OSI基本参照モデルに関するネットワークスペシャリスト試験午後Ⅱ問題

 以下に、OSI基本参照モデルに関するネットワークスペシャリスト試験（午後Ⅱ）の過去問風問題10問と解答・解説、および専門用語の穴埋め問題を提供します。


### 問題1（記述式）

ある企業で、異なるベンダーの機器間で通信ができないという問題が発生した。OSI基本参照モデルのどの層に着目してこの問題を解決すべきか、その理由を含めて100字以内で説明せよ。


**解答・解説**:

<解答>

第1層（物理層）と第2層（データリンク層）に着目すべき。異なるベンダー機器間通信では、物理的な接続方式（ケーブル/光）とデータリンク層のプロトコル（イーサネット/PPPなど）の互換性が必須であるため。

</解答>


### 問題2（事例解析）

クラウド環境とオンプレミスサーバ間でTCP接続が確立できない場合、OSIモデルのどの層を順番に確認すべきか、下位層から上位層へ順に列挙し、各層で確認すべき代表的な要素を1つずつ記述せよ。


**解答・解説**:

<解答>

1. 物理層: ケーブル接続/光リンクの状態

2. データリンク層: VLAN設定/MACアドレス

3. ネットワーク層: IPアドレス/ルーティングテーブル

4. トランスポート層: TCPポート開放状態/ファイアウォール設定

</解答>


### 問題3（組み合わせ問題）

次のプロトコルをOSIモデルの適切な層に対応させよ。


[プロトコル]

・RS-232C

・IPv6

・SSL/TLS

・HTTP/2

・MPLS


**解答・解説**:

<解答>

物理層: RS-232C

ネットワーク層: IPv6, MPLS

プレゼンテーション層: SSL/TLS

アプリケーション層: HTTP/2

</解答>


### 問題4（正誤問題）

以下の記述について正誤を答えよ。

「OSIモデルのトランスポート層は、エンドツーエンドの信頼性のある通信を提供するため、パケットのルーティング機能も担当する」


**解答・解説**:

<解答>

誤り。ルーティング機能はネットワーク層の役割。トランスポート層（例:TCP）はフロー制御や再送制御など信頼性の確保を担当。

</解答>


### 問題5（図表解析）

次のキャプチャデータをOSIモデルに基づいて解析せよ。

```

Frame 1: 64 bytes on wire

Ethernet II: 00:1A:2B... → 00:1C:2D...

Internet Protocol: 192.168.1.1 → 10.0.0.1

Transmission Control Protocol: 443 → 54321 [ACK]

Hypertext Transfer Protocol: GET /index.html

```


**解答・解説**:

<解答>

データリンク層: Ethernetヘッダ（MACアドレス）

ネットワーク層: IPヘッダ（送信元/先IP）

トランスポート層: TCPヘッダ（ポート番号）

アプリケーション層: HTTPリクエスト

</解答>


### 問題6（設計問題）

マルチベンダー環境でのSDNコントローラ設計において、OSIモデルのどの層を標準化することでベンダー依存性を排除できるか、その利点とともに説明せよ（150字以内）。


**解答・解説**:

<解答>

ネットワーク層とトランスポート層を標準化すべき。OpenFlowなどの標準プロトコルを用いることで、物理層やデータリンク層のベンダー差異を吸収でき、コントローラが統一的なネットワークビューを獲得できるため。

</解答>


### 問題7（トラブルシューティング）

VPN接続時に「暗号化プロトコルの不一致」エラーが発生した。OSIモデルの観点から考えられる原因と対策を2つ挙げよ。


**解答・解説**:

<解答>

原因1: プレゼンテーション層の暗号化アルゴリズム不一致（例:AES vs 3DES）

→VPN両端でプロトコルを一致させる

原因2: セッション層の鍵交換方式不一致（例:IKEv1 vs IKEv2）

→鍵交換プロトコルを統一する

</解答>


### 問題8（比較問題）

OSIモデルとTCP/IPモデルにおける「ネットワークインターフェース層」の違いを、カプセル化の観点から説明せよ。


**解答・解説**:

<解答>

OSIではデータリンク層（フレーム化）と物理層（信号変換）が分離されているが、TCP/IPモデルでは両者を単一層として扱う。イーサネットの場合、OSIではLLCとMACサブレイヤに分割されるが、TCP/IPモデルでは区別しない。

</解答>


### 問題9（最新技術対応）

IoTデバイス向けのLightweight L2TPを使用する場合、OSIモデルのどの層の機能を簡素化すべきか、その理由とともに説明せよ。


**解答・解説**:

<解答>

トランスポート層を簡素化すべき。IoTデバイスはリソース制約が厳しいため、TCPのような複雑なフロー制御ではなく、UDPベースの軽量なプロトコル（例:QUIC）が適しているため。

</解答>


### 問題10（セキュリティ連携）

ファイアウォールがOSIモデルの複数層でフィルタリングを行う場合の具体例を、層ごとに1つずつ挙げよ。


**解答・解説**:

<解答>

・ネットワーク層: IPアドレスフィルタリング

・トランスポート層: ポート番号制限

・アプリケーション層: HTTP User-Agent検査

・プレゼンテーション層: SSL証明書検証

</解答>


### 専門用語穴埋め問題

次の文章を適切な用語で埋めよ。


1. OSIモデル第4層でフロー制御を行うプロトコルは（　　　）である。

2. データリンク層でフレーム同期を取るための特別なビット列を（　　　）という。

3. ネットワーク層で異なるネットワーク間を中継する装置は（　　　）である。

4. プレゼンテーション層で行われるデータ形式の変換を（　　　）と呼ぶ。

5. IEEE 802.1Qが定義するVLANタグは（　　　）層の機能に属する。


**解答**:

1. TCP

2. プリアンブル

3. ルーター

4. エンコーディング/コード変換

5. データリンク


（注：実際のネットワークスペシャリスト試験ではより複雑な記述式問題が出題されます。本問題は試験対策用に作成した模擬問題です）

### 記述式問題に対応した穴埋め問題10問

#### 問題1対応

異なるベンダーの機器間通信問題では、（　❶　）層と（　❷　）層に着目すべき。（　❸　）的な接続方式と（　❹　）層の（　❺　）の互換性が必須であるため。


**解答**:

❶ 物理  

❷ データリンク  

❸ 物理  

❹ データリンク  

❺ プロトコル  


#### 問題2対応

クラウド-オンプレミス接続確認では:

1.（　❶　）層: ケーブル接続/光リンク

2.（　❷　）層: VLAN設定/（　❸　）

3.（　❹　）層: （　❺　）/ルーティングテーブル

4. トランスポート層: （　❻　）/ファイアウォール設定


**解答**:

❶ 物理  

❷ データリンク  

❸ MACアドレス  

❹ ネットワーク  

❺ IPアドレス  

❻ TCPポート開放状態  


#### 問題3対応

プロトコル対応層:

・（　❶　）: 物理層

・（　❷　）: ネットワーク層

・SSL/TLS: （　❸　）層

・（　❹　）: アプリケーション層

・MPLS: （　❺　）層


**解答**:

❶ RS-232C  

❷ IPv6  

❸ プレゼンテーション  

❹ HTTP/2  

❺ ネットワーク  


#### 問題4対応

「トランスポート層は（　❶　）を提供するが、（　❷　）機能は（　❸　）層の役割である。（　❹　）や（　❺　）など信頼性確保を担当」


**解答**:

❶ エンドツーエンド通信  

❷ ルーティング  

❸ ネットワーク  

❹ フロー制御  

❺ 再送制御  


#### 問題5対応

キャプチャデータ解析:

・（　❶　）層: Ethernetヘッダ

・（　❷　）層: （　❸　）ヘッダ

・（　❹　）層: TCPヘッダ

・（　❺　）層: HTTPリクエスト


**解答**:

❶ データリンク  

❷ ネットワーク  

❸ IP  

❹ トランスポート  

❺ アプリケーション  


#### 問題6対応

SDN設計では（　❶　）層と（　❷　）層を標準化。（　❸　）などの標準プロトコルで（　❹　）差異を吸収。（　❺　）的なネットワークビュー獲得が可能。


**解答**:

❶ ネットワーク  

❷ トランスポート  

❸ OpenFlow  

❹ ベンダー  

❺ 統一  


#### 問題7対応

VPN接続エラー原因:

1.（　❶　）層の（　❷　）不一致

2.（　❸　）層の（　❹　）方式不一致

対策: （　❺　）を統一


**解答**:

❶ プレゼンテーション  

❷ 暗号化アルゴリズム  

❸ セッション  

❹ 鍵交換  

❺ プロトコル  


#### 問題8対応

TCP/IPモデルの「ネットワークインターフェース層」は、OSIでは（　❶　）層と（　❷　）層に分離。イーサネットの場合、（　❸　）と（　❹　）サブレイヤに分割されるが、TCP/IPモデルでは（　❺　）しない。


**解答**:

❶ データリンク  

❷ 物理  

❸ LLC  

❹ MAC  

❺ 区別  


#### 問題9対応

Lightweight L2TPでは（　❶　）層を簡素化。（　❷　）ベースの軽量プロトコルが適している。（　❸　）制約が厳しい（　❹　）デバイス向けに、（　❺　）のようなプロトコルを使用。


**解答**:

❶ トランスポート  

❷ UDP  

❸ リソース  

❹ IoT  

❺ QUIC  


#### 問題10対応

ファイアウォールの多層フィルタリング例:

・（　❶　）層: （　❷　）フィルタリング

・（　❸　）層: ポート番号制限

・（　❹　）層: （　❺　）検査


**解答**:

❶ ネットワーク  

❷ IPアドレス  

❸ トランスポート  

❹ アプリケーション  

❺ User-Agent  

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