情報処理安全確保支援士 2023年春期午前2 問18

問題文

1台のサーバと複数台のクライアントが1Gビット/秒のLANで接続されている。業務のピーク時にはクライアント1台につき1分当たり6Mバイトのデータをサーバからダウンロードする。このとき、同時使用してもピーク時に業務を滞りなく遂行できるクライアント数は何台までか。ここで、LANの伝送効率は50%、サーバ及びクライアント内の処理時間は無視できるものとし、1Gビット/秒=

1 0^{9}

ビット/秒、1Mバイト=

1 0^{6}

バイトとする。

選択肢

ア：10

イ：625（正解）

ウ：1,250

エ：5,000

1台のサーバと複数台のクライアントが1Gビット/秒のLANで接続されている問題【午前2 解説】

要点まとめ

結論：ピーク時に滞りなく業務を遂行できるクライアント数は625台です。
根拠：LANの実効速度は伝送効率50%を考慮し、1Gビット/秒の半分である500Mビット/秒。
差がつくポイント：単位変換と伝送効率の考慮を正確に行い、1分あたりのデータ量と速度を比較することが重要です。

正解の理由

1Gビット/秒のLANで伝送効率が50%なので、実際に使える帯域は

1 \times 1 0^{9} \times 0.5 = 5 \times 1 0^{8} ビット / 秒 = 500 M ビット / 秒

クライアント1台あたりのデータ量は1分間に6Mバイト =

6 \times 1 0^{6}

バイト =

6 \times 1 0^{6} \times 8 = 48 \times 1 0^{6}

ビット。
1分は60秒なので、1秒あたりの必要帯域は

\frac{48 \times 1 0 ^{6}}{60} = 0.8 \times 1 0^{6} = 800, 000 ビット / 秒

よって、同時に利用可能なクライアント数は

\frac{5 \times 1 0 ^{8}}{8 \times 1 0 ^{5}} = 625

したがって、イ: 625が正解です。

よくある誤解

伝送速度の単位変換や伝送効率の考慮を忘れて、単純に1Gビット/秒を使い計算してしまうことが多いです。
また、1分あたりのデータ量を秒あたりに換算しない誤りもよく見られます。

解法ステップ

LANの実効速度を伝送効率50%で計算する。
クライアント1台あたりの1分間のデータ量をビットに換算する。
1分を秒に換算し、1秒あたりの必要帯域を求める。
実効速度を1秒あたりの必要帯域で割り、同時利用可能なクライアント数を算出する。
選択肢と照合し、最も近い値を選ぶ。

選択肢別の誤答解説

ア: 10
伝送効率や単位換算を誤り、極端に少ない値を出している。
イ: 625
正確な計算に基づく正解。
ウ: 1,250
伝送効率50%を考慮せず、1Gビット/秒をそのまま使った場合の値。
エ: 5,000
伝送効率も単位換算も無視し、1分あたりのデータ量を秒あたりに換算しない誤り。

補足コラム

伝送効率は実際のネットワークで利用可能な帯域幅を示し、プロトコルのオーバーヘッドや衝突などによる損失を考慮しています。
また、単位変換は情報処理技術者試験で頻出のポイントであり、ビット・バイト、秒・分の換算ミスは致命的です。
正確な計算力を養うことが合格への近道です。

FAQ

Q: 伝送効率が50%とは具体的に何を意味しますか？
A: ネットワークの実際の利用可能帯域が理論値の半分であることを示し、プロトコルのオーバーヘッドや通信の遅延などを含みます。

Q: なぜ1分あたりのデータ量を秒あたりに換算する必要があるのですか？
A: LANの速度は秒あたりのビット数で表されるため、比較するためには単位を揃える必要があります。

関連キーワード: LAN速度計算、伝送効率、単位換算、ネットワーク帯域、データ転送量、ビット・バイト変換

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