目次
はじめに
今回も、応用情報技術者試験の過去問を解いていきます。
今回は LANのアクセス制御方式である「CSMA/CD」 に関する問題です。
イーサネットの基本的な通信方式であり、ネットワーク分野では非常に重要なテーマです。
アクセス制御方式には
- CSMA/CD
- トークンリング
- TDMA（タイムスロット方式）
など複数の方式があるため、それぞれの特徴を整理して理解することがポイントになります。
問題
CSMA/CD方式のLANに接続されたノードの送信動作として、適切なものはどれか。
| 選択肢 | 内容 |
|---|---|
| ア | 各ノードに論理的な順位付けを行い、送信権を順次受け渡しし、これを受け取ったノードだけが送信を行う。 |
| イ | 各ノードは伝送媒体が使用中かどうかを調べ、使用中でなければ送信を行う。衝突を検出したときはランダムな時間の経過後に再度送信を行う。 |
| ウ | 各ノードを環状に接続し、送信権を制御するための特殊なフレームを巡回させ、これを受け取ったノードだけが送信を行う。 |
| エ | タイムスロットを割り当てられたノードだけが送信を行う。 |
解答
イ
解説
CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection）は、
イーサネットで採用されているアクセス制御方式です。
通信の基本動作は次の通りです。
CSMA/CDの通信手順
① 回線を監視（Carrier Sense）
↓
② 空いていたら送信
↓
③ 他ノードと衝突が発生する可能性あり
↓
④ 衝突を検出（Collision Detection）
↓
⑤ ランダム時間待機（バックオフ）
↓
⑥ 再送信
動作イメージ
ノードA ──送信──┐
├── 衝突発生
ノードB ──送信──┘
↓
両ノードが衝突を検出
↓
ランダム時間待機
↓
再送信
このように
- 回線が空いているか確認して送信
- 衝突したらランダム時間後に再送信
という仕組みがCSMA/CDの特徴です。
したがって、
この動作を説明している イ が正解となります。
各選択肢の解説
| 選択肢 | 内容 | 解説 |
|---|---|---|
| ア | 順番に送信権を渡す方式 | ポーリング方式 |
| イ | 回線確認→衝突検出→再送信 | CSMA/CD（正解） |
| ウ | トークンを巡回 | トークンリング方式 |
| エ | 時間を割り当てる | TDMA（時分割多重） |
問題の用語解説
CSMA/CD
Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection の略。
意味は次の通りです。
| 用語 | 意味 |
|---|---|
| Carrier Sense | 回線が使用中か確認 |
| Multiple Access | 複数ノードが同じ回線を共有 |
| Collision Detection | 衝突を検出 |
バックオフ（Backoff）
衝突後に
ランダム時間待機して再送信する仕組み
を指します。
これにより、同じタイミングで再送信して
再び衝突することを防ぎます。
トークンリング
リング状のネットワークで
トークン（送信権）
↓
ノードを順番に巡回
トークンを持ったノードだけが送信できます。
TDMA
Time Division Multiple Access
通信時間を分割して使用する方式。
時刻
|---A---|---B---|---C---|
それぞれのノードに送信時間が割り当てられます。
体系的位置づけ
今回の問題は ネットワーク分野のアクセス制御方式に属します。
ネットワーク
│
├─ LAN技術
│ │
│ ├─ Ethernet
│ │ └─ CSMA/CD
│ │
│ ├─ トークンリング
│ │
│ └─ TDMA
│
└─ 通信プロトコル
特に応用情報では
- LANアクセス方式
- 衝突制御
- イーサネット
はよく出題されます。
今回の問題の重要ポイント
今回の問題の本質は
アクセス制御方式の違いを理解することです。
| 方式 | 特徴 |
|---|---|
| CSMA/CD | 回線を監視して送信、衝突検出 |
| トークンリング | トークンを持つノードのみ送信 |
| TDMA | 時間を分割して送信 |
| ポーリング | 親局が順番に送信許可 |
試験では
- 方式名
- 特徴
の組み合わせで出題されることが多いです。
まとめ
今回のポイントを整理します。
- CSMA/CDはイーサネットで使われるアクセス方式
- 回線を監視して空いていれば送信
- 衝突した場合はランダム時間待機して再送信
- アクセス方式の違い（トークンリング・TDMA）を整理することが重要
応用情報では
「通信方式の違い」
を問う問題が頻出なので、
ネットワークの基本方式は整理して覚えておくと得点源になります。
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