応用情報技術者 2011年 秋期 午前2 問37

コネクションレスデータグラム通信【午前2解説】

正解の理由

解法ステップ

1. 問題が求める特徴を確認：コネクションレス、データグラム、信頼性機構（確認応答・順序制御等）がない。
2. 各選択肢のプロトコルの層と機能を当てはめる。
   • ICMP：ネットワーク層の制御・診断メッセージ（エラー報告やエコー）。
   • PPP：データリンク層（OSI第2層）の点対点リンク用プロトコル（IPの上位ではない）。
   • TCP：トランスポート層で接続指向・信頼性機能あり。
   • UDP：トランスポート層でコネクションレス・信頼性機構なし。
3. 条件に一致するものを選ぶ：UDP（エ）。

選択肢別の誤答解説

• ア: ICMP
  ICMPはネットワーク層（IPと同じ層）の制御・診断用プロトコルで、エラーメッセージや到達確認（ping）などを扱います。トランスポート層のデータグラム送受信を提供するものではありません。
• イ: PPP
  PPPはデータリンク層（OSI第2層）のプロトコルで、点対点のフレーミング、リンク制御（LCP）やネットワーク制御（NCP）、認証などを行います。PPPはデータリンク層のプロトコルで、IPの上位プロトコルではないため、この設問の条件に該当しません。
• ウ: TCP
  TCPはトランスポート層に属しますが、接続指向で3ウェイハンドシェイク、確認応答（ACK）、順序制御、再送、フロー制御や輻輳制御などの信頼性機能を持ちます。本問で求められる「信頼性機能がない」条件に合致しません。
• エ: UDP
  UDPはトランスポート層でコネクションレスのデータグラム通信を提供し、確認応答や順序制御、再送などの信頼性機能を持ちません。したがって本問の条件を満たします。

よくある誤解

• PPPは物理層のプロトコルだと思い込む
  → PPPは物理層で使われることも多いが、プロトコル自体はデータリンク層の仕様です。フレーミングやLCP/NCPなどデータリンク層の機能を提供します。
• ICMPをトランスポート層のプロトコルと混同する
  → ICMPはIPの補助的なプロトコルでネットワーク層に位置します。pingや経路制御情報のやり取りに使われますが、アプリのデータ運搬を担うトランスポート層ではありません。
• UDPもTCPと同様に信頼性があると誤解する
  → UDP自体に再送・順序制御・フロー制御はありません。必要な場合はアプリケーション側で実装する必要があります。

補足コラム

• UDPヘッダ（簡略）：送信元ポート(16)、宛先ポート(16)、長さ(16)、チェックサム(16)。非常に短いヘッダのため処理コストが低く、リアルタイム性や簡易な要求のある用途（音声・映像のストリーミング、DNS、DHCP、SNMPなど）で使われます。IPv4ではチェックサムを0にして省略することが許容される場合がありますが、IPv6ではチェックサムが必須です。
• プロトコル番号（参考）: ICMP=1、TCP=6、UDP=17。試験で問われることがあるので覚えておくと有利です。
• PPPの主な機能：フレーミング、LCP（Link Control Protocol）によるリンク確立・設定、認証（PAP/CHAP）、NCPによる複数ネットワーク層プロトコルの多重化（IPCPなど）。

import socket

sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
sock.sendto(b'hello', ('192.0.2.1', 5000))
sock.close()

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