ダイクストラ法に関するネットワークスペシャリスト試験

 

以下に「ダイクストラ法」をテーマとしたネットワークスペシャリスト試験対策の問題を、
【選択式】【正解】【解説】【穴埋め】【誤文訂正】の5点セットで10問一気に作成します。

■ 問題1

ダイクストラ法の特徴として正しいものはどれか。
A. 全ノード間の距離を一括計算する
B. 各ノードからの最大コストを算出する
C. 1つの始点から全ノードへの最短経路を求める
D. 任意の2ノード間の平均距離を求める

【正解】C
【解説】ダイクストラ法は「始点ノードから他のすべてのノードへの最短経路」を求めるアルゴリズムで、リンクステート型ルーティングで使用される。

【穴埋め】ダイクストラ法は、1つの ________ からすべてのノードへの最短経路を求める。
→ 始点

【誤文訂正】ダイクストラ法は全ノード間の距離を一括で計算する。
→ 始点ノードから他ノードへの最短経路のみを求める。

■ 問題2

ダイクストラ法において最初に選ばれるノードはどれか。
A. 最遠のノード
B. コストが最小のノード
C. 始点ノード
D. 隣接ノードのうち一番大きい番号のノード

【正解】C
【解説】始点ノードのコストを0とし、そこから他ノードへのコストを更新しながら計算を行う。

【穴埋め】ダイクストラ法では、最初に選ばれるのは ________ ノードである。
→ 始点

【誤文訂正】ダイクストラ法では最遠のノードから計算を始める。
→ 始点ノードから計算を始める。

■ 問題3

ダイクストラ法の経路選択で最も重視される指標はどれか。
A. ホップ数
B. 通信時間
C. 総コスト
D. 帯域幅

【正解】C
【解説】経路の重み（距離やコスト）を合計した総コストが最も小さい経路を選択する。

【穴埋め】ダイクストラ法は、経路の ________ が最小となる経路を選択する。
→ 総コスト

【誤文訂正】ダイクストラ法はホップ数が最も少ない経路を選択する。
→ 総コストが最小の経路を選択する。

■ 問題4

ダイクストラ法の使用例として適切なプロトコルはどれか。
A. RIP
B. BGP
C. OSPF
D. NAT

【正解】C
【解説】OSPFはリンクステート型ルーティングプロトコルであり、ダイクストラ法を利用して最短経路を算出する。

【穴埋め】OSPFは ________ 法を用いて最短経路を計算する。
→ ダイクストラ

【誤文訂正】BGPはダイクストラ法を用いる。
→ OSPFがダイクストラ法を用いる。

■ 問題5

ダイクストラ法の計算量に関する説明で正しいものはどれか。
A. ノード数に依存せず一定である
B. すべてのリンク数に比例する
C. 実装によっては O(n²) または O(n log n) になる
D. 常に O(1) である

【正解】C
【解説】通常の実装では O(n²)、ヒープなどを使うと O(n log n) になる。nはノード数。

【穴埋め】ダイクストラ法の計算量は O( ________ ) 以上になる。
→ n²

【誤文訂正】ダイクストラ法は計算量が O(1) である。
→ 実際は O(n²) または O(n log n) である。

■ 問題6

ダイクストラ法の適用が難しいネットワーク構成はどれか。
A. ノード数が少ないLAN
B. 負のコストを持つリンクがあるネットワーク
C. スターネットワーク構成
D. 単一セグメント構成

【正解】B
【解説】ダイクストラ法は負のコストに対応しておらず、誤った結果を導く可能性がある。

【穴埋め】ダイクストラ法は ________ コストを持つリンクに対応していない。
→ 負の

【誤文訂正】ダイクストラ法は負のコストも正しく扱える。
→ 扱えない。ベルマンフォード法が必要。

■ 問題7

ダイクストラ法で隣接ノードのコスト更新に使われる値はどれか。
A. 始点から隣接ノードへの直接距離のみ
B. 始点から現在ノードまでの最小コスト＋リンクコスト
C. 最大通信遅延
D. 帯域の中央値

【正解】B
【解説】現在ノードまでの最小コストと、そこから隣接ノードまでのリンクコストを加算して最小値を更新。

【穴埋め】ダイクストラ法では、現在ノードまでの ________ とリンクコストの和で次のノードを更新する。
→ 最小コスト

【誤文訂正】ダイクストラ法ではリンクの帯域でコストを更新する。
→ 最小コスト＋リンクコストで更新する。

■ 問題8

以下のうち、ダイクストラ法が有効に動作する前提条件はどれか。
A. すべてのノードが同期している
B. リンクコストがすべて非負
C. MACアドレスがユニークである
D. パケットのTTLが一定である

【正解】B
【解説】ダイクストラ法は負のリンクコストを許容しないため、非負であることが前提。

【穴埋め】ダイクストラ法の前提条件の1つに ________ なリンクコストがある。
→ 非負

【誤文訂正】ダイクストラ法は負のリンクコストでも問題なく動作する。
→ 動作しないため、使用できない。

■ 問題9

ダイクストラ法と比較して、負のリンクコストに対応できる手法はどれか。
A. トポロジーフロー法
B. ベルマンフォード法
C. クラスカル法
D. マルチパスハッシュ法

【正解】B
【解説】ベルマンフォード法は負の重みを持つリンクにも対応しており、ダイクストラ法の代替手段として使われる。

【穴埋め】ダイクストラ法が使えない場合、 ________ 法が使われる。
→ ベルマンフォード

【誤文訂正】クラスカル法はダイクストラ法の代替となる。
→ ベルマンフォード法が代替となる。

■ 問題10

OSPFでダイクストラ法が再計算される主なきっかけはどれか。
A. ホップ数の超過
B. TCPセッションの切断
C. LSAの更新
D. ARPキャッシュの消失

【正解】C
【解説】OSPFではLSAの更新をトリガにリンクステートデータベースが更新され、ダイクストラ法が再実行される。

【穴埋め】OSPFでダイクストラ法が再計算されるのは ________ の更新があったときである。
→ LSA

【誤文訂正】ARPキャッシュの更新でSPF再計算が発生する。
→ SPF再計算はLSAの更新で発生する。

必要であれば、図解付きのアルゴリズム説明、Pythonによる実装例、ネットワーク構成を前提とした午後Ⅰ形式の問題も提供可能です。希望があればお知らせください。

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