応用情報技術者 2015年秋期午前2 問31

問題文

図のようなネットワーク構成のシステムにおいて、同じメッセージ長のデータをホストコンピュータとの間で送受信した場合のターンアラウンドタイムは、端末Aでは 100ミリ秒、端末Bでは 820ミリ秒であった。上り、下りのメッセージ長は同じ長さで、ホストコンピュータでの処理時間は端末 A, 端末Bのどちらから利用しても同じとするとき、端末Aからホストコンピュータへの片道の伝送時間は何ミリ秒か。ここで、ターンアラウンドタイムは、端末がデータを回線に送信し始めてから応答データを受信し終わるまでの時間とし、伝送時間は回線速度だけに依存するものとする。

選択肢

ア：10

イ：20

ウ：30

エ：40（正解）

ネットワーク伝送時間の計算問題【午前2 解説】

要点まとめ

結論：端末Aからホストコンピュータへの片道伝送時間は40ミリ秒である。
根拠：ターンアラウンドタイムは往復の伝送時間とホスト処理時間の合計で、端末Aの高速回線速度から計算可能。
差がつくポイント：伝送時間の往復分と処理時間の関係を正確に理解し、端末Aと端末Bの速度差を活用して処理時間を導出すること。

正解の理由

端末Aのターンアラウンドタイムは100ms、端末Bは820msです。
両端末のメッセージ長は同じで、ホストの処理時間は共通なので、回線速度の違いによる伝送時間の差が影響します。
端末Aの回線速度は1Gbps、端末Bは100Mbpsで10倍の差があるため、端末Bの伝送時間は端末Aの10倍となります。
この関係からホスト処理時間を求め、端末Aの片道伝送時間を計算すると40msとなり、選択肢エが正解です。

よくある誤解

伝送時間を単純にターンアラウンドタイムの半分と考え、処理時間を無視する誤りが多いです。
また、回線速度の違いを考慮せずに同じ伝送時間とする誤解もあります。

解法ステップ

ターンアラウンドタイムの式を立てる：
$T_{A} = 2 t_{A} + P$ 、 $T_{B} = 2 t_{B} + P$
（ $t$ は片道伝送時間、 $P$ はホスト処理時間）
端末Aと端末Bの伝送時間の比を回線速度から求める：
$t_{B} = 10 t_{A}$ （1Gbpsと100Mbpsの速度差より）
2つの式からホスト処理時間 $P$ を消去し、 $t_{A}$ を求める：
$100 = 2 t_{A} + P$
$820 = 2 (10 t_{A}) + P = 20 t_{A} + P$
2式を引き算して $t_{A}$ を計算：
$820 - 100 = (20 t_{A} + P) - (2 t_{A} + P) = 18 t_{A}$
$720 = 18 t_{A} \Rightarrow t_{A} = 40$ ms
答えは40ミリ秒、選択肢エ。

選択肢別の誤答解説

ア（10ms）：伝送時間を過小評価し、回線速度の差を無視している。
イ（20ms）：処理時間を考慮せず、単純に半分にした誤り。
ウ（30ms）：回線速度の比率や処理時間の影響を正確に反映していない。
エ（40ms）：正しい計算に基づく正解。

補足コラム

ターンアラウンドタイムは通信の往復時間と処理時間の合計であり、ネットワーク性能評価に重要です。
回線速度が異なる場合、伝送時間はメッセージ長を回線速度で割った値で決まるため、速度差を正しく考慮することが必須です。
また、ホスト処理時間が一定の場合、異なる回線速度の端末間でターンアラウンドタイムの差から伝送時間を逆算できます。