情報処理安全確保支援士 2016年 秋期 午前2 問20

TCPの再送と確認応答【午前2解説】

正解の理由

解法ステップ

1. 問題のキーワード（TCP）から「トランスポート層」「信頼性」「ウィンドウ制御」「順序番号」などの特徴を思い出す。
2. 各選択肢がTCPの特徴と整合するかを照合する（OSI階層、単位、再送の有無、順序番号の有無）。
3. 明らかに矛盾する選択肢（ネットワーク層の機能、単位がビット、順序番号がない）を順に除外する。
4. 残った選択肢（再送による回復）がTCPの基本的動作と一致することを確認して選ぶ。

選択肢別の誤答解説

• ア: 「OSI基本参照モデルのネットワーク層の機能である。」
  誤り。TCPはトランスポート層（OSIモデルの第4層）のプロトコルであり、経路選択やIPアドレスを扱うネットワーク層（第3層）のプロトコルではありません。ネットワーク層の代表はIPです。
• イ: 「ウィンドウ制御の単位はバイトではなくビットである。」
  誤り。TCPのウィンドウ制御はバイト単位で行われます（ウィンドウサイズは受信側が受け入れ可能なバイト数を示す）。ビット単位ではありません。
• ウ: 「確認応答がない場合は再送処理によってデータ回復を行う。」
  正しい。TCPはACKを受け取れない場合やタイムアウト、重複ACKに基づき該当セグメントを再送してデータの信頼性を確保します。再送はRTOタイマーやfast retransmit/fast recoveryなどの仕組みで制御されます。
• エ: 「データの順序番号をもたないのでデータは受信した順番のままで処理する。」
  誤り。TCPは各バイトにシーケンス番号を付与し、受信側で正しい順序に再構成してから上位プロセスに渡します。到着順にそのまま処理するわけではありません。

よくある誤解

• 「TCPは受信した順番のまま処理する」
  誤解です。TCPはシーケンス番号によりデータを再構成し、正しい順序で上位へ渡します。受信順はそのまま反映されません。
• 「ウィンドウ制御の単位がビットである」
  ウィンドウはバイト単位です。ウィンドウサイズの解釈を間違えるとフロー制御やスループットの理解を誤ります。
• 「再送は必ずタイムアウトだけで発生する」
  再送はRTO（タイムアウト）だけでなく、重複ACKの検出によるfast retransmitでも行われます。

補足コラム

• 再送を発生させる代表的条件は「RTOによるタイムアウト」と「重複ACKによる早期再送」です。RTOはRTTの推定と分散を元に計算され、Karnのアルゴリズムや指数バックオフが適用されます。
• TCPは累積ACK方式が基本ですが、Selective ACK（SACK）拡張により受信側が断片的に受け取ったブロックを通知でき、効率的な再送が可能になります。
• ウィンドウ制御はフロー制御（受信ウィンドウ）と輻輳制御（Congestion Window, cwnd）を組み合わせて送信量を決定します。実効ウィンドウは min(受信ウィンドウ, cwnd) で表されます。

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