今回は、ネットワーク 分野 その 2 として OSI 基本参照モデル を取り上げます。

OSI 基本参照モデルが必要な理由

初期のコンピュータの時代には、メーカーごとにネットワークのプロトコル（通信の取り決め）が異なっていたため、同じメーカー同士でないと通信できませんでした。 これは、不便なことです。

そこで、 1970 年代に ISO （ International Organization for Standardization = 国際標準化機構）の情報処理システム技術委員会が、プロトコルの標準化を始めました。 それが OSI （ Open System Interconnection = 開放型システム間相互接続） です。

同委員会では、具体的なプロトコルを策定する前に、ネットワークの仕組みを 7 つの階層に分けるという考え方を取り決めました。 それが、今回のテーマである OSI 基本参照モデルです。 モデルという言葉は、実際のネットワークの仕組みが 7 つの階層に分けられるわけではなく、あくまでも考え方である、ということを示しています。

その後、 OSI 基本参照モデルをベースにして、 OSI のプロトコル群が策定されました。

ところが、これらのプロトコルは複雑であったため普及せず、 LAN ではイーサネット、インターネットでは TCP や IP などのプロトコルが自然と普及して、世界の標準になりました。 そして、 OSI 基本参照モデルだけが、ネットワークの基礎を知る考え方として残り、現在に至っているのです。

OSI 基本参照モデルが必要な理由は、当初は OSI という標準プロトコルを策定するためでしたが、現在ではネットワークの基礎を知るためです。

IT エンジニアの登竜門と位置付けられている基本情報技術者試験では、 OSI 基本参照モデルに関する様々な問題が出題されます。

OSI 基本参照モデルの各階層の役割と主要プロトコル

図 1 は、 OSI 基本参照モデルの 7 つの階層を示したものです。

それぞれの階層は、「応用層」や「物理層」のように名前で呼ぶ場合と、レイヤ 7 （第 7 層）やレイヤ 1 （第 1 層）のように番号で呼ぶ場合があります。

最上層の応用層の上にユーザーが乗っていて、最下層の物理層から通信ケーブル（無線の場合は電波）が出ているイメージです。

ユーザーが送信するとき

データが 7 つの階層を上から下にたどります

ユーザーが受信するとき

データが 7 つの階層を下から上にたどります

OSI 基本参照モデルでは、このように考えるのです。

OSI 基本参照モデル 7 つの層の機能

7 つの階層の機能を説明しましょう。

OSI 基本参照モデルをベースにして OSI というプロトコル群が策定されたのですから、それぞれの階層で何を取り決めるのか、という観点で説明します。 階層の名前と取り決めを対応付けると、わかりやすいはずです。

最下層の物理層

物理的な通信媒体（電線、光ケーブル、電波、など）の取り決めです。

データリンク層

同じネットワーク内（同じ LAN 内）で直接つながっている（ link = つなぐ）相手と通信するための取り決めです。

ネットワーク層

ネットワークと他のネットワークの間を中継するための取り決めです。

トランスポート層

送信者から受信者までデータを確実に運搬する（ transport = 運搬）ための取り決めです。

セッション層

たとえば、 Web サービスのログインからログアウトまでの期間（ session = 期間）にセッション ID でユーザーを識別するように、通信の開始から終了までの管理をするための取り決めです。

プレゼンテーション層

使用する文字コードや画像形式など、データの表現（ presentation = 発表）の取り決めです。

最上層の応用層

その上にユーザーが乗っているので、ユーザーから見た通信サービスの使い方の取り決めです。

図 2 は、現在普及している代表的なプロトコルを、 OSI 基本参照モデルに対応付けたものです。

OSI 基本参照モデルは 7 階層ですが、現在普及しているプロトコルは、 4 階層に分けられます。 これは、複数の階層に対応するプロトコルがあるからです。

LAN で使われるイーサネット（有線 LAN ）と Wi-Fi （無線 LAN ）は、物理層とデータリンク層に対応します。

インターネットでは、ネットワーク層で IP を使い、トランスポート層で TCP を使います。 トランスポートでは、信頼性は低下しますがスピードが速い UDP というプロトコルも使えます。

Web ページを閲覧する HTTP 、メールを転送する SMTP 、メールを受信する POP3 など、通信サービスごとの専用プロトコルは、セッション層、プレゼンテーション層、応用層に対応します。

OSI 基本参照モデルの過去問題

OSI 基本参照モデルの分野の過去問題を 3 問ほど紹介しましょう。

各階層の機能に関する問題

最初は、各階層の機能に関する問題です。

OSI 基本参照モデルの改造の番号は、最下層から順に 1, 2, 3, ・・・, 7 です。 これは、ビルディングの最下層が 1 階であることと同様です。

物理層 → データリンク層 → ネットワーク層とたどって、第 3 層はネットワーク層です。

通信の経路選択機能や中継機能を果たす

ということからも、ネットワーク層だと判断できます。

したがって、正解は、選択肢エです。

プロトコルとの対応に関する問題

次は、プロトコルとの対応に関する問題です。

選択肢アの HTTP は、 Web ページを閲覧するための専用プロトコルであり、応用層、プレゼンテーション層、セッション層に対応します。

選択肢イの IP は、インターネットの識別番号である IP アドレスを見て、ネットワークと他のネットワークの間を中継するので、ネットワーク層に対応します。

選択肢ウの TCP と選択肢エの UDP は、どちらもトランスポート層に対応します。 両者の違いを以下にまとめています。

• TCP が信頼性を重視している（スピードは遅い）
• UDP がスピードを重視している（信頼性は低い）

ここでは、トランスポート層で信頼性よりもリアルタイム性を重視するプロトコルを選ぶので、正解は、選択肢エです。

ネットワーク機器との対応に関する問題

最後は、ネットワーク機器との対応に関する問題です。

リピータ、ブリッジ、ルータなどのネットワーク機器も、それぞれが持つ機能から、 OSI 基本参照モデルの階層に対応付けられるのです。

リピータ

長距離の伝送を行うと、データの信号が減衰してしまいます。 リピータは、信号を回復させ伝送距離を延ばすための装置です。 信号を物理的に回復するだけなので、リピータは物理層に対応します。

ブリッジ

LAN をいくつかの部分に区切るための装置です。 LAN の識別番号である MAC アドレスを見て、どの部分にデータを送るかを判断します。 同じ LAN 内で使う装置なので、ブリッジはデータリンク層に対応します。

ルータ

インターネットの識別番号である IP アドレスを見て、ネットワークと他のネットワークの間を中継（ルーティング）する装置なので、ネットワーク層に対応します。

以上のことから、正解は、選択肢ウです。

今回は「ネットワーク」その 2 として「 OSI 基本参照モデル」が必要な理由、各階層の役割と主要プロトコル、および過去問題を紹介しました。

次回は、「セキュリティ」その 1 として「セキュリティ全般」の分野を取り上げます。

それでは、またお会いしましょう！

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今回は、ネットワーク 分野 その 1 として ネットワーク全般 を取り上げます。

ネットワークが必要な理由

皆さんにお読みいただいているこの記事は、メールで依頼を受けて、 Web 会議で打合せをして、原稿をストレージサービスにアップして提出して、そして、編集された記事が Web で公開されています。 原稿の提出から公開までに要する時間は、多くの場合に半日程度です。 公開された記事は、内容が古くならない限り、だれでも、いつでも、どこでも、読むことができます。

これらは、どれも、ネットワークを使って実現されていることです。

もしも、ネットワークがなかったらどうなるでしょう。 電話で依頼を受けて、出版社の会議室に出向いて打合せをして、原稿を記憶媒体にコピーして郵送で提出して、そして、編集された記事が雑誌として書店で販売されることになります。 原稿の提出から公開までに要する時間は、多くの場合に 1 か月程度です。 公開された記事は、雑誌が書店に置かれている期間だけに、書店で雑誌を購入した人だけが、読むことができます。

両者を比較すれば、ネットワークが必要な理由は明らかです。

ネットワークによって、情報の伝達が効率化され、より多くの人に、より長い期間、利用してもらえるようになるのです。 ネットワークは、情報の提供者にも利用者にも、多くの便宜を提供してくれます。

ネットワークの仕組み

インターネットの「ネット」は、「通信網」という意味ですが、「インター」の意味をご存じでしょうか？

「国際的な（インターナショナル）」だと思っている人が多いと思いますが、実は「間の」という意味です。 インターネットは、ネットワークとネットワークの間をつないだものなのです。

この場合のネットワークとは、会社内や家庭内の小規模なネットワークである LAN （ Local Area Network ）を意味しています。 LAN と LAN の間は、ルータという中継装置でつなぐことができます。 複数の LAN と LAN の間をつないだ大規模なネットワークを WAN （ Wide Area Network ）と呼びます。 インターネットは、世界規模の WAN です。

図 1 に示したように、インターネットのイメージは、雲の絵で示されることがよくあります。 この雲の中にあるのは、インターネットへの接続サービスを提供する数多くのプロバイダの通信網です。 この通信網もルータでつながれています。 これが、私たちが普段利用しているネットワークの全体の仕組みです。

ネットワークの主要な用語

基本情報技術者試験のシラバス（情報処理技術者試験における知識・技能の細目）に示されたネットワークの分野は、

• ネットワーク方式
• データ通信と制御
• 通信プロトコル
• ネットワーク管理
• ネットワーク応用

という項目に分けられています。

以下は、それぞれの項目における主要な用語です。 赤色で示した用語は、この記事の中で説明しています。

ネットワーク方式

LAN 、 WAN 、無線 LAN 、 SSID 、 bps 、 IPv4 、 IPv6 、グローバル IP アドレス、プライベート IP アドレス、 NAT

データ通信と制御

OSI 基本参照モデル、リピータ、ブリッジ、ルータ、ゲートウェイ、プロキシサーバ
campaign OSI 基本参照モデルに関しては、次回の連載で詳しく説明します。

通信プロトコル

イーサネット、 MAC アドレス、 Wi-Fi 、 IP 、 TCP 、 UDP 、パケット、ヘッダー、 IP アドレス、サブネットマスク、 CIDR 、ポート番号、 HTTP 、 SMTP 、 POP3 、 FTP 、 NTP 、 DNS 、 DHCP 、 ICMP 、 ARP

ネットワーク管理

ping 、 ifconfig 、 arp 、netstat

ネットワーク応用

MIME 、 HTTP 、 HTTP over TLS（ HTTPS ）、 cookie 、 URL 、セッション ID 、 VPN

ネットワークの過去問題

ネットワークの分野の過去問題を 3 問ほど紹介しましょう。

ネットワーク方式に関する問題

最初は、ネットワーク方式に関する問題です。

IPv4 の問題を解決する IPv6

ネットワークに接続された通信機器（パソコン、サーバ、ルータなど）をホストと呼びます。 インターネットでは、ホストの識別番号として IP アドレスが使われています。

従来から使われている IP アドレスの規格は、全体を 32 ビットで表す IPv4 （ IP version 4 ）です。 32 ビットで表せるのは、約 43 億通りのアドレスですが、それでは、世界の人口の約 80 億人に対して、まったく足りません。

そこで、新たに、全体を 128 ビットで表す IPv6 （ IP version 6 ）という規格が作られました。 128 ビットで表せるのは、

約 3.4 × 10³⁸ 通りのアドレス

なので、足りなくなることはないでしょう。 現在は、 IPv4 から IPv6 への移行時期であり、両者が併用されています。

IPv4 の問題を解決する NAT

IPv6 が登場する前から、ビット数を増やすこととは別の方法で、 IPv4 の IP アドレスの不足を解決する方法が使われています。 それが、この問題のテーマとなっている NAT （ Network Address Translation ） です。

NAT は、 32 ビットの IP アドレスの範囲を、

• 会社内や家庭内の LAN の中でだけ使えるプライベート IP アドレス
• インターネットで使えるグローバル IP アドレス

2 つに分けて、両者を相互変換する機能です。 LAN が異なれば、同じプライベート IP アドレスを使えるので、 IP アドレスの不足を解決できるというわけです。

プライベート IP アドレスとグローバル IP アドレスの関係は、電話に例えれば、内線番号と外線番号のようなものです。 会社（ LAN ）には、 1 つだけ外線番号（グローバル IP アドレス）があり、複数の内線番号（プライベート IP アドレス）があります。 会社が異なれば、同じ内線番号（プライベート IP アドレス）が使えます。 これによって、外線番号（グローバル IP アドレス）の不足を解消できます。

小規模な LAN の場合は、インターネット接続用のルータが NAT の機能を持っています。

LAN （社内）からインターネット（社外）に送信する場合

ルータが差出人のプライベート IP アドレス（内線番号）をグローバル IP アドレス（外線番号）に変換します。

インターネット（社外）からLAN（社内）に受信する場合

ルータが宛先のグローバル IP アドレス（外線番号）をプライベート IP アドレス（内線番号）に変換します。

以上のことから、正解は、選択肢エです。

通信プロトコルに関する問題

次に紹介するのは、通信プロトコルに関する問題です。

通信プロトコルとは、通信における規約のことです。 送信者と受信者が同じ規約を守ることで、データの受け渡しが可能になります。

よく使われるプロトコルには、

• Web ページを閲覧する HTTP （ Hyper Text Transfer Protocol ）
• メールを転送する SMTP （ Simple Mail Transfer Protocol ）
• メールを受信する POP3 （ Post Office Protocol version 3 ）
• ファイルを転送する FTP （ File Transfer Protocol ）

などがあります。

問 39　平成 21 年度 春期

図の環境で利用される ① ～ ③ のプロトコルの組合せとして，適切なものはどれか。

	①	②	③
ア	POP3	POP3	SMTP
イ	POP3	SMTP	POP3
ウ	SMTP	POP3	SMTP
エ	SMTP	SMTP	SMTP

この問題は、メールに関するプロトコルを答えるものです。 選択肢にあるのは、 SMTP と POP3 だけです。

メールクライアントからメールサーバへメールを送信するプロトコルは、 SMTP です。
メールクライアントがメールサーバからメールを受信するプロトコルは、 POP3 です。
メールサーバ（自社または契約しているプロバイダのメールサーバ）と他社のメールサーバの間は、送信も受信も SMTP です。

SMTP は、メールクライアントから見れば送信プロトコルですが、メールサーバの間では送信と受信の両方なので、転送プロトコルと呼ばれます。

以上のことから、正解は、選択肢ウです。

info_outlineSMTP 、 POP3 の詳しい解説記事

基本情報でわかる SMTP / POP3 「ITエンジニア視点で見れば役割がわかる」

同時実行制御に関する問題

最後に紹介するのは、ネットワーク管理に関する問題です。

問題文に示された ICMP（ Internet Control Message Protocol ）とは、インターネットの基本プロトコルである IP （ Internet Protocol ）において、誤りの通知や通信情報の通知を行うプロトコルです。

選択肢に示された
arp
echo
ipconfig
ping
は、 OS が提供するネットワーク管理コマンド（小さなプログラム）です。 これらの中で、 ICMP で通信相手との接続性を確認するコマンドを答えます。

それぞれのコマンドには、以下に示した機能があります。

arp コマンド

arp テーブル ^＊ の内容を確認する。

echo コマンド

画面表示を ON /OFF する。

ipconfig コマンド

ネットワークに接続するための設定を確認する。

ping コマンド

ICMP で通信相手との接続性を確認する。

^＊ arp テーブルとは、インターネットの識別番号である IP アドレスと、 LAN の識別番号である MAC アドレス（通信装置を物理的に識別する番号）の対応を記録した表のこと

Windows では、コマンドプロンプト（ Windows キー + r > cmd と入力すると起動）のウインドウの中でネットワーク管理コマンドを実行します。

たとえば、 ICMP で通信相手との接続性を確認する ping コマンドを実行する場合は、 ping の後にスペースで区切って、通信相手の IP アドレスまたはドメイン名を指定します。

図 2 は、 SE プラスの Web サーバのドメイン名（ www.seplus.jp ）を指定して ping コマンドを実行したところです。

C:\>ping www.seplus.jp

www.seplus.jp [110.232.196.233]に ping を送信しています 32 バイトのデータ:
110.232.196.233 からの応答: バイト数 =32 時間 =8ms TTL=245
110.232.196.233 からの応答: バイト数 =32 時間 =8ms TTL=245
110.232.196.233 からの応答: バイト数 =32 時間 =8ms TTL=245
110.232.196.233 からの応答: バイト数 =32 時間 =8ms TTL=245

110.232.196.233 の ping 統計:
    パケット数: 送信 = 4、受信 = 4、損失 = 0 (0% の損失)、
ラウンド トリップの概算時間 (ミリ秒):
    最小 = 8ms、最大 = 8ms、平均 = 8ms

ping コマンドは、通信相手に「応答せよ」という要求を 4 回送ります。 ここでは、 4 回とも応答が得られているので、問題なく接続されていることを確認できます。

以上のことから、正解は、選択肢エです。

なお、選択肢ウの ipconfig は、 Windows におけるコマンド名であり、 Unix 系の OS では ifconfig という名前です。 試験のシラバスには、 ifconfig の方が示されています。

今回は「ネットワーク」その 1 として「ネットワーク」が必要な理由、仕組み、主要な用語、および過去問題を紹介しました。

次回は、「ネットワーク」その 2 として「 OSI 基本参照モデル 」の分野を取り上げます。

それでは、またお会いしましょう！

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今回は、データベース 分野 その 2 として SQL を取り上げます。

SQL が必要な理由

現在主流のデータベース方式は、データを表形式で格納する関係データベースです。 Oracle Database 、 SQL Server 、 DB2 、 MySQL などの代表的な DBMS 製品が、関係データベースを採用しています。 これらの DBMS をサーバーマシンにインストールすることで、データベースを実現できます。

info_outline関係データベースを説明した前回の記事

IT 初心者のための基本情報ではじめる データベース 入門 ～データベース分野 1

ユーザーは、専用の言語で DBMS に命令を与えて、表の作成や操作などを行います。 そのための言語が、 SQL （ Structures Query Language 、構造化照会言語）です。 DBMS を使うために SQL が必要なのです。

SQL の仕様は、 ISO（ International Organization for Standardization 、国際標準化機構）や JIS （ Japanese Industrial Standards 、日本産業規格）で標準化されています。 したがって、どの DBMS 製品を使っていても、基本的に SQL のキーワードや構文は同じです。

ここで、基本的と断っているのは、 DBMS 製品によって若干の違いがあるからです。 情報処理推進機構が公開している「試験で使用する情報技術に関する用語・プログラム言語など Ver.5.0 」では、 JIS X 3005 規格群の SQL を使うと示されています。 この規格の内容を調べる必要はありません。 基本情報技術者試験には、特定の DBMS 製品に依存しない基本的な SQL が出題されるからです。

SQL の構文と主要な命令

SQL のキーワードや構文を使って記述された文を SQL 文と呼びます。 SQL 文は、すべて「～せよ」を意味する命令文です。 C 言語、 Java 、 Python などのプログラミング言語では、複数の命令を使って処理の流れを表しますが、 SQL では、基本的に 1 つの命令で 1 つの操作を表します（複数の命令をまとめることもできます）。

試験によく出る SQL の命令

SQL の構文は、英語の命令文と同様であり、

の順に言葉を並べます。

命令の種類は、

• データを定義する命令
• データを操作する命令
• データを制御する命令

に大きく分けられます。

以下は、試験によく出題される命令です。 基本情報技術者試験のシラバスにある「データベース言語（ SQL ）」にも、これらの命令が示されています。

import_contacts 試験によく出る SQL の命令

CREATE TABLE 命令

テーブル（表）を作成せよ

SELECT 命令

データを選択（検索）せよ

INSERT 命令

データを挿入（登録）せよ

UPDATE 命令

データを更新せよ

DELETE 命令

データを削除せよ

CREATE TABLE は、データを定義する命令です。
SELECT 、 INSERT 、 UPDATE 、 DELETE は、データを操作する命令です。

関係データベースは、データを表形式で格納するので、命令の対象となる目的語は、表全体や表の中にあるデータです。

SQL 文を読んでみよう

SQL 文では、動詞と目的語の他にも、前置詞や関係副詞などが使われることもあります。 単語を並べる順序は、英語の構文と同様なので、英語の命令文だと思って SQL 文を見れば、意味を読み取れるでしょう。

以下に、 SQL 文の例を示します。

code 検索を行う SQL 文の例

swipeSQL 文は横スクロールできます

SELECT 氏名, 給与 FROM 社員 WHERE 給与 >= 300000

lightbulb 赤色文字は、 SQL として意味が決められたキーワードや記号です。

これは、

という意味です。 SELECT は動詞、 FROM は前置詞、 WHERE は関係副詞であり、 SQL として意味が決められたキーワードです。 これらのキーワードの後に、表や列や条件などを置くことで、 1 つの SQL 文が構成されます。

SQL は、英語の大文字と小文字を区別しません。 たとえば、 SELECT という命令は、 select と記述することも、 Select と記述することもできます。

この SQL 文を実行すると、実行結果が表形式で得られます。 この表は、 FROM の後に指定された表から条件に一致する行を選択し、指定された列だけを取り出したものです。 たとえば、以下のような表が得られます。

SQL の過去問題

SQL の分野の過去問題を 3 問ほど紹介しましょう。

CREATE TABLE で表を作成する SQL 文 と UPDATE でデータを更新する SQL 文

最初は、表を作成する SQL 文と、データを更新する SQL 文の問題です。

表を作成する SQL 文 は、

CREATE TABLE 表名(列名 データ型, 列名 データ型, ・・・, PRIMARY KEY(列名))

という構文で表を作成します。 データ型には、CHAR(文字数)で指定する文字列型や、INTで指定する整数型などがあります。
PRIMARY KEY(列名)は、列名で指定された列が主キー（レコードを一意に識別するためのユニークなデータ）であることを設定します。

データを更新する SQL 文は、

UPDATE 表名 SET 列名 = 更新後の値 WHERE 条件

という構文でデータを更新します。

CREATE TABLE 商品
    (商品番号 CHAR(4), 商品名 CHAR(20), 仕入先番号 CHAR(6), 単価 INT, 
    PRIMARY KEY(商品番号))

UPDATE 商品 SET 商品番号 = 'S001' WHERE 商品番号 = 'S002'

UPDATE 商品 SET 商品番号 = 'S006' WHERE 商品名 = 'C'

UPDATE 商品 SET 商品番号 = NULL WHERE 商品番号 = 'S002'

UPDATE 商品 SET 商品番号 = 'D' WHERE 商品番号 = 'S003'

問題に示された CREATE TABLE 命令の SQL 文は、

という意味です。

問題の選択肢に示された SQL 文は、どれも商品表を更新する内容になっています。

問題を解くポイントは、主キーが重複する結果になる更新は、許可されない（ SQL 文の実行結果がエラーになる）ということです。

先ほどの CREATE TABLE 命令によって、商品表の商品番号列が主キーに設定されています。 したがって、選択肢に示された SQL 文の中で、商品番号列が重複する結果にならない更新が、正しく実行できます。

選択肢アの SQL 文

商品番号列が ‘S002’ という条件で、商品表の商品番号列を ‘S001’ に更新せよ

という意味です。 この SQL 文を実行すると、商品番号列で ‘S001’ が重複してしまうので、エラーになります。

選択肢イの SQL 文

商品名列が ‘C’ という条件で、商品表の商品番号列を ‘S006’ に更新せよ

という意味です。 この SQL 文を実行すると、商品番号列で ‘S006’ が重複してしまうので、エラーになります。

選択肢ウの SQL 文

商品番号列が ‘S002’ という条件で、商品表の商品番号列を NULL に更新せよ

という意味です。 主キーは、重複が許可されませんが、 NULL （未設定）にすることも許可されないので、この SQL 文を実行するとエラーになります。

選択肢エの SQL 文

商品番号列が ‘S003’ という条件で、商品表の商品名列を ‘D’ に更新せよ

という意味です。 主キーが重複することも、 NULL になることもないので、この SQL 文は、正しく実行できます。

したがって、正解は、選択肢エです。

SELECT と WHERE でデータを検索する SQL 文

次は、表を検索する表を検索する SQL 文の問題です。

SELECT 列名 FROM 表名 WHERE 条件

という構文でデータを検索します。

複数の列を指定する場合は、列名をカンマで区切って並べます。

SELECT 名前 FROM 販売実績
    WHERE (第 1 期 + 第 2 期 + 第 3 期 + 第 4 期) / 4 >= 40000 OR
          第 1 期 >= 30000 OR 第 2 期 >= 30000 OR
          第 3 期 >= 30000 OR 第 4 期 >= 30000

SELECT 名前 FROM 販売実績
    WHERE (第 1 期 + 第 2 期 + 第 3 期 + 第 4 期) >= 40000 AND
          第 1 期 >= 30000 AND 第 2 期 >= 30000 AND
          第 3 期 >= 30000 AND 第 4 期 >= 30000

SELECT 名前 FROM 販売実績
    WHERE 第 1 期 > 40000 OR 第 2 期 > 40000 OR
          第 3 期 > 40000 OR 第 4 期 > 48800 AND
          第 1 期 >= 30000 OR 第 2 期 >= 30000 OR
          第 3 期 >= 30000 OR 第 4 期 >= 30000

SELECT 名前 FROM 販売実績
    WHERE (第 1 期 + 第 2 期 + 第 3 期 + 第 4 期) >= 160000 AND
          第 1 期 >= 30000 AND 第 2 期 >= 30000 AND
          第 3 期 >= 30000 AND 第 4 第 >= 30000

選択肢に示された SQL 文は、どれも SELECT 名前 FROM 販売実績 までが同じであり、 WHERE 以降の条件が異なります。 ここでは、

第 1 期から第 4 期の販売金額の平均が 4,000 万円以上で、かつ、どの期でも 3,000 万円以上販売している

という条件に該当するものを選びます。

選択肢ア

「かつ」を意味する AND ではなく、「または」意味する OR で条件が結ばれているので、不適切です。

選択肢イ

第 1 期から第 4 期の販売金額の平均ではなく、合計が 4,000 万円以上という条件になっているので、不適切です。

選択肢ウ

第 1 期から第 4 期の販売金額の平均ではなく、それぞれの期の金額に関する条件になっているので（かなりメチャクチャな条件です）、不適切です。

選択肢エ

第 1 期から第 4 期の販売金額の合計が 16,000 万円以上という条件になっていますが、これは平均が 4,000 万円以上と同じ意味であり、かつ、どの期でも 3,000 万円以上販売しているという条件があるので、適切です。

したがって、正解は、選択肢エです。

関数を使った SQL 文

SQL には、データの合計値や平均値などを求める関数が用意されています。 最後に紹介するのは、関数を使った SQL 文の問題です。

SELECT AVG(数量) FROM 出庫記録 WHERE 商品番号 = 'NP200'

SELECT COUNT(*) FROM 出庫記録

SELECT MAX(数量) FROM 出庫記録

SELECT SUM(数量) FROM 出庫記録 WHERE 日付 = '2015-10-11'

選択肢ア

AVG(数量) は、数量列の平均値を求めます。
商品番号 = 'NP200' という条件に一致する行の数量は、 3 と 1 なので、それらの平均の 2 が得られます。

選択肢イ

COUNT(*) は、検索で一致したレコード数を求めます。
ここでは、 WHERE による条件の指定がないので、出庫記録表のすべてのレコードが検索に一致し、出庫記録表のレコード数である 4 が得られます。
COUNT(*) のカッコの中の * は、列が NULL に設定されているレコードもカウントすることを意味します。 このカッコの中に特定の列名を指定すると、その列が NULL でないレコードだけがカウントされます。

選択肢ウ

MAX(数量) は、数量列の最大値を求めます。
ここでも、 WHERE による条件の指定がないので、出庫記録表のすべてのレコードの数量の最大値である 3 が得られます。

選択肢エ

SUM(数量) は、数量列の合計値を求めます。
日付 = '2015-10-11' という条件に一致する行の数量は、 1 と 2 なので、それらの合計値の 3 が得られます。

以上のことから、最も大きな値は4であり、正解は選択肢イです。

今回は「データベース」その 2 として「 SQL 」が必要な理由、 SQL の構文と主要な命令、および SQL の過去問題を紹介しました。

次回は、「ネットワーク」その 1 として「ネットワーク全般」の分野を取り上げます。

それでは、またお会いしましょう！

The post IT初心者のための基本情報ではじめる SQL 入門 ～データベース分野 2 first appeared on 基本情報技術者試験 受験ナビ｜科目A・科目B対策から過去問解説まで 250本以上の記事を掲載.

今回は、データベース 分野 その 1 として データベース全般 を取り上げます。

データベース が必要な理由

データベースという言葉は、データ（ data ）の基地（ base ）という意味です。

データベースというアイディアは、第二次大戦後に米国の国防総省で誕生したと言われています。 データを一元管理する基地を作り、データの内容を最新の正しい状態に保ち、必要なときにすぐに利用できるようにすれば、軍事行動を円滑に進められます。 これが、データベースが必要な理由です。

現在では、様々なビジネスの現場で、データベースが活用されています。 データベースが必要な理由は、ビジネスの現場でも同じです。 データの内容を最新の正しい状態に保ち、必要なときにすぐに利用できるようにすることで、ビジネスを円滑に進めるのです。

データベースを実現するための道具として、コンピュータが使われます。 コンピュータが、データの基地になるのです。

データベース の仕組み

コンピュータでデータベースを実現するには、ハードウェアとしてサーバーマシン、大容量のハードディスク、ネットワークが必要であり、ソフトウェアとして、サーバー用 OS 、 DBMS （ Data Base Management System 、データべース管理システム）、データファイルが必要です。 これらの中で特に重要なのが DBMS です。

データベースの実体は、膨大なデータを格納したファイルですが、それをクライアントから直接読み書きされてしまうと、様々な問題が生じる恐れがあります。 たとえば、権限のないクライアントが勝手にデータを閲覧したり書き換えたり、複数のクライアントが同時に同じデータを更新して矛盾が生じてしまうことです。

このような問題を防ぐために、 DBMS は、クライアントの権限や、複数のクライアントの競合などを管理します。 データを操作する言語である SQL の命令を解釈して実行するのも、 DBMS の役割です（図 1 ）。

データベースには、いくつかの方式がありますが、現在の主流は、関係データベース（ relational database ）です。 Oracle Database 、 SQL Server 、 DB2 、 MySQL などの代表的な DBMS 製品が、関係データベースを採用しています。

関係データベースの関係（ relation ）は、 2 次元の表を意味します。 関係データベースは、表にデータを格納するのです。

図 2 は、商品のデータを格納した「商品表」の例です。 データは、行単位に格納されます。 1 行のデータのまとまりをレコードと呼びます。 データを表形式で取り扱えるようにするのも、 DBMS の役割のひとつです。

データベース の主要な用語

基本情報技術者試験のシラバス（情報処理技術者試験における知識・技能の細目）に示されたデータベースの分野は、

• データベース方式
• データベース設計
• データ操作
• トランザクション処理
• データベース応用

という項目に分けられています。

以下は、それぞれの項目における主要な用語です。 赤色で示した用語は、後で紹介する過去問題で説明します。

データベース方式

関係データベース、階層型データベース、網型データベース、オブジェクト指向データベース、 XML データベース

データベース設計

E-R 図、エンティティ、属性、リレーションシップ、カーディナリティ（ 1 対 1 、 1 対多、多対多）、主キー、外部キー、第 1 正規化、第 2 正規化、第 3 正規化

データ操作

campaign データを操作する言語である SQL に関する項目です。 SQL に関しては、次回の連載で取り上げますので、今回は省略します。

トランザクション処理

トランザクション、同時実行制御（排他制御）、共有ロック、専有ロック、ロック粒度、デッドロック、ログファイル、ロールフォワード、ロールバック

データベース応用

ビッグデータ、データマイニング、構造化データ、半構造化データ、非構造化データ

データベース の過去問題

データベースの分野の過去問題を 3 問ほど紹介しましょう。

データベースの種類と特徴

最初は、データベースの種類と特徴に関する問題です。 選択肢ア、イ、ウ、エは、シラバスに示されたデータベース方式のいずれかを説明しています。 現在主流の DBMS 製品の多くは、関係データベースを採用していますが、他のデータベース方式も知っておきましょう。

選択肢ア

階層型データベースの説明です。 階層型データベースでは、レコードを親子関係で連結した階層構造にします。
網型データベースも、レコードとレコードを連結しますが、両者の違いは、レコード間に親子関係があるものが階層型データベースであり、親子関係がなく任意にレコードを連結したものが網型データベースです。

選択肢イ

XML データベースの説明です。 XML データベースは、タグを使ってデータに意味付けをして、さらにデータの構造も示します。

選択肢ウ

オブジェクト指向データベースの説明です。 オブジェクトとは、データと処理（選択肢には「手続き」と示されています）をまとめたものです。 オブジェクト指向データベースでは、オブジェクトをデータベースに格納します。

選択肢エ

関係データベースの説明です。 既に説明しましたが、関係データベースは、 2 次元の表にデータを格納します。

この問題は、関係データベースの説明を選ぶものなので、選択肢エが正解です。

E-R 図に関する問題

次は、E-R 図に関する問題です。 E-R 図とは何か？ という内容になっています。

E-R 図（ Entity Relationship Diagram 、実体関連図）は、データベース設計でよく使われる図です。 E-R 図では、システム化の対象となる業務を、エンティティおよびエンティティ間のリレーションシップで表します。

したがって、正解は、選択肢イです。

たとえば、商品販売という業務では、
「商品 ID 」「商品名」「単価」
などのデータが単独で取り扱われることはありません。 「商品 ID 」「商品名」「単価」をまとめた「商品」として取り扱われます。

この「商品」のように、いくつかのデータをまとめたものをエンティティと呼び、エンティティにまとめられた個々のデータを「属性」と呼びます。

さらに、商品販売の業務では、「顧客」が「商品」を買う、のようにエンティティとエンティティが関連を持ちます。 この関連をリレーションシップと呼びます。

E-R 図は、その名前が示す通り、エンティティとリレーションシップを表す図です。

図 3 は、商品販売の業務の E-R 図の例です。

2 段に区切られた四角形でエンティティを表し、上段にエンティティの名前を記述し、下段に属性を記述します。
四角形をつなぐ線でリレーションシップを表し、線の両端にカーディナリティ（多重度）を記述します。

カーディナリティは、エンティティどうしの関連が、

• 1 対 1
• 1 対多
• 多対多

のいずれであるかを示すものです。 ここでは、矢印なしの側が 1 を、矢印ありの側が多を意味しています（他の表記方法を使う場合もあります）。

「顧客」エンティティと「売上」エンティティのカーディナリティは、 1 対多です。 1 人の顧客は、複数の売上に関連するからです。たとえば、田中さんという顧客が、 3 回の買い物をしたら、売上（売上伝票だと考えてください）が 3 つ（多数）になります。

「商品」エンティティと「売上」エンティティのカーディナリティも、 1 対多です。 1 つの商品も、複数の売上に関連するからです。 たとえば、リンゴという商品が、 5 回売れたら、売上が 5 つ（多数）になります。

1 対 1 は、「夫」と「妻」の関連のように、どちらからたどっても相手が 1 つだけになる場合です。

間に「売上」を入れずに、「顧客」と「商品」を直接つなぐと、多対多になります。 田中さんは、リンゴとバナナとミカンを買い、リンゴは、田中さんと鈴木さんと山田さんに売れる、のように、どちらからたどっても相手が多数になるからです。

E-R 図で設計されたデータベースを、関係データベースとして実装するときには、エンティティが表になり、エンティティの属性が表の列になります。

同時実行制御に関する問題

最後は、同時実行制御に関する問題です。

クライアントがデータベースに行う操作のまとまりをトランザクションと呼びます。 DBMS には、複数のクライアントのトランザクションの競合を管理する機能があり、これを同時実行制御（排他制御）と呼びます。

同時実行制御は、ロックによって実現されます。 これは、あるトランザクションの実行中に、他のトランザクションが同じデータを操作できないように鍵（ロック）をかけるイメージです。

問題文に示された資源とは、ロックの対象となるデータのことです。 ロックを獲得するとは、データにロックをかけるという意味です。

データベースの操作は、

• 参照（データの検索）
• 更新（データの新規登録、書き換え、削除）

に大きく分けられます。 これに合わせて、ロックには、共有ロックと専有ロックがあります。

共有ロック

データを参照する場合は、共有ロックをかけます。 共有ロックは、データを見ているだけなので、他のトランザクションも同じデータを見ること（共有ロックをかけること）ができます。
ただし、同じデータを更新すること（専有ロックをかけること）はできません。

専有ロック

データを更新しているので、他のトランザクションは同じデータを見ること（共有ロックをかけること）も、更新すること（専有ロックをかけること）もできません。

したがって、正解は、選択肢イです。

今回は「データベース」その 1 として「データベース」が必要な理由、仕組み、主要な用語、および過去問題を紹介しました。

次回は、「データベース」その 2 として「 SQL 」の分野を取り上げます。

それでは、またお会いしましょう！

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今回は、コンピュータシステム 分野 その 2 として OS を取り上げます。

OS が必要な理由

「コンピュータ、ソフトなければ、ただの箱」という川柳があります。 これは、コンピュータを利用するには、ハードウェア（コンピュータ本体）とソフトウェア（プログラム）の両方が必要であることを示しています。 両者の関係は、ハードウェアの上にソフトウェアが乗っている、というイメージです（図 1 ）。

初期のコンピュータの時代には、目的に応じてその都度、プログラムのすべての機能をゼロから作っていました。 やがて、いくつかのプログラムを作っているうちに、キーボード入力やディスプレイ出力など、多くのプログラムに共通した部分があることがわかりました。 このような機能をまとめたものとして、初期の OS が誕生しました。

OS の機能を利用すれば、新たなプログラムを効率的に作れます。 OS の機能を利用して動作するプログラムのことを、アプリ（アプリケーションプログラム）と呼びます。 これらの関係は、ハードウェアの上に OS が乗っていて、 OS の上にアプリが乗っているという、イメージです（図 2 ）。

OS は、 Operating System の略で、直訳すると「操作システム」という意味ですが、「基本プログラム」と呼ばれています。 アプリの application は、「応用」という意味です。 アプリは、 OS の機能を応用して動作するのです。 OS がアプリに提供する機能のことをシステムコールと呼びます。 システムコールを利用してアプリを効率的に作れるようにすることが、 OS が必要な主な理由です。

OS の機能

その後、 OS は、どんどん進化していきました。 現在の OS の機能は、システムコールを提供するだけではありません。 ハードウェアとアプリの間に位置する OS は、コンピュータの管理者的な存在になっています。 OS が、ハードウェアとアプリを管理するのです。

図 3 looks_one は、 Windows（ Windows は OS の一種です）のタスクマネージャというツールで、ハードウェアの稼働状況を確認したところです。 CPU 、メモリ、ディスク、 GPU が、どの程度利用されているかがわかります。 このようなことができるのは、 OS がハードウェアを管理しているからです。

図 3 looks_two は、タスクマネージャで、アプリの稼働状況を確認したところです。 PowerPoint や Word などのアプリが動作していて、それらがハードウェアをどの程度利用しているかがわかります。 このようなことができるのは、 OS がアプリを管理しているからです。

OS の主要な用語

基本情報技術者試験のシラバス（情報処理技術者試験における知識・技能の細目）に示された OS の分野の項目を見ると、現在の OS の具体的な機能がわかります。

• タスク管理
• 入出力管理
• 記憶管理
• 運用の管理
• ユーザー管理
• 障害管理

などの機能があります。 「 ○○ 管理」という言葉からわかるように、 OS は、コンピュータの管理者的な存在なのです。

以下は、それぞれの項目における主要な用語です。 赤色で示した用語は、後で紹介する過去問題のテーマになっています。

タスク管理

タスクスケジューリング、プリエンプティブ方式、ノンプリエンプティブ方式、タイムスライス方式、ラウンドロビン方式

入出力管理

チャネル、入出力割込み

記憶管理

実記憶、仮想記憶、セグメント方式、セグメントページング方式、 FIFO 、LRU 、LFU 、ページフォールト、スラッシング

運用の管理

プロファイル、ユーザーアカウント、システム利用権、ファイルアクセス権、端末利用権

ユーザー管理

スーパーユーザー、 root 、 Administrator 、ゲスト、管理者権限

障害管理

ハードウェア障害、ソフトウェア障害、再構成、リスタート

OS の過去問題

OS の分野の過去問題を 3 問ほど紹介しましょう。

ラウンドロビン方式に関する問題

最初は、ラウンドロビン方式に関する問題です。

OS には、同時に複数のプログラムを実行する機能があります。 ただし、まったく同時に複数のプログラムを実行するのではなく、短い時間でプログラムを切り替えて実行しているのです。 切り替えの対象となるプログラムをタスクと呼び、 OS がタスクの実行順序を管理することをタスクスケジューリングと呼びます。

ラウンドロビン方式は、タスクスケジューリングにおける方式のひとつです。

ラウンドロビン（ round robin ）とは、「署名者の順序を隠すために円形に署名した嘆願書」のことです。 ラウンドロビン方式は、すべてのタスクを均等な順序で実行します。 タスクを実行するとは、タスクに CPU を使用させることです。

したがって、選択肢アの

「各タスクに、均等に CPU 時間を割り当てて実行させる方式である」

が正解です。

仮想メモリに関する問題

次は、仮想メモリに関する問題です。

OS には、メモリの容量不足を補うために、ハードディスクを仮想的にメモリとして使う機能があり、これを仮想記憶と呼びます。 OS は、アプリが使用するメモリが不足したときに、メモリの中で今後使われる可能性が低いページ（プログラムの内容をいくつかに切り分けた部分）をハードディスクに一時的に追い出し、そのページ分の領域を開放します。

今後使われる可能性が低いページを判断する方法には、 FIFO 、LRU 、LFU があります。

FIFO

First In First Out （最初に入る、最初に出る）の略語です。
最初にメモリに入れた（ロードした）古いページは、今後使われる可能性が低いと判断するのです。

LRU

Least Recently Used （最も～でない、最近、使われる）の略語です。
最後に使ってから最も時間が経過しているページは、今後使われる可能性が低いと判断するのです。

LFU

Least Frequently Used （最も～でない、頻繁に、使われる）の略語です。
使われた回数が少ないページは、今後使われる可能性が低いと判断するのです。

この問題では、

「最後に使われてからの経過時間が最も長いページを入れ替える」

なので、選択肢エの LRU が正解です。

ファイルアクセス権に関する問題

最後は、ファイルアクセス権に関する問題です。

ディスク装置に格納するデータをファイルとして読み書きでき、ディスク装置の内部を階層的なディレクトリ構造で取り扱えるのは、 OS の機能です。 さらに OS は、ファイルにアクセスの権限を設定することができます。

この問題では、ファイルに読取り、書込み、実行の権限を設定できる OS があるとしています。

ファイルのアクセス件は、 3 ビットで指定します。 個々のビットが、読取り、書込み、実行のいずれかを表しているのです。 この問題では、どのビットが何の意味を持っているかを 1. 、 2. 、 3. の試行結果から判断します。

2 進数の 3 ビットの 000 ～ 111 は、 8 進数の 1 桁の 0 ～ 7 に相当します。 試行結果と選択肢では、 8 進数が使われています。

試行結果 1.

8 進数の 0 （ 2 進数の 000 ）を設定したら、読取り、書込み、実行ができなくなったのですから、 2 進数の 0 が禁止であり、 1 が許可を意味していることがわかります。

試行結果 2.

8 進数の 3 （ 2 進数の 011 ）を設定したら、読取りと書込みができて、実行ができなかったので、 3 ビットの 2 進数の最上位桁で実行の設定をすることがわかります。

試行結果 3.

8 進数の 7 （ 2 進数の 111 ）を設定したら、読取り、書込み、実行ができたのですから、これは既に試行結果の 1. でわかっているのですが、 2 進数の 0 が禁止であり、 1 が許可を意味していることがわかります。

何とも中途半端ですが、これで試行は終わりです。

わかったことは、
「 2 進数の 0 が禁止、 1 が許可」
「 2 進数の最上位桁が実行の設定」
だけです。

選択肢を見てみましょう。

選択肢 ア

8 進数の 2 （ 2 進数で 010 ）を設定すると、読取りまたは書込みのいずれかができます。

選択肢 イ

8 進数の 4 （ 2 進数で 100 ）を設定すると、実行だけができます。

選択肢 ウ

8 進数の 5 （ 2 進数で 101 ）を設定すると、実行と、読取りまたは書込みのいずれかができます。

選択肢 エ

8 進数の 6 （ 2 進数の 110 ）を設定すると、実行と、読取りまたは書込みのいずれかができます。

したがって、選択肢イが正解です。

今回は「コンピュータシステム」その 2 として「 OS 」が必要な理由、機能、主要な用語、および過去問題を紹介しました。

次回は、「データベース」その 1 として「データベース全般」の分野を取り上げます。

それでは、またお会いしましょう！

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今回は、コンピュータシステム 分野 その 1 として コンピュータ を取り上げます。

コンピュータの仕組み

コンピュータには、マイコン、パソコン、大型コンピュータ、スーパーコンピュータなど、様々な種類がありますが、およそコンピュータと呼ばれるものは、

• 入力装置
• 記憶装置
• 演算装置
• 出力装置
• 制御装置

から構成されていて、これらを コンピュータの五大装置 と呼びます。 五大装置を持つことが、コンピュータの仕組みなのです。

入力装置

コンピュータの外部から内部にデータを取り込みます。

記憶装置

コンピュータの内部でデータを保持します。

演算装置

コンピュータの内部でデータを加工します。

出力装置

コンピュータの内部から外部にデータを送り出します。

制御装置

コンピュータに与えられたプログラムの内容に従って、他の装置を動作させます。

下図に、コンピュータの五大装置の関係を示します。

身近なパソコンを例にして、コンピュータの五大装置の具体例を示しましょう。

プロセッサ（ CPU とも呼ばれます）は、制御装置と演算装置を兼務しています。

キーボードやマウスは、入力装置です。

メモリ、ハードディスク装置、光ディスク（ CD 、 DVD 、ブルーレイディスク）装置は、記憶装置です。 メモリを「主記憶装置」と呼び、ハードディスク装置と光ディスク装置「補助記憶装置」と呼んで、それぞれを区別することもあります。

液晶ディスプレイやプリンタは、出力装置です。

コンピュータの主要用語

基本情報技術者試験のシラバス（情報処理技術者試験における知識・技能の細目）には、コンピュータの分野の用語が

• プロセッサ
• メモリ
• バス
• 入出力デバイス
• 入出力装置

に分けて示されています。

バスとは、コンピュータ内部でデータをやり取りするための伝送路のことです。

入力装置と出力装置に関する用語は、入出力装置にまとめて示されています。 入出力デバイスには、入出力装置のインターフェース、データ転送方式、接続形態、入出力制御方式などに関する用語が示されています。

それぞれの主要な用語を紹介しましょう。 赤色で示した用語は、後で紹介する過去問題のテーマになっています。

プロセッサ

CPU 、GPU 、命令レジスタ、指標レジスタ、スタックポインタ、内部割込み、外部割込み、 CPI 、 MIPS 、パイプライン

メモリ

RAM 、 ROM 、 DRAM 、 SRAM 、キャッシュメモリ、実効アクセス時間、 SSD 、 CD 、 DVD 、ブルーレイディスク、フラッシュメモリ（ USB メモリ、 SD カード）

バス

アドレスバス、データバス、コントロールバス

入出力デバイス

USB 、 IEEE1394 、 Bluetooth 、 IrDA 、シリアル、パラレル、スター接続、デイジーチェーン接続

入出力装置

マウス、キーボード、スキャナー、液晶ディスプレイ、有機 EL ディスプレイ、レーザープリンター、インクジェットプリンター、 3D プリンタ

コンピュータの過去問題

コンピュータの分野の過去問題を 3 問ほど紹介しましょう。

CPU の機能に関する問題

最初は、 CPU の機能に関する問題です。 CPU には、現在実行中のプログラムを中断させて、他のプログラムを実行する 割込み と呼ばれる機能があります。

割込みは、プログラムの動作によって発生する 内部割込み と、装置の動作によって発生する 外部割込み に分類されます。

問 10　平成 30 年度 春期

内部割込みに分類されるものはどれか。

ア

商用電源の瞬時停電などの電源異常による割込み

イ

ゼロで除算を実行したことによる割込み

ウ

入出力が完了したことによる割込み

エ

メモリパリティエラーが発生したことによる割込み

選択肢の中で、プログラムの動作によって発生するのは、選択肢イの ゼロ除算 だけです。

選択肢アの 電源異常 、選択肢ウの 入出力が完了 、選択肢エの パリティエラー は、電源装置、入出力装置、メモリという装置の動作にとって発生します。 したがって、選択肢イが正解です。

メモリの種類に関する問題

次は、メモリの種類に関する問題です。 メモリの種類は、 ROM と RAM に大別され、さらに RAM は、 SRAM と DRAM に分類されます。

SRAM

フリップフロップ（論理演算による切り替え回路）で記憶を行い、高速ですが高価なので、容量より速度が優先されるキャッシュメモリ（ CPU の内部にあるメモリ）として使われます。

DRAM

コンデンサ（小さな充放電素子）で記憶を行い、低速ですが安価なので、速度より容量が優先されるメインメモリとして使われます。
さらに、 DRAM では、記憶されているデータが自然放電で消えてしまうので、定期的に同じデータで上書きする リフレッシュ と呼ばれる動作が必要です。 SRAM では、リフレッシュが不要です。

問 22　平成 27 年度 春期

SRAM と比較した場合の DRAM の特徴はどれか。

ア

主にキャッシュメモリとして使用される。

イ

データを保持するためのリフレッシュ又はアクセス動作が不要である。

ウ

メモリセル構成が単純なので、ビット当たりの単価が安くなる。

エ

メモリセルにフリップフロップを用いてデータを保存する。

選択肢を見てみましょう。

選択肢ア

キャッシュメモリとして使用されるので SRAM の特徴です。

選択肢イ

リフレッシュが不要なので、 SRAM の特徴です。

選択肢ウ

単価が安くなるので DRAM の特徴です。

選択肢エ

フリップフロップを用いるので SRAM の特徴です。

したがって、選択肢ウが正解です。

入出力装置の接続形態に関する問題

最後は、入出力装置の接続形態に関する問題です。

ここでは、デイジーチェーン接続であるものを選びます。 デイジーチェーン（ daisy chain ）は、直訳すると「ヒナギクをつないだもの」という意味ですが、日本語の「数珠つなぎ」という言葉がぴったりでしょう。

問 14　令和元年度 春期

次に示す接続のうち、デイジーチェーンと呼ばれる接続方法はどれか。

ア

PC と計測機器とを RS-232C で接続し， PC とプリンタとを USB を用いて接続する。

イ

Thunderbolt 接続ポートが 2 口ある 4K ディスプレイ 2 台を， PC の Thunderbolt 接続ポートから 1 台目のディスプレイにケーブルで接続し，さらに， 1 台目のディスプレイと 2 台目のディスプレイとの間をケーブルで接続する。

ウ

キーボード，マウス及びプリンタを USB ハブにつなぎ， USB ハブと PC とを接続する。

エ

数台のネットワークカメラ及び PC をネットワークハブに接続する。

選択肢ア

PC と計測装置、 PC とプリンタ、それぞれを別々につないでいるので、デイジーチェーンではありません。

選択肢イ

PC → 1 台目のディスプレイ → 2 台目と数珠つなぎにしているので、デイジーチェーンです。

選択肢ウ

PC に接続された USB ハブから広がるようにキーボード、マウス、プリンタをつないでいるので、数珠つなぎではありません。 このような接続形態を スター接続 と呼びます。

選択肢エ

ネットワークハブから広がるように数台のネットワークカメラと PC をつないでいるので、数珠つなぎではありません。 これも、スター接続です。

したがって、選択肢イが正解です。

今回は「コンピュータシステム」その 1 として「コンピュータ」の仕組み、主要な用語、および過去問題を紹介しました。

次回は、「コンピュータシステム」その 2 として「 OS 」の分野を取り上げます。

それでは、またお会いしましょう！

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今回は、「基礎理論」の分野を取り上げます。

基礎理論の内容と必要な理由

以下は、「基本情報技術者試験（レベル 2 ）シラバス Ver.8.0 」に示されている「基礎理論」の内容です。 このシラバスは、試験を実施している情報処理推進機構が公開している資料であり、情報処理技術者試験における知識・技能の細目が示されています。

シラバスに示された「基礎理論」の内容

大分類 looks_one

基礎理論

中分類 looks_one

基礎理論

1. 離散数学
2. 応用数学
3. 情報に関する理論
4. 通信に関する理論
5. 計測・制御に関する理論

中分類 looks_two

アルゴリズムとプログラミング

「基礎理論」という大分類の中に、「基礎理論」および「アルゴリズムとプログラミング」という中分類があり、さらに、それぞれの中にいくつかの項目があります。 これらは、「基礎理論」という言葉が示す通り、様々な分野の基礎となる知識です。

IT の道具であるコンピュータは、データを処理する機械です。 コンピュータでデータを処理するには、データをコンピュータで取り扱える形式で表現し、アルゴリズム（目的の結果を得るための明確な手順）を考えてプログラムを作る必要があります。 中分類の「基礎理論」は、データの表現に関する基礎知識です。

なお、「アルゴリズムとプログラミング」はパートをわけて、この連載のほかの記事で紹介する予定です。

主要な用語

以下に、「基礎理論」の主要な用語を示します。 シラバスには、膨大な数の用語が示されていますが、ここでは、それらの中から試験によく出題される用語を選んでいます。

赤色で示した用語は、後で紹介する過去問題のテーマになっているものです。

基礎理論の主要な用語

離散数学

2 進数、 8 進数、 16 進数、固定小数点数、浮動小数点数、論理シフト、算術シフト、論理積、論理和、論理否定、排他的論理和

応用数学

中央値、最頻値、正規分布、標準偏差

情報に関する理論

ハフマン符号、逆ポーランド記法、オートマトン、状態遷移図

通信に関する理論

CRC（Cyclic Redundancy Check）、ハミング符号、パリティチェック

計測・制御に関する理論

D/A変換（Digital/Analog変換）、A/D変換（Analog/Digital変換）、センサー、アクチュエータ

過去問題にチャレンジ！

それでは、「基礎理論」の過去問題にチャレンジしてみましょう。

基礎理論の過去問題 2進数、16進数、論理和、排他的論理和

以下は、基礎理論に関する問題です。 「 2 進数」「 16 進数」「論理和」「排他的論理和」に関する知識が要求されます。

問 2　（令和元年度 秋期）

8 ビットの値の全ビットを反転する操作はどれか。

ア　16 進表記 00 のビット列と排他的論理和をとる。
イ　16 進表記 00 のビット列と論理和をとる。
ウ　16 進表記 FF のビット列と排他的論理和をとる。
エ　16 進表記 FF のビット列と論理和をとる。

16 進数は、 2 進数の代用表現です。 2 進数の 4 桁が 16 進数の 1 桁にピッタリ一致します。

0000 ～ 1111 の 2 進数は、 0 ～ F の 16 進数になります。 2 進数では桁が多くてわかりにくいデータであっても、 16 進数で表記すれば桁が減ってわかりやすくなります。 そのため、 2 進数の代用表現として 16 進数がよく使われるのです。
 

問題の選択肢に示された 00 と FF という 16 進数は、 2 進数で 00000000 と 11111111 になります。

ビット列と排他的論理和をとるというのは、 2 つのデータの桁どうしで排他的論理和の演算を行うという意味です。
ビット列と論理和をとるというのは、 2 つのデータの桁どうしで論理和の演算を行うという意味です。

排他的論理和では、 1 に対応する桁が反転して、 0 に対応する桁が変化しません。
論理和では、 1 に対応する桁が 1 になり、 0 に対応する桁が変化しません。

ここでは、全ビット（全ての桁）を反転するのですから、 11111111 （ 16 進数で FF ）と排他的論理和をとることになります。

したがって、選択肢ウが正解です。

基礎理論の過去問題 正規分布と標準偏差

以下も、基礎理論に関する問題です。 「正規分布」と「標準偏差」に関する知識が要求されます。

問 5　（令和元年度 秋期）

平均が 60 ，標準偏差が 10 の正規分布を表すグラフはどれか。

正規分布は、確率論や統計学で使われる理論的な分布の一種であり、横軸をデータの値、縦軸をデータの数として図に示すと、平均値を中心として左右対称な釣鐘型になります。 学校のテストの得点や、工業製品の寸法の精度など、社会で見られる事象の多くが、正規分布によく当てはまります。

正規分布は、平均値と標準偏差（平均値からの隔たりを示す値）を変数とした理論式で示されます。 この理論式から導くと、平均値 ± 標準偏差の範囲に全体の約 68 % のデータが入ります。

問題の選択肢の中で、平均値を中心として左右対称な釣鐘型となっていて、平均値 ± 標準偏差の範囲に全体の約 68 % のデータが入っているのは、選択肢アです。

今回は「基礎理論」の内容と存在理由、主要な用語、および過去問題を紹介しました。

次回は、「コンピュータシステム」の分野を取り上げます。 それでは、またお会いしましょう！

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題材となっている「午後問題」は現在の試験制度では出題されません。ご注意くださいませ。

 

ブログ、SNS、動画など様々なメディアに情報が溢れ、基本情報技術者試験の対策方法は、さまざまな方の受験体験から、近しい人の勉強法や勉強時間などを参考にして、自身のやり方を決める時代になりました。

この「受験体験記」では、合否問わず、様々な受験体験をインタビューしています。

「マネジメントやストラテジは初心者にオススメ」などインターネットや SNS にはたくさんの情報があります。今回はそういったものに流されず、合格に必要なことと自身の得意不得意を照らし合わせて、アルゴリズムを対策しなかったり、情報セキュリティの出題パターンを独自に見つけて満点を出すなど、独自の勉強方法で合格された秋多さんに、どのように考えて対策したのか、インタビューしました。

お話を伺った方

秋多 橙子（仮名） さん

IT 企業所属。普段は Web デザインやクリエイティブ業務に従事

非IT業界にも「国家資格」は通じやすい

―― 基本情報の勉強をし始めたときの知識や経験を伺えますか？

簡単な HTML や CSS を書くアルバイトをしたことがありますが、プログラミングや開発は未経験ですし、コンピュータや IT の知識はゼロでした。

―― ほとんど初心者だったのですね。なぜ基本情報を受験しようとお考えになったのですか？

所属企業で昇格条件になっていたので受験しました。あとは今後 IT 業界ではない企業に転職するときにでも、「国家資格」というとわかりやすいな、とは思っていました。

―― 確かに「国家資格」というと記号としてわかりやすいですね。ということは受験も初めて…

はい、初めてです。

―― 受験が初めての方は勉強計画を立てるのが難しいのですが、どのようにお考えだったのですか？

所属企業からは入社直後の 4 月に受験するよう求められていたのですが、初めての受験で今の知識では午前午後どちらも受験するのは難しいと考えて、午前免除を活用しようと計画しました。

―― 会社からの要求でも自分で冷静に考えられたのですね

計画を長期にしたのはよかったのですが、同期がどんどん合格していくため、「合格して当たり前」のような空気やプレッシャーの方が強くなりました。

そういった環境だったので、とにかく「絶対に落ちたくない」というのが、わたしのモチベーションになっていました。

勉強時間は逆算して見積もり

―― その空気はキツい。では、午前免除までのことを伺えますか？

午前免除試験の分野数から逆算して 1 ヶ月前から本格的に勉強を始めました。具体的には午前免除対応のコースの教材のほかに、「イメージ＆クレバー方式でよくわかる 栢木先生の基本情報技術者教室」(技術評論社刊) という参考書を購入して、それを週に 3 日読んで、章ごとの過去問を演習する、というのを繰り返しました。

―― 参考書はたくさんありますが、選んだ基準はありましたか？

知識がゼロだったので、とにかく読みやすさを基準にしました。「キタミ式イラストIT塾 基本情報技術者」（技術評論社）もイラストが多く有名ですが、文字のフォントが手書き形式での解説が多く、自分にとって読みづらいと感じました。

―― フォントにこだわりとは、さすがクリエイティブ畑ですね

「柏木先生の～」のほうが余白もあってスッキリしていたので読みやすかったですね。

―― 午前対策で気にしていたことはありますか？

午後のように選択することはないので、とにかくすべての分野を網羅して勉強することを意識していました。あとは暗記だと考えていました。

―― 午前免除の結果はいかがでしたか？

80 点ぐらいだったので、うまくいったと思います。

午前も暗記、午後も暗記で解ける

―― では、初心者にとって難しい午後の対策はどのような方針を立てたのですか？

午前は網羅することを重視しましたが、午後は選択できるので、必須選択問題に加えて、ハードウェア/ソフトウェア、ソフトウェア設計、ネットワークの 4 つと、かなり絞りました。あとは試験の延期で、午前免除試験から空いてしまったので、基礎の振り返りをしようと思っていました。

―― 初心者としては選択が特殊ですね

初心者が選ぶことが多いかどうかは気にしていませんでした。どちらかというと自分の得意不得意で考え、読解力が問われるような問題は苦手だったので、マネジメントとストラテジの問題を外しました。

―― なるほど、フラットに考えたのですね。計画はどのように立てたのですか？

10 年分の過去問は解こうと考えていましたので、試験受験の 1.5 ヶ月前から平日に週 2 日、出社前に 2 時間カフェに籠もり、土日に 4 時間したので、週 8 時間の勉強時間を取ろうと考えました。

―― やってみると、いかがでしたか？

午後は暗記ではないとよく言われますが、過去問題の演習を進めていると、案外似たような問題が多く、半分は暗記で解けると思いました。

―― おっと意外なご意見ですね

例えば、情報セキュリティは公開鍵暗号方式の仕組みでパターンがありました。他の分野でも同じようにパターンがあるように思います。

―― なるほど、情報セキュリティや選択されたネットワークはプロトコル中心というのも影響しているかも知れませんね

それもあるかも知れません。ただ、選択した中ではソフトウェア設計はわかる問題と、わからない問題の差が激しく、わかれば全問正解、わからなければ 3 割の正解率だったので、得点源としては計算できなかったですね。

アルゴリズムを対策しないメリットとは？

―― 続いて、プログラミングは何を選んだのですか？

プログラミングを仕事ですることがないので、表計算を選びました。 Python も少し考えましたが、仕事で使わない以上、時間をそれほどかけても仕方がないかなと。

―― 初心者がつまづきがちなアルゴリズムはいかがでしたか？

実はアルゴリズムは、意図的に過去問題を演習しなかったので、つまづく以前に止めてしまいました。

―― ？？ なぜ演習しなかったのでしょうか？

いくつか問題を解いてみたのですが、わかる問題は解けるし、わからない問題はわからない、とハッキリ分かれ、これはいくら勉強しても変わらないと考えました。そこで、わからないものは仕方ないので、もし正解できてなくても焦らないように、アルゴリズムに割く時間を他の分野にあてて完璧に仕上げておくことが大切だと思っていました。

―― 大胆な攻め方ですね

わからないものでも、消去法で 50 % で当たるぐらいには絞れることも多かったので、わらかないなりには正解する確率を上げることを意識して解いていました。

―― 実際アルゴルズムの正解率はどうだったのでしょうか？

70 % 程度でしたので、運が良かったというところですね。

―― ほかの分野はどうだったのでしょうか？

当日はハードウェア/ソフトウェア、ネットワークを選んで、それも 70 % 程度の正解率で、表計算も同じく 70 % でした。最後、情報セキュリティは 100 % でした。

―― 情報セキュリティのパターンをしっかり掴んでいたのは伊達ではないですね。では、最後に受験者の方へのメッセージがあればお願いします

繰り返しになりますが、わたしは「落ちたくない」という思いが、モチベーションに繋がりました。周りが合格しているという環境はなかなか無いと思いますが、周りに合格することを宣言するなどして、「落ちるとマズい」という状況を作ることはできると思うので、自分を追い込むやり方も一つの手だと思います！

―― 貴重なアドバイスありがとうございます。では、今日はありがとうございました！

ありがとうございました。

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やるべき問題とは、よく出る問題であり、かつ、練習すればできる問題（練習しないとできない問題）です。

info 本記事ではわかりやすいよう、問題にシンタックスハイライトを入れています

厳選問題looks_one増分バックアップと差分バックアップの違いを覚えよう

問 19　(令和元年度 秋期)

バックアップ方式の説明のうち，増分バックアップはどれか。　ここで，最初のバックアップでは，全てのファイルのバックアップを取得し， OS が管理しているファイル更新を示す情報はリセットされるものとする。

ア

最初のバックアップの後，ファイル更新を示す情報があるファイルだけをバックアップし，ファイル更新を示す情報は変更しないでそのまま残しておく。　

イ

最初のバックアップの後，ファイル更新を示す情報にかかわらず，全てのファイルをバックアップし，ファイル更新を示す情報はリセットする。　

ウ

直前に行ったバックアップの後，ファイル更新を示す情報があるファイルだけをバックアップし，ファイル更新を示す情報はリセットする。　

工

直前に行ったバックアップの後，ファイル更新を示す情報にかかわらず，全てのファイルをバックアップし，ファイル更新を示す情報は変更しないでそのまま残しておく。　

解説

データのバックアップ方式には、問題文に示された「増分バックアップ」の他にも、「差分バックアップ」と「フルバックアップ」があります。

選択肢は、いずれかのバックアップ方式に該当するものとなっていますので、この問題を通して、バックアップ方式の種類をまとめて覚えましょう。　

 

最初に、最もわかりやすいフルバックの説明をしましょう。

フルバックは、フル（ full = 全て）という言葉が示す通り、全てのデータをバックアップします。　選択肢の中では、「全てのファイルをバックアップし」と示されている選択肢イと選択肢エが、フルバックアップに該当します。

次に、増分バックアップと差分バックアップを説明しましょう。

増分バックアップは、直前に行われた何らかのバックアップ（フルバックアップ、増分バックアップ、差分バックアップ）から、変更のあった部分（これが増分です）だけをバックアップします。

差分バックアップは、直前に行われたフルバックアップから変更のあった部分（これが差分です）をバックアップします。

 

増分と差分の違いがよくわからないと思いますので、具体例を示しましょう。

休日の日曜日にフルバックアップを取り、月曜日～土曜日の業務時間終了後にフルではないバックアップを取るとしましょう。

• 増分バックアップの場合は、それぞれの曜日に、前日からの変更分だけのバックアップを取ります
• 差分バックアップの場合は、それぞれの曜日に、日曜日からの変更分のバックアップを取ります

曜日	増分バックアップ	差分バックアップ
日	フルバックアップ	フルバックアップ
月	月曜日の変更分だけバックアップ	月曜日の変更分をバックアップ
火	火曜日の変更分だけバックアップ	月～火曜日の変更分をバックアップ
水	水曜日の変更分だけバックアップ	月～水曜日の変更分をバックアップ
木	木曜日の変更分だけバックアップ	月～木曜日の変更分をパックアップ
金	金曜日の変更分だけパックアップ	月～金曜日の変更分をバックアップ
土	土曜日の変更分だけバックアップ	月～土曜日の変更分をパックアップ

増分バックアップと差分バックアップの違いがわかっても、どっちがどっちなのかを覚えにくいでしょう。

英語で示すと、増分は increment （増加）であり、差分は difference （違い）です。　このことから「前日からの増加が増分であり、フルバックアップとの違いが差分である」のように、自分流の覚え方を考えてください。

 

それでは、残りの選択肢を見てみましょう。

選択肢ア

ファイル更新を示す情報があるファイルだけをバックアップして、ファイル更新を示す情報は変更しないのですから、前日にバックアップしたファイルも次の日にバックアップすることになります。　これは、差分バックアップです。　

選択肢ウ

ファイル更新を示す情報があるファイルだけをバックアップして、ファイル更新を示す情報をリセットするのですから、前日にバックアップしたファイルは次の日にバックアップしないことになります。　これは、増分バックアップです。　

増分バックアップの説明を選ぶ問題なので、選択肢ウが正解です。

解答　ウ

厳選問題looks_twoSQL のグループ化のポイントをつかもう

問 26　(令和元年度 秋期)

“得点” 表から，学生ごとに全科目の点数の平均を算出し，平均が 80 点以上の学生の学生番号とその平均点を求める。　a に入れる適切な字句はどれか。　ここで，実線の下線は主キーを表す。

得点(学生番号, 科目, 点数)

〔 SQL 文〕

SELECT 学生番号, AVG(点数)
FROM 得点 GROUP BY ［　　　a　　　］

ア　科目 HAVING AVG(点数) >= 80
イ　科目 WHERE 点数 >= 80
ウ　学生番号 HAVING AVG(点数) >= 80
エ　学生番号 WHERE 点数 >= 80 

swipeSQL 文は横スクロールできます

解説

SQL の SELECT 命令でデータを取得するときに、 GROUP BY 列名 と指定することで、データをグループ化できます。

グループ化した場合は、 SELECT のあとに指定できるのは、GROUP BY のあとにある列か、 AVG 関数や MAX 関数などの集約関数だけです。　なぜだかわかりますか？

それは、グループ化したのに、グループの個々のデータを取得できたらおかしいからです。

たとえば、この問題とは違う例ですが、社員を「性別」でグループ化したときに、「男性」というグループから「山田太郎」という個々の「氏名」を取得できたらおかしいでしょう。

「男性」グループから抽出できるのは、「男性」という性別および、そのグループの年齢の平均値や最大値などだけです。

 

それでは、問題を見てみましょう。

選択肢アとイは、 GROUP BY 科目 であり、選択肢ウとエは、 GROUP BY 学生番号 です。　SELECT のあとに指定されているのは 学生番号 という列名と AVG(点数) という集約関数です。

したがって、 GROUP BY 学生番号 となっている選択肢ウとエが適切です。

さらに、問題文に「平均が 80 点以上」という条件が示されているので、 HAVING AVG(点数) >= 80 の選択肢ウが正解です。

グループに条件を指定するときは、 WHERE ではなく HAVING を使うことも覚えておいてください。

 

解答　ウ

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厳選問題looks_3この機会に CSMA/CD という長い略語の意味を覚えよう

問 31　(令和元年度 秋期)

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。

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，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。　衝突を検出したら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て，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。　

解説

もしも、この問題のテーマとなっている「 CSMA / CD 」という長い略語の意味をご存じでないなら、この機会にぜひ覚えてください。

Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection（ / は with を意味します）です。　これは、LAN のプロトコルとしてよく使われているイーサネットの接続方式を示した言葉です。

 

イーサネットに接続された通信機器がデータを送る場合の送信動作を以下に示します。

1. まずケーブル上に他の信号が流れていないことを確認します。　これが、 Carrier Sense（キャリア信号の確認）です
2. もしも、他の信号が流れていないならデータを送り、そうでないなら信号がなくなるまで待機します。　これによって、複数の通信機器が同じケーブルを利用できます。　
   これが、 Multiple Access（複数が利用する）です
3. 複数の通信機器が同時にデータを送った場合には、衝突が起こりそれが検知されます。　これが、 with Collision Detection（衝突の検出付き）です
4. 衝突が起きた場合は、お互いにランダムな時間待機して、データを再送します

この仕組みをまとめて、CSMA / CD = Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection と呼ぶのです。

それでは、問題の選択肢を見てみましょう。

選択肢の中にある「ノード」とは、ネットワークに接続された通信機器のことです。　CSMA / CD に該当するのは、

「伝送媒体が使用中かどうかを調べ（ Carrier Sense ）」
「送信中でなければ通信を行う（それによって複数ノードが利用できるので Multiple Access ）」
「衝突を検出したら（ Collision Detection ）」

とある、選択肢イです。

 

解答　イ

厳選問題looks_4試験によく出るネットワーク構成を知っておこう

問 42　(令和元年度 秋期)

1 台のファイアウォールによって，外部セグメント， DMZ ，内部セグメントの三つのセグメントに分割されたネットワークがあり，このネットワークにおいて， Web サーバと，重要なデータをもつデータベースサーバから成るシステムを使って，利用者向けの Web サービスをインターネットに公開する。　インターネットからの不正アクセスから重要なデータを保護するためのサーバの設置方法のうち，最も適切なものはどれか。　ここで， Web サーバでは，データベースサーバのフロントエンド処理を行い，ファイアウォールでは，外部セグメントと DMZ との間，及び DMZ と内部セグメントとの間の通信は特定のプロトコルだけを許可し，外部セグメントと内部セグメントとの間の直接の通信は許可しないものとする。

ア

Web サーバとデータベースサーバを DMZ に設置する。　

イ

Web サーバとデータベースサーバを内部セグメントに設置する。　

ウ

Web サーバを DMZ に，データベースサーバを内部セグメントに設置する。　

エ

Web サーバを外部セグメントに，データベースサーバを DMZ に設置する。　

解説

社内のネットワーク構成には、様々な形式がありますが、基本情報技術者試験では、よく出る定番の構成があります。　

それは、以下に示したように、DMZ（ = 非武装地帯）と内部セグメントの 2 つのネットワークをファイアウォールで区切る、という構成です。

ファイアウォールの役割

• 外部セグメント（インターネット）と内部セグメントの通信を禁止
• 外部セグメントと DMZ の通信、および内部セグメントと DMZ の通信を許可

構成のパターン

• 外部セグメントから直接利用される Web サーバ、メールサーバ、プロキシサーバ（代理人サーバ）などを DMZ に設置
• 重要なデータを持つデータベースサーバやユーザーが業務を行う端末（ PC ）を 内部セグメント に設置

外部セグメントからデータベースサーバを利用する場合は、 DMZ にある Web サーバを介して間接的に使うことになります。

内部セグメントにある端末からインターネットにアクセスする場合は、 DMZ にあるプロキシサーバを介して間接的にアクセスすることになります。

 

それでは、選択肢を見てみましょう。

この問題に登場するのは、Web サーバとデータベースサーバです。　Web サーバを DMZ に設置して、データベースサーバーを内部セグメントに設置する、と説明している選択肢ウが正解です。

 

解答　ウ

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厳選問題looks_5テストにおけるスタブとドライバの役割を知っておこう

問 48　(令和元年度 秋期)

テストで使用するスタブ又はドライバの説明のうち，適切なものはどれか。

ア

スタブは，テスト対象モジュールからの戻り値の表示・印刷を行う。　

イ

スタブは，テスト対象モジュールを呼び出すモジュールである。　

ウ

ドライバは，テスト対象モジュールから呼び出されるモジュールである。　

エ

ドライバは，引数を渡してテスト対象モジュールを呼び出す。　

解説

基本情報技術者試験には、かなり地味な用語なのですが、よく出るものがあります。　この問題のテーマになっている「スタブ」と「ドライバ」は、その好例です。

日本語に直訳すると、スタブ（ stub ）は「木の切り株」という意味で、ドライバ（ driver ）は「運転手」という意味です。　これらは、プログラムのテストに関する用語です。

 

一般的に、1 つのシステムは、複数のモジュール（構成要素）に分けて開発されます。

モジュールには、上位モジュール（他のモジュールを使う側のモジュール）と、下位モジュール（他のモジュールから使われる側のモジュール）があります。

たとえば、 main というモジュールがあり、その中で sub というモジュールを使っている場合は、 main が上位モジュールで、 sub が下位モジュールです。

• モジュールを使うことを「呼び出す」と呼びます
• モジュールに渡して処理させるデータを「引数（ひきすう）」と呼びます
• モジュールが処理結果として返すデータを「戻り値」と呼びます

スタブ

上位モジュールを単独でテストするときには、テスト用の下位モジュールを作ります。　これが「スタブ」です。
スタブは、上位モジュールから渡された引数を表示や印字するので、引数の内容が適切であるかどうかを確認できます。

ドライバ

下位モジュールを単独でテストするときには、テスト用の上位モジュールを作ります。　これが「ドライバ」です。
ドライバは、下位モジュールから返された戻り値を表示や印字するので、戻り値の内容が適切であるかどうかを確認できます。

それでは、問題の選択肢を見てみましょう。

ア

スタブは、テスト対象の上位モジュールからの引数の表示や印字を行うので、選択肢アは不適切です。　

イ

スタブは、テスト対象の上位モジュールから呼び出されるモジュールなので、選択肢イは不適切です。　

ウ

ドライバは、テスト対象の下位モジュールを呼び出すモジュールなので、選択肢ウは不適切です。　

エ

ドライバは、引数を渡してテスト対象の下位モジュールを呼び出すので、選択肢エは適切です。　

したがって、選択肢エが正解です。

 

解答　エ

記事をお読みいただきありがとうございます。

もしも、一度解いただけでは、よくわからない問題があったなら、わかるまで何度でも練習してください。　「やるべき問題」は「わかるまでやるべき問題」だからです。

この厳選問題大全集が、受験者の皆様のお役に立てば幸いです。

 

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やるべき問題とは、よく出る問題であり、かつ、練習すればできる問題（練習しないとできない問題）です。

厳選問題looks_onedpi の意味がわかれば計算できます

問 11　(平成 31 年度 春期)

96 dpi のディスプレイに 12 ポイントの文字をビットマップで表示したい。 正方フォントの縦は何ドットになるか。 ここで， 1 ポイントは 1/72 インチとする。

ア　8　　イ　9　　ウ　12　　
エ　16

解説

基本情報技術者試験の計算問題の多くは、それが IT の現場でよく行われているというものではなく、「仕組みを知っていれば計算できるよね！」や「用語の意味を知っていれば計算できるよね！」という趣旨のもの です。

この問題は、「 dpi という用語の意味を知っていれば計算できるよね！」です。

 

dpi は、dots per inch　（ドット / インチ）の略で、ディスプレイの 1 インチの幅に何ドットを表示できるかを示します。 ここでは、 96 dpi なので、 1 インチに 96 ドットを表示できます。

1 ポイントを 1 / 72 インチとするので、 12 ポイントは

12 ×（ 1 / 72 ）
= 12 / 72
= 1 / 6 インチ

です。

1. 12 ポイントの正方フォントなので、縦も横も
   12 ポイント = 1 / 6 インチ
2. 1 インチが 96 ドットなので、 1 / 6 インチは
   ( 1 / 6 ) × 96 = 16 ドット

したがって、選択肢エが正解です。

16 ドットの正方フォントの例を、以下に示します。

解答　エ

厳選問題looks_twoオープンソースの定義を知っておこう

問 20　(平成 31 年度 春期)

OSI によるオープンソースソフトウェアの定義に従うときのオープンソースソフトウェアに対する取扱いとして，適切なものはどれか。

ア

ある特定の業界向けに作成されたオープンソースソフトウェアは，ソースコードを公開する範囲をその業界に限定することができる。

イ

オープンソースソフトウェアを改変して再配布する場合，元のソフトウェアと同じ配布条件となるように，同じライセンスを適用して配布する必要がある。

ウ

オープンソースソフトウェアを第三者が製品として再配布する場合，オープンソースソフトウェアの開発者は第三者に対してライセンス費を請求することができる。

エ

社内での利用などのようにオープンソースソフトウェアを改変しても再配布しない場合，改変部分のソースコードを公開しなくてもよい。

解説

オープンソースという言葉は、「ソースコードが公開されている」という意味ですが、オープンソースのソフトウェアが満たすべき条件は、それだけではありません。

OSI （ Open Source Initiative ）という組織によって、オープンソースの定義 として、以下の項目が取り決められています（ここでは、わかりやすい表現に書き換えています）。 これらの定義に照らし合わせて、選択肢を見てみましょう。

1. ソフトウェアを販売あるいは無料で配布することを制限してはならない
2. 配布するソフトウェアはソースコードを含んでいなければならない
3. 派生ソフトウェアを元のソフトウェアと同じ条件で配布することを許可しなければならない
4. 変更後は、元の作者のソースコードとは独立したものでなければならない
5. 配布において、特定のグループに対する差別をしてはならない
6. 配布において、利用する分野に対する差別をしてはならない
7. 利用権は、ソフトウェアが配布された者全てに対して等しく認めなければならない
8. 利用権を、特定製品でのみ有効にしてはならない
9. 利用権は、一緒に配布されるソフトウェアを制限してはならない
10. 利用権に、特定の技術に依存する規定があってはならない

選択肢ア

「公開する範囲を特定業界に限定する」ですから、定義の 5 や 6 に対して不適切です。

選択肢イ

「改変したソフトを、元のソフトと同じライセンスにする必要がある」は、定義の 3 に対して適切に思えますが、定義の 3 は「同じ条件で配布することを許可しなければならない（同じ条件でなくてもよい）」であって、「同じ条件で配布しなければならない」ではないので、不適切です。

選択肢ウ

「オープンソースの開発者がライセンス費を請求できる」ですから、定義の 1 に対して不適切です。

選択肢エ

定義の 2 に対して不適切に思えますが、定義の 2 は「配布するプログラム」なのですから、配布しない場合は、ソースコードを公開する必要はありません。

したがって、選択肢エが適切であり正解です。

解答　エ

厳選問題looks_3GUI 部品の種類と用途を知っておこう

問 24　(平成 31 年度 春期)

GUI の部品の一つであるラジオボタンの用途として，適切なものはどれか。

ア

幾つかの項目について，それぞれの項目を選択するかどうかを指定する。

イ

幾つかの選択項目から一つを選ぶときに，選択項目にないものはテキストボックスに入力する。

ウ

互いに排他的な幾つかの選択項目から一つを選ぶ。

エ

特定の項目を選択することによって表示される一覧形式の項目から一つを選ぶ。

解説

デスクトップアプリや Web アプリを操作するためのビジュアルな部品を「 GUI 部品」と呼びます。 以下は、Windows のデスクトップアプリの GUI 部品の例です。

ラベル

文字列を表示する

テキストボックス

文字列を入力する

コンボボックス

リストから選択、または文字列を入力する

リストボックス

リストから選択する

フレーム

GUI 部品をグループにまとめる

チェックボックス

任意の数の項目を選択する

ラジオボタン

1 つだけの項目を選択する

ボタン

入力を確定またはキャンセルする

選択肢ア

複数の項目を選択するので、チェックボックスです

選択肢イ

選択するか、または入力するので、コンボボックスです

選択肢ウ

排他的に 1 つを選ぶので、ラジオボタンです

選択肢エ

一覧から 1 つを選ぶので、リストボックスです

ここでは、ラジオボタンの用途を選ぶので、選択肢ウが正解です。

解答　ウ

厳選問題looks_4すべて 0 とすべて 1 が、ホストアドレスに使えない理由を知っておこう

問 32　(平成 31 年度 春期)

192.168.0.0/23 (サブネットマスク 255.255.254.0) の IPv4 ネットワークにおいて，ホストとして使用できるアドレスの個数の上限はどれか。

ア　23　　イ　24　　ウ　254　　
エ　510

解説

IPv4 の IP アドレス は、 32 ビットです。

192.168.0.0/23 の /23 は、IP アドレスの上位 23 ビットがサブネットワークのアドレスであり、残りの下位 9 ビットがホスト（ネットワークに接続される機器）のアドレスであることを示しています。

9 ビットで表せる数値は、000000000 ～ 111111111 の 512 通りですが、これらの中で、すべて 0 の 000000000 と、すべて 1 の 111111111 は、ホストのアドレスとして使えません。

したがって、 512 から 2 を引いた 510 通りのアドレスが使えるので、選択肢エが正解です。

 

すべて 0 とすべて 1 が、ホストアドレスに使えない理由を知っておきましょう。

ホストのアドレスがすべて 0 の 000000000

サブネットワークのアドレスを示すものとなります。
32 ビットの上位 23 ビットだけを切り出すのではなく、 32 ビットの下位 9 ビットをすべて 0 にすることで、サブネットワークのアドレスを表すのです。
これは、たとえば「山田太郎」という人名の苗字を「山田00」と表すようなものです。

ホストのアドレスがすべて 1 の 11111111

ブロードキャスト（一斉同報）を示すものとなります。
ブロードキャストとは、同じサブネットワークの中にあるすべてのホストを宛先にしてデータを送ることです。

解答　エ

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厳選問題looks_5ROI は、 ROI という言葉が計算方法を示しています

問 65　(平成 31 年度 春期)

投資案件において， 5 年間の投資効果を ROI ( Return On Investment ) で評価した場合，四つの案件 a ～ d のうち，最も ROI が高いものはどれか。 ここで，割引率は考慮しなくてもよいものとする。

swipe表は横スクロールできます

a

年目		1	2	3	4	5
利益		15	30	45	30	15
投資額	100

b

年目		1	2	3	4	5
利益		105	75	45	15	0
投資額	200

c

年目		1	2	3	4	5
利益		60	75	90	75	60
投資額	300

d

年目		1	2	3	4	5
利益		105	105	105	105	105
投資額	400

ア　a　　イ　b　　ウ　c　　
エ　d

解説

基本情報技術者試験の計算問題の多くが「仕組みを知っていれば計算できるよね！」や「用語の意味を知っていれば計算できるよね！」という趣旨のものであることは、この記事の最初に示したテクノロジ系の問題だけでなく、マネジメント系とストラテジ系の問題でも同様です。

この問題は、ストラテジ系であり、 ROI という用語の意味がわかれば、計算できます。

 

ROI は、 Return On Investment の略であり、 Return（利益） / Investment（投資）で計算できます。 On という言葉が、 / という計算に相当します。 つまり、 ROI という言葉が、 ROI の計算方法を示しているのです。

案件 a

Return が 15 ＋ 30 ＋ 45 ＋ 30 ＋ 15 = 135 で、Investment が 100 なので、
ROI = 135 / 100 = 1.35 です

案件 b

Return が 105 ＋ 75 ＋ 45 ＋ 15 ＋ 0 = 240 で、Investment が 200 なので、
ROI = 240 / 200 = 1.20 です

案件 c

Return が 60 ＋ 75 ＋ 90 ＋ 75 ＋ 60 = 360 で、Investment が 300 なので、
ROI = 360 / 300 = 1.20 です

案件 d

Return が 105 ＋ 105 ＋ 105 ＋ 105 ＋ 105 = 525 で、Investment が 400 なので、
ROI = 525 / 400 ≒ 1.31 です

したがって、最も ROI が高いのは案件 a であり、選択肢アが正解です。

解答　ア

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もしも、一度解いただけでは、よくわからない問題があったなら、わかるまで何度でも練習してください。 「やるべき問題」は「わかるまでやるべき問題」だからです。

この厳選問題大全集が、受験者の皆様のお役に立てば幸いです。

 

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