<p>style_prompt</p>
<p>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。</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1 スループットの計算</h1>
<p>ネットワークの最大スループットを求める計算問題です。RTTとウィンドウサイズの関係を理解し、単位変換を正確に行うことが正解への鍵となります。</p>
<blockquote class="wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow">
<p>TCPのウィンドウ制御において、ウィンドウサイズが64kバイト、ラウンドトリップタイム（RTT）が100ミリ秒のとき、最大スループットは何Mビット/秒か。ここで、1kバイトは1,000バイト、1Mビット/秒は$10^6$ビット/秒とし、パケットの送出遅延などは無視できるものとする。</p>
</blockquote>
<h3 class="wp-block-heading">【解説】</h3>
<p>TCPのスループット（単位時間あたりのデータ転送量）は、確認応答（ACK）を待たずに送信できるデータの最大量である「ウィンドウサイズ」と、送信開始からACK受信までの時間である「RTT」によって決まります。</p>
<p>計算のプロセスは以下の通りです。</p>
<ol class="wp-block-list">
<li><p><strong>単位をビットに変換する</strong>
ウィンドウサイズが64kバイトなので、ビット単位に換算します。
$$64 \text{ kByte} = 64 \times 1,000 \times 8 = 512,000 \text{ bits}$$</p></li>
<li><p><strong>RTTを秒単位に変換する</strong>
$$100 \text{ ms} = 0.1 \text{ s}$$</p></li>
<li><p><strong>スループットを算出する</strong>
1回のRTT（0.1秒）ごとにウィンドウサイズ分（512,000ビット）のデータを送れるため、1秒間あたりの転送量は以下の式で求められます。
$$スループット = \frac{512,000 \text{ bits}}{0.1 \text{ s}} = 5,120,000 \text{ bps}$$</p></li>
<li><p><strong>Mビット/秒に変換する</strong>
$$5,120,000 \text{ bps} = 5.12 \text{ Mbps}$$</p></li>
</ol>
<div class="wp-block-merpress-mermaidjs diagram-source-mermaid"><pre class="mermaid">
sequenceDiagram
participant S as 送信側
participant R as 受信側
Note over S: ウィンドウサイズ(64kB)分を連続送信
S ->> R: データ送信開始
R -->> S: 100ms後(RTT)にACK到達
Note over S: 次のウィンドウを送信可能に
Note over S,R: スループット = ウィンドウサイズ / RTT
</pre></div>
<h3 class="wp-block-heading">【選択肢の吟味】</h3>
<figure class="wp-block-table"><table>
<thead>
<tr>
<th>選択肢</th>
<th>判定</th>
<th>解説</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td><strong>5.12</strong></td>
<td><strong>正解</strong></td>
<td>上記計算プロセスの通り、5.12 Mbpsとなります。</td>
</tr>
<tr>
<td>1.28</td>
<td>不正解</td>
<td>ウィンドウサイズを16kバイトとして計算した場合などの誤りです。</td>
</tr>
<tr>
<td>12.8</td>
<td>不正解</td>
<td>RTTやビット換算の桁数を誤った場合に導出される数値です。</td>
</tr>
<tr>
<td>51.2</td>
<td>不正解</td>
<td>RTTを10ミリ秒と誤認するか、バイト・ビット変換を誤った数値です。</td>
</tr>
</tbody>
</table></figure>
<h3 class="wp-block-heading">【ポイント】</h3>
<ul class="wp-block-list">
<li><p>スループット計算の基本式：$Throughput = \frac{Window Size}{RTT}$</p></li>
<li><p>単位の注意：通信分野では $1k = 10^3$、$1M = 10^6$ として計算する。</p></li>
<li><p>バイトからビットへの変換（$\times 8$）を忘れないこと。</p></li>
</ul>
style_prompt
本記事は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） です。
令和5年度 ネットワークスペシャリスト 午前Ⅱ 問1 スループットの計算
ネットワークの最大スループットを求める計算問題です。RTTとウィンドウサイズの関係を理解し、単位変換を正確に行うことが正解への鍵となります。
TCPのウィンドウ制御において、ウィンドウサイズが64kバイト、ラウンドトリップタイム（RTT）が100ミリ秒のとき、最大スループットは何Mビット/秒か。ここで、1kバイトは1,000バイト、1Mビット/秒は$10^6$ビット/秒とし、パケットの送出遅延などは無視できるものとする。
【解説】 TCPのスループット（単位時間あたりのデータ転送量）は、確認応答（ACK）を待たずに送信できるデータの最大量である「ウィンドウサイズ」と、送信開始からACK受信までの時間である「RTT」によって決まります。
計算のプロセスは以下の通りです。
単位をビットに変換する
ウィンドウサイズが64kバイトなので、ビット単位に換算します。
$$64 \text{ kByte} = 64 \times 1,000 \times 8 = 512,000 \text{ bits}$$
RTTを秒単位に変換する
$$100 \text{ ms} = 0.1 \text{ s}$$
スループットを算出する
1回のRTT（0.1秒）ごとにウィンドウサイズ分（512,000ビット）のデータを送れるため、1秒間あたりの転送量は以下の式で求められます。
$$スループット = \frac{512,000 \text{ bits}}{0.1 \text{ s}} = 5,120,000 \text{ bps}$$
Mビット/秒に変換する
$$5,120,000 \text{ bps} = 5.12 \text{ Mbps}$$
sequenceDiagram
participant S as 送信側
participant R as 受信側
Note over S: ウィンドウサイズ(64kB)分を連続送信
S ->> R: データ送信開始
R -->> S: 100ms後(RTT)にACK到達
Note over S: 次のウィンドウを送信可能に
Note over S,R: スループット = ウィンドウサイズ / RTT
【選択肢の吟味】
選択肢
判定
解説
5.12 正解 上記計算プロセスの通り、5.12 Mbpsとなります。
1.28
不正解
ウィンドウサイズを16kバイトとして計算した場合などの誤りです。
12.8
不正解
RTTやビット換算の桁数を誤った場合に導出される数値です。
51.2
不正解
RTTを10ミリ秒と誤認するか、バイト・ビット変換を誤った数値です。
【ポイント】
スループット計算の基本式：$Throughput = \frac{Window Size}{RTT}$
単位の注意：通信分野では $1k = 10^3$、$1M = 10^6$ として計算する。
バイトからビットへの変換（$\times 8$）を忘れないこと。
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