令和5年度 ネットワークスペシャリスト 午前Ⅱ 問2 実効スループットの計算
ウィンドウサイズとRTTから転送効率を求める問題で、単位換算の正確さと公式の適用が解法の核となります。
【問題】 100Mビット/秒の回線で、1往復の時間（RTT）が10ミリ秒、ウィンドウサイズが64kバイトのとき、理論上の最大スループット（Mビット/秒）はどれか。ここで、1kバイトは1,024バイトとする。
ア 5.24 イ 51.2 ウ 52.4 エ 100
【解説】 TCPにおける理論上の最大スループットは、ACK（確認応答）を待たずに送信できるデータの総量（ウィンドウサイズ）を、1往復の時間（RTT）で割ることで求められます。
まず、ウィンドウサイズをビット単位に換算します。 $$64 \text{ kByte} = 64 \times 1,024 \times 8 \text{ bits}$$ $$= 524,288 \text{ bits}$$
次に、RTT（10ミリ秒）を秒単位に換算します。 $$10 \text{ ms} = 0.01 \text{ s}$$
これらをスループットの公式に当てはめます。 $$\text{Throughput} = \frac{\text{Window Size}}{\text{RTT}}$$ $$\text{Throughput} = \frac{524,288 \text{ bits}}{0.01 \text{ s}} = 52,428,800 \text{ bps}$$
Mビット/秒（Mbps）に単位を変換します（$10^6$で割る）。 $$52,428,800 \div 1,000,000 = 52.4288 \approx 52.4 \text{ Mbps}$$
sequenceDiagram
participant Sender
participant Receiver
Note over Sender: Window Size (64KB)
Sender ->> Receiver: Data Burst
Receiver -->> Sender: ACK (after RTT)
Note over Sender,Receiver: Cycle = 10ms
【選択肢の吟味】
| 選択肢 | 判定 | 解説 |
|---|---|---|
| ア | 誤 | 位取りの計算ミス、あるいはRTTの単位変換誤りです。 |
| イ | 誤 | 1kバイトを1,000バイトとして計算した場合（51.2Mbps）の値です。 |
| ウ | 正 | 計算結果の52.4288Mbpsと最も近い正解値です。 |
| エ | 誤 | 回線帯域の物理上限ですが、ウィンドウサイズの制約によりこの値には達しません。 |
【ポイント】
理論スループット = ウィンドウサイズ ÷ RTT
単位換算の徹底（1k=1,024、1バイト=8ビット、m=1/1,000）
計算結果が回線速度（100Mbps）を超えないか確認する
