イーサネットフレームとMTUとは？いーさねっとふれーむとえむてぃーゆー
イーサネットフレームとMTUとは、宛先と送信元のMACアドレス、上位プロトコルの種別、データ部、誤り検出用のFCSを並べた、データリンク層の送受信単位がフレームである。そのデータ部へ載せられる長さの上限がMTUで、標準的なイーサネットでは1500バイトに定められている。上位のIPパケットはこの枠に合わせて分割され、運ばれる。
最終更新：2026-10-06
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1つの端末が長大なフレームを送り続けると、同じ回線を共有する他の端末が待たされ、誤りが起きたときの再送も丸ごとやり直しになる。フレーム長に上限を設けるのは、回線の公平な共有と、誤り時の損失を小さく抑えるための取り決めである。一方で上限が低いほどヘッダの占める割合が増えて効率は落ちるため、1500という値は当時の回線品質のもとでの折り合いにあたる。
具体例
VPNやIPsecでヘッダが追加される経路では、実効的に使えるMTUがその分だけ減る。送信側が1500バイトのまま送ると途中で分割が必要になり、分割を禁じるフラグが立っていれば通信そのものが成立しない。逆にデータセンタ内の閉じたネットワークでは、全機器を9000バイト程度のジャンボフレームに揃えて転送効率を上げる構成も取られる。
試験での引っ掛け
MTUはフレーム全体の長さではなく、そこへ載せるデータ部の上限であり、MACヘッダとFCSは数に入らない。またジャンボフレームは経路上のすべての機器が同じ値に対応して初めて効き、1台でも小さいままだとそこで分割されるか破棄され、かえって遅くなるか通らなくなる。値を大きくするほど速い、という単調な関係にはない。
関連用語
出た過去問
出典：平成29年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問35（IPA）
ブロードキャストストームの説明として，適切なものはどれか。
正解：ネットワークスイッチ間にループとなる経路ができることによって，特定のイーサネットフレームが大量に複製されて，通信が極端に遅くなったり通信できなくなったりすること
要点：ブロードキャストストームはループでフレームが無限に複製される現象
スイッチ間の配線がループになると、ブロードキャストフレームが経路を回り続けて次々に複製され、帯域とスイッチの処理能力を食いつぶす。これがブロードキャストストームで、スパニングツリープロトコルなどでループを論理的に切断して防ぐ。
出典：平成31年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問33（IPA）
出典：令和5年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問33（IPA）
1個のTCPパケットをイーサネットに送出したとき、イーサネットフレームに含まれる宛先情報の、送出順序はどれか。
正解：宛先MACアドレス、宛先IPアドレス、宛先ポート番号
要点：カプセル化により、外側の層のヘッダーから順に送出される
イーサネットフレームは外側の層のヘッダーから順に送出される。先頭にデータリンク層のイーサネットヘッダー（宛先MACアドレス）が置かれ、続いてネットワーク層のIPヘッダー（宛先IPアドレス）、その次にトランスポート層のTCPヘッダー（宛先ポート番号）が現れる。カプセル化の階層が外側から内側へ並ぶ順である。
出典：令和7年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問34（IPA）
複数台のレイヤー2スイッチで構成されるネットワークが複数の経路をもつ場合に、イーサネットフレームのループが発生することがある。そのループの発生を防ぐためのTCP…
正解：スパニングツリープロトコル
要点：スパニングツリーは冗長経路を論理遮断しレイヤー2ループを防ぐ
スパニングツリープロトコル（STP）は、レイヤー2スイッチ同士が制御フレームを交換して論理的な木構造を作り、冗長な経路のポートをブロッキング状態にすることでループの発生を防ぐ。IEEE 802.1Dで規定されており、TCP/IPの階層ではネットワークインタフェース層に位置づけられる。
出典・参考
解説は資格暗記が独自に作成しています。過去問の出典は各問題に記載のとおりです。