令和5年度春期 ネットワークスペシャリスト 午前Ⅱ 問5

MTUに含まれる範囲を見極める

ペイロード上限を考えるときは、問題で示されたサイズの上限がどの階層のどのヘッダまでを含んだ値なのかを最初に整理することが大切です。範囲の取り違えは典型的なつまずきになるため、数字を扱う前に前提を確かめましょう。

この問題で問われていること

確認すべき観点は一つ、「上限として与えられたサイズの内側に何が含まれ、外側に何があるか」です。各階層で付加されるヘッダやオプションの有無を問題の条件から読み取り、内側に入るものを自分で区別してから考えてください。

視点

通信データは、上位の階層から下位の階層へ渡るたびに、それぞれの階層の制御情報が付け加えられます。「サイズの上限」という言葉は、どの階層の単位に対する制限かによって指す範囲が変わります。用語の定義を教科書などで確認してください。そのうえで、条件に書かれた値がどの単位の大きさなのかを意識すると整理しやすくなります。各制御情報が固定長か可変長かも、あわせて意識しておきましょう。

確認ポイント

• 問題で与えられたサイズ上限が、どの階層の単位に対する制限として述べられているか
• その上限の内側に含まれるヘッダと、外側に位置するヘッダをそれぞれ区別できているか
• 各ヘッダの大きさについて、問題の条件に明記された値や付加情報の有無を読み落としていないか

正解

ウ

解説

MTUはIPパケットの最大長なので、IPヘッダーとTCPヘッダーを差し引いた残りがデータの最大長になる。

理由

MTU 1、500オクテットはIPパケット全体の最大長です。したがって、データの最大長は、1、500オクテットからIPヘッダー20オクテットとTCPヘッダー20オクテットを差し引いて求める。式は 1、500オクテット − 20オクテット − 20オクテット ＝ 1、460オクテットです。MACヘッダーとFCSはリンク層の情報であり、IPのMTUには含めない。

比較

アの1、446は、正しい計算値1、460からMACヘッダー14オクテットまで余分に差し引いた値です。イの1、456は、FCS 4オクテットをMTUに含めて差し引いた値です。エの1、480はIPヘッダーだけを差し引き、TCPヘッダー20オクテットを考慮していない。

選択肢ア

これは不正解だよ。1,446オクテットは、MTU 1,500オクテットからIPヘッダー20オクテット、TCPヘッダー20オクテットに加えてMACヘッダー14オクテットも差し引いた値である。MTUはIPパケットの最大長なので、MACヘッダーはこの計算に含めない。

選択肢イ

これは不正解だよ。1,456オクテットは、1,500オクテットからIPヘッダー20オクテット、TCPヘッダー20オクテット、FCS 4オクテットを差し引いた値である。しかしFCSはリンク層の情報であり、IPのMTUに含めてデータ長を計算するものではない。

選択肢ウ（正解）

これは正解だよ。MTU 1,500オクテットはIPパケット全体の最大長であるため、IPヘッダー20オクテットとTCPヘッダー20オクテットを差し引く。1,500オクテット−20オクテット−20オクテット＝1,460オクテットとなり、MACヘッダーとFCSは含めない。

選択肢エ

これは不正解だよ。1,480オクテットは、MTU 1,500オクテットからIPヘッダー20オクテットだけを差し引いた値である。TCPを使用する場合はTCPヘッダー20オクテットもIPパケット内に含まれるため、その分をさらに差し引く必要がある。

学習のポイント

MTUの対象範囲と、リンク層フィールドを含めない計算を理解する。