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【ネスペ7問】VLAN(ネットワークスペシャリスト)

    このNoteでは、VLANの問題をR06~H21年から探してまとめました。

    VLANはネスペ午後問題で必須。

    なぜならIPアドレスとは異なったネットワークの切り分けができますから。作問者としても問題のバリエーションが増えるし、試験難易度を上げられます。セキスペでも出題されています。>SCR05秋午後問2の解説Note

    このNoteでは、VLANの仕様の基礎を身に着けます。午後問題のVLANの動作を理解するときに必ず役立つので、しっかり全部理解していってくださいね。

    なお、私の全てのNoteは、学生時代の独学合格体験、大学・IT専門学校での資格授業の経験を基に作成しています。実際に合格者を出した実績がある解説なので、少しでも信用して頂けたら嬉しいです。

    それでは始めましょう!



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    \私の3ヶ月の学習記録/

    講座 | VLAN


    VLANは、ネットワークを理論的に分割する技術。

    ネットワークスペシャリストの午後問題では、ネットワーク構成・設定が問われます。基本的にIPアドレスとサブネットマスクで行うのですが、VLAN(やMPLS)も必ず出てきます。

    VLANには幾つか種類がありますが、まずは2つ覚えてます。

    • ポートベースVLAN:ルータの接続口(ポート)にVLAN-IDを割り当てる方式。

    • タグVLAN:MACフレームにVLAN-IDを記述する方式

    以上は、>無線LANのNoteで解説するので、今完璧でなくても慌てなくてOKですよ。

    過去問道場さんでは、更に2種類挙げています。

    • アドレスベースVLAN:MACアドレスやIPアドレスによるグルーピング

    • ポリシーベースVLAN:プロトコルごとにグルーピング

    これらは午前問題には出ますが、午後問題に出るのは、ポートベースとタグベースです。




    VLANの用語

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    ネットワークスペシャリスト 令和05年春午前2問10

    正答はウ。消去法で正解してください。今までのNoteで扱った内容なので。

    • ア:BPDU:スパニングツリープロトコル(STP)で使うパケット。>STPのNote

    • イ:GARP:スイッチやブリッジに関する設定を登録するプロトコル。VLAN設定の共有に使われます。>GARPのNote

    • ウ:MSTP:複数のVLANをグループ「インスタンス」にまとめて、スパニングツリーを作って伝送を効率化する。>STPのNote

    • エ:RSTP:ネットワークの障害や変更があった時に、素早く再計算できるプロトコル。STP(スパニングツリープロトコル)にR(rapid、素早い)が付いています。>STPのNote




    VLANのメリット

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    ネットワークスペシャリスト 令和04年春午前2問19
    情報セキュリティスペシャリスト 平成27年秋午前2問11
    情報処理安全確保支援士 平成31年春午前2問12

    正答はイ。正解一発引きでも消去法でも正解できます。

    設問文の「ポートをグループ化」より、L3SWの接続口(ポート)でVLANグループを作っています(ポートVLAN)。例えば1番口と2番口がVLANID=10、3番口と4番口がVLANID=20のように。

    • ア:「同一セグメント内も含め、全て遮断」されません。少なくとも同一VLANにはICMP(ping)が通らないと、通信ができないので困ります。

    • イ:正しい。ブロードキャストの範囲は、同一VLAN内になるため。サブネットマスクではなく、VLANによって範囲が決まります。

    • ウ:ポートVLANでは、MACアドレスは見ません。どの接続口に入った通信かを見ます。

    • エ:ポートVLANでは、IPアドレスは見ません。どの接続口に入った通信かを見ます。


    少し書き方が違うケースも、載せておきますね。文意は同じです。

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    ネットワークスペシャリスト 平成25年春午前2問20

    正答はイ。

    • ア:ICMPはVLAN内に伝送されます。遮断されると、ICMP(pingコマンド)による導通確認ができないので困ります。

    • イ:到達範囲は同じVLAN内です。設問文からL3SWのポートでVLAN設定しているので、正しい。

    • ウ:MACアドレスを見ている文意なので、アドレスベースVLAN。

    • エ:IPアドレスを見ている文意なので、アドレスベースVLAN。




    VLANのパケット構造

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    ネットワークスペシャリスト 令和05年春午前2問11

    正答はイ。仕様なので、出題された以上覚えるしかないです。

    送信元MACアドレスとタイプの間に、VLANIDを記述します。

    覚えなくて良いですが、VLANIDは4バイト(32ビット)。

    • 16ビット:IPID:VLANタグが含まれていることを示す

    • 16ビット:TCI:VLANタグを記述する領域

      • 3ビット:優先度

      • 1ビット:CFI:フォーマットの識別子

      • 12ビット:VLANID

    パケットやフレームのデータ構造の問題も集めました。>データ構造のNote

    とはいえ、午前問題に出たのはまだまだ少ない。午後問題では更に多くのデータ構造とメッセージ・コードを覚えて挑んでいきます。午後問題演習をしながら知っていきましょう。



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    ネットワークスペシャリスト 平成29年秋午前2問04

    正答はウ。12ビットです。仕様で決められているので仕方ありません。どうしても詳しく知りたい方は過去問道場さんへ。

    再度出題されてはいないので、私は覚えません。1番目のデータ構造を優先します。




    認証VLAN | アクセスできる領域

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    正答はウ。消去法で正解します。

    認証VLANの出題を見たことないですが、他の選択肢がむしろ重要。

    • ア:DHCP:ネットワークに接続したPCにIPアドレスなどのネットワーク設定をするプロトコル。FEレベル。>【FE】プロトコルのNote

    • イ:SSO:あるサービスで認証に成功したら、他のサービスの認証にも自動成功し利用できる仕組み。SCでSSOの実現方式も学びましたね。>SSOのNote

    • エの「パーソナルファイアウォール」は、各PCにインストールするファイアウォールです。今だと端末側のセキュリティは、NIDS, EDRがよく出題されますね。端末のことをエンドポイントと云います。

    認証VLANは、LANに接続する時に端末やユーザを認証(特定)し、許可されているVLANだけに接続させる方式。

    この問題は>無線LANのNote でも扱います。また、DHCPは手順やパケットの種類まで出題されます。>ネットワーク機器の機能Note




    MPLS | VLAN同様にIPアドレス以外のルーティング

    VLANではないですが、MPLSを追加しておきます。

    MPLSは、MPLSタグを使ってルーティングを行うプロトコル。

    IPパケットにMPLSタグをつけ、IPアドレスによるルーティングではなく、MPLSタグによるルーティングで伝送します。ただし、MPLSに対応したルータが必要。

    ネスペでは、サブネットマスク・VLAN・MPLSでネットワークの区切り、ルーティングの融通、パケットヘッダの書き換えなどを問う問題が出題されます。全て必須の知識。

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    ネットワークスペシャリスト令和03年春午前2問11
    ネットワークスペシャリスト平成28年秋午前2問09
    ネットワークスペシャリスト平成24年秋午前2問15

    正答はエ。

    • ア:「IP」「暗号化」より、IPsecと判断。>IPsecのNote

    • イ:「L2FとPPTP」「データリンク層」「トンネリング」より、L2TPと判断。>PPPのNote

    • ウ:「PPP」「トンネリング」より、PPTPと判断。>PPPのNote

    • エ:「ラベル」「IPアドレスに依存しないルーティング(=IPアドレスを使わない)」より、MPLSと判断。


    イとウのL2TPとPPTPは、PPPを基にしたプロトコル。

    • PPP:2地点接続の元祖

    • PPPoE:ADSL回線で採用

    • PPTP:暗号通信。VPN実現の1方式

    • L2TP:PPTPを拡張。1つのトンネルで複数のセッション

    あとマイナーですが、MLPPPはPPPによる接続(データリンク)を複数束ねるプロトコル。全てまとめてます。>PPPのNote




    まとめ


    お疲れ様でした!

    ポートVLANもタグVLANも、午後問題に良く出てくるので、IPアドレスのネットワーク・サブネットワークと同様に知っておきましょう。

    問題に応じて、色々派生して書きましたが、今回はVLANだけ押さえればOK。

    • ポートベースVLAN:ルータの接続口(ポート)にVLAN-IDを。

    • タグVLAN:MACフレームにVLAN-IDを記述。

    • アドレスベースVLAN:MACアドレスやIPアドレスで。

    • ポリシーベースVLAN:プロトコルごとで。

    すごくマイナーですが、VLAN用のスパニングツリープロトコル「MSTP」も選択肢に交じってきました。余裕があれば、午後対策に覚えても良いかも。>STPのNote

    次回は >無線LANのNote  にてお会いしましょう。でわでわ。


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    大学・専門学校の先生の解説Note。 学生時代にITパスポート試験・基本情報技術者試験・応用情報技術者試験を独学で高得点合格。情報処理安全確保支援士試験(セキスペ)・データベーススペシャリスト試験・ネットワークスペシャリスト試験・G検定なども取得。 2027年にPD-S受験予定。