まずはおさらいで、イーサネットのフレーム構造は以下である。
Vlanのフレーム構造


送信元MACアドレスとタイプの間に4バイトのVLAN情報(802.1Qヘッダ)が入る。
※タイプとデータの間ではない。
・IEEE802.1Qヘッダは4バイト
・TPID(Tag Protocol Identifier)は、通常のタグVLAN(IEEE802.1Q)では,0x8100という固定値。
・TCI(Tag Control Information)の中の3ビットが優先度(CoS)。CoSはIEEE802.1pによる優先制御で利用される。
・TCIの中の1ビットがCFI ※図はDEIになっていますが、間違い
・TCIの中の12ビットがVLAN ID 12ビットなので、2の12乗=4096の値が取れる。0と4096は利用できないので、実際には4094のVLAN IDが設定できる。

過去問(H25NW午後橘3)を解いてみよう
〔IEEE 802.1Qトンネリング〕
VLAN用の〔 ア 〕は, 32ビットで構成され,VIDには〔 イ 〕ビットが割り当てられる。

ア:IEEE802.1Qにおいて,フレームに付与するVLAN情報について問われています。正解は「タグ」です。具体的には、16ビットのTPIDと,16ビットのTCIからなる合計32ビットの情報です。問題文の〔IEEE802.1Qトンネリング〕では,「VLANタグ」と何度も示されており,ヒントになっています。

解答:タグ

イ:タグに付与する情報のうち,VID(VLANID)に割当てるビット数を問われています。VIDは12ビットです。正答率は低かったようです。
採点講評には、「VLAN数に制約があることは知っていても,どのような理由によるものなのかを理解していないものと思われる。技術用語や数値については,単に暗記するだけでなく,その理由や仕組みを理解しておいてほしい」とあります。まさしくその通りだと思います。VLAN数の制約は、VIDが12ビットしかないからです。その点を理解していて、設定できるVLANの上限が約4000という値を覚えていた人は、4096=2の12乗から逆算して正解を導けたことでしょう。
 
解答:12ビット