイクロソフト認定プログラム事務局 MS-Learning窓口 URL http://www.microsoft.com/ja-jp/learning/mta/ Tel 0120-77-2057（9:00～17:30、土日祝日、指定休業日を除く）□ 1. ネットワークの説明として適切なものはどれですか。(2つ選択) A. ネットワークとは、世界中を接続するインターネットのことで ある B. ネットワークを介して、データを共有することができる C. ネットワークに接続されるのはコンピューターのみである D. ネットワークを介して、情報を伝達することができる a P14 選択問題
本書の活用方法
本書はカテゴリ別に分類された、問題と解答で構成されています。 ●問題 本書の問題は「MTAネットワークの基礎」試験合格に必要な知識を効果的に学 習することを目的に作成したものです。解答していくだけで、合格レベルの実力が 身に付きます。また、MTA試験に想定されるさまざまな出題パターンにも対応し ています。 チェックボックス 確実に理解している問題のチェックボックスを塗り潰 しながら問題を進めれば、2回目からは、不確かな問題 だけを、効率的に解くことができます。すべてのチェッ クボックスが塗り潰されれば、合格は目前です。 問題文をよく読んで、主旨にあった解答を選択し ます。正解が複数ある問題も含まれています。 解答ページ 問題の右下に、解答ページが表示さ れています。ランダムに問題を解く ときも、解答ページ探しに手間取る ことがありません。 □10. レイヤ PDU アプリケーション層 プレゼンテーション層 セッション層 トランスポート層 ネットワーク層 データリンク層 物理層 選択肢 セグメント／データグラム 電気信号 メッセージ フレーム パケット P35 次の表のPDU欄に、下の選択肢から適切なものを当てはめ、OSI参照モ デルの各層とPDUの関係を示す表を完成させなさい。 ドラッグアンドドロッップ問題 該当する図表の空欄に、選択肢を ドラッグアンドドロップします。9 5. A LANのイーサネット（第3章を参照）におけるデータ送受信方法には、全二重 方式と半二重方式の2種類があります。 全二重方式では、送信と受信を同時に行うことができます（A）。送信者と受 信者の間で双方向に同時に送受信ができるため、伝送効率の高い方式です。 半二重方式では、伝送路を切り替えて、送信または受信を行います（B）。送 信者と受信者の間では、同時には片方向の通信しかできないため、伝送効率 の低い方式です。 【全二重と半二重】 A スイッチ 送受信を同時に行う ＜全二重＞ B C ハブ 送信できるのは1ノードのみ 送受信を同時に行うと衝突 ＜半二重＞ D 衝突（コリジョン） WAN接続などに用いられるシリアル伝送方式では、受信側が送信側の信号 に合わせてデータを正確に取り込めるようにすることを同期を取るといいま す。同期の取り方には、同期方式と非同期（調歩同期）方式の2種類があります。 同期方式は、データのほかにクロックと呼ばれる定周期の信号が一緒に送ら れ、受信側はそのクロック信号のタイミングでデータ信号を読みとれば常に 同期が取れるという方式です（C）。 非同期方式は、クロック信号がなく、最初に届いた信号（スタートビット） の長さを測定し、以降はそれと同じ間隔で信号が送られてくるものとして受 信する方式をいいます。同期用のクロック信号がないことから非同期と呼ば れています（D）。 ●解答 解答には、問題の正解やその理由だけでなく、用語や重要事項などが詳しく解 説されています。 解説（選択肢） 正解である選択肢はAや（A） のように、不正解である選択 肢はBや（B）のように表記し、 それぞれの根拠を表示してい ます。 解説（用語） 重要な用語は、太字で表記さ れています。
目次
はじめに ……… 3 MTA について ……… 4 「MTA ネットワークの基礎」の試験トピック …… 6 受験申し込み方法 ……… 7 MTA の問い合わせ先 ……… 7 本書の活用方法 ……… 8第 1 章
ネットワークの基礎
問題 ……… 12 解答 ……… 15第 2 章
プロトコルと OSI 参照モデル
問題 ……… 24 解答 ……… 28第 3 章
LAN と WAN
問題 ……… 38 解答 ……… 48第 4 章
TCP/IP
問題 ……… 88 解答 ……… 99第 5 章
ネットワークサービス
問題 ……… 138 解答 ……… 144第 6 章
総仕上げ問題
問題 ……… 164 解答 ……… 173 索引 ……… 194■ LAN／WAN ■ イントラネット／エクストラネット ■ インターネット ■ 伝送速度 ■ 通信方式
ネットワークの基礎
第
1
章
□
1. ネットワークの説明として適切なものはどれですか。(2つ選択) A. ネットワークとは、世界中を接続するインターネットのことで ある B. ネットワークを介して、データを共有することができる C. ネットワークに接続されるのはコンピューターのみである D. ネットワークを介して、情報を伝達することができる a P15□
2. 同一組織が管理する敷地内など、限定された範囲に構築されるネット ワークはどれですか。 A. イントラネット B. エクストラネット C. LAN D. WAN a P15□
3. WANの特徴として適切なものはどれですか。 A. 組織が自前で構築するネットワークを利用する B. 電気通信事業者の通信サービスを利用する C. 設備投資は必要だが、毎月の回線使用料は発生しない D. 障害時の対応は、組織の管理者が行う a P16□
4. 最も通信範囲の狭いネットワークはどれですか。 A. WAN B. LAN C. PAN D. CAN a P1713 ネ ッ ト ワ ー ク の 基 礎 第 1 章
□
5 送信と受信を同時に行うことができる通信方式として適切なものはどれ ですか。 A. 全二重方式 B. 半二重方式 C. 同期方式 D. 非同期方式 a P18□
6. インターネットの説明として正しいものはどれですか。 A. 同一組織内の複数拠点を接続したネットワーク B. 企業ネットワークをVPNなどを用いて取引先との間にも拡張し たネットワーク C. 組織内で自前に構築したネットワーク D. 複数の政府機関、大学、企業を接続したネットワーク a P19□
7. ある企業の東京本社と大阪支社をWAN回線で接続しました。東京—大 阪間のデータ通信範囲として適切なものはどれですか。 A. イントラネット B. エクストラネット C. インターネット D. LAN a P20□
8. イントラネットの利用目的として適切なものはどれですか。 A. グループ企業と取引情報を共有する B. 興味のある企業のWebサイトを参照する C. 購入した製品の使用方法をメールで問い合わせる D. 社内の情報を従業員に提供する a P20□
9. 伝送速度を表す単位を小さいものから順に並べたものはどれですか。 A. kbps ＜ Gbps ＜ Tbps ＜ Mbps B. kbps ＜ Mbps ＜ Gbps ＜ Tbps C. kbps ＜ Mbps ＜ Tbps ＜ Gbps D. kbps ＜ Tbps ＜ Mbps ＜ Gbps a P21□
10. あるコンビニエンスストアチェーンでは、都内のさまざまな場所に設置 された10か所の店舗間で売り上げ情報を共有するためにネットワーク で接続することになりました。店舗間を接続するネットワークとして適 切なのはどれですか。 A. CAN B. WAN C. LAN D. PAN a P2115 ネ ッ ト ワ ー ク の 基 礎 第 1 章
第 1 章 ネットワークの基礎
解 答
1. B、D
ネットワークという語はさまざまな意味に用いられますが、本書で扱うネッ トワークはコンピューターネットワークです。 コンピューターネットワークは、複数のノードを相互接続したもので、情報 の伝達やデータの共有など、多様な用途に利用されています（B、D）。家庭 ではデジタルカメラの画像をプリンタで印刷したり、会社では社員が作成し た資料をファイルサーバー上で共有したり、取引先とメールの送受信を行う ために、ネットワークが活用されています。 ネットワーク接続の範囲は、家庭内の小規模なネットワークから世界規模で 接続されたインターネットまでさまざまです（A）。 ノードは、コンピューターネットワークを構成する機器で、コンピューター のほか、ルーターやハブなどの通信機器、ネットワークに対応されたプリン ターやスマートフォン、情報家電などもノードに相当します（C）。2. C
ネットワークは、通信範囲によって、主にLANとWANの2種類に分けられます。LAN（Local Area Network）は、企業内、学校内など、同一組織が利用する敷
地内、ビル内、フロア内などに構築されるネットワークです（C）。
WAN（Wide Area Network）は、東京本社と大阪支社の間のように離れた場
所に位置するLAN間を接続するネットワークです（D）。電気通信事業者が提 供する通信サービスを利用するため、回線コストと品質や速度などのバラン スを考慮してサービスを選択する必要があります。
【LANとWAN】 DNS サーバー 大阪支社LAN WAN 東京本社LAN メール サーバー イントラネット、エクストラネット、インターネットは、ネットワークの利 用対象者による分類です。イントラネットは組織内ユーザー向けのネット ワーク（A）、エクストラネットはイントラネットを取引先など限定されたほ かの組織まで拡張したネットワーク（B）、インターネットは世界中のユーザー に開かれたネットワークです（解答6を参照）。
3. B
LANとWANには、対象とするエリア以外にも、さまざまな違いがあります。 【LANとWANの違い】 LAN WAN 提供形態 組織が自前で構築 通信事業者サービスを利用 費用 導入費用は必要だが、回線 使用料は不要 回線使用料が必要 管理 組織が自前で管理 通信サービスの管理は事業者が 行う LANは私有地内のネットワークなので、組織の管理者が自前で構築し、運用 します（A）。そのため、設備投資は必要ですが、毎月の回線使用料は発生し ません（C）。また、障害時の対応は、組織の管理者が行います（D）。 WANは離れた場所に位置するLAN間を接続するネットワークです。電気通信 事業者が提供する通信サービスを利用するため（B）、回線の使用料が発生し ます。障害時の対応は、WANサービス提供事業者が行います。17 ネ ッ ト ワ ー ク の 基 礎 第 1 章
4. C
ネットワークを通信範囲の広さによって分類すると、次のようになります。 【ネットワークの広さ】 WAN CAN LAN PANPAN（Personal Area Network）（C）は、個人の周辺の機器を接続するネット
ワークです。たとえば、PCとキーボード、デジタルカメラ、NAS（Network Attatched Storage）、電話機、スマートデバイスなどをUSBやFireWire、WiFi、 Bluetoothなどで接続したネットワークがPANに分類されます。
LAN（Local Area Network）（B）は、私有地内のコンピューターネットワーク
です。私有地内の居室内、フロア内、ビル内、ビル間などをWiFiやイーサネッ トで接続したネットワークがLANに相当します。
CAN（Campus Area Network）（D）は、LANの中でも特に、私有地内の複数
のビルを相互接続するネットワークを指し、キャンパスネットワークとも呼 ばれます。たとえば、大学や工場などのネットワークがCANにあたります。
WAN（Wide Area Network）（A）は、離れたLAN間を接続するネットワークです。 通信事業者のサービスを介して、組織の各都市の拠点などを接続します。 したがって、通信範囲が最も狭いのは、PAN（C）です。
5. A
LANのイーサネット（第3章を参照）におけるデータ送受信方法には、全二重 方式と半二重方式の2種類があります。 全二重方式では、送信と受信を同時に行うことができます（A）。送信者と受 信者の間で双方向に同時に送受信ができるため、伝送効率の高い方式です。 半二重方式では、伝送路を切り替えて、送信または受信を行います（B）。送 信者と受信者の間では、同時には片方向の通信しかできないため、伝送効率 の低い方式です。 【全二重と半二重】 A スイッチ 送受信を同時に行う ＜全二重＞ B C ハブ 送信できるのは1ノードのみ 送受信を同時に行うと衝突 ＜半二重＞ D 衝突（コリジョン） WAN接続などに用いられるシリアル伝送方式では、受信側が送信側の信号 に合わせてデータを正確に取り込めるようにすることを同期を取るといいま す。同期の取り方には、同期方式と非同期（調歩同期）方式の2種類があります。 同期方式は、データのほかにクロックと呼ばれる定周期の信号が一緒に送ら れ、受信側はそのクロック信号のタイミングでデータ信号を読みとれば常に 同期が取れるという方式です（C）。 非同期方式は、クロック信号がなく、最初に届いた信号（スタートビット） の長さを測定し、以降はそれと同じ間隔で信号が送られてくるものとして受 信する方式をいいます。同期用のクロック信号がないことから非同期と呼ば れています（D）。19 ネ ッ ト ワ ー ク の 基 礎 第 1 章
6. D
ネットワークを利用対象者という観点で見ると、イントラネット、エクスト ラネット、インターネットに分類することができます。 【インターネット／イントラネット／エクストラネット】 インターネット （The Internet） エクストラネット A社イントラネット 東京 LAN 大阪LAN WAN B社イントラネット 名古屋 LAN 東京 LAN WAN VPN WAN インターネット（The Internet）とは、複数の政府機関、大学、企業を接続 した世界規模のネットワークです（D）。各家庭や企業はISP（Internet Service Provider）と契約することでインターネットにアクセスし、世界中の利用者や Webサーバーにアクセスすることができます。 インターネットが世界中のユーザーに開かれているのに対し、イントラネッ トやエクストラネットは利用者の限られるネットワークです。 イントラネットは、同一組織内の複数拠点を接続したネットワークで、LAN やWANで構成されます（A）。LANは拠点内の組織で自前に構築したネット ワーク（C）で、WANは離れたLAN間を通信サービスで接続したネットワー クです。 エクストラネットは、イントラネットをインターネットVPN（第3章解答40を 参照）やWANなどを用いて取引先との間にも拡張したネットワークです（B）。 イントラネット、エクストラネットはともに、インターネットの標準技術で あるTCP/IPプロトコルをベースに構築されています。7. A
「ある企業の東京本社と大阪支社をWAN回線で接続した」とあるので、範囲 はイントラネットです（A）。 イントラネットは、企業などの同一組織内の複数の拠点を相互接続したネッ トワークです。イントラネットの利用者は、その組織内ユーザーに限られま す。イントラネットの各拠点を構成するネットワークは、LANと呼ばれ（D）、 複数の拠点間はWANで接続されます。 エクストラネットは、イントラネットをインターネットVPNなどを用いて限 定された取引先との間にも拡張したネットワークです（B）。企業ユーザーに 加え、取引先やグループ企業など、特定組織のユーザーもアクセスできます。 イントラネットやエクストラネットが限られたユーザーを対象とするのに対 し、インターネットは世界中のユーザーに開かれたネットワークです（C）。8. D
イントラネット、エクストラネット、インターネットは利用対象者が異なる ため、その用途も異なります。 インターネットでは、ユーザーがさまざまな端末（コンピューターやスマー トフォンなど）からアクセスし、興味のある企業のWebサイトを参照（B）し たり、購入した製品の使用方法をメールで問い合わせる（C）ことができます。 イントラネットは、同一組織内のユーザーを対象としたネットワークなので、 社内の情報を従業員へ提供（D）したり、従業員同士が情報を共有するため に利用されます。 エクストラネットは、組織と取引先や、グループ企業間など、限られた組織 間のユーザーを対象としたネットワークで、グループ企業と取引情報を共有 する（A）などの目的で利用されます。21 ネ ッ ト ワ ー ク の 基 礎 第 1 章
9. B
ネットワークにおける通信性能は、1秒間に何ビット送信することができるか で決まります。これを伝送速度といい、bps（bit per second）という単位で 表します。伝送速度は日々高速化しています。高速な速度を次のような単位 で表現します。 ・1,000bps ＝1kbps ・1,000kbps＝1Mbps ・1,000Mbps＝1Gbps ・1,000Gpbs＝1Tbps したがって、kbps ＜ Mbps ＜ Gbps ＜ Tbps（B）が正解です。10. B
組織のネットワークは、地理的な範囲から主にLANとWANに分類されます。 LANは、狭い範囲を接続する、私有地内のネットワークです。設問の例では、 各店舗内のネットワークがこれにあたります（C）。 WANは、地理的に離れたLAN間を接続するネットワークです。「都内のさま ざまな場所に設置された店舗間の接続」は、WANで接続されます（B）。 CANは、LANの特別な形態です。私有地内に複数の建物を有する工場や学校 など、比較的広範囲なLANのことを指します（A）。 PANは、LANよりもより狭い範囲のネットワークで、コンピューターと周辺 機器の間のUSB接続やBluetooth接続などを指します（D）。■ プロトコル ■ コネクション型プロトコル ■ コネクションレス型プロトコル ■ ネットワークアーキテクチャ ■ OSI参照モデル ■ TCP/IPモデル
プロトコルと
OSI
参照モデル
第
2
章
□
1. プロトコルの説明として適切なものはどれですか。(2つ選択) A. 通信データを電気信号に変換してネットワークケーブルに送信 する装置 B. コンピューター同士が通信するための規約 C. ネットワーク上のノードを識別するためにハードウェアに割り 当てられているアドレス D. 2つのノードが同じ通信プロトコルを動作させると、お互いに 通信が可能である a P28□
2. コネクション型プロトコルの特徴として適切なものはどれですか。 A. データ送信時に、送信側と受信側の間で仮想的な通信路を確保 する B. データが受信側へ到着したかどうかの確認を行わない C. 通信手続きが簡単で、効率よく情報を伝えることができる D. データ送信時に、送信側と受信側の間で仮想的な通信路を確保 しない a P29□
3. OSI参照モデルを利用するメリットとして適切なものはどれですか。（2 つ選択） A. 通信に必要な機能を4つの階層に分類し、複雑なプロトコルを 単純化している B. ある階層を変更しても、ほかの階層へ影響しない C. 異なるメーカーの機器同士を接続できる D. 第1層プロトコルを決定すると、上位層プロトコルがすべて決 まるため、実装が容易である a P3025 プ ロ ト コ ル と O SI 参 照 モ デ ル 第 2 章
□
4. 物理層の規格の対象に含まれないものはどれですか。 A. IP B. NICのコネクタ C. ハブ D. ケーブル a P31□
5. 隣接ノード間の通信を定義しているOSI参照モデルの階層として適切な ものはどれですか。 A. ネットワーク層 B. 物理層 C. データリンク層 D. トランスポート層 a P31□
6. ネットワーク層、トランスポート層の説明として適切なものはどれです か。（2つ選択） A. ネットワーク層は、エンドツーエンド通信の信頼性を向上する B. TCPはトランスポート層で動作するプロトコルである C. ネットワーク層ではIPアドレスによってノードが識別される D. トランスポート層は、エンドツーエンド通信を実現する a P32□
7. 「業務アプリケーションごとに適切な通信機能を提供する」OSI参照モデ ルの階層として適切なものはどれですか。 A. プレゼンテーション層 B. セッション層 C. トランスポート層 D. アプリケーション層 a P32□
8. 機能とOSI参照モデルの層との組み合わせが適切なものはどれですか。 A. ケーブルとハードウェアの接続：物理層 B. エンドツーエンドの通信：トランスポート層 C. 隣接ノード間の通信：ネットワーク層 D. 通信の信頼性の向上：データリンク層 a P33□
9. データ送受信の仕組みとして適切なものはどれですか。 A. 送信側では、ユーザーが用意したデータに各層の制御情報を付 加しながら下位層へ渡す B. 受信側では、受信データの各層の制御情報を付加しながら上位 層へ渡す C. 受信側では、データをカプセル化して下位層へ渡す D. 各層の制御情報をPDUという a P34□
10. 次の表のPDU欄に、下の選択肢から適切なものを当てはめ、OSI参照モ デルの各層とPDUの関係を示す表を完成させなさい。 レイヤ PDU アプリケーション層 プレゼンテーション層 セッション層 トランスポート層 ネットワーク層 データリンク層 物理層 選択肢 セグメント／データグラム 電気信号 メッセージ フレーム パケット a P3527 プ ロ ト コ ル と O SI 参 照 モ デ ル 第 2 章
□
11. 通信機器と動作するOSI参照モデルの層の組み合わせとして適切なもの はどれですか。 A. ハブ：データリンク層 B. ブリッジ：物理層 C. スイッチ：データリンク層 D. ルーター：トランスポート層 a P35□
12. OSI参照モデルのネットワーク層に相当するTCP/IPモデルの階層はどれ ですか。 A. ネットワークアクセス層 B. インターネット層 C. トランスポート層 D. アプリケーション層 a P36第 2 章 プロトコルと
OSI
参照モデル
解 答
1. B、D
コンピューター間でデータをやり取りする際には、どのような構成のデータ なのか（情報フォーマット）、および、どのような手順でやり取りするか（プ ロシージャ）を、双方で理解する必要があります。これらのルール（規約） をまとめたものをプロトコルといいます（B）。コンピューターにとってのプ ロトコルは、人間にとっての言語のようなものです。コンピューター同士が 通信するには、お互いに同じ通信プロトコルを利用します（D）。 【プロトコル】 こんにちは hello こんにちは こんにちは ＜プロトコルの不一致＞ ＜プロトコルの一致＞ プロトコルにはさまざまな種類があり、インターネット上のコンピューター はTCP/IPというプロトコル群を利用して通信をしています。 通信データを電気信号に変換してネットワークケーブルに送信する装置を NIC（Network Interface Card）といいます（第3章を参照）（A）。ネットワーク 上のノードは、このNICに割り当てられているハードウェアアドレスによっ て識別されます。これをMACアドレスといいます（C）。29 プ ロ ト コ ル と O SI 参 照 モ デ ル 第 2 章
2. A
通信プロトコルには、コネクション型とコネクションレス型の2種類があり ます。 コネクション型プロトコルは、データ送信時に、送信側と受信側の間で仮想 的な通信路（コネクション）を確保し、通信が完了するまでそのコネクショ ンを維持します（A）。これにより、データが受信側へ到着したかどうかの確 認を行い、届かなかった場合は再送するといった制御を行います（B）。コネ クション型プロトコルを用いると、アプリケーション通信の信頼性が保証さ れます。 一方、コネクションレス型プロトコルは、データ送信時に、送信側と受信側 の間でコネクションを確保しません（D）。これにより、通信の信頼性は確保 できませんが、通信手続きが簡単で、効率よく情報を伝えることができます （C）。 【コネクション型とコネクションレス型】 データ1 届きました データ2 データ2再送 届きました ＜コネクション型＞ ＜コネクションレス型＞ コネクション確立 コネクション解放 確実にすべての データを受信 データ1 データ2 データをすべて 受信できないこ ともある3. B、C
通信プロトコルを、提供する機能やサービスに基づいて体系的に整理したも のを、ネットワークアーキテクチャといいます。 ネットワークアーキテクチャの代表的なものに、OSI参照モデルとTCP/IPモデ ル（DoDモデルともいいます）があります。 OSI参照モデルはISO標準で、次のような特徴があります。 ・ある階層を変更しても、ほかの階層へ影響しない（B） ・通信に必要な機能を7つの階層に分類し、複雑なプロトコルを単純化して いる（A） ・業界標準モデルであるため、異なるメーカーの機器同士を接続できる（C） ・各階層のプロトコルを自由に組み合わせて実装できる（D） このように、メーカーを問わず、各層の処理内容を切り離して考えることが できるため、技術者同士の相互理解や、メーカーのネットワーク機器の名称 や説明にOSI参照モデルが広く用いられています（たとえば、L2スイッチ、L3 スイッチなど）。 TCP/IPモデルはIPプロトコル通信に特化し、OSI参照モデルをさらに単純化し、 4階層に体系化したものです。インターネットを支えるTCP/IP通信のアプリ ケーション開発には、TCP/IPモデルが利用されています。 【OSI参照モデルとTCP/IPモデル】 アプリケーション層 トランスポート層 インターネット層 第7層（L7） アプリケーション層 第1層（L1） 物理層 第6層（L6） プレゼンテーション層 第5層（L5） セッション層 第4層（L4） トランスポート層 第3層（L3） ネットワーク層 第2層（L2） データリンク層 TCP/IPモデル OSI参照モデル ネットワーク アクセス層 図中の「L1」はLayer 1の略です。OSI参照モデルでは、ハードウェアに近いL1 からユーザーに近いL7までの7階層を定義しています。31 プ ロ ト コ ル と O SI 参 照 モ デ ル 第 2 章
4. A
OSI参照モデルの下位層（第1層∼第4層）では、データの転送についての仕 様が定められています。 物理層（第1層）では、ビット列を正しく送信するために必要な機器や電気 信号についてのルールが取り決められています。ネットワークを構成するメ ディアとハードウェアの接続方法、コネクタの形状、ピンの配置、ケーブル の仕様（D）、電気信号の変換などが定義されます。物理層で動作する機器には、 リピータ、ハブ（C）などがあります。 NICのコネクタ形状は物理層で定義され、イーサネットではRJ45が使用され ます（B）。通信時にNICに割り当てられるMACアドレスは、データリンク層の 識別子となります。そのため、NICは物理層とデータリンク層で動作する機 器（構成要素）と位置付けられています。 IPはネットワーク層（第3層）のプロトコルです（A）。5. C
データリンク層（第2層）では、ネットワーク上で隣接するノードと正しく 接続するためのルール、つまりサブネット内での接続のルールが取り決めら れています（C）。サブネットとは、組織ネットワークを部門やフロアごとに 細かく分けたネットワークのことです。また、送信された電気信号の誤りの 検出のルールを扱うのもこの層です。 データリンク層プロトコルはLANとWANで異なり、LANでは主にイーサネッ トや無線LANが用いられています。データリンク層で動作する機器には、ス イッチ（第3層で動作するレイヤ3スイッチと区別するために、レイヤ2スイッ チ、L2スイッチと呼ばれることもあります）があり、MACアドレスと呼ばれ る物理アドレスによってノードを識別します。 物理層はネットワークメディアとハードウェアの接続方法を定義します（B）。 ネットワーク層はエンドツーエンド通信を実現します（A）。トランスポート 層はアプリケーション通信に信頼性を提供します（D）。6. B、C
ネットワーク層（第3層）は、異なるネットワークを経由してデータを転送し、 エンドツーエンド（送信元ノードと最終的な宛先のノード間）の通信を実現 します（A）。異なるネットワーク間は、ルーターと呼ばれる機器で中継します。 ルーターは、自身が持つルーティングテーブルを参照して最適な経路を選択 し、データパケットを転送します。 ネットワーク層の代表的なプロトコルにIP（Internet Protocol）があります。 IPプロトコルによる通信で使用されるアドレスをIPアドレスといい、ルーター はIPアドレスをもとにルーティングを行います（C）。 トランスポート層（第4層）は、エンドツーエンド通信に信頼性を提供しま す（D）。 ネットワーク層のプロトコルは、エンドツーエンド通信を実現しますが、デー タが確実に届いたかどうかの確認は行いません。この役割を担うのがトラン スポート層で、適切に届いていない場合は、データの再送も行います。 トランスポート層で動作するプロトコルには、次の2つがあります。 ・TCP ……コネクション型、通信に信頼性を提供（B） ・UDP ……コネクションレス型、通信に高速性を提供7. D
OSI参照モデルの上位層（第5層∼第7層）では情報の処理についての仕様が 定められています。 アプリケーション層（第7層）は、ファイルの転送やメールの送受信といっ た通信機能を、アプリケーションに提供します（D）。 アプリケーション層で動作するプロトコルには、次のようなものがあります。 ・HTTP………Webサーバーとブラウザ間のコンテンツの送受信 ・FTP ………ファイル転送 ・SMTP ……メール送信 プレゼンテーション層（第6層）では、データの表現や形式に関する仕組み が提供されます。データの形式やコードの変換、暗号化、圧縮方法などが扱 われます（A）。セッション層（第5層）では、アプリケーションプロセス間の セッションの確立、切断などの管理を行う機能が提供されます（B）。 トランスポート層（第4層）は下位層に分類され、アプリケーション通信に 信頼性を与える機能が提供されます（C）。33 プ ロ ト コ ル と O SI 参 照 モ デ ル 第 2 章
8. A
OSI参照モデルの各層の機能は次のとおりです。 【OSI参照モデルの各層の機能】 レイヤ 名称 機能 上 位 層 7 アプリケーション層 アプリケーションごとに通信機能を定義する 6 プレゼンテーション層 定義するデータの表現形式や暗号化、圧縮方法を 5 セッション層 アプリケーションプロセス間のセッションの確立、切断などの管理を行う 下 位 層 4 トランスポート層 アプリケーション通信に信頼性を提供す る（D） 3 ネットワーク層 エンドツーエンド通信を実現する（B） 2 データリンク層 隣接ノード間の通信を定義する（C） 1 物理層 ネットワークメディアとハードウェアの 接続方法を定義する（A）9. A
階層モデルを利用した2台のノード間のデータ送受信は、次のように行われ ます。 【データ送受信】 送信側 A B 001011001010110… データ データ データ データ データ データ データ 受信側 001011001010110… データ データ データ データ データ ヘッダー ヘッダー ヘッダー ヘッダー ヘッダー ヘッダー データ データ ヘッダー ヘッダー ヘッダー ヘッダー ヘッダー ヘッダー トレーラー トレーラー 送信側のコンピューターAでは、ユーザーが用意したデータに各層のプロト コルの制御情報を付加しながら、上位層から下位層へ渡します（A）。上位層 の制御情報は下位層ではデータとみなされ、新たに下位層における制御情報 が付加されます。データの前に付加される制御情報をヘッダー、後ろに付加 される制御情報をトレーラーといいます。このように、各層でデータに制御 情報（ヘッダーやトレーラー）を付加する操作を、カプセル化といいます（C）。 各層で生成される「データ＋制御情報」は、PDU（Protocol Data Unit）と呼ば れます（D）。受信側のコンピューターBでは、受信した電気信号からPDUを取り出し、各層 の制御情報を解析し、制御情報は取り外し、中身のデータのみを上位層へ渡 します（B）。このようにして、最終的には、受信側のユーザーにデータが届 きます。
35 プ ロ ト コ ル と O SI 参 照 モ デ ル 第 2 章
10. 次の表を参照
レイヤ PDU アプリケーション層 メッセージ プレゼンテーション層 セッション層 トランスポート層 セグメント／データグラム ネットワーク層 パケット データリンク層 フレーム 物理層 電気信号 PDUは各層で生成されるデータと制御情報を合わせた情報の伝送単位です。 特にフレームおよびパケットという表現は、データシートなどで機器やプロ トコルの動作説明に使用されている重要な表現です。11. C
OSI参照モデルの下位層では、次のような機器が動作します。 【OSI参照モデルと機器】 レイヤ 機器 ネットワーク層 ルーター（D）、L3スイッチ データリンク層 スイッチ（C）、ブリッジ（B） 物理層 ハブ（A）、リピータ ※次ページに続く【OSI参照モデルと機器の動作】 アプリケーション層 プレゼンテーション層 セッション層 トランスポート層 ネットワーク層 データリンク層 物理層 アプリケーション層 プレゼンテーション層 セッション層 トランスポート層 ネットワーク層 データリンク層 物理層 A 送信側 受信側 ハブ リピータ スイッチブリッジ L3スイッチルーター B 図はコンピューターAからコンピューターB宛にデータを送信しているイメー ジです。 物理層で動作するハブやリピータは、受信したデータを単純に電気信号とし てとらえ、ポートからポートへ伝搬距離を延長します。 データリンク層で動作するスイッチやブリッジは、データリンク層ヘッダー を読み取り、宛先MACアドレスが接続されたポートへフレームを送信します。 ネットワーク層で動作するルーターやL3スイッチは、ネットワーク層ヘッ ダーを読み取り、複数のネットワークを超えて、宛先のネットワークまで最 適な経路でパケットを転送します。
12. B
OSI参照モデルのネットワーク層に相当するTCP/IPモデルの階層は、インター ネット層です（B）。 TCP/IPモデルは4階層でOSI参照モデルよりもシンプルにプロトコルの役割を 表現するため、インターネットを中心とした通信技術で実際のプロトコル開 発や実装に利用されています。 OSI参照モデルとTCP/IPモデルの各階層の対応関係は、解答3の図を参照して ください。■著者 髙田 早苗（たかだ・さなえ） メーカーにてサーバー、ネットワーク、ストレージ全般の技術サポートおよ びプリセールスを経て、2002年より主にネットワーク系の研修講師を務め る。 MCP、ネットワークスペシャリスト、情報セキュリティスペシャリスト、 CCSI（シスコ社認定講師）、CCDP（シスコ認定設計スペシャリスト）、 CCNP（シスコ認定ネットワークスペシャリスト）などの資格を持ち、ネッ トワークやサーバー系の企業向け研修を担当。 STAFF 編集 松井智子（株式会社ソキウス・ジャパン） 制作 森川直子 表紙デザイン 馬見塚意匠室 編集長 玉巻秀雄
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徹底攻略 M
エムティーエーTA ネットワーク問題集 ［98-366］対応
2013 年 8 月 1 日 初版発行 著 者 髙田早苗 編 者 株式会社ソキウス・ジャパン 発行人 土田米一 発 行 株式会社インプレスジャパン An Impress Group Company 〒 102-0075 東京都千代田区三番町 20 番地 発 売 株式会社インプレスコミュニケーションズ An Impress Group Company 〒 102-0075 東京都千代田区三番町 20 番地 出版営業 TEL 03-5275-2442 http://www.ips.co.jp 本書は著作権法上の保護を受けています。本書の一部あるいは全部につ いて（ソフトウェア及びプログラムを含む）、株式会社インプレスジャ パンから文書による許諾を得ずに、いかなる方法においても無断で複写、 複製することは禁じられています。Copyright © 2013 Socius Japan, Inc. All rights reserved. 印刷所 日経印刷株式会社
