令和3年度春期 ネットワークスペシャリスト 午前Ⅱ 問7

MTUに含まれる範囲を見極める

送信できるデータ長を考えるときは、MTUという上限がどの階層のどこからどこまでを指しているかを先に定めることが大切です。問題で示された条件をもとに、上限の内側に入るものと外側に数えるものを区別してから検討しましょう。

この問題で問われていること

この分野では、上限値そのものよりも、その値がどの単位のデータに対する制約なのかを正しく捉えられるかが問われやすいです。与えられたヘッダ等の条件が、その範囲に含まれるかどうかを一つずつ確認する姿勢が重要です。

視点

通信データは階層ごとに制御情報が付け加えられ、包み込まれるようにして送られます。上限値を考えるときは、その値がどの大きさの器を指しているのかを押さえます。そのうえで、器の中で制御情報が占める部分と利用者のデータに使える部分を分けて図にすると整理しやすくなります。

確認ポイント

• 示された上限値が、どの階層のどの単位に対する制約として扱われているかを確認する
• 条件として与えられた各種ヘッダ等が、その上限の範囲の内側か外側かを一つずつ区別する
• 区別した結果を簡単な図に描き、数え漏れや二重計上がないかを見直す

正解

ウ

解説

MTU 1、500オクテットからIPヘッダ20オクテットとTCPヘッダ20オクテットを差し引くと、TCPが運べるデータの最大長は1、460オクテットとなる。

理由

フラグメント化を避けるには、IPパケット全体をMTU以内に収める。したがって、データ長は1、500オクテット−IPヘッダ20オクテット−TCPヘッダ20オクテット＝1、460オクテットです。MACヘッダ14オクテットとFCS4オクテットは、ここで求めるIPパケット内のデータ長から差し引かない。

比較

各選択肢は、正しい最大データ長1、460オクテットとの差を確認すると比較できる。1、446は14オクテット小さく、1、456は4オクテット小さく、1、480は20オクテット大きい。いずれも、MTU 1、500オクテット、IPヘッダ20オクテット、TCPヘッダ20オクテットという条件から得られる値と一致しない。

選択肢ア

これは不正解だよ。1,446オクテットは、正しい最大データ長1,460オクテットより14オクテット小さい。問題の条件からは、IPヘッダ20オクテットとTCPヘッダ20オクテットをMTU 1,500オクテットから差し引くため、この値にはならない。誤差の原因を追加のフィールドと断定する根拠は公式図だけでは示されていない。

選択肢イ

これは不正解だよ。1,456オクテットは、正しい最大データ長1,460オクテットより4オクテット小さい。MTU 1,500オクテットからIPヘッダ20オクテットとTCPヘッダ20オクテットを差し引く計算では、4オクテットを追加で差し引く条件は問題文にないため、設問の条件と一致しない。

選択肢ウ（正解）

これは正解だよ。MTU 1,500オクテットはIPパケット全体の上限なので、IPヘッダ20オクテットとTCPヘッダ20オクテットを差し引く。式は1,500オクテット−20オクテット−20オクテット＝1,460オクテットであり、TCPが送信できるデータの最大長に一致する。

選択肢エ

これは不正解だよ。1,480オクテットは、正しい最大データ長1,460オクテットより20オクテット大きい。IPヘッダ20オクテットだけをMTU 1,500オクテットから差し引いた値とは一致するが、TCPヘッダ20オクテットも必要であるため、TCPデータの最大長としては大きすぎる。

学習のポイント

MTUの対象範囲と、TCPデータ長を求めるヘッダ差引きを理解する。