# ネットワークの選書：すべての待ち時間を数える — 学習ワークシート

[学習ガイド](https://unireadinglist.com/ja/guides/network-fundamentals/)

[科目・テーマ: コンピュータネットワーク](https://unireadinglist.com/ja/subjects/computer-science/#course-computer-networks)

出典確認日: 2026-11-04

学習順路・例題の編集責任：University Reading List編集プロジェクト。

基礎プログラミング、二進表現と代数を使う入門順路です。例は創作の無損失リンクで、実測、設定手順や実際のTCP性能予測ではありません。Dordal第二版系統、固定CNP3 PDF、Pearson第九版を区別し、変化するWeb本文を同じ印刷物と扱いません。

## 出発点を選ぶ

- [ ] 無料で仕組みから学びたい
  Dordalでパケット、遅延と抽象的な窓を学びます。歴史的な比較は現行推奨設定ではありません。

- [ ] 原理からプロトコルへ進みたい
  固定CNP3の原理・プロトコル・実習を区別し、版と作成日を記録して他版と比較します。

- [ ] 授業が応用層からの本を使う
  指定第九版と確認済み章順に従います。印刷ISBNから別プラットフォームの権利を推測しません。

## 三冊を比較する

### An Introduction to Computer Networks

Peter L. Dordal · 2 · 2020
無料のパケット・機構主線

選ぶ場面: 遅延、転送やトランスポートを図で詳しく理解したい場合。
別の教材が適する場面: 現行運用マニュアルや歴史的技術の推奨を求める場合。
読む範囲: 今回確認した第二版オンライン2.0.11の1.2、7.1–7.3、8.1–8.3。経路制御は後に選択。
限界と注意点: 著者は第二版系統を2020年開始と説明。非営利・改変禁止の条件は独自で、無料が自由な翻案を意味しません。

#### 選ぶ前に試す

7.1と8.1の後、データとACKの直列化・伝搬を分け、一巡の時間図を描く。
確認すること: ACK全体が戻る時点を終点にします。bits/sとmsをそのまま足しません。

自分のメモ:

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[公式の無料教材](https://intronetworks.cs.luc.edu/)

[書誌情報と入手方法](https://unireadinglist.com/ja/subjects/computer-science/introduction-to-computer-networks-dordal/)

### Computer Networking: Principles, Protocols and Practice

Olivier Bonaventure · 3; Release 2021, PDF built May 15, 2024
無料の原理・プロトコル・実習

選ぶ場面: 簡単な通信モデルから具体的機構へ進みたい場合。
別の教材が適する場面: 古いPDFが常に最新リポジトリの全節を含むと期待する場合。
読む範囲: 固定PDFの2.1、2.6、輸送原理2.4。その後Part2とPart3を選択。
限界と注意点: 大学PDFはRelease2021、2024年5月15日作成、418頁。PDFのCC BY3.0とリポジトリのCC BY-SA3.0を区別します。

#### 選ぶ前に試す

2.6を使い、ペイロード、ヘッダー、回線速度、片道遅延、ACKの単位表を作る。
確認すること: バイトをビットへ直して割ります。2Mb/sという回線値だけで有効データも同速度とは言えません。

自分のメモ:

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[公式の無料教材](https://moodle.uclouvain.be/pluginfile.php/596810/mod_resource/content/1/CNP3.pdf)

[書誌情報と入手方法](https://unireadinglist.com/ja/subjects/computer-science/computer-networking-principles-practice-bonaventure/)

### コンピュータネットワーク：トップダウンアプローチ

James F. Kurose; Keith W. Ross · 9 · 2025
応用層からの第九版概説

選ぶ場面: Kurose/Ross指定、または応用から下層へ理解したい場合。
別の教材が適する場面: 無料主線で十分、あるいは第八Global版を同じ第九版と思っている場合。
読む範囲: 第九版1.4遅延、1.5階層、3.4信頼転送。その後4–6章でデータ・制御・リンクを区別。
限界と注意点: 出版社は2025年印刷ISBN9780135429334、別電子ISBN9780135415603、©2026を確認。地域の日付差から別版を作りません。

#### 選ぶ前に試す

1.4と3.4で、高い回線速度と速いアプリ配信の主張を結ぶために必要な条件を列挙。
確認すること: フレーム、待機、応答の前提を含めます。実測には本例にない条件が必要です。

自分のメモ:

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ISBN: 978-0-13-542933-4

[書誌情報と入手方法](https://unireadinglist.com/ja/subjects/computer-science/computer-networking-a-top-down-approach/)

## 準備を確認する

### 直列化と伝搬は？

自分のメモ:

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### どのスループット？

自分のメモ:

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### 窓の結果をTCP速度と呼べない理由は？

自分のメモ:

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## 成果物を作る六つの段階

- [ ] 単位を選ぶ

読む範囲: Dordal1.2、7.1とCNP3の2.6。

作るもの: 全入力を表にしバイトをビットへ。

確認すること: Mbは十進100万bits。1200B本体と1280Bフレームを分けます。

自分のメモ:

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- [ ] 因果順序を描く

読む範囲: Dordal7.1、8.1。

作るもの: データとACKの先頭・末尾を二端点の時間図へ。

確認すること: 受信側はフレーム全体の到着後にACKを開始します。

自分のメモ:

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- [ ] 一巡を計算

読む範囲: CNP3原理とKurose/Ross1.4。

作るもの: データ直列化、往復伝搬、ACK直列化を別計算。

確認すること: 開始からACK全体の帰着まで足し、暗黙の処理時間を入れません。

自分のメモ:

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- [ ] 有効速度を報告

読む範囲: 同じ範囲。

作るもの: ペイロードbitsを一巡時間で割り、回線値との差を説明。

確認すること: 理想的な一枠待機方式の値と呼び、一般的な通信速度とは呼びません。

自分のメモ:

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- [ ] 窓を変える

読む範囲: Dordal8.2–8.3とKurose/Ross3.4。

作るもの: 前方向の休止をなくす最小未応答フレーム数を計算。

確認すること: 切り上げを示し、有効速度ではヘッダーも除きます。

自分のメモ:

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- [ ] 除外条件を調べる

読む範囲: 選定書の遅延・輸送議論。

作るもの: 入力を一つ変え、変わる区間と実測に必要な証拠を記述。

確認すること: 本例で省略した待ち行列や損失が現実でもゼロとは推測しません。

自分のメモ:

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## 解答付きの例題: 創作リンク：速い回線でも待つ

架空の全二重リンクは両方向2,000,000bit/s、片道伝搬12ms。データは1200B本体と80Bヘッダー。受信側は全体受信後すぐ40BのACKを返します。未応答一フレームのみの場合の一巡と有効速度を求めます。

前提: 損失、待ち行列、処理遅延なし。常に送信待ちデータがあり、速度一定、他のオーバーヘッドなし。ACK全体の帰着後に次を開始。1B=8bits、Mb/sは十進。創作条件です。

自分のメモ:

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## 前提を変えて考える: 追加問題：窓が取り除くのは一つの制約

同じリンクで未ACKデータを最大Wフレーム許可し、回線と窓が許すたび送信します。各受信に即時ACK。連続送信の最小整数Wと有効速度上限は？

自分のメモ:

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## 次に進む前に

- イベント順と単位を図示できる。
- 入力変更後の時間と有効速度を再計算できる。
- 窓上限を支える前提を説明できる。

## 解答と解釈

### 直列化と伝搬は？

前者はビットを送り出す時間で長さと速度によります。後者はリンクを進む時間で別に与えます。別のビットでは重なれます。

### どのスループット？

有用ペイロードbitsを経過時間で割ると定義します。フレーム数、回線速度と分子・分母が違います。

### 窓の結果をTCP速度と呼べない理由は？

損失、輻輳制御、受信制限、処理、待ち行列、経路変動がありません。条件つき上限は実測ではありません。

### 創作リンク：速い回線でも待つ

1. データ直列化は1280×8/2,000,000=5.12ms。ACKは40×8/2,000,000=0.16ms。
2. データ末尾は5.12+12=17.12msに到着。ACK帰着まで更に12+0.16ms、一巡5.12+24+0.16=29.28ms。
3. 有効9600bitsを0.02928sで割ると約327,869bit/s=0.327869Mb/s、回線値の約16.39%。
4. 前方向の直列化は一巡中5.12ms。伝搬は追加の有効データではなく、処理ゼロでもACK長はゼロではありません。

一巡29.28ms、有効約0.328Mb/s。高い回線速度は応答待ちとフレーム負担を消しません。

結果を検証する: 伝搬をゼロにすると一巡5.28ms。それでもデータヘッダーとACKが残ります。足す各項の単位を確認。

### 前提を変えて考える: 追加問題：窓が取り除くのは一つの制約

1. 最初のACKは開始29.28ms後に戻り、Wフレームの送信はW×5.12ms続くためW≥ceil(29.28/5.12)=6。
2. 第六フレームは25.60–30.72ms。第一ACKは29.28msに戻るので第七を30.72msに開始可能。ACK間隔5.12ms、送信0.16msなので逆方向はここでは詰まりません。
3. 連続時もヘッダーを除く必要があり2×1200/1280=1.875Mb/s。W=5なら五フレームごと3.68ms休み、約1.63934Mb/s。

最小窓6、理想有効上限1.875Mb/s。パイプライン化は待ちを除き、ヘッダーや現実のTCP制約は除きません。

結果を検証する: 最初の七開始時刻を確認。損失・処理・別のボトルネックを加えたら計算し直し、上限を保証にしません。

## よくある誤り

### 本体とフレームを混ぜる

ヘッダー二重計上や全長の取り違えは時間と速度を変えます。

### 片道を往復と呼ぶ

本例の往復伝搬は24ms。実測RTTの他要素は定義して扱います。

### 上限を実測と呼ぶ

理想モデルは仕組みを説明しますが、実運用の性能証拠ではありません。

## 出典と版の確認

- [Peter Dordal: second-edition access and revision family](https://intronetworks.cs.luc.edu/)
  2020年開始の第二版系統と利用条件を著者資料で確認。

- [Author: second-edition contents, packets and sliding windows](https://intronetworks.cs.luc.edu/current2/html/)
  2.0.11のパケット・窓節を確認。数値と解答は創作です。

- [UCLouvain: fixed CNP3 university PDF](https://moodle.uclouvain.be/pluginfile.php/596810/mod_resource/content/1/CNP3.pdf)
  固定大学PDFの版、作成日、目次と再利用条件を使用。

- [CNP3 authors: evolving third-edition source repository](https://github.com/cnp3/ebook)
  変化するソースを固定PDFと置き換えず、条件も区別。

- [Pearson: ninth-edition print and eText products and contents](https://www.pearson.com/en-us/subject-catalog/p/computer-networking/P200000013385)
  誤った第八Globalの出典を第九版商品で修復。紙・電子・著作権年を区別。

提案する学習活動であり、公式の課題や全巻通読の主張ではありません。

[編集と選定の方法](https://unireadinglist.com/ja/editorial/)