ネットワーク中継装置（リピータ・ブリッジ・ルータ・ゲートウェイ）とは？

ネットワーク中継装置（リピータ・ブリッジ・ルータ・ゲートウェイ）の意味

中継装置はどの層まで解釈するかで分類される。信号を増幅・再生するだけの物理層のリピータ、MACアドレスで転送するデータリンク層のブリッジやスイッチ、IPアドレスで経路を選ぶネットワーク層のルータ、上位層まで変換するゲートウェイがある。

ネットワーク中継装置（リピータ・ブリッジ・ルータ・ゲートウェイ）の具体例

同一セグメント内の通信量が多いならスイッチで衝突とブロードキャストの影響を抑え、部署間を分けるならルータやレイヤ3スイッチでセグメントを分割する。異なるプロトコル体系を繋ぐ場合はゲートウェイが必要になる。

ネットワーク中継装置（リピータ・ブリッジ・ルータ・ゲートウェイ）は試験でどう引っ掛けられる？

ブリッジやスイッチは衝突（コリジョン）ドメインをポートごとに分割するが、ブロードキャストドメインは分割しない。分割するにはルータかVLANが要る。一方ハブは全ポートへ信号を流すため衝突ドメインすら分けない。この「どちらのドメインが分かれるか」を取り違える出題が定番である。また「L3スイッチ＝ルータ」でもない。L3スイッチはルーティングをハードウェアで高速に行うが、WAN側インタフェースやNAT機能を持たないことが多い。

ネットワーク中継装置（リピータ・ブリッジ・ルータ・ゲートウェイ）と関連する用語

• OSI基本参照モデル
• コリジョンドメインとブロードキャストドメイン

ネットワーク中継装置（リピータ・ブリッジ・ルータ・ゲートウェイ）が出た過去問

• IoTで使用される低消費電力広域無線（Low Power, Wide Area）の一つで、無線局の免許が不要かつ、設計のための仕様が公開されているものはどれか。

  正解：LoRaWAN

  要点：LoRaWANは免許不要帯を使う仕様公開のLPWA規格

  LoRaWANは、免許不要のサブギガヘルツ帯（日本では920MHz帯）を使うLPWA規格で、低速ながら数キロメートル規模の通信を極めて低い消費電力で行える。仕様がLoRa Allianceによって公開されており、利用者が自らゲートウェイを設置して独自のネットワークを構築できるのが特徴である。LTE Cat.M1やNB-IoTは携帯電話網を使うため事業者との契約が前提となる。

  出典：令和2年度 10月 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 am2 問25（IPA）

• TCP/IPネットワークにおけるICMPの機能として、適切なものはどれか。

  正解：IPパケットが経由したルータの数が規定値に達したことを送信元に通知する。

  要点：ICMPはTTL超過などIP通信のエラーを送信元へ通知する

  ICMPは、IP通信の際に生じたエラーや制御情報を通知するためのプロトコルである。IPヘッダのTTLは中継のたびに減らされ、0になるとパケットが破棄されるが、このとき破棄したルータが送信元へ時間超過（Time Exceeded）のメッセージを返す。tracerouteはこの仕組みを利用して経路を調べている。

  出典：令和3年度 秋期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 am2 問15（IPA）