基本情報技術者 2011年 秋期 午前（科目A） 問38

要点まとめ

• 結論→ TCPはトランスポート層に属し、コネクション管理・信頼性確保・フロー制御などの機能を提供します。
• 根拠→ インターネット層（IP）は経路選択と論理アドレッシングを担当し、TCPの"端点間通信の信頼性"とは役割が明確に異なります。
• 差がつくポイント→ 問題では「TCPの機能（3ウェイハンドシェイク、再送、ポート）」で層を判定すると短時間で確実に正解に辿り着けます。

正解の理由

• コネクション確立（3ウェイハンドシェイク）と切断を行う。
• データをセグメント単位で扱い、順序制御と再送による信頼性を提供する。
• ポート番号でアプリケーションを識別し、マルチプレクシングを行う。
  これらは「端点間（ホスト間）の通信サービス」を提供する機能であり、OSI参照モデルではトランスポート層（Layer 4）に相当します。

よくある誤解

• 「IPと混同してIPの上位層だからインターネット層」：IPはパケットの送達先判断やルーティングを担当し、信頼性制御は行いません。
• 「アプリケーションプロトコルだからアプリケーション層」：HTTPやFTPなどがアプリケーション層で動き、TCPはそれらを下支えするトランスポート層のプロトコルです。
• 「リンク層と混同する」：リンク層は物理的な接続やフレーム伝送を扱い、TCPの端点間信頼性とはレイヤが異なります。

解法ステップ

1. 問題文から対象プロトコルを特定（TCP）。
2. TCPの主な機能（信頼性、コネクション、ポート、セグメント）を頭に浮かべる。
3. 各層の役割（アプリ＝アプリ間の表現/手続き、トランスポート＝端点間通信、インターネット＝ルーティング、リンク＝物理接続）と照合する。
4. 機能が一致する層を選ぶ。上記よりトランスポート層（ウ）が正解。

選択肢別の誤答解説

• ア: アプリケーション層
  誤り。HTTPやSMTPなどアプリケーションプロトコルはここに属しますが、TCP自体はアプリケーションのためのトランスポートサービスを提供する層です。
• イ: インターネット層
  誤り。IPはインターネット層でルーティングやアドレッシングを担当し、信頼性やポート番号の概念は持ちません。
• ウ: トランスポート層
  正解。TCPはコネクション管理、順序制御、再送、フロー制御、ポートによるアプリ識別などの機能を持ち、トランスポート層に属します。
• エ: リンク層
  誤り。リンク層はフレーム転送や物理インタフェースに関わる層で、TCPの端点間信頼性機能とは異なります。

補足コラム

• TCPの主要なメカニズム：3ウェイハンドシェイク（SYN, SYN/ACK, ACK）、シーケンス番号による順序制御、ACKとタイムアウトによる再送、ウィンドウ制御によるフロー制御、輻輳制御（例：スロースタート、輻輳回避）。
• TCPはコネクション型で信頼性を重視する一方、UDPはコネクションレスで軽量・低遅延を重視します。用途によって使い分けられます（例：ファイル転送はTCP、音声・動画ストリーミングではUDPが使われることが多い）。
• OSI参照モデルとの対応：TCPはOSIのトランスポート層（Layer 4）に対応します。IPはネットワーク層（Layer 3）に相当します。

FAQ