解説

ネットワーク接続機器とOSI基本参照モデルの対応を問う定番問題です。ゲートウェイは、トランスポート層以上（トランスポート層・セション層・プレゼンテーション層・アプリケーション層）が異なるネットワークやシステムの間で、プロトコルの変換を行って相互接続を実現する機器・機能です。アが正解です。接続機器とOSIの階層の対応は、リピータ＝物理層（信号の増幅・中継）、ブリッジ／スイッチングハブ＝データリンク層（MACアドレスで中継）、ルータ＝ネットワーク層（IPアドレスで経路制御）、ゲートウェイ＝トランスポート層以上（プロトコル変換）、と整理できます。階層が上がるほど高度な変換・判断を行う機器になる、という構造で覚えると忘れにくくなります。現代では電子メールシステム間の変換や、社内ネットワークとインターネットの境界に置かれる中継サーバなどがゲートウェイの実例です。なお「デフォルトゲートウェイ」はルータを指す用語であり、本問の「プロトコル変換装置」としてのゲートウェイとは文脈が異なる点にも注意しましょう。

なぜ他の選択肢は違うのか

選択肢 イ

ブリッジはデータリンク層（第2層）で動作する機器で、MACアドレスを見てフレームを中継するかどうかを判断します。同じ種類のLANセグメント同士を接続して通信を分離・延長するのが役割であり、トランスポート層以上のプロトコル変換の機能はもちません。スイッチングハブはブリッジの機能を多ポート化した機器です。

選択肢 ウ

リピータは物理層（第1層）で動作する機器で、ケーブル上を流れる電気信号を増幅・整形して伝送距離を延長します。信号の内容（アドレスやプロトコル）はまったく解釈しないため、最も単純な接続機器に位置付けられます。プロトコル変換どころかアドレスによる中継判断さえ一切行わない点で、高度な変換を担うゲートウェイとはちょうど対極にある機器です。

選択肢 エ

ルータはネットワーク層（第3層）で動作する機器で、IPアドレスを基にパケットの最適な経路を選択して転送します。異なるネットワーク同士を接続しますが、変換するのはネットワーク層までであり、トランスポート層以上のプロトコルはそのまま透過させます。「トランスポート層以上が異なる」システム間の接続には対応できません。

解くときのポイント

接続機器はOSI階層とセットで暗記: 物理層＝リピータ、データリンク層＝ブリッジ/スイッチングハブ、ネットワーク層＝ルータ、トランスポート層以上＝ゲートウェイ。「プロトコル変換」とくればゲートウェイ。