【ITパスポート練習問題 6.3対応】(2) 通信プロトコル

【解説】

正解: 2 データのルーティングと信頼性の確保

この問題は、インターネットの基盤となる通信プロトコル群「TCP/IP」の役割について、基本的な理解を問うものです。

正解は2の「データのルーティングと信頼性の確保」です。TCP/IPは、インターネットで通信を行うための標準的なルールセットです。その中で、「IP」はデータを目的地まで届ける経路制御（ルーティング）を担当し、「TCP」はデータが欠落せずに正しく届いたかを確認する信頼性の確保（再送制御など）を担当しています。この2つが組み合わさることで、確実な通信が実現されています。

選択肢1の「データベース管理」はデータベース管理システム（DBMS）の役割です。選択肢3の「データ暗号化」は、TCP/IPの上位層や拡張機能（TLSやIPsecなど）が担う役割であり、TCP/IPそのものの基本機能ではありません。

【解説】

正解: 1 データの再送制御

この問題は、トランスポート層のプロトコルであるTCP（Transmission Control Protocol）が、通信の信頼性をどのように保っているかという仕組みを理解しているかを確認するものです。

正解は1の「データの再送制御」です。TCPは、データを送る際に相手から「届いたよ」という合図（確認応答）を待ちます。もし合図が来なければ、データが途中で消えたと判断して自動的に送り直す（再送する）機能を持っています。これにより、信頼性の高い通信が可能になります。

選択肢2の「データの圧縮」や選択肢3の「データの暗号化」は、TCP自体が提供する機能ではなく、アプリケーション層やプレゼンテーション層などで処理される内容です。

【解説】

正解: 3 データの暗号化

この問題は、インターネット層のプロトコルであるIP（Internet Protocol）の役割と、範囲外の機能を区別できるかを確認するものです。

IPの主な役割は、データを「パケット」という小包に分割して目的地のアドレス（IPアドレス）を付与し、適切な経路で届けることです。したがって、「データパケットの分割と再構築」（1）や「データの送信先アドレスの指定」（2）はIPの正しい機能です。

一方で、正解となる3の「データの暗号化」はIPの標準機能ではありません。IP自体はデータをそのまま運びます。暗号化を行いたい場合は、IPsecなどの拡張技術や、上位のHTTPSなどを利用する必要があります。

【解説】

正解: 2 確認応答が必要ない

この問題は、TCPと比較されることの多いプロトコル「UDP（User Datagram Protocol）」の特徴について、そのメリットとデメリットを理解しているかを問うものです。

正解は2の「確認応答が必要ない」です。UDPは「送りっぱなし」のプロトコルです。相手に届いたかどうかの確認（確認応答）を行わないため、手続きがシンプルで通信速度が速いという特徴があります。

選択肢1の「データの信頼性が高い」は、確認応答を行うTCPの特徴です。選択肢3の「データの暗号化が自動で行われる」という機能はUDPにはありません。

【解説】

正解: 2 動画のストリーミング

この問題は、UDPの「高速だが信頼性は低い（データが多少欠けても止まらない）」という特性が、どのようなサービスに適しているかを理解しているかを確認するものです。

正解は2の「動画のストリーミング」です。動画や音声の再生では、多少のノイズや一瞬の乱れよりも、映像が止まらずに流れ続ける「リアルタイム性」が重視されます。再送処理で再生を止めてしまうTCPよりも、データを送り続けるUDPが適しています。

選択肢1の「電子メールの送信」や選択肢3の「オンラインショッピング」は、文字化けや注文情報の欠落が許されないため、信頼性の高いTCPが使われます。

【解説】

正解: 1 データの再送制御が行われる

この問題は、UDPの特性に関する知識の中で、誤った認識を見つけられるかを確認するものです。

UDPは余計な手順を省いた「軽量なプロトコル」（2）であり、確認応答を待たないため「通信の遅延が少ない」（3）のが利点です。

正解は1の「データの再送制御が行われる」です。これが誤りです。UDPはパケットが途中で失われても、再送を行わずに次のデータを送り続けます。再送制御を行うのはTCPです。

【解説】

正解: 1 ウェブページのリソースの送受信

この問題は、Web閲覧に使われるプロトコル「HTTP（HyperText Transfer Protocol）」の基本的な用途を理解しているかを問うものです。

正解は1の「ウェブページのリソースの送受信」です。私たちがブラウザでWebサイトを見る際、ブラウザ（クライアント）はWebサーバーに対して「このページをください」とHTTPでリクエストを送り、サーバーはHTMLファイルや画像データをHTTPでレスポンスとして返します。

選択肢2の「データベース間のデータ同期」や選択肢3の「ネットワーク間のデータ暗号化」は、HTTPの主な目的ではありません（暗号化はHTTPSの役割）。

【解説】

正解: 2 リクエスト間で状態を維持しない

この問題は、HTTPの重要な設計概念である「ステートレス（Stateless）」の意味を正しく理解しているかを確認するものです。

正解は2の「リクエスト間で状態を維持しない」です。ステートレスとは「状態（State）がない（less）」という意味です。HTTPでは、1回目のリクエストと2回目のリクエストは完全に独立した別のものとして扱われ、サーバー側は「さっきと同じ人からのアクセスだ」ということを基本的には記憶しません（記憶させるためにCookieなどが使われます）。

選択肢1の「リクエストごとに接続が切断される」は初期のHTTPの挙動ですが、ステートレスの定義そのものではありません。選択肢3の「常にデータが暗号化される」はHTTPSの特徴です。

【解説】

正解: 2 テキスト形式

この問題は、HTTP通信の中身（メッセージ構造）がどのような形式でやり取りされているかを知っているかを問うものです。

正解は2の「テキスト形式」です。HTTPのリクエストやレスポンスは、人間が読める文字（テキスト）で構成されています（これをテキストベースのプロトコルと呼びます）。ヘッダ情報などは文字で記述されており、開発者が内容を確認しやすいのが特徴です。

選択肢1の「バイナリ形式」はHTTP/2以降で採用されましたが、基本的なHTTPの特徴としてはテキスト形式が挙げられます。選択肢3の「画像形式」は、HTTPで運ばれるデータの中身（ペイロード）の種類の一つに過ぎません。

【解説】

正解: 3 データの暗号化

この問題は、標準のHTTPと、セキュリティを強化した「HTTPS」の違いを理解しているかを問うものです。

正解は3の「データの暗号化」です。HTTPSの「S」はSecure（安全）を意味します。SSL/TLSという技術を使って通信経路を暗号化することで、パスワードやクレジットカード番号などの重要な情報を盗聴や改ざんから守ります。

選択肢1の「データの圧縮」や選択肢2の「サーバーのリソース節約」はHTTPSの主目的ではありません。むしろ暗号化処理のためにサーバーの負荷は多少増える傾向にあります。

【解説】

正解: 1 オンラインショッピング

この問題は、HTTPSの特性（暗号化による安全性）が求められる具体的な利用シーンを判断できるかを確認するものです。

正解は1の「オンラインショッピング」です。買い物をする際には、住所、氏名、クレジットカード情報などの個人情報を送信する必要があります。これらの情報が盗まれるのを防ぐため、HTTPSによる暗号化通信が必須となります。

選択肢2の「公開情報の検索」や選択肢3の「画像の圧縮」といった場面よりも、金銭やプライバシーに関わる取引においてHTTPSの重要性が際立ちます（ただし、現在はセキュリティ向上のため、全サイトのHTTPS化（常時SSL化）が推奨されています）。

【解説】

正解: 2 通信の暗号化

この問題は、HTTPS通信を支える裏側の技術である「TLS（Transport Layer Security）」の役割を理解しているかを問うものです。

正解は2の「通信の暗号化」です。かつてはSSLと呼ばれていましたが、現在はより安全なTLSという規格が使われています。このTLSプロトコルが、ブラウザとサーバーの間で鍵を交換し、データを暗号化してトンネルのように守る役割を果たします。

選択肢1の「通信の圧縮」や選択肢3の「通信の速度向上」は、TLSの直接的な役割ではありません。

【解説】

正解: 2 メールの送信

この問題は、電子メールシステムにおいて使われるプロトコルのうち、「SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）」の役割を理解しているかを問うものです。

正解は2の「メールの送信」です。SMTPは、パソコンからメールサーバーへメールを送り出す時や、メールサーバー同士がバケツリレーのようにメールを転送する時に使われる「送信・転送用」のプロトコルです。

選択肢1の「メールの受信」はPOPやIMAPの役割です。選択肢3の「メールの暗号化」はS/MIMEやSMTP over SSLなどの技術であり、SMTP単体の役割ではありません。

【解説】

正解: 1 25

この問題は、ネットワークエンジニアリングの基礎知識として、主要なプロトコルが使用する標準のポート番号（ウェルノウンポート）を知っているかを問うものです。

正解は1の「25」です。SMTPは伝統的にポート25番を使用して通信を行います（現在では迷惑メール対策として、サブミッションポートである587番を使うことも一般的です）。

選択肢2の「80」はWebサイト閲覧に使われるHTTPのポート、選択肢3の「443」は暗号化通信を行うHTTPSのポートです。

【解説】

正解: 3 メールの受信を行う

この問題は、メールプロトコルの役割分担について、SMTPが担当しない範囲を正しく認識しているかを確認するものです。

SMTPは「メールを送信する」（1）ことや、「メールサーバー間でメールを転送する」（2）ことが役割です。

正解は3の「メールの受信を行う」です。これはSMTPの役割ではありません。サーバーに届いたメールをユーザーの手元のパソコンに取り込む（受信する）役割は、POP3やIMAP4といった別のプロトコルが担います。

【解説】

正解: 2 メールの受信

この問題は、メール受信プロトコルの一つである「POP（Post Office Protocol）」の役割を理解しているかを問うものです。

正解は2の「メールの受信」です。POP（現在はバージョン3のPOP3が主流）は、郵便局（メールサーバー）にある私書箱から手紙を取り出してくるように、サーバー上のメールを自分のパソコン等にダウンロードするためのプロトコルです。

選択肢1の「メールの送信」はSMTPの役割です。選択肢3の「メールの暗号化」はPOP自体の機能ではありません（POP over SSLなどが使われます）。

【解説】

正解: 2 サーバーに保存されているメールを削除する

この問題は、POPを利用した際のメールデータの扱いと、それによる運用の特徴を理解しているかを問うものです。

正解は2の「サーバーに保存されているメールを削除する」です。POPの標準的な設定では、メールソフトがサーバーからメールをダウンロードすると、サーバー上のメールは削除されます（設定で残すことも可能ですが、基本動作としては移動に近いイメージです）。そのため、別のパソコンから同じメールを見ようとしても、サーバーにデータがないため見ることができません。

選択肢1の「複数デバイスでメールを簡単に管理できる」はIMAPの特徴です。

【解説】

正解: 1 メールの同期が容易

この問題は、POPと比較した際の「IMAP（Internet Message Access Protocol）」のメリットを理解しているかを問うものです。

正解は1の「メールの同期が容易」です。IMAPは、メールの実体をサーバー上に置いたまま管理します。スマホでメールを読んだり削除したりすると、その状態（既読・削除など）がサーバーに反映されるため、パソコンやタブレットなど他の端末からアクセスしても同じ状態（同期された状態）で見ることができます。

選択肢2の「データの圧縮」や選択肢3の「メールの暗号化」は、IMAPとPOPの主な違いではありません。

【解説】

正解: 2 複数デバイスでメールを同期できる

この問題は、現代のモバイル環境に適したメールプロトコルであるIMAPの特性を確認するものです。

正解は2の「複数デバイスでメールを同期できる」です。外出先ではスマートフォン、オフィスではパソコンといったように、複数の端末を使い分ける場合、どの端末から見ても同じフォルダ構成や既読状態が維持されるIMAPが非常に便利です。

選択肢1の「メールをサーバーに保存しない」はPOPの特徴です。選択肢3の「メールを送信するプロトコルである」はSMTPの説明です。

【解説】

正解: 3 複数デバイスで同じメールを管理したい場合

この問題は、利用シーンに応じて適切なメールプロトコル（POPかIMAPか）を選択できる知識があるかを問うものです。

正解は3の「複数デバイスで同じメールを管理したい場合」です。サーバー上で一元管理するIMAPを利用することで、どのデバイスからアクセスしても常に最新のメールボックスの状態を確認できます。

選択肢1の「オフラインでメールを読むことが重要な場合」は、データを端末にダウンロードして保存するPOPの方が適している場合があります（IMAPもキャッシュ機能で可能ですが、POPの本来の強みです）。選択肢2の「大容量ファイルをメールで送信したい場合」はプロトコルの選択とは別の課題です。

【解説】

正解: 2 メールの自動暗号化

この問題は、IMAPの機能の範囲と、セキュリティ機能の区別について理解しているかを確認するものです。

IMAPは「メールのサーバー上での管理」（1）や「複数デバイスでの同期」（3）を実現する仕組みです。

正解は2の「メールの自動暗号化」です。これはIMAPプロトコル自体の機能ではありません。通信経路の暗号化（IMAP over SSL/TLS）やメール本文の暗号化（S/MIME）は、IMAPとは別の技術と組み合わせて実現されるものです。

【解説】

正解: 2 ファイルの転送

この問題は、古くから使われている「FTP（File Transfer Protocol）」の用途を理解しているかを問うものです。

正解は2の「ファイルの転送」です。FTPは、自分のパソコンとサーバーの間で、Webページ用のHTMLファイルや画像、プログラムなどをアップロード（送信）したり、ダウンロード（受信）したりするために使われるプロトコルです。

選択肢1の「データベースのクエリ実行」はSQLなどの役割です。選択肢3の「メールの送信」はSMTPの役割です。

【解説】

正解: 1 データの暗号化

この問題は、FTPが抱えるセキュリティ上の弱点について理解しているかを確認するものです。

FTPはファイルの「アップロード」（2）や「ダウンロード」（3）を行うための便利な仕組みですが、開発されたのが古いため、標準では1の「データの暗号化」機能を持っていません。IDやパスワード、ファイルの中身がそのまま（平文で）ネットワークを流れるため、盗聴される危険性があります。

【解説】

正解: 3 データのセキュリティ

この問題は、FTPを利用する際に意識すべきリスク管理について問うものです。

正解は3の「データのセキュリティ」です。解説でも触れた通り、通常のFTP通信は暗号化されていません。そのため、公衆Wi-Fiなどの信頼できないネットワークでFTPを使うと、パスワードを盗まれてサーバーに不正侵入されるリスクがあります。現在は、暗号化機能を付加したSFTPやFTPSの使用が推奨されます。

【解説】

正解: 2 時刻の同期

この問題は、ネットワーク機器の時刻管理に使われる「NTP（Network Time Protocol）」の役割を理解しているかを問うものです。

正解は2の「時刻の同期」です。コンピュータの内部時計は少しずつズレていきます。NTPを使うと、正確な時刻を持つサーバー（NTPサーバー）に定期的に問い合わせを行い、自動的に正しい時刻に修正（同期）することができます。

選択肢1の「データの転送」はFTPなど、選択肢3の「ネットワークの負荷分散」はロードバランサなどの役割です。

【解説】

正解: 3 データの暗号化を行うため

この問題は、NTPを導入する目的を正しく理解し、無関係な機能と区別できるかを確認するものです。

NTPは「コンピュータ間の時刻を一致させるため」（1）や、それによって「時刻のズレを防ぐため」（2）に使用されます。ログの解析や電子証明書の有効期限確認などにおいて、時刻が正確であることは非常に重要です。

正解は3の「データの暗号化を行うため」です。NTPは時刻情報のやり取りを行うだけであり、通信データの暗号化を行うためのプロトコルではありません。

【解説】

正解: 1 複数のシステムで正確な時刻が求められる場合

この問題は、NTPが重要となるシステム運用の場面を理解しているかを問うものです。

正解は1の「複数のシステムで正確な時刻が求められる場合」です。例えば、システム障害が発生した際、サーバーAのログとサーバーBのログを見比べて原因を調査します。この時、両者の時計がズレていると、どちらのイベントが先に起きたのか分からず、原因究明が困難になります。そのためNTPによる同期が不可欠です。

【解説】

正解: 2 IPアドレス動的割り当て

この問題は、ネットワーク接続を簡単にするための仕組み「DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）」の役割を理解しているかを問うものです。

正解は2の「IPアドレスの動的割り当て」です。パソコンやスマホをネットワークにつないだ時、DHCPサーバーが自動的に「空いているIPアドレス」や「サブネットマスク」などの設定情報を割り当ててくれます。これにより、ユーザーは難しい設定をせずに通信を始めることができます。

選択肢1の「ファイルの転送」はFTP、選択肢3の「データの暗号化」はTLSなどの役割です。

【解説】

正解: 1 IPアドレスの手動設定の省略

この問題は、DHCPを導入することで得られる運用上のメリットを理解しているかを問うものです。

正解は1の「IPアドレスの手動設定の省略」です。もしDHCPがなければ、管理者はすべての端末に対して、重複しないようにIPアドレスを一つずつ手入力で設定しなければなりません。DHCPを使えばこの作業が自動化され、管理の手間と入力ミスを大幅に減らすことができます。

【解説】

正解: 3 大規模ネットワークで多くのデバイスを管理する場合

この問題は、DHCPの効果が最大化される環境やシチュエーションを理解しているかを問うものです。

正解は3の「大規模ネットワークで多くのデバイスを管理する場合」です。社員数が数百人いるオフィスや、多数のスマホが出入りするフリーWi-Fi環境などでは、手動でIPアドレスを管理するのは不可能です。DHCPを利用することで、接続された機器に対して自動的かつ効率的にアドレスを配布・回収することができます。

【解説】

正解: 1 特定のアプリケーションを識別する

この問題は、IPアドレスとセットで使われる「ポート番号」が、通信において何を識別するためのものかを理解しているかを問うものです。

正解は1の「特定のアプリケーションを識別する」です。IPアドレスが「マンションの住所」だとすれば、ポート番号は「部屋番号」にあたります。「Webサイトのデータはこの部屋（80番）」「メールのデータはこの部屋（25番）」といったように、どのプログラム（サービス）にデータを渡せばよいかを判別するために使われます。

【解説】

正解: 2 80

この問題は、Webサーバー（HTTP）が標準的に使用するポート番号の知識を問うものです。

正解は2の「80」です。ブラウザで「http://～」にアクセスする際、裏側ではサーバーの80番ポートに対して接続に行きます。

選択肢1の「25」はメール送信のSMTP、選択肢3の「443」は暗号化通信のHTTPSで使われる番号です。

【解説】

正解: 3 HTTPS

この問題は、ポート番号から対応する主要なプロトコルを答えられるかを確認するものです。

正解は3の「HTTPS」です。ポート番号443は、セキュリティで保護されたWeb通信であるHTTPSの標準ポートです。インターネットバンキングやログイン画面など、鍵マークが表示される通信で使われています。

HTTPは80番、FTPは21番（制御用）を使用します。