<p><style_prompt> 本記事は<strong>Geminiの出力をプロンプト工学で整理した業務ドラフト（未検証）</strong>です。</style_prompt></p> <h1 class="wp-block-heading">令和5年度 ネットワークスペシャリスト 午前Ⅱ 問2 実効スループットの計算</h1> <p>ウィンドウサイズとRTTから転送効率を求める問題で、単位換算の正確さと公式の適用が解法の核となります。</p> <blockquote class="wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow"> <p>【問題】 100Mビット/秒の回線で、1往復の時間（RTT）が10ミリ秒、ウィンドウサイズが64kバイトのとき、理論上の最大スループット（Mビット/秒）はどれか。ここで、1kバイトは1,024バイトとする。</p> <p>ア 5.24 イ 51.2 ウ 52.4 エ 100</p> </blockquote> <p>【解説】 TCPにおける理論上の最大スループットは、ACK（確認応答）を待たずに送信できるデータの総量（ウィンドウサイズ）を、1往復の時間（RTT）で割ることで求められます。</p> <p>まず、ウィンドウサイズをビット単位に換算します。 $$64 \text{ kByte} = 64 \times 1,024 \times 8 \text{ bits}$$ $$= 524,288 \text{ bits}$$</p> <p>次に、RTT（10ミリ秒）を秒単位に換算します。 $$10 \text{ ms} = 0.01 \text{ s}$$</p> <p>これらをスループットの公式に当てはめます。 $$\text{Throughput} = \frac{\text{Window Size}}{\text{RTT}}$$ $$\text{Throughput} = \frac{524,288 \text{ bits}}{0.01 \text{ s}} = 52,428,800 \text{ bps}$$</p> <p>Mビット/秒（Mbps）に単位を変換します（$10^6$で割る）。 $$52,428,800 \div 1,000,000 = 52.4288 \approx 52.4 \text{ Mbps}$$</p> <div class="wp-block-merpress-mermaidjs diagram-source-mermaid"><pre class="mermaid"> sequenceDiagram participant Sender participant Receiver Note over Sender: Window Size (64KB) Sender ->> Receiver: Data Burst Receiver -->> Sender: ACK (after RTT) Note over Sender,Receiver: Cycle = 10ms </pre></div> <p>【選択肢の吟味】</p> <figure class="wp-block-table"><table> <thead> <tr> <th style="text-align:left;">選択肢</th> <th style="text-align:left;">判定</th> <th style="text-align:left;">解説</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td style="text-align:left;">ア</td> <td style="text-align:left;">誤</td> <td style="text-align:left;">位取りの計算ミス、あるいはRTTの単位変換誤りです。</td> </tr> <tr> <td style="text-align:left;">イ</td> <td style="text-align:left;">誤</td> <td style="text-align:left;">1kバイトを1,000バイトとして計算した場合（51.2Mbps）の値です。</td> </tr> <tr> <td style="text-align:left;">ウ</td> <td style="text-align:left;">正</td> <td style="text-align:left;">計算結果の52.4288Mbpsと最も近い正解値です。</td> </tr> <tr> <td style="text-align:left;">エ</td> <td style="text-align:left;">誤</td> <td style="text-align:left;">回線帯域の物理上限ですが、ウィンドウサイズの制約によりこの値には達しません。</td> </tr> </tbody> </table></figure> <p>【ポイント】</p> <ul class="wp-block-list"> <li><p>理論スループット = ウィンドウサイズ ÷ RTT</p></li> <li><p>単位換算の徹底（1k=1,024、1バイト=8ビット、m=1/1,000）</p></li> <li><p>計算結果が回線速度（100Mbps）を超えないか確認する</p></li> </ul>

sequenceDiagram
    participant Sender
    participant Receiver
    Note over Sender: Window Size (64KB)
    Sender ->> Receiver: Data Burst
    Receiver -->> Sender: ACK (after RTT)
    Note over Sender,Receiver: Cycle = 10ms