TCPデータグラムフォーマットに関するネットワークスペシャリスト試験

 

以下は「TCPデータグラムフォーマット」をテーマとしたネットワークスペシャリスト試験形式の問題10問です。
※TCPでは一般に「データグラム（datagram）」という用語は使用せず、「セグメント（segment）」が正しい表現です。本設問では「TCPデータグラムフォーマット ≒ TCPセグメントフォーマット」と解釈して出題します。

■ 問題1

TCPデータグラムの主な構成要素として正しいものはどれか。
A. TCPヘッダとデータ部
B. IPヘッダとMACアドレス
C. フラグメントヘッダとデータ
D. ARPヘッダとチェックサム

【正解】A
【解説】TCPデータグラム（セグメント）は「TCPヘッダ」と「データ部」で構成される。IPやARPは別レイヤ。
【穴埋め】TCPデータグラムは ________ とデータ部で構成される。
→ TCPヘッダ
【誤文訂正】TCPデータグラムはIPヘッダとMACアドレスで構成される。
→ IPとMACは異なるレイヤの情報である。

■ 問題2

TCPデータグラムに含まれる「ポート番号」フィールドのビット数はいくつか。
A. 8ビット
B. 16ビット
C. 32ビット
D. 64ビット

【正解】B
【解説】TCPの送信元・宛先ポート番号は16ビットずつ。よって2^16 = 65536個のポートが使用可能。
【穴埋め】TCPのポート番号フィールドは ________ ビットである。
→ 16
【誤文訂正】TCPのポート番号フィールドは32ビットである。
→ 正しくは16ビットである。

■ 問題3

TCPデータグラムの「シーケンス番号」はどのような役割を持つか。
A. 暗号鍵の識別
B. 通信経路の指定
C. データの順序管理
D. 通信先アプリケーションの判別

【正解】C
【解説】TCPは順序制御のためにシーケンス番号を使用。受信側は順序を確認しながらバッファリングできる。
【穴埋め】TCPのシーケンス番号は、データの ________ を管理する。
→ 順序
【誤文訂正】TCPのシーケンス番号は暗号鍵を管理する。
→ 暗号鍵はTLSなど上位レイヤで管理される。

■ 問題4

TCPデータグラムで「確認応答番号（ACK番号）」が有効であることを示すフラグはどれか。
A. FIN
B. SYN
C. ACK
D. RST

【正解】C
【解説】ACKフラグがセットされているとき、ACK番号が有効とされる。通信中ほぼ常時使用される。
【穴埋め】TCPデータグラムでACK番号が有効なのは ________ フラグがセットされているときである。
→ ACK
【誤文訂正】ACK番号はSYNフラグが立ったときにのみ有効である。
→ SYNは接続確立時のフラグであり、ACK番号の有効性とは別である。

■ 問題5

TCPデータグラムの「ヘッダ長」はどの単位で表現されるか。
A. バイト
B. キロビット
C. 32ビットワード
D. 1ビット

【正解】C
【解説】TCPヘッダ長（データオフセット）は32ビット（4バイト）単位で表現される。最小値は5（20バイト）。
【穴埋め】TCPのヘッダ長は ________ 単位で表される。
→ 32ビットワード
【誤文訂正】TCPのヘッダ長はバイト単位で表される。
→ 実際の値はバイト長に変換されるが、表現は32ビットワード単位である。

■ 問題6

TCPデータグラムに含まれるフラグのうち、接続の終了を示すものはどれか。
A. URG
B. SYN
C. FIN
D. PSH

【正解】C
【解説】FINフラグはTCPの接続終了を要求するためのフラグで、接続の切断時に使用される。
【穴埋め】TCP接続の終了は ________ フラグで通知される。
→ FIN
【誤文訂正】TCP接続の終了はSYNフラグで通知される。
→ SYNは接続開始に使用される。

■ 問題7

TCPデータグラムにおける「ウィンドウサイズ」フィールドの目的はどれか。
A. 送信元アドレスの通知
B. フロー制御のための受信可能量通知
C. ルーティング制御の情報提供
D. 通信回線の帯域幅通知

【正解】B
【解説】ウィンドウサイズは、受信側が今受け取れるデータ量を送信側に通知するために用いられる。
【穴埋め】TCPウィンドウサイズは、受信側が ________ できるデータ量を示す。
→ 受信
【誤文訂正】TCPウィンドウサイズは通信回線の帯域幅を示す。
→ 帯域幅はTCPウィンドウではなく、物理・リンク層レベルで測定される。

■ 問題8

TCPデータグラムに含まれるチェックサムの検証対象に含まれるのはどれか。
A. TCPヘッダのみ
B. TCPデータ部のみ
C. TCPセグメント全体と擬似ヘッダ
D. MACアドレス

【正解】C
【解説】チェックサムはTCPヘッダとデータに加え、送信元IP・宛先IP・プロトコル番号などを含む擬似ヘッダを検証対象とする。
【穴埋め】TCPチェックサムは、セグメント全体と ________ を含む。
→ 擬似ヘッダ
【誤文訂正】TCPチェックサムはTCPヘッダのみを対象とする。
→ 実際はデータ部と擬似ヘッダも含まれる。

■ 問題9

TCPデータグラムに含まれる「オプション」フィールドのサイズは最大何バイトか。
A. 10バイト
B. 20バイト
C. 40バイト
D. 60バイト

【正解】C
【解説】TCPヘッダは最大60バイト（データオフセット=15）で、そのうち基本ヘッダは20バイト。残り最大40バイトがオプション。
【穴埋め】TCPのオプションフィールドは最大で ________ バイトまで使用可能である。
→ 40
【誤文訂正】TCPのオプションフィールドは最大20バイトである。
→ 正しくは最大40バイトである。

■ 問題10

TCPデータグラムのフォーマットに含まれないフィールドはどれか。
A. シーケンス番号
B. TTL（Time To Live）
C. ウィンドウサイズ
D. 緊急ポインタ

【正解】B
【解説】TTLはIPヘッダの項目であり、TCPデータグラム（セグメント）には含まれない。
【穴埋め】TCPデータグラムには ________ フィールドは含まれない（IPヘッダの項目）。
→ TTL
【誤文訂正】TCPデータグラムにはTTLが含まれる。
→ TTLはIPレイヤでの制御に使われ、TCPには含まれない。

必要に応じて、「データグラム vs セグメント」の用語の違いや、Wiresharkによる解析問題、各フィールドのビット位置を問う図解問題なども作成可能です。ご希望があればお知らせください。

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