<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試験 午前Ⅱ 問1 スライディングウィンドウ</h1> <p>TCPの伝送効率を決定するウィンドウサイズとRTTの関係を理解し、有効スループットの理論限界値を算出する計算能力を問う。</p> <blockquote class="wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow"> <p>TCPのウィンドウサイズが64kバイト、往復遅延時間(RTT)が10ミリ秒、パケット棄却率が0のとき、このコネクションの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ビットは1,000,000ビットとする。</p> <p>ア 6.4 イ 12.8 ウ 25.6 エ 51.2</p> </blockquote> <p>【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、ネットワークの帯域幅だけでなく、一度に送信できるデータ量（ウィンドウサイズ）と、送信してから確認応答が届くまでの時間（RTT）によって制約を受ける。</p> <p>パケット棄却率が0の場合、最大スループットは以下の式で求められる。 $$スループット = \frac{ウィンドウサイズ \times 8（ビット換算）}{往復遅延時間(RTT)}$$</p> <ol class="wp-block-list"> <li><p><strong>単位の変換</strong></p> <ul> <li><p>ウィンドウサイズ：$64\text{kバイト} = 64,000\text{バイト}$</p></li> <li><p>ビット換算：$64,000 \times 8 = 512,000\text{ビット}$</p></li> <li><p>RTT：$10\text{ミリ秒} = 0.01\text{秒}$</p></li> </ul></li> <li><p><strong>計算の実行</strong> $$スループット = \frac{512,000}{0.01} = 51,200,000\text{ビット/秒}$$ これをM（メガ）ビット/秒に変換すると、 $$51,200,000 \div 1,000,000 = 51.2\text{Mビット/秒}$$</p></li> </ol> <div class="wp-block-merpress-mermaidjs diagram-source-mermaid"><pre class="mermaid"> sequenceDiagram participant Sender participant Receiver Note over Sender: ウィンドウサイズ(64KB)送信 Sender ->> Receiver: Data (Sequence 1 to 64,000) Receiver -->> Sender: ACK Note over Sender,Receiver: この往復時間がRTT(10ms) </pre></div> <p>【選択肢の吟味】</p> <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>ア</td> <td>誤り</td> <td>6.4は、$64,000 \div 10,000$などの計算ミスによる数値。</td> </tr> <tr> <td>イ</td> <td>誤り</td> <td>12.8は、片道時間(5ms)で計算、あるいはビット換算ミス。</td> </tr> <tr> <td>ウ</td> <td>誤り</td> <td>25.6は、計算過程での2倍・0.5倍等の係数ミス。</td> </tr> <tr> <td>エ</td> <td>正解</td> <td>計算式に基づき算出された$51.2$と一致する。</td> </tr> </tbody> </table></figure> <p>【ポイント】</p> <ul class="wp-block-list"> <li><p>スループット計算では、バイトをビットに変換（8倍）することを忘れない。</p></li> <li><p>RTTは秒単位に換算（10ms = 0.01s）してから除算する。</p></li> <li><p>1k=1,000か1,024かは問題文の指示に厳密に従う。</p></li> </ul>

sequenceDiagram
    participant Sender
    participant Receiver
    Note over Sender: ウィンドウサイズ(64KB)送信
    Sender ->> Receiver: Data (Sequence 1 to 64,000)
    Receiver -->> Sender: ACK
    Note over Sender,Receiver: この往復時間がRTT(10ms)