基本情報技術者試験のネットワーク分野を完全攻略!頻出テーマと勉強法を徹底解説

基本情報技術者試験のネットワーク分野、どこから手をつければいいか迷っていませんか?

OSI参照モデル・TCP/IP・IPアドレス・サブネットマスクなど、覚えることが多くて苦手意識を持つ方も多い分野です。ただ、ネットワーク分野は出題パターンが比較的決まっているため、正しい順序で学べば確実に得点源にできます。

この記事では、基本情報技術者試験のネットワーク分野で問われる内容を体系的に解説し、効率よく得点するための勉強法をまとめました。

この記事のポイント
  • OSI参照モデルと各層の役割が整理できる
  • よく出るプロトコル・ネットワーク機器を網羅
  • IPアドレスとサブネットの計算問題を解けるようになる
  • 過去問を使った効率的な攻略法がわかる
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目次

基本情報技術者試験のネットワーク分野を完全解説

ネットワーク機器・ルータ・ケーブルのイメージ画像

OSI参照モデルと各層の役割を覚える

基本情報技術者試験のネットワーク分野で最初に押さえるべきなのが「OSI参照モデル(OSI基本参照モデル)」です。ネットワーク通信の仕組みを7つの層(レイヤー)に分けて定義したモデルで、試験では各層の名称と役割が繰り返し問われます。

層番号層の名称主な役割・代表プロトコル
第7層アプリケーション層ユーザーが直接使うサービス(HTTP・FTP・SMTP)
第6層プレゼンテーション層データの形式変換・暗号化(SSL/TLS)
第5層セッション層通信セッションの確立・維持・終了
第4層トランスポート層データの転送制御(TCP・UDP)
第3層ネットワーク層IPアドレスによるルーティング(IP・ICMP)
第2層データリンク層MACアドレスによる同一ネットワーク内通信(Ethernet)
第1層物理層ビット信号の物理的な送受信(ケーブル・光ファイバー)

試験では「HTTPは第何層か」「TCPとUDPの違いは何か」といった問題がよく出ます。7層すべてを完璧に覚える必要はなく、第1・2・3・4・7層の特徴と代表プロトコルを重点的に押さえておけば十分です。

OSI参照モデルを覚えるコツは、上位層(第5〜7層)はユーザーに近い「アプリケーション寄り」、下位層(第1〜3層)はハードウェアやネットワーク機器に近い「インフラ寄り」と大まかに捉えることです。この感覚を掴んでおくと、見知らぬプロトコルが出題されても層を推測しやすくなりますよ。

TCP/IPとよく出るプロトコルを押さえる

実際のインターネット通信で使われているのがTCP/IPプロトコル群です。OSI参照モデルとは少し異なる4層構成(アプリケーション層・トランスポート層・インターネット層・ネットワークインタフェース層)になっています。試験ではOSI参照モデルとTCP/IPの対応関係を問う問題も出るので、両方を理解しておきましょう。

試験でよく出るプロトコルをまとめておきます。これらは名前と役割をセットで暗記しておくことが重要です。

プロトコル名役割ポート番号
HTTPWebページの転送80
HTTPS暗号化されたWebページ転送443
FTPファイル転送20・21
SMTPメール送信25
POP3メール受信110
DNSドメイン名をIPアドレスに変換53
DHCPIPアドレスを自動割り当て67・68
SSH暗号化されたリモート接続22

ポート番号は全部覚える必要はありませんが、HTTP(80)・HTTPS(443)・SSH(22)・FTP(20・21)はよく出るので頭に入れておくと安心です。また、TCPは「信頼性重視(届いたか確認する)」・UDPは「速度重視(確認しない)」という違いも必ず押さえておきましょう。

IPアドレスとサブネットマスクの計算

ネットワーク分野の計算問題で最も頻出なのが、IPアドレスとサブネットマスクに関する問題です。苦手にする方が多い部分ですが、手順を覚えてしまえばパターン通りに解けます。

まず基礎知識として、IPv4アドレスは32ビットで表され、ピリオドで区切られた4つの数値(各0〜255)で記述します。サブネットマスクはIPアドレスのどこまでがネットワーク部で、どこからがホスト部かを示すビット列です。

CIDR表記(例:192.168.1.0/24)は、スラッシュ以降の数字がネットワーク部のビット数を表しています。/24であれば上位24ビットがネットワーク部なので、ホスト部は残り8ビット(2の8乗=256アドレス、うち使えるのは254台)となります。

試験では「このサブネットに収容できるホスト数は?」「このIPアドレスのネットワークアドレスは?」といった問題が出ます。2進数への変換をスラスラできるようにしておくことが計算問題攻略の近道です。計算問題の攻略法と合わせて練習しておくと効果的ですよ。

ネットワーク機器の種類と役割の違い

基本情報技術者試験では、ネットワークを構成する機器の種類と役割の違いがよく問われます。特にリピータ・ハブ・ブリッジ・スイッチ・ルータ・ゲートウェイの違いは頻出です。

これらはOSI参照モデルのどの層で動作するかと合わせて覚えると整理しやすくなります。

機器名動作する層主な役割
リピータ第1層(物理層)信号を増幅して延長する
ハブ第1層(物理層)複数の機器を接続・信号を全ポートに転送
ブリッジ第2層(データリンク層)MACアドレスで転送先を判断
スイッチ第2層(データリンク層)MACアドレスで必要なポートにのみ転送
ルータ第3層(ネットワーク層)IPアドレスでネットワーク間の経路を選択
ゲートウェイ第4〜7層異なるプロトコル間の変換・中継

よく混同されるのが「ハブとスイッチ」「ブリッジとスイッチ」の違いです。ハブは受け取った信号を全ポートにばらまく(非効率)のに対し、スイッチはMACアドレスを学習して必要なポートだけに送る(効率的)という違いがあります。試験ではこの差を問う問題が出やすいので確実に覚えておきましょう。

LANとWAN・無線LANの基礎知識

LAN(Local Area Network)は建物内や敷地内など限られた範囲のネットワークで、WAN(Wide Area Network)はインターネットのように広域にわたるネットワークです。この2つの違いと特徴は試験の基本事項として必ず押さえておきましょう。

無線LANについては、IEEE 802.11規格のシリーズ(802.11a/b/g/n/ac/ax)の特徴と通信速度・周波数帯の違いが出題されることがあります。特に5GHz帯と2.4GHz帯の違い(5GHz帯は高速・干渉少ない、2.4GHz帯は障害物に強い)は覚えておくと安心です。

また、VPN(Virtual Private Network)は公衆ネットワーク上に仮想的な専用線を構築する技術です。テレワーク普及により出題頻度が上がっているので、「暗号化されたトンネルで安全に通信する技術」という理解を持っておきましょう。セキュリティとの関連でも問われることがあります。

IPAが公開している基本情報技術者試験シラバスでネットワーク分野の出題範囲を確認しておくと、学習の抜け漏れを防げます。

基本情報技術者試験ネットワーク分野の攻略勉強法

基本情報技術者試験のネットワーク分野を勉強している様子

出題傾向と頻出テーマの優先順位

ネットワーク分野は科目Aで毎回3〜5問程度出題されます。全体60問中の5問前後ですが、苦手にしている受験者が多いため、ここで得点できると大きなアドバンテージになります。

頻出テーマを優先順位順に並べると以下の通りです。

優先度テーマ出題頻度
★★★OSI参照モデル・各層のプロトコル毎回出題
★★★IPアドレス・サブネットマスクの計算毎回出題
★★☆ネットワーク機器の違い(ルータ・スイッチ等)頻繁に出題
★★☆プロトコル名と役割・ポート番号頻繁に出題
★☆☆無線LAN規格(IEEE 802.11系)ときどき出題
★☆☆VPN・セキュリティ関連(SSL/TLS等)ときどき出題

★★★のテーマは確実に得点できるよう仕上げ、★★☆のテーマを固めてから★☆☆に進むのが効率的な順序です。科目A全体の攻略法も参考にしながら、各分野の優先順位を決めて学習を進めましょう。

計算問題の解き方パターンをマスターする

ネットワーク分野の計算問題で特に頻出なのが、①サブネット計算、②データ転送時間の計算、③回線利用率の計算の3パターンです。それぞれ解法の手順が決まっているので、パターンを身につけてしまえば初見の問題でも対応できます。

【サブネット計算の手順】/24(24ビット)のネットワークアドレスなら、ホスト部は8ビット。2の8乗=256アドレスのうち、ネットワークアドレス(最初)とブロードキャストアドレス(最後)を除いた254台が利用可能ホスト数になります。この「2を引く」という手順を忘れないようにしましょう。

【データ転送時間の計算】「ファイルサイズ÷回線速度=転送時間」が基本です。単位変換(MB→ビット:×8×10の6乗、Mbps→bps:×10の6乗)を正確に行うことが重要です。ミスが多い部分なので、単位換算の手順を丁寧に確認する習慣をつけましょう。

計算問題は過去問を繰り返し解くことで解法パターンが身につきます。間違えた問題は「どの手順でミスしたか」を必ず確認してください。手順のどこで間違えたかを把握しないまま次の問題に進むと、同じミスを繰り返してしまいますよ。

過去問反復で頻出パターンを身につける

ネットワーク分野の学習で最も効果が高いのは、過去問の反復演習です。テキストで一通り知識をインプットしたら、できるだけ早く過去問演習に移ることをおすすめします。

基本情報技術者試験のネットワーク分野は、出題されるテーマと問われ方がある程度パターン化されています。過去問を10年分解いていくと「この問題は以前解いたことがある」という感覚が出てきます。この感覚が試験本番での自信につながります。

過去問演習には「基本情報道場(app.fe-kihon.com)」が便利です。分野別・年度別に問題を絞り込めるので、ネットワーク分野だけを集中的に練習することができます。2039問の過去問が無料で使えるため、コストをかけずに十分な演習量を確保できます。

演習の際は「正解したから次へ」ではなく、正解した問題でも解説を読んで「なぜ他の選択肢が間違いなのか」を確認する習慣をつけると、理解が深まりより確実な得点力がつきます。

苦手なネットワーク問題の克服法

ネットワーク分野を苦手にする方の多くは、「OSI参照モデルの各層が覚えられない」「サブネット計算が解けない」「プロトコルの名前と役割がごちゃごちゃになる」という悩みを持っています。これらは適切な方法で対処すれば必ず克服できます。

OSI参照モデルの7層を覚えるには、語呂合わせを使う方法が有効です。「物(物理層)・デ(データリンク層)・ネ(ネットワーク層)・ト(トランスポート層)・セ(セッション層)・プ(プレゼンテーション層)・ア(アプリケーション層)」のように下から上に覚えると、試験で層番号を問われたときに数えやすくなります。

プロトコルの名前と役割がごちゃごちゃになる場合は、「HTTPはWebページ」「SMTPはメール送信」「DNSはドメイン名変換」という形で使用場面と結びつけて覚えると定着しやすくなります。用語の暗記一覧を活用して、プロトコル名と役割をまとめて整理するのもおすすめです。

サブネット計算が苦手な場合は、まず2進数の変換を確実にできるようにすることが先決です。2進数→10進数・10進数→2進数の変換を繰り返し練習して、スラスラできる状態にしてからサブネット計算に取り組みましょう。基礎がしっかりすると、計算問題の難しさが大幅に下がります。

まとめ:ネットワーク分野は得点源にできる

基本情報技術者試験のネットワーク分野は、覚えることが多く見えて、実際は出題パターンが決まっている攻略しやすい分野です。正しい順序で学習すれば、確実に得点源にできます。

学習の優先順位を振り返ると、①OSI参照モデルと各層のプロトコル、②IPアドレスとサブネット計算、③ネットワーク機器の違い、④よく出るプロトコルと役割の順で固めていくのが効率的です。

ネットワーク分野攻略の4ステップ
  • OSI参照モデル7層の名称と代表プロトコルを覚える
  • よく出るプロトコル名と役割をセットで暗記する
  • サブネット計算のパターンを反復練習で身につける
  • 過去問アプリでネットワーク分野だけ集中演習する

ネットワーク分野を得点源にできれば、科目Aの合格ラインである600点に大きく近づきます。まずは過去問アプリでネットワーク分野の問題を解いてみて、どの部分が弱いか確認するところから始めてみてください。

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