<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。</p> <h1 class="wp-block-heading">平成31年度 ネットワークスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問10 TCPのスループット計算</h1> <p>本問はTCPのスループット制限要因を問う。ウィンドウサイズとRTTから理論上の最大伝送速度を導き出す計算手順の習熟が不可欠である。</p> <blockquote class="wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow"> <p>【問題】 TCPのウィンドウサイズが64kバイト、送信側から受信側へのパケットの往復遅延時間（RTT）が10ミリ秒のとき、TCPの最大スループット（Mビット/秒）は幾らか。ここで、1kバイトは1,000バイトとする。</p> <p>ア　6.4 イ　51.2 ウ　64 エ　512</p> </blockquote> <p>【解説】 TCPのスループットは、確認応答（ACK）を待たずに送信できるデータの総量（ウィンドウサイズ）と、送信してからACKが戻るまでの時間（RTT）によって決定される。</p> <p>理論上の最大スループット $T$ は以下の式で求められる。 $$T = \frac{WindowSize}{RTT}$$</p> <p>本問の条件を代入する。</p> <ol class="wp-block-list"> <li><p><strong>ウィンドウサイズをビット単位に変換</strong> $$64 \text{ kバイト} = 64 \times 1,000 \times 8 = 512,000 \text{ ビット}$$</p></li> <li><p><strong>RTTを秒単位に変換</strong> $$10 \text{ ミリ秒} = 0.01 \text{ 秒}$$</p></li> <li><p><strong>スループットを計算</strong> $$T = \frac{512,000 \text{ bits}}{0.01 \text{ s}} = 51,200,000 \text{ bps}$$</p></li> <li><p><strong>Mビット/秒（Mbps）に変換</strong> $$51,200,000 \text{ bps} = 51.2 \text{ Mbps}$$</p></li> </ol> <div class="wp-block-merpress-mermaidjs diagram-source-mermaid"><pre class="mermaid"> sequenceDiagram participant Sender participant Receiver Note over Sender, Receiver: RTT (10ms) Sender ->> Receiver: Data (64KB) Receiver -->> Sender: ACK Note over Sender: Throughput = WindowSize / RTT </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;">誤り</td> <td style="text-align:left;">64,000 / 10 の計算。バイトからビットへの変換（8倍）を忘れている。</td> </tr> <tr> <td style="text-align:left;"><strong>イ</strong></td> <td style="text-align:left;"><strong>正解</strong></td> <td style="text-align:left;">上記計算式の通り、51.2 Mbpsとなる。</td> </tr> <tr> <td style="text-align:left;">ウ</td> <td style="text-align:left;">誤り</td> <td style="text-align:left;">640,000 / 10,000 等、単位系（kやミリ）の換算ミスが疑われる数値。</td> </tr> <tr> <td style="text-align:left;">エ</td> <td style="text-align:left;">誤り</td> <td style="text-align:left;">ビット換算後の 512,000 をそのまま利用し、単位を誤認している。</td> </tr> </tbody> </table></figure> <p>【ポイント】</p> <ul class="wp-block-list"> <li><p>TCPスループットの上限は「ウィンドウサイズ ÷ RTT」で決まる。</p></li> <li><p>単位変換（1バイト＝8ビット、ミリ＝$10^{-3}$）を正確に行う。</p></li> <li><p>回線速度（本問では未指定だが仮に1Gbpsあっても）よりこの計算値が低ければ、ウィンドウサイズがボトルネックとなる。</p></li> </ul>

sequenceDiagram
    participant Sender
    participant Receiver
    Note over Sender, Receiver: RTT (10ms)
    Sender ->> Receiver: Data (64KB)
    Receiver -->> Sender: ACK
    Note over Sender: Throughput = WindowSize / RTT