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Cisco

CCNA(200-301)
問題ID : 7252
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PC-AがFTPサーバとの通信を行っている。そのパケットの、図の①の時点の送信元と宛先のIPアドレス及びMACアドレスについて、正しいものはどれか。(全て選択)

正解

宛先MAC:FTPサーバ

送信元MAC:RBのFa0/0

宛先IP:FTPサーバ

送信元IP:PC-A

解説

図の①の時点のパケットは、以下のようになっています。

宛先MAC:FTPサーバ
送信元MAC:RBのFa0/0
宛先IP:FTPサーバ
送信元IP:PC-A

MACアドレスは直近の宛先(送信元)アドレスを指します。IPアドレスは最終の宛先(大元の送信元)を指すアドレスです。なお、スイッチはパケットが通過するだけであれば、パケットの宛先/送信元アドレスに影響を与える事はありません。(スイッチ自身にアクセスする場合にだけ、スイッチのIPアドレスやMACアドレスが使用されます。)

参考

【OSI参照モデルとルータ】

ルータがデータを受信するとレイヤ2ヘッダを外し、レイヤ3ヘッダにある宛先IPアドレスを確認し、新しいレイヤ2ヘッダを付けて転送します。

【OSI参照モデルと主な名称と主なヘッダ】

※パケットやフレーム等の名称は厳密に使い分けられていない場合や、一括りに PDU(Protocol Data Unit)と呼ばれる場合があります

【ルータの転送処理】
ルータは送られてきたデータを転送するために以下の処理を行います。

1.着信データのレイヤ2ヘッダを確認する
・「宛先MAC」が自身になっているか、FCS(データが壊れていないかを確認する情報)が正しいかを確認
・自身宛ではなかったり、FCSに異常があればフレームを破棄する

2.レイヤ2ヘッダを外し、レイヤ3ヘッダを確認して自身のどのインターフェースから転送すれば良いかを調べる
・「宛先IPアドレス」を基に、自身のルーティングテーブルから、次に転送するルータのIPアドレスや、出力インターフェースを調べる
・ルーティングテーブルに「宛先IPアドレス」に該当する情報が無い場合は受信したパケットを破棄する

3.パケットを転送するために必要となる転送先(ネクストホップ)の「MACアドレス」を調べる
・次に転送するルータのIPアドレスを基に、ARPテーブルからMACアドレスを調べる
・ARPテーブルに「次に転送するルータのIPアドレス」に該当する情報が無い場合はARPによって該当のMACアドレスを調べる

4.転送するパケットにレイヤ2ヘッダを付け、出力インターフェースからパケットを出力する
・送信元MACアドレスは自身の出力インターフェースのMACアドレスになる
・宛先MACアドレスは3で調べた転送先のMACアドレスになる

【MACアドレスとIPアドレス】
「MACアドレス」は直近(同一ネットワーク)の宛先や送信元アドレスを指し、「IPアドレス」は最終の宛先や大元の送信元を指すアドレスです。

上図の状況でPCからサーバにパケットを送信した場合は以下のようになります。
・「1」の位置のパケットが持つアドレス
宛先MAC:2222.2222.22222
送信元MAC:1111.1111.1111
宛先IP:192.168.2.1
送信元IP:192.168.1.1

・「2」の位置のパケットが持つアドレス
宛先MAC:4444.4444.4444
送信元MAC:3333.3333.3333
宛先IP:192.168.2.1
送信元IP:192.168.1.1

レイヤ2ヘッダに含まれる宛先・送信元「MACアドレス」は直近(同一ネットワーク)のアドレスを指すのでネットワークをまたぐ際に付け替えられますが、レイヤ3ヘッダに含まれる宛先・送信元「IPアドレス」は最終のアドレスを指すのでネットワークをまたいだ後も変わりません。
なお、ハブやスイッチを経由してもネットワークはまたがないので、宛先MACアドレスも送信元MACアドレスも変わりません。
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宛先MACアドレス

投稿日 2022/11/22

宛先MACアドレスがCatBのFa0/1でなくFTPサーバなのはなぜですか?
MACアドレスが直近の宛先アドレスを指すなら、CatBのFa0/1だと思うのですが。。

2022/11/22 19:08

お疲れさまです

≫MACアドレスが直近の宛先アドレスを指す
こちらの認識が誤ってます

ルータもARPを行いますので、同じネットワーク内に通信を行いたい宛先があれば、宛先MACアドレスを付け替えます。

(同じネットワーク内にいなければルータを超えるor破棄する)

解説の【ルータの転送処理】の③をよくご確認ください。

お互い頑張りましょう!


コメント

u uri160

2023/10/07 11:16

失礼ながら送信元Macアドレスもその理論でいくとCatBのFa0/2になってしまうので違うと思います。 「Macアドレスは"直近"の宛先アドレスを指す」の "直近"は"同一ネットワーク内の直近"という意味なのでスイッチであるCatBを跨いでもネットワークは変わらないので、RBスイッチの同一ネットワークであるFTPサーバが宛先Macアドレスになるのだと思いました。 仮にCatBがスイッチではなくRCというルータに変えた場合は

u uri160

2023/10/07 11:20

宛先MacアドレスはRCのFa0/1 になると思います。 (誤操作で前のコメントが途中送信されましたので追記)

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2023/10/10 16:33

お疲れさまです。
自分も勉強のため、コメント書かせていただきます。
間違っていたら、コメントお願いいたします。

ここでは、ルータとスイッチの、データの転送処理の理解が必要と考えます。

問題の解説にも記載ありますが、ルータの転送処理は、届いたデータのMACアドレスが自身であることを確認し、
ルーティングテーブルより、転送先(ネクストホップ)を確認、ARPテーブルにて、MACアドレスを確認し、データのMACアドレスを付け替えて転送します。

スイッチは、MACアドレステーブルの登録情報をもとにデータを転送するため、届いたデータの宛先MACアドレスを確認して、登録されているポートより、転送します。

このことから、宛先MACは、CatBのFa0/1ではなく、FTPサーバであると判断いたします。


コメント

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2023/10/11 16:50

「受信したネットワークとは異なるネットワークに通信を送信する場合」に、
MACアドレス付替えが
(1)送信元MACを、送信先ネットワークに属する自身の送出インターフェースのMAC
(2)宛先MACを、送信先ネットワークに属する終点(=宛先)インターフェースのMAC
という形で発生します。

CatA・CatBは、各機器と同じネットワークに属する機器へ中継するだけであるため、
MACアドレスの付替えは発生しません。
(『解説』の最終3行を参照)

よって本設問の構成の場合、MACアドレス付替えが以下の形で発生します。
① RAを経由してRBへ送信するとき、送信元MACがRAのSo0/0、宛先MACがRBのSo0/0
② RBを経由してFTPサーバへ送信するとき、送信元MACがRBのFa0/0、宛先MACがFTPサーバ


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