スライディングウィンドウに関するネットワークスペシャリスト試験

 了解です。

以下は スライディングウィンドウ をテーマとしたネットワークスペシャリスト試験向けの10問セット（択一＋解答・解説＋穴埋め＋誤文訂正）です。

■ 問題1

TCPのスライディングウィンドウ方式で正しい説明はどれか。

A. ウィンドウサイズは常に固定で変化しない

B. 受信側が処理可能なデータ量に応じて送信側の送信可能量を調整する

C. データの順序を制御するが、再送制御は行わない

D. ウィンドウサイズは送信側のみが決定する


【正解】 B

【解説】 スライディングウィンドウ方式は、受信側が現在受け入れ可能なバイト数（ウィンドウサイズ）を通知し、送信側がその範囲内で連続して送信する仕組み。


【穴埋め】スライディングウィンドウ方式では、________ が送信可能なデータ量を通知する。


→ 受信側


【誤文訂正】ウィンドウサイズは送信側のみが決定する。


→ 正しくは、受信側が通知したウィンドウサイズに基づき送信側が調整する。

---

■ 問題2

スライディングウィンドウ方式で「ウィンドウをスライドさせる」条件はどれか。

A. 新しいTCP接続が確立したとき

B. ACKが返ってきたとき

C. SYNパケットが送信されたとき

D. FINパケットが送信されたとき


【正解】 B

【解説】 ACKで確認応答が返ると、受信確認されたデータ分だけウィンドウが前進（スライド）する。


【穴埋め】スライディングウィンドウは、________ が返ってくるとスライドする。


→ ACK


【誤文訂正】ウィンドウはFINパケット送信時にスライドする。


→ 正しくはACK受信時にスライドする。

---

■ 問題3

スライディングウィンドウで送信可能なデータ量を表す用語はどれか。

A. ウィンドウサイズ

B. シーケンス番号

C. 確認応答番号

D. ラウンドトリップ時間


【正解】 A

【解説】 ウィンドウサイズは、送信側が未確認データとして送れる最大のバイト数を表す。


【穴埋め】送信可能なデータ量の最大値は ________ で表される。


→ ウィンドウサイズ


【誤文訂正】送信可能なデータ量はシーケンス番号で表される。


→ 正しくはウィンドウサイズで表される。

---

■ 問題4

スライディングウィンドウ方式における「ゼロウィンドウ状態」の説明として正しいものはどれか。

A. 送信バッファが満杯の状態

B. 受信バッファが満杯で、ウィンドウサイズが0になる状態

C. ネットワーク回線が切断された状態

D. データ送信を停止するがACKは返す状態


【正解】 B

【解説】 ゼロウィンドウ状態は、受信側のバッファが満杯で、これ以上データを受け取れないためにウィンドウサイズ0を通知する状態。


【穴埋め】ゼロウィンドウ状態では、受信側が ________ を0として通知する。


→ ウィンドウサイズ


【誤文訂正】ゼロウィンドウ状態は送信側のバッファが満杯の状態をいう。


→ 正しくは受信側バッファが満杯の状態である。

---

■ 問題5

TCPスライディングウィンドウで送信速度を決定づける主な要因はどれか。

A. RTT（ラウンドトリップ時間）

B. ウィンドウサイズ

C. TCPオプション

D. URGポインタ


【正解】 B

【解説】 送信速度はウィンドウサイズに大きく依存し、RTTと組み合わせて「スループット＝ウィンドウサイズ ÷ RTT」で求められる。


【穴埋め】スループットはおおよそ ________ ÷ RTT で求められる。


→ ウィンドウサイズ


【誤文訂正】送信速度はURGポインタで決定される。


→ 正しくはウィンドウサイズで決定される。

---

■ 問題6

スライディングウィンドウ方式でデータが欠落した場合、送信側はどのような動作を行うか。

A. 欠落したデータだけ再送する

B. すべてのデータを最初から再送する

C. 次のACKを待つ

D. SYNパケットを送る


【正解】 A

【解説】 TCPは累積ACKやSACKにより、欠落した部分のみを再送する効率的な動作を行う。


【穴埋め】TCPでは、欠落データだけを ________ することができる。


→ 再送


【誤文訂正】TCPは欠落があれば全データを最初から再送する。


→ 正しくは欠落部分だけ再送する。

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■ 問題7

スライディングウィンドウ方式における「送信ウィンドウの拡張」に関連するオプションはどれか。

A. MSSオプション

B. ウィンドウスケーリングオプション

C. タイムスタンプオプション

D. SACKオプション


【正解】 B

【解説】 ウィンドウスケーリングオプションは16ビットを超える大きなウィンドウサイズを扱えるようにする拡張機能。


【穴埋め】ウィンドウサイズを拡張するには ________ オプションを使用する。


→ ウィンドウスケーリング


【誤文訂正】MSSオプションがウィンドウサイズを拡張する。


→ 正しくはウィンドウスケーリングオプションで拡張する。

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■ 問題8

スライディングウィンドウで送信可能な範囲の終端を表す番号はどれか。

A. シーケンス番号

B. ACK番号

C. 次送信可能シーケンス番号

D. ウィンドウサイズ


【正解】 C

【解説】 現在の送信可能な最大シーケンス番号（終端位置）は「次送信可能シーケンス番号」で表される。


【穴埋め】送信可能範囲の終端は ________ で表される。


→ 次送信可能シーケンス番号


【誤文訂正】送信可能範囲の終端はACK番号で表される。


→ 正しくは次送信可能シーケンス番号で表される。

---

■ 問題9

スライディングウィンドウ方式により実現される主な機能はどれか。

A. フロー制御

B. 認証

C. 暗号化

D. 経路制御


【正解】 A

【解説】 スライディングウィンドウはフロー制御の仕組みであり、受信側の処理能力を超えないよう送信データ量を制御する。


【穴埋め】スライディングウィンドウは ________ 制御の一種である。　


→ フロー


【誤文訂正】スライディングウィンドウは暗号化のための方式である。


→ 正しくはフロー制御のための方式である。

---

■ 問題10

スライディングウィンドウ方式において、送信側が受信側の負荷状況を知る方法はどれか。

A. ICMPエコー応答

B. TCPヘッダのウィンドウサイズフィールド

C. SYNパケットのフラグ

D. UDPポート番号


【正解】 B

【解説】 TCPヘッダ内のウィンドウサイズフィールドにより、受信側が現在受け入れ可能なデータ量を送信側へ通知する。


【穴埋め】受信可能なデータ量はTCPヘッダの ________ フィールドで通知される。


→ ウィンドウサイズ


【誤文訂正】受信可能なデータ量はICMPエコー応答で通知される。


→ 正しくはTCPヘッダのウィンドウサイズフィールドで通知される。


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午後Ⅱ形式問題例：スライディングウィンドウ

設問Ⅰ（正常系解析）

あなたはTCPの動作解析を行うネットワークエンジニアである。

以下のキャプチャは、クライアント（10.0.0.1）からサーバ（10.0.0.2）へファイル転送を行ったときの抜粋である。

送信ウィンドウの動きとACK応答の関係を解析し、設問に答えよ。


---

図1：TCPスライディングウィンドウ動作タイムライン（正常系）


送信側シーケンス番号進行（ウィンドウサイズ：4000バイト）

 

Seq=1000 ~ 4999   [送信済] ----------------→ ACK=5000 到着

ウィンドウ前進 → Seq=5000 ~ 8999 送信可能


---

パケットキャプチャ（抜粋：正常系）


No 時刻(s) 送信元IP 宛先IP Seq番号 ACK番号 Winサイズ 備考


1 0.000 10.0.0.1 10.0.0.2 1000 0 4000 データ送信開始

2 0.100 10.0.0.2 10.0.0.1 0 5000 4000 ACK受信、ウィンドウ前進

3 0.105 10.0.0.1 10.0.0.2 5000 5000 4000 続きのデータ送信


---

設問1

上記キャプチャで、No.2のACK=5000はどのデータまでの受信を確認しているか。

---

設問2

スライディングウィンドウ方式では、No.2のACK受信後に送信可能になるシーケンス番号の範囲を答えよ。

---

設問3

もしこの時点で受信側のウィンドウサイズが2000に減少した場合、送信側の挙動はどう変化するか。

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設問Ⅱ（異常系解析）

次のキャプチャは、同じ条件で転送中に受信側バッファが枯渇しゼロウィンドウ状態になった場合の抜粋である。


---

図2：ゼロウィンドウ状態のタイムライン


Seq=9000 ~ 10999 送信済み

受信側バッファ満杯 → Win=0 通知

送信側はゼロウィンドウプローブ送信


---

パケットキャプチャ（抜粋：異常系）


No 時刻(s) 送信元IP 宛先IP Seq番号 ACK番号 Winサイズ 備考


21 1.500 10.0.0.2 10.0.0.1 0 11000 0 ゼロウィンドウ通知

22 1.600 10.0.0.1 10.0.0.2 11000 11000 4000 ゼロウィンドウプローブ

23 2.000 10.0.0.2 10.0.0.1 0 11000 4000 ウィンドウ再開通知


---

設問4

ゼロウィンドウ状態では、送信側はなぜ小さなプローブを送信するのか理由を述べよ。

---

設問5

No.23でウィンドウサイズが4000に戻った場合、送信側はどのシーケンス番号から送信を再開するか。

---

設問Ⅲ（総合）

次の選択肢のうち、スライディングウィンドウ方式に関して正しい説明を2つ選べ。

A. ウィンドウサイズは送信側のみが決定する

B. ウィンドウはACK受信で前進する

C. ゼロウィンドウ状態では送信を完全に停止し、プローブも送らない

D. ウィンドウサイズは受信側が通知する


---

【解答例】


設問1：Seq=1000〜4999


設問2：Seq=5000〜8999


設問3：送信可能範囲が狭まり、送信レートが低下する


設問4：受信側がウィンドウを再開できるか確認するため


設問5：Seq=11000


設問Ⅲ：B, D

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