「情報通信ネットワーク」の例題
プログラミング例題を2回掲載してから，少し間が空いてしまいました．今回は，プログラミングから離れて，新課程「情報I」の4つ目の分野「情報通信ネットワークとデータの活用」から，「情報通信ネットワーク」に関する問題を紹介します．情報通信ネットワークの試験問題というと，すぐにIP アドレスとか，プロトコルとか，伝送技術とか，サブネットマスクとか，と考えがちですが，そればかりではありません．
紹介する例題は，2019年に開催された高校教科「情報」シンポジウム［1］（ジョーシン）で発表したものです．この例題は，2022年度から実施される高等学校の新しい学習指導要用「情報I」の教員向け研修教材の第4章の学習18と学習19［2］に対応して，個別入試を想定して作問したものです．少し読みやすく改題して解説します．
単なるネットワークの技術的な知識の有無を問うのではなく，ネットワークの構成全体の仕組みを問う問題ですが，通信の中継機器などの機能を理解していることが必要になります．具体的には，ネットワークが構成された状況からどのようにデータが流れていくかを考えること，そして今の時代，ネットワークには有線と無線の両方がありますので，それらを合わせてネットワークのつながりを理解できているかを問うています．
■例題
家庭内で，ネットワークの設計の条件を考えて構成図を見て，データがどこを通るのか，何かできないトラブルがあったときに問題となる個所を見つけられるかという例題です．いわゆる「ケーブル屋さん」が考えることですが，家庭内でよく起きることでもあります．
では，問題を見てみましょう．
【問題1】以下の説明を読み，設問に答えよ．
図-1 Ｍさん宅の家庭内ネットワーク
［問1］
ネットワークを使ったときに，データがどの機器を通って流れるかを問うものです．それぞれの状況を図で説明していきましょう．
（a）図-2のように，リビングにいるお父さんのタブレットX の電波は，まずCにつながります．あとは，インターネットを利用していることから，CからB→A→I とデータは流れます．
図-2 タブレットXからインターネットIへの接続順
（b）図-3のように，2 階にいるM さんのパソコンY は，2 階のEにつながります．インターネットを利用していることから，Eは，1階にあるBとつながり，リビングにあるCを介してDにつながります．
図-3 パソコンYからプリンタDへの接続順
（c）図-4のように，2 階にいる弟NくんとMさんは，直接つながるのではなく，インターネットのチャット機能を利用しているので，一度インターネットまで流れてやりとりをすることになります．したがって，（b）とおなじように弟Nくんのタブレットは，2 階のE から1 階のB につながり，A→Iとデータは流れます．そして，MさんのパソコンYに戻るには，I→A→B→Eと逆に戻ってきます．
図-4 タブレットZとパソコンYとのチャットのやりとり順
［問2］
ネットワークを介して利用できないというトラブルの場所を問うものです．状況によって，ここはつながるけど，特定の機器やサービスが利用できないという，複数の状況からどこで切れているかを探り絞っていきます．この問題は，どこかの機器の電源コードが抜けているということですから，原因を探る必要はありません．
（a）図-5のように，2 階のMさんの自室から無線LAN接続のタブレット端末を使ってネット検索はできないということですから，E，B，Aのどれかの電源が切れているのです．これに対して「リビングのソファでは無線LAN だけが使えるタブレットでネット検索ができている」ということですから，C→B→A→Iは，つながっています．つまり，いちばん近くのE の電源が切れていることになります．
図-5 2階のタブレットから接続できない状況
（b）図-6のように，Mさんの自室で無線LAN 接続のタブレットからネット検索ができないということは，E，B，Aのどれかの電源が切れているのです．これに対して，「リビングのプリンタに出力できる」のですから，E，B，C，D はつながっています．つまり，BからAにつながっていなので，Aの電源が切れていることになります．
図-6 玄関の接続装置AがインターネットIに接続されてない状況
（c）図-7のように，Mさんの自室からもリビングのソファからもプリンタには出力できないのですから，E，B，C，Dのどれかの電源が切れているのです．これに対して，どの部屋からもネット検索はできるのですから，E，B，A，Cはつながっています．つまり，プリンタDの電源が切れていることになります．
図-7 無線LANステーションCとプリンタDが接続されてない状況
いかがでしたか？ 6 問ありましたが，何問解けましたか？ なぞなぞや推理問題のようなところもありますが，その考え方がネットワークの中のデータの流れやトラブルを突き止めるために役立つのです．
【問題1】解答
問1：
（a）X-C-B-A-I
（b）Y-E-B-C-D
（c）Z-E-B-A-I-A-B-E-Y
問2：
（a） E （b） A （c）D
（情報処理学会 情報入試委員会 高橋尚子）
参考文献
1）高橋尚子：高校教科「情報」シンポジウム2019 論文集，2019, pp.53-66 （2019-10-19）．
2）高等学校情報科「情報I」教員研修用教材，文部科学省（2019）．
（2021年7月26日受付）
（2021年9月15日note公開）
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