<p><style_prompt: technical_blog_format="">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 最大転送速度の計算</h1> <p>TCPのウィンドウ制御におけるスループット算出を問う問題です。RTTの間に転送可能なデータ量から、単位時間あたりの通信速度を導き出します。</p> <blockquote class="wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow"> <p>【問題】 TCPにおいて、パケットの往復時間（RTT）が100ミリ秒、ウィンドウサイズが64kバイトの場合、論理的な最大転送速度は何ビット／秒か。ここで、1kバイトは1,024バイト、1バイトは8ビットとする。</p> <p>ア 640k イ 5,120k ウ 5,243k エ 41,943k</p> </blockquote> <p>【解説】 TCPのスループット（論理的な最大転送速度）は、1回の往復時間（RTT）の間に、ウィンドウサイズ分のデータを送信し切る状態を指します。計算の手順は以下の通りです。</p> <ol class="wp-block-list"> <li><p><strong>データ量をビット単位に変換する</strong> ウィンドウサイズが 64k バイトであり、1k = 1,024、1バイト = 8ビットであるため： $$64 \times 1,024 \times 8 = 524,288 \text{ bits}$$</p></li> <li><p><strong>時間を秒単位に変換する</strong> RTT（往復時間）が 100ミリ秒であるため： $$100 \text{ ms} = 0.1 \text{ s}$$</p></li> <li><p><strong>転送速度を算出する</strong> 速度（bps）は「データ量 ÷ 時間」で求められます。 $$524,288 \text{ bits} \div 0.1 \text{ s} = 5,242,880 \text{ bps}$$</p></li> <li><p><strong>単位を k（キロ）に調整する</strong> $$5,242,880 \text{ bps} \div 1,000 = 5,242.88 \text{ kbps} \approx 5,243\text{k}$$</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)分の送信開始 S ->> R: データパケット R ->> S: ACK(応答確認) Note over S,R: この1往復が RTT (100ms) Note over S: 次のウィンドウを送信可能 </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;">64kバイトを単純に0.1秒で割り、8倍（ビット変換）を忘れた場合に導かれる数値です。</td> </tr> <tr> <td style="text-align:left;">イ</td> <td style="text-align:left;">誤り</td> <td style="text-align:left;">1kを1,000として計算（$64 \times 1,000 \times 8 / 0.1$）した場合の数値です。</td> </tr> <tr> <td style="text-align:left;"><strong>ウ</strong></td> <td style="text-align:left;"><strong>正解</strong></td> <td style="text-align:left;"><strong>定義通り、1k=1,024としてビット変換を行い、RTTで割った正しい計算結果です。</strong></td> </tr> <tr> <td style="text-align:left;">エ</td> <td style="text-align:left;">誤り</td> <td style="text-align:left;">分母をRTTではなくパケット送信間隔などと誤認、あるいは計算ミスによる数値です。</td> </tr> </tbody> </table></figure> <p>【ポイント】</p> <ul class="wp-block-list"> <li><p><strong>帯域遅延積</strong>：ネットワークのパイプラインを満たすために必要なデータ量の概念。</p></li> <li><p><strong>単位換算の罠</strong>：1kが1,024（情報量）か1,000（速度）か、問題文の注釈を厳守すること。</p></li> <li><p><strong>TCPスループット公式</strong>：$Throughput = \frac{WindowSize}{RTT}$ を基本形として覚える。</p></li> </ul>

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)分の送信開始
    S ->> R: データパケット
    R ->> S: ACK(応答確認)
    Note over S,R: この1往復が RTT (100ms)
    Note over S: 次のウィンドウを送信可能