仮想回線方式に関するネットワークスペシャリスト試験

 了解です。

では「仮想回線方式（バーチャルサーキット方式）」をテーマに、いつも通りの選択式＋正解＋解説＋穴埋め＋誤文訂正形式で10問一気に作成します。

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仮想回線方式（バーチャルサーキット方式） 問題集（10問）

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■ 問題1

仮想回線方式の特徴として正しいものはどれか。

A. 接続確立手順を必要としない

B. 各パケットが異なる経路を通る

C. 全てのパケットが同一経路を通る

D. 順序保証がない

【正解】C

【解説】仮想回線方式は通信開始前に論理的な経路（バーチャルサーキット）を確立し、すべてのパケットが同じ経路を通るため順序保証が可能。

【穴埋め】仮想回線方式では、すべてのパケットが ________ を通る。

→ 同一経路

【誤文訂正】仮想回線方式では、全てのパケットが異なる経路を通る。

→ 正しくは、全てのパケットが同一経路を通る。

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■ 問題2

仮想回線方式は次のうちどの層で実現されることが多いか。

A. 物理層

B. データリンク層

C. ネットワーク層

D. アプリケーション層

【正解】C

【解説】仮想回線方式はOSI参照モデルのネットワーク層（例：X.25、ATM、MPLS）で実装されることが多い。

【穴埋め】仮想回線方式はOSIモデルの ________ 層で実現されることが多い。

→ ネットワーク

【誤文訂正】仮想回線方式はOSIモデルのアプリケーション層で実現される。

→ 正しくはネットワーク層で実現される。

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■ 問題3

仮想回線方式の接続確立手順を表す用語はどれか。

A. セッション確立

B. コネクション確立

C. ハンドシェイク

D. リンクアクティベーション

【正解】B

【解説】仮想回線方式はコネクション型通信であり、通信開始前にコネクション確立を行う。

【穴埋め】仮想回線方式は ________ 型通信である。

→ コネクション

【誤文訂正】仮想回線方式はコネクションレス型通信である。

→ 正しくはコネクション型通信である。

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■ 問題4

仮想回線方式で経路が固定されることのメリットはどれか。

A. 遅延が安定する

B. 輻輳を回避しやすい

C. 常に最短経路になる

D. パケットロスがゼロになる

【正解】A

【解説】同じ経路を使用するため、遅延のばらつきが少なくなり、リアルタイム性の高い通信に適している。

【穴埋め】仮想回線方式では遅延の ________ が少ない。

→ ばらつき

【誤文訂正】仮想回線方式では輻輳を完全に回避できる。

→ 輻輳を完全に避けられるわけではない。

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■ 問題5

仮想回線方式の欠点として正しいものはどれか。

A. 順序が保証されない

B. 障害時に経路変更が遅れる

C. 接続確立が不要である

D. パケットごとに経路が変わる

【正解】B

【解説】経路が固定されているため、途中経路に障害が発生すると復旧や切替が遅れる可能性がある。

【穴埋め】仮想回線方式では障害時の ________ が遅れる可能性がある。

→ 経路切替

【誤文訂正】仮想回線方式は障害時でも即座に経路が切り替わる。

→ 必ずしも即座に切り替わるわけではない。

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■ 問題6

仮想回線方式の代表的な実装はどれか。

A. IP（Internet Protocol）

B. UDP（User Datagram Protocol）

C. MPLS（Multi-Protocol Label Switching）

D. ICMP（Internet Control Message Protocol）

【正解】C

【解説】MPLSはラベルスイッチングにより仮想回線を確立する代表的な技術。

【穴埋め】MPLSは ________ 方式の代表例である。

→ 仮想回線

【誤文訂正】UDPは仮想回線方式の代表例である。

→ UDPはデータグラム方式の代表例である。

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■ 問題7

仮想回線方式とデータグラム方式の違いとして正しい組み合わせはどれか。

A. 仮想回線：コネクションレス、データグラム：コネクション型

B. 仮想回線：同一経路、データグラム：異経路可

C. 仮想回線：順序保証なし、データグラム：順序保証あり

D. 仮想回線：経路可変、データグラム：経路固定

【正解】B

【解説】仮想回線方式はすべて同じ経路、データグラム方式はパケットごとに経路が異なる可能性がある。

【穴埋め】データグラム方式はパケットごとに ________ が異なる可能性がある。

→ 経路

【誤文訂正】仮想回線方式はパケットごとに異なる経路を通る。

→ 正しくは同一経路を通る。

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■ 問題8

仮想回線方式の順序保証はどの層で提供されることが多いか。

A. 物理層

B. ネットワーク層

C. トランスポート層

D. プレゼンテーション層

【正解】B

【解説】X.25やATMなど、ネットワーク層プロトコルが順序保証を行うことが多い。

【穴埋め】仮想回線方式の順序保証は ________ 層で行われることが多い。

→ ネットワーク

【誤文訂正】仮想回線方式の順序保証は物理層で行われる。

→ 正しくはネットワーク層で行われることが多い。

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■ 問題9

仮想回線方式の利用に向くアプリケーションはどれか。

A. 音声通話

B. 動画配信

C. 金融取引システム

D. DNS問い合わせ

【正解】C

【解説】金融取引は順序保証・信頼性が重要なため、仮想回線方式が適する。

【穴埋め】順序保証が必須な ________ などは仮想回線方式が適している。

→ 金融取引

【誤文訂正】DNS問い合わせは仮想回線方式が必須である。

→ DNSは軽量なデータグラム方式が多く使われる。

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■ 問題10

仮想回線方式の接続確立後に通る経路はどのように決まるか。

A. パケットごとにルータが選択

B. 接続確立時に固定される

C. 宛先IPアドレスの下位ビットで決まる

D. TCPポート番号で決まる

【正解】B

【解説】接続確立時に経路が決定され、通信終了まで同じ経路を使用する。

【穴埋め】仮想回線方式では、経路は接続確立時に ________ される。

→ 固定

【誤文訂正】仮想回線方式では、経路はパケットごとに変化する。

→ 正しくは接続確立時に固定される。

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この10問を使えば、データグラム方式との比較問題もすぐに作れます。

もし希望があれば、この問題を午後Ⅰ記述＋午後Ⅱ長文問題に拡張して図解やキャプチャ解析も付けられます。

わかりました。

では今作った仮想回線方式のテーマを、

午後Ⅰ形式（記述式＋穴埋め型＋短文解答）

午後Ⅱ形式（長文シナリオ＋図解＋キャプチャ解析＋設問）

の両方で作ります。

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午後Ⅰ形式問題（仮想回線方式）

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設問1（短文記述）

仮想回線方式の通信開始前に行う手順を何というか。

【解答例】コネクション確立（または接続確立）

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設問2（穴埋め）

仮想回線方式では、通信中のすべてのパケットは ________ 経路を通る。

【解答例】同一

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設問3（記述）

仮想回線方式がデータグラム方式よりもリアルタイム通信に適している理由を、遅延の観点から説明せよ。

【解答例】同一経路を通るため遅延のばらつきが少なく、リアルタイム通信に向く。

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設問4（選択肢）

仮想回線方式の代表的な実装例として適切なものを1つ選べ。

A. UDP B. MPLS C. IP D. ICMP

【解答】B

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設問5（記述）

仮想回線方式の欠点を1つ挙げ、その理由を簡潔に述べよ。

【解答例】経路が固定されるため、途中経路に障害が発生した場合の切替が遅れる。

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設問6（穴埋め）

ATMは ________ 方式の代表例である。

【解答例】仮想回線

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設問7（記述）

データグラム方式との違いを、「経路の固定／可変」という観点から簡潔に述べよ。

【解答例】仮想回線方式は経路が固定、データグラム方式は経路がパケットごとに異なる。

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設問8（選択肢）

仮想回線方式が特に適するアプリケーションはどれか。

A. DNS B. 金融取引 C. ストリーミング動画 D. HTTP画像取得

【解答】B

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設問9（穴埋め）

仮想回線方式では、接続確立時に経路が ________ される。

【解答例】固定

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設問10（記述）

仮想回線方式の順序保証は、OSI参照モデルのどの層で行われることが多いか。

【解答例】ネットワーク層

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午後Ⅱ形式問題（長文シナリオ）

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〔問題文〕

あなたは企業ネットワークの運用管理者であり、社内システム間通信のパフォーマンス改善を任されている。

現行システムでは、海外拠点とのデータ同期に仮想回線方式（MPLS VPN）を利用している。

運用中に次の現象が確認された。

平常時は遅延が一定であり、パケット順序も正しい。

海外経路上の中継ルータが障害を起こした際、通信が数十秒停止した後に再開。

再開後も経路は同じであり、通信品質は復旧。

また、比較のために一部区間をデータグラム方式（インターネット経路）で接続したところ、障害時でも別経路で即時再送されたが、順序の乱れが発生した。

以下はMPLS区間とインターネット区間のパケットキャプチャ比較の一部である。

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【図1：TCP状態遷移図（簡略版）】

CLOSED → SYN-SENT → ESTABLISHED → FIN-WAIT → CLOSED

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【図2：キャプチャ抜粋】

（MPLS区間：正常時）

Seq=100, Ack=200, Delay=150ms  

Seq=101, Ack=201, Delay=150ms  

Seq=102, Ack=202, Delay=150ms

（MPLS区間：障害発生時）

通信停止 30秒  

再開後 Seq=103 から続き

（インターネット区間：障害時）

Seq=100, Delay=120ms  

Seq=102, Delay=200ms  ← 順序乱れ  

Seq=101, Delay=180ms

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〔設問〕

設問1

仮想回線方式を採用することで得られる主なメリットを、遅延の観点から述べよ。

設問2

MPLS区間で障害が発生した際、通信が即時に別経路へ切り替わらなかった理由を説明せよ。

設問3

インターネット区間で順序乱れが発生した理由を、経路の観点から説明せよ。

設問4

仮想回線方式とデータグラム方式を組み合わせて運用する場合のメリットとデメリットをそれぞれ1つずつ述べよ。

設問5

今回の障害事例に対して、仮想回線方式の即時経路切替を可能にするための改善策を1つ提案せよ。

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〔解答例〕

設問1

同一経路を使用するため、遅延のばらつきが少なくなる。

設問2

仮想回線方式では接続確立時に経路が固定されるため、障害時でも経路変更が自動では行われず、復旧待ちが発生した。

設問3

データグラム方式ではパケットごとに経路が変わる可能性があり、障害時には異なる経路を通ったパケットが先着して順序が乱れる。

設問4

メリット：遅延安定性と順序保証を両立できる。

デメリット：経路固定部分では障害切替が遅れる可能性がある。

設問5

ルーティングプロトコルの高速収束設定や、バックアップ経路の事前構成によって切替を迅速化する。

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この構成であれば、午後Ⅰ・午後Ⅱどちらの練習にも使えますし、図解やキャプチャ解析を組み合わせた応用問題にもできます。

希望があれば、この午後Ⅱ問題をPDF化して日本語文字化けしないUTF-8指定でお渡しできます。

次にPDFにしますか？