2022 サンプル問題問28テクノロジ系

基本情報 2022 サンプル問題問28：テクノロジ系に関する問題

トランスポート層のプロトコルであり，信頼性よりもリアルタイム性が重視される場合に用いられるものはどれか。

aHTTP
bIP
cTCP
dUDP － 17 －正答

正答：DUDP － 17 －

AI解説（初心者・標準・上級）

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初心者向けまずはここから。やさしく要点を解説

答えは d「UDP」 です。

データ通信を宅配便にたとえると…

TCP ＝ちゃんと届いたか確認しながら配達する書留（信頼性◎、でも遅い）
UDP ＝とにかく早く投げるハガキ（届かなくてもOK、その代わり速い）

動画配信、オンラインゲーム、ビデオ通話など、「多少データが欠けても、いますぐ届けることが大事」な場面では UDP が選ばれます。1コマ抜けても次のコマがすぐ来るからOKって感じ。

👉 覚え方：TCP＝確実重視（書留）／UDP＝速さ重視（ハガキ）。動画・音声・ゲーム＝UDPと反射で。

ほかの選択肢：a HTTP は Web ページ用（アプリ層）／b IP は住所配達役（ネットワーク層）／c TCP は信頼性重視のプロトコル。

標準試験対策の基準レベル

なぜこれが正解か

正解は d。UDP（User Datagram Protocol）はトランスポート層のコネクションレス型プロトコルで、信頼性確保（再送・順序保証・フロー制御）の機能を持たない代わりにオーバーヘッドが少なくリアルタイム性に優れる。VoIP、動画ストリーミング、オンラインゲーム、DNS 等で広く使われる。

各選択肢の解説

a HTTP：アプリケーション層のプロトコル。TCP（HTTP/1, 2）または UDP/QUIC（HTTP/3）の上で動作。
b IP（Internet Protocol）：ネットワーク層のプロトコル。アドレスとルーティングを担当。
c TCP（Transmission Control Protocol）：トランスポート層だが、信頼性重視（コネクション型・再送制御・順序制御・輻輳制御）でリアルタイム性は劣る。
d UDP：正解。

覚え方・ひっかけ注意

OSI 参照モデルとプロトコル対応：

第7層（アプリ）：HTTP、SMTP、DNS、FTP
第4層（トランスポート）：TCP（信頼性）／UDP（高速）
第3層（ネットワーク）：IP、ICMP
第2層（データリンク）：Ethernet、PPP

「リアルタイム」「動画」「音声」「ゲーム」キーワードが出たら UDP と反射的に選ぶ。DNS も基本は UDP（小サイズ・高速重視）。

上級誤答論破・背景理論まで深掘り

理論的背景

UDP は RFC 768（1980年）で定義された極めてシンプルなプロトコル。ヘッダは8バイト固定（送信元・宛先ポート各2B、長さ2B、チェックサム2B）。TCP の20バイト固定ヘッダ＋オプションと比べ、オーバーヘッドが圧倒的に小さい。

UDP が提供しないもの：

コネクション確立／切断（3-way handshake 不要）
再送制御
順序保証
フロー制御・輻輳制御

これらを必要とするアプリケーションはアプリケーション層で独自実装する（例：RTP がストリーミング順序制御、SRT が再送制御を上位で実現）。

実務での使われ方

VoIP/ビデオ会議：RTP（Real-time Transport Protocol）+ RTCP、SRTP（暗号化）。Zoom・Teams・WebRTC の基盤。
DNS：問合せ・応答が小さいため UDP（53番）。512B 超や DNSSEC では TCP フォールバック。
DHCP：起動時のIP割当（67/68番）。
オンラインゲーム：FPS など低遅延必須ゲームは独自プロトコルを UDP 上に実装。
QUIC：HTTP/3 の基盤。UDP 上に TCP 相当の信頼性・TLS 1.3・多重化を再構築し、TCP より低遅延・ヘッドオブラインブロッキング解消を実現。
ストリーミング：HLS や MPEG-DASH は HTTP（TCP）ベースだが、低遅延配信では QUIC や WebRTC（UDP）が主流化。

試験での位置づけ

基本情報・応用情報のネットワーク分野で必出。OSI 4層と TCP/IP モデルの対応、ポート番号一覧（Well-Known: 0-1023）、TCP の3-way handshake/4-way handshake、輻輳制御アルゴリズム（Tahoe・Reno・CUBIC・BBR）まで体系で押さえる。ネットワークスペシャリスト試験では QUIC・SCTP・DCCP 等の派生プロトコルや、ヘッドオブラインブロッキング、L4 ロードバランサとの相互作用まで深掘り。

選択肢の発展補足

a HTTP：HTTP/1.1（テキスト・パイプライン化）→HTTP/2（バイナリ・ストリーム多重化・HPACK）→HTTP/3（QUIC = UDP 基盤）と進化。HTTPS（TLS）と組合せて使用。
b IP：IPv4（32bit）枯渇問題、IPv6（128bit）への移行、デュアルスタック・トンネリング（6to4、Teredo）。
c TCP：3-way handshake（SYN→SYN/ACK→ACK）、Nagle アルゴリズム、Selective ACK、SACK、Window Scaling、TCP Fast Open 等の最適化技術が頻出。
DDoS の文脈：UDP は IP スプーフィング容易で増幅攻撃（DNS Amplification、Memcached Amplification）に悪用されやすい。情報処理安全確保支援士で出題。

出典・引用について

出典：IPA（情報処理推進機構）公式基本情報技術者試験 2022 サンプル問題問28／公的機関配布資料につき出典明記の上引用。解説は合格ナビによる独自AI解説です。