<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">令和5年度 秋期 ネットワークスペシャリスト 午前Ⅱ 問1</h1> <p>TCPのウィンドウサイズと往復遅延時間（RTT）から理論上の最大伝送速度を求める計算問題。単位変換の正確さと公式の適用が正答への鍵となる。</p> <h3 class="wp-block-heading">【問題】</h3> <blockquote class="wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow"> <p>TCPを用いたデータ転送において、ウィンドウサイズを64kバイト、往復遅延時間を10ミリ秒としたとき、理論上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1,024バイトとし、1Mビット/秒は10^6ビット/秒とする。</p> <p>ア 6.4 イ 6.5 ウ 51.2 エ 52.4</p> </blockquote> <h3 class="wp-block-heading">【解説】</h3> <p>TCPにおけるスループットの理論値は、1回の送信で送り出せるデータ量（ウィンドウサイズ）を、そのACK（確認応答）が戻ってくるまでの時間（往復遅延時間：RTT）で割ることで算出できる。</p> <p>解法のステップは以下の通り。</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する</strong> 問題文の「1kバイト = 1,024バイト」という定義に従い計算する。 $$64 \times 1,024 \times 8 = 524,288 \text{ bits}$$</p></li> <li><p><strong>往復遅延時間（RTT）を秒単位に変換する</strong> $$10 \text{ ms} = 0.01 \text{ s}$$</p></li> <li><p><strong>最大スループットを算出する（bps）</strong> $$スループット = \frac{\text{ウィンドウサイズ}}{\text{往復遅延時間}}$$ $$524,288 \text{ bits} / 0.01 \text{ s} = 52,428,800 \text{ bps}$$</p></li> <li><p><strong>単位をM（メガ）ビット/秒に変換する</strong> 問題文の「1M = 10^6」に基づき算出する。 $$52,428,800 / 10^6 = 52.4288 \text{ Mbps}$$</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,R: ウィンドウサイズ分のデータを連続送信 S ->> R: Data (64kBytes) Note over R,S: 往復遅延時間 (RTT = 10ms) R ->> S: ACK (確認応答) Note over S: ACK受信後、次のウィンドウを送信 </pre></div> <h3 class="wp-block-heading">【選択肢の吟味】</h3> <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;">単位変換ミス。バイトからビットへの換算（8倍）を忘れた場合に近い値になる。</td> </tr> <tr> <td style="text-align:left;">イ</td> <td style="text-align:left;">誤り</td> <td style="text-align:left;">1k=1,000として計算し、かつ8倍を忘れた場合の数値。</td> </tr> <tr> <td style="text-align:left;">ウ</td> <td style="text-align:left;">誤り</td> <td style="text-align:left;">1k=1,000として計算した場合の数値（$64,000 \times 8 / 0.01 = 51.2\text{M}$）。定義に従っていない。</td> </tr> <tr> <td style="text-align:left;"><strong>エ</strong></td> <td style="text-align:left;"><strong>正解</strong></td> <td style="text-align:left;">上記計算プロセスの通り、1k=1,024および1M=10^6を正しく適用した結果。</td> </tr> </tbody> </table></figure> <h3 class="wp-block-heading">【ポイント】</h3> <ul class="wp-block-list"> <li><p>TCPスループット公式： $Throughput = WindowSize / RTT$</p></li> <li><p>情報の単位変換： 1バイト=8ビット、1k=1024の指定に注意する。</p></li> <li><p>SI接頭辞の混在： 本問のように、k=1024（2進）とM=10^6（10進）が混在するケースがあるため、問題文の定義を必ず確認する。</p></li> </ul>

sequenceDiagram
    participant S as 送信側
    participant R as 受信側
    Note over S,R: ウィンドウサイズ分のデータを連続送信
    S ->> R: Data (64kBytes)
    Note over R,S: 往復遅延時間 (RTT = 10ms)
    R ->> S: ACK (確認応答)
    Note over S: ACK受信後、次のウィンドウを送信