令和7年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問30

テクノロジネットワークTCP・UDP・IP層の制御

MTU (Maximum Transmission Unit) が1,500バイトに設定されたIPv4ネットワークで，2,000バイトのデータをTCPを用いて送信するときに，二つ目に送信されるパケットに含まれるデータは何バイトか。ここで，TCPヘッダー長は20バイト，IPヘッダー長は20バイト，イーサネットのヘッダー長とトレーラー長は，それぞれ14バイトと4バイトとする。また，データを複数パケットに分割して送信するときは，先に送信するパケットに格納できる上限までデータを含めて送信するものとする。

解答・解説

正解: イ. 540

解答の根拠

この問題では、2,000バイトのデータをTCPを用いて送信する際の、2つ目のパケットに含まれるデータ（TCPペイロード）のサイズを求めます。

  1. MTU（Maximum Transmission Unit）の定義
    MTUは、1回のデータ転送で送信できるIPデータグラムの最大サイズ（IPヘッダー ＋ データ）を表します。問題文でイーサネットのヘッダー長（14バイト）やトレーラー長（4バイト）が示されていますが、これらはデータリンク層の付加情報であり、ネットワーク層であるIPのMTU（1,500バイト）には含まれません。

  2. 1つ目のパケットに含まれるデータサイズの計算
    1つのIPパケットに含めることができるデータの最大サイズは、MTUからIPヘッダーとTCPヘッダーのサイズを引いたものになります（これを MSS: Maximum Segment Size と呼びます）。

    • MTU ＝ 1,500バイト
    • IPヘッダー ＝ 20バイト
    • TCPヘッダー ＝ 20バイト

    1,500−20−20=1,4601,500 - 20 - 20 = 1,460

    先に送信するパケットには上限までデータを含めるため、1つ目のパケットには 1,460バイト のデータが格納されます。

  3. 2つ目のパケットに含まれるデータサイズの計算
    送信する全データは2,000バイトなので、2つ目のパケットに含まれるデータは以下のようになります。

    2,000−1,460=5402,000 - 1,460 = 540

したがって、正解は 540 バイトとなります。

各選択肢の解説

  • ア（500）
    誤り。IPヘッダーやTCPヘッダーのサイズを考慮せず、1つ目のパケットに1,500バイトのデータがそのまま格納されると誤認した場合（2,000−1,500=5002,000 - 1,500 = 500）の数値です。
  • イ（540）
    正解。MTUからIPヘッダーとTCPヘッダーを正しく引き、残りのデータサイズを正しく計算できています。
  • ウ（580）
    誤り。各ヘッダーのサイズの取り扱いを誤って計算した数値です（例えば、IPヘッダーとTCPヘッダーの合計40バイトを逆に足してしまった場合など）。
  • エ（598）
    誤り。MTUからイーサネットのヘッダー（14バイト）やトレーラー（4バイト）を引いてしまうなど、各プロトコル階層のサイズの扱いを誤認した数値です。

Spineチーム