ITパスポート 2009年 秋期 問82

100Mビット／秒のLANで1Gバイトを転送する時間は？【ITパスポート 解説】

正解の理由

解法ステップ

1. 用語の確認（初出の簡単説明）
   • LAN（Local Area Network：局所的なネットワーク）
   • Mbit/s（メガビット毎秒：$10^6$ビット毎秒）
   • 1バイト = 8ビット（データの基本単位）
   • 伝送効率20%：物理的な速度のうち有効に使える割合が20%という意味
2. データ量をビットに換算する
   • 1Gバイト = $10^9$ バイト
   • ビット数 = $10^9\times 8=8\times 10^9$ ビット
3. 有効な伝送速度を求める
   • 回線速度 = $100\text{Mbit/s}=100\times 10^6\text{bit/s}$
   • 伝送効率20%なので有効速度 = $100\times 10^6\times 0.20=20\times 10^6\text{bit/s}$
4. 時間を計算する（秒）
   • 時間 = データ量（ビット） ÷ 有効速度（ビット/秒）
   • 時間 = $\frac{8\times 10^9}{20\times 10^6}=400\text{秒}$
5. 見やすく換算すると
   • 400秒 = 6分40秒

選択肢別の誤答解説

• ア: 4秒
  • 誤りの典型：バイトをビットに換算していない（$10^9$バイトをそのまま$10^9$ビットと扱った）、あるいは伝送効率を無視している。現実には1バイト=8ビットです。
• イ: 50秒
  • 誤りの典型：変換ミスや効率の扱いミス。例えば $8\times 10^9$ を $100\times 10^6$ で割ると80秒になり得るが、それでも20%効率を正しく扱うと400秒になるため、途中でどこかの桁や係数を間違えています。
• ウ: 400秒（正解）
  • 正しい計算手順（上記参照）を行った結果です。
• エ: 5,000秒
  • 誤りの典型：伝送効率を逆に扱った（20%を0.2ではなくその逆数5で割るべきと誤解）か、単位をメガとギガで混同した結果になっています。

よくある誤解

1. 「Mbit/s」と「MB/s（メガバイト毎秒）」を同じものと考える
   • 1バイト = 8ビットなので、数値を8で割るか掛けるかの違いが出ます。混同すると結果が8倍ずれるため要注意です。
2. 「伝送効率20%」の扱い方を間違える
   • 20%は「使えるのは全体の20%だけ」という意味で、有効速度 = 最大速度 × 0.20 です。0.2で割る、あるいは100-20=80%と勘違いするミスが多いです。
3. ギガやメガの定義（10^9 vs 2^30）を混同する
   • 本問では「1Gバイト = $10^9$ バイト」と明示されています。コンピュータの世界では $1\text{GiB}=2^{30}$ バイトの場合もあるので、問題文の定義に従ってください。

補足コラム

• なぜ伝送効率が100%でないのか？
  • 実際のネットワークでは、ヘッダ情報（送り先や誤り検出用の情報）、制御パケット、再送、衝突や待ち時間などで実効スループットが下がります。これらを合計した結果を伝送効率として考えます。
• 実務的な目安
  • 100 Mbit/s回線で大きなファイルを頻繁に送るなら、効率やピーク使用状況を考慮して、実効スループットが見積りより低くなると想定するのが安全です。

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