ネットワークスペシャリスト 2019年 午前2 問11

ウィンドウ式フロー制御【午前2解説】

正解の理由

解法ステップ

1. 各選択肢のキーワード（ウィンドウ、フォワード誤り訂正、データグラム、固定ウィンドウなど）から対応する概念を思い出す。
2. 「ウィンドウ＝スライディングウィンドウ（送信可能数を移動させる）」の定義と照合する。
3. フロー制御（受信側バッファ保護）と輻輳制御（ネットワーク混雑対策）の違いを確認し、選択肢の記述がどちらを述べているか判定する。
4. 各選択肢が用語の定義・動作と整合するかを検証し、最も正しいものを選ぶ。

選択肢別の誤答解説

• 誤り。TCPのウィンドウサイズは固定ではありません。TCPは受信ウィンドウ（rwnd）と輻輳ウィンドウ（cwnd）を別々に管理し、輻輳回避アルゴリズム（例：スロースタート、輻輳回避、Fast Recovery）を用いて動的に調整します。タイムアウトは再送のきっかけの一つですが、輻輳制御は主に cwnd の調整で行われます。

• 誤り。フォワード誤り訂正（FEC）は送信側が冗長データ（パリティなど）を付加して送り、受信側が追加情報で誤りを訂正する方式です。再送要求を行うのは ARQ（自動再送要求：再送方式）であり、FEC と ARQ は相反・補完の関係にあります。

• 正しい。これはスライディングウィンドウの基本動作（パイプライン送信）を述べています。ACK によって送信済みのうち確認された分だけウィンドウが進み、新たに送信できる分が増える仕組みです。なお、TCP では cumulative ACK（累積確認）と選択的確認（SACK）の違いがあり、実装により振る舞いが異なります。

• 誤り。これは仮想回線方式（コネクション型、例：X.25、ATM の仮想回線）に該当する記述で、データグラム方式（例：IP）はコネクションレスで各パケットが独立に経路選択されます。従って、エの説明はデータグラム方式とは逆の内容です。

よくある誤解

• フロー制御と輻輳制御を同一視する：フロー制御は受信側の処理・バッファ能力を保護する目的、輻輳制御はネットワーク全体の混雑を検出・緩和する目的であり、異なるメカニズム（例：rwnd と cwnd）が使われます。
• FEC と ARQ を混同する：FEC は送信側が冗長性で訂正できるようにする方式、ARQ は誤りが検出されたら再送を要求する方式です。用途やトレードオフ（帯域 vs 遅延）が異なります。
• データグラム＝経路固定という誤解：データグラム方式は経路選択をその都度行うため、経路が動的に変わるのが普通です（逆に仮想回線方式は経路確立後は固定される）。

補足コラム

• スライディングウィンドウの代表例：
  • Go-Back-N：受信側は順序どおりの受信しか確認せず、欠番があれば以降を破棄する。送信側はACKで移動できる分だけウィンドウを進める。
  • Selective Repeat（選択的再送）：受信側は個々のフレームをバッファして順序復元し、欠落分のみ再送要求する。効率は高いが実装が複雑。
• TCP における送信可能量は、受信ウィンドウと輻輳ウィンドウの両方で制限されます。実効ウィンドウは通常 $$\text{sendable}=\min (\text{rwnd},\text{cwnd})$$ で表されます。rwnd は受信側が報告する受信バッファの空き、cwnd は輻輳制御で決まる送信上限です。
• ACK の種類：累積 ACK（most common）と SACK（Selective ACK）。SACK を使うと選択的再送が効率的になります。

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