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4年度・ネットワークスペシャリスト試験・午前Ⅱ 問1・回線利用率の計算
データの転送時間、帯域幅、データ量の関係から回線の実効速度を算出し、理論上の最大速度に対する割合（利用率）を求める問題です。
100Mビット／秒のLANを使用し，1Mバイトのデータを端末からサーバへ転送する。転送開始から完了までに0.1秒かかった。このときの回線の利用率は何%か。ここで，1Mビット／秒 ＝ $10^6$ビット／秒，1Mバイト ＝ $10^6$バイトとし，伝送遅延以外のオーバーヘッドは考慮しないものとする。
【解説】
回線の利用率を求めるには、「実効転送速度（実際に転送できた速度）」を「理論上の最大速度（帯域幅）」で割る必要があります。
1. 送信データのビット換算 ネットワークの速度単位は「ビット（bit）」、データの容量単位は「バイト（Byte）」で表記されるため、まず単位を統一します。 $$1 \text{ Mbyte} = 1 \times 10^6 \times 8 \text{ bits} = 8,000,000 \text{ bits}$$
2. 実効転送速度の算出 0.1秒で8Mビットを転送した際のスループットを求めます。 $$\text{実効速度} = \frac{\text{転送データ量}}{\text{転送時間}} = \frac{8 \times 10^6 \text{ bits}}{0.1 \text{ s}} = 80,000,000 \text{ bps} = 80 \text{ Mbps}$$
3. 回線利用率の算出 理論上の最大速度（100Mbps）に対する実効速度（80Mbps）の割合を計算します。 $$\text{利用率} = \left( \frac{80 \text{ Mbps}}{100 \text{ Mbps}} \right) \times 100 = 80\%$$
graph LR
A["端末"] -- "8Mbit (1MByte)" --> B["サーバ"]
subgraph 通信路
C["帯域幅: 100Mbps"]
D["実効速度: 80Mbps"]
end
style D fill:#f9f,stroke:#333,stroke-width:2px
【選択肢の吟味】
| 選択肢 | 判定 | 解説 |
|---|---|---|
| ア 10 | 誤り | 1バイトを1ビットと誤認して計算した場合（$10^6 \div 0.1 = 10 \text{Mbps}$）の数値です。 |
| イ 12.5 | 誤り | 単位変換（$8/100$）は正しいが、転送時間の0.1秒を考慮していない場合の数値です。 |
| ウ 80 | 正解 | 上記計算プロセスの通り、実効速度80Mbpsを理論速度100Mbpsで割った結果です。 |
| エ 100 | 誤り | 転送時間が0.08秒だった場合に、利用率が100%（上限）となります。 |
【ポイント】
単位変換の徹底：1バイト＝8ビットの変換を計算の最初に行う。
接頭辞の定義確認：試験問題では $1\text{M} = 10^6$ か $2^{20}$ かの指定を必ず確認する。
利用率の定義：利用率 ＝ 実効速度（スループット） ÷ 理論上の最大転送速度。
