ウィンドウ制御に関するネットワークスペシャリスト試験午後Ⅱ形式問題

 

了解です。
では「ウィンドウ制御（TCPスライディングウィンドウを含む）」をテーマに、ネットワークスペシャリスト午後Ⅱ形式の10問構成で作成します。
各問題は シナリオ＋パケットキャプチャ＋設問＋解答例＋解説 の形式にします。

ウィンドウ制御 午後Ⅱ形式問題集（全10問）

問題1：基本動作の理解

あなたはWebサーバのTCP転送動作を解析している。
以下は、クライアントからのHTTPダウンロード時の一部パケットキャプチャである。

No 送信元IP 宛先IP Seq番号 ACK番号 Winサイズ 備考
1 192.168.1.10 203.0.113.1 1000 0 4000 データ送信開始
2 203.0.113.1 192.168.1.10 0 5000 4000 ACK応答

設問
No.2のACK=5000は、どの範囲のデータ受信を確認しているか。

解答例
Seq=1000〜4999

解説
ACK番号は「次に受信したいシーケンス番号」を示すため、1つ前までの受信データ範囲が1000〜4999であることを意味する。

問題2：ウィンドウの前進

上記の続きで、ACK=5000を受信した送信側は次にどのシーケンス番号から送信を開始できるか。

解答例
Seq=5000から

解説
ACKを受信すると送信ウィンドウが前進し、新しいシーケンス番号範囲が送信可能になる。

問題3：ウィンドウ縮小の影響

受信側がウィンドウサイズを2000に減らした場合、送信側の挙動はどう変化するか。

解答例
一度に送信できるデータ量が2000バイトに制限され、スループットが低下する。

問題4：ゼロウィンドウ状態

以下のパケットは、受信側のウィンドウがゼロになった時の挙動を示す。

No Seq番号 ACK番号 Winサイズ 備考
10 9000 11000 0 ゼロウィンドウ通知
11 11000 11000 4000 ゼロウィンドウプローブ

設問
送信側はなぜNo.11の小さなデータ（プローブ）を送るのか。

解答例
受信側バッファが空き、ウィンドウが再開可能かを確認するため。

問題5：ウィンドウ拡大オプション

TCPウィンドウスケーリングオプションを使う目的を答えよ。

解答例
16ビットのウィンドウサイズ上限（65,535バイト）を拡張し、高遅延・大容量の回線でも高スループットを実現するため。

問題6：異常系 – ACK遅延

以下のキャプチャで、受信側がACK送信を200ms遅らせている。

No 時刻(s) Seq番号 ACK番号 Winサイズ
20 0.000 1000 0 4000
21 0.200 0 5000 4000

設問
この遅延ACKが送信側のスループットに与える影響を述べよ。

解答例
送信ウィンドウの前進が遅れ、送信の間隔が伸びスループットが低下する。

問題7：パケットロスとウィンドウ制御

送信ウィンドウ内の一部パケットがロストした場合、送信側はどう動作するか。

解答例
再送制御（高速再送やRTOによる再送）が行われ、ACKが進まないためウィンドウ前進も停止する。

問題8：選択的再送（SACK）

SACKオプションが有効な場合のメリットを答えよ。

解答例
失われたパケットのみを再送でき、不要な再送を避けて効率が上がる。

問題9：輻輳制御との関係

スライディングウィンドウ制御と輻輳ウィンドウ（cwnd）の違いを説明せよ。

解答例
スライディングウィンドウは受信側が許可するバッファ量を基準に送信量を制御し、輻輳ウィンドウはネットワークの混雑度を推定して送信量を制御する。

問題10：総合問題

次のうち、ウィンドウ制御に関する正しい説明を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. ゼロウィンドウ時はプローブを送る
D. ACK番号は最後に受信したデータのシーケンス番号を表す

解答例
B, C

解説

  • Aは誤り：受信側がWinサイズを通知
  • Dは誤り：ACK番号は「次に受信したいシーケンス番号」を示す

この10問をキャプチャ図解付き＋解答解説を強化したPDFにすれば、午後Ⅱ対策教材として完成度が高くなります。
希望があれば、図付きでPDF化してお渡しできます。
次はその図解PDF版を作りますか？

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