応用情報技術者 2022年 秋期 午前2 問34

ユーザデータグラムプロトコル【午前2解説】

正解の理由

解法ステップ

1. 問題文のキーワードを抽出する：コネクションレス、データグラム、確認応答や順序制御を持たない。
2. 各選択肢がどの階層・機能かを確認する：
   • トランスポート層でコネクション志向か否か（TCPはコネクション型、UDPはコネクションレス）。
   • ネットワーク制御やデータリンク層のプロトコルなら除外する（ICMPやPPP）。
3. 条件と一致するプロトコルを選ぶ：コネクションレスかつデータグラム＝UDP（エ）。

選択肢別の誤答解説

• ア: ICMP
  ICMPはエラーメッセージや診断（pingなど）を扱うプロトコルで、IPと密接に動作するネットワーク層の制御プロトコルです。トランスポート層の「データグラム通信（用途としてのUDP/TCP）」とは役割が異なり、本問の条件（上位トランスポートでコネクションレスのデータグラム）に該当しません。
• イ: PPP
  PPPは物理層の上で動作するデータリンク層（第2層）のプロトコルで、点対点接続上でフレームの送受信、認証、リンク制御などを行います。トランスポート層のプロトコルではないため、本問の条件には当てはまりません。
• ウ: TCP
  TCPはトランスポート層のコネクション型プロトコルで、確認応答（ACK）、再送、順序制御、輻輳制御など信頼性を提供します。よって「確認応答や順序制御などの機能を持たない」という条件に反します。

よくある誤解

• ICMPをUDPやTCPと同じ「上位トランスポート層のプロトコル」と誤認する
  実務や試験でICMPは「IPの付随する制御メッセージ」を扱うプロトコルとして扱うため、トランスポート層の代表例（UDP/TCP）とは用途が異なります。
• PPPを物理層だと考える
  PPPは物理回線の上で動くデータリンク層のプロトコルです。物理層そのものではなく、物理層の上でフレームを扱う役割を持ちます。
• 「コネクションレス＝全く信頼性ゼロ」と断定する
  UDPは再送や順序制御を持ちませんが、ヘッダにチェックサムを持ち（IPv6では必須、IPv4では原則必須だがゼロ許容の実装もある）、アプリケーション層で独自の信頼化を実装することが可能です。

補足コラム

• UDPヘッダの主なフィールド：送信ポート、宛先ポート、長さ、チェックサム。ヘッダは固定長で8バイトとシンプルです。
• 主な利用例：DNS問い合わせ（短い問答）、DHCP、SNMP、RTP（VoIP/ストリーミング）、リアルタイムゲームなど、低遅延や低オーバーヘッドを重視する用途。
• 実践例（Pythonで簡単なUDP送信）:

import socket

sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
sock.sendto(b'hello', ('192.0.2.1', 12345))
sock.close()

• チェックサムの扱い：IPv4ではチェックサムがオプション実装となる場合がある一方、IPv6ではUDPチェックサムが必須です（例外なし）。

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