対象試験と出題頻度
帯域制御は、応用情報技術者で出題されるネットワーク分野のテーマです。
QoS(Quality of Service)の一要素として登場し、「シェーピング」「ポリシング」「アドミッション制御」「優先制御」の違いを正確に区別できるかがポイントになります。
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応用情報技術者
★★☆☆☆
ランクC(応用)余裕があれば覚える
用語の定義
情報処理試験を勉強していると、「帯域制御って、結局QoSと何が違うの?」と混乱しがちです。
帯域制御(Bandwidth Control)とは、一言で言うと
「ネットワーク上の通信量を調整し、特定の通信に必要な帯域幅を確保または制限する技術」
のことです。
イメージとしては、「高速道路の車線規制」です。
渋滞時に全車線を自由走行させると緊急車両まで遅れてしまいます。
そこで「この車線は緊急車両専用」「この車線は一般車両で上限速度を制限」と割り振る。これが帯域制御の考え方です。
📊 帯域制御の基本情報
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 英語名 | Bandwidth Control |
| 上位概念 | QoS(Quality of Service:サービス品質) |
| 代表的な手法 | シェーピング、ポリシング、アドミッション制御 |
| 対になる概念 | 優先制御(パケットの処理順序を変える方式) |
解説
ネットワーク回線には物理的な上限速度があります。
音声通話・動画配信・ファイル転送など種類の異なるトラフィックが同じ回線を共有すると、大容量のファイル転送が帯域を占有し、リアルタイム性が求められる音声や映像が遅延・途切れを起こす場合があります。
この問題を解決するために、通信の種類ごとに使える帯域幅の上限や下限をコントロールする仕組みが必要になりました。これが帯域制御です。
▶ QoSの中での位置づけ(クリックで展開)
QoS(Quality of Service)は、ネットワーク上の通信品質を維持・保証するための技術全体を指す概念です。QoSは大きく「帯域制御」と「優先制御」の2つに分類されます。
帯域制御は「通信に使える帯域幅そのものを割り当てる」方式です。
特定の通信に帯域の下限値を設定する「帯域保証」と、特定の通信に帯域の上限値を設定する「帯域制限」の2種類があります。
一方の優先制御は「パケットを処理する順番に差をつける」方式で、IPヘッダのToS(Type of Service)フィールドや、VLANタグのCoS(Class of Service)フィールドに設定した値に基づいて優先度を判定します。
▶ シェーピング・ポリシング・アドミッション制御の違い(クリックで展開)
ここだけは確実に押さえてください。
帯域制御の具体的な手法は3つあり、それぞれ「超過トラフィックの扱い方」が異なります。
| 手法 | 動作の概要 | 覚え方のポイント |
|---|---|---|
| シェーピング (Shaping) |
パケットの送出間隔を調整し、規定速度を超えないようにトラフィックを平準化する。超過パケットはバッファに一時蓄積して遅延送出する。 | 「整形する」の意味通り、波形をなだらかに整える。パケットを捨てずに遅らせる。 |
| ポリシング (Policing) |
入力トラフィックが規定速度を超過していないか監視し、超過分のパケットを破棄するか優先度を下げる。 | 「取り締まる」の意味通り、違反パケットを即座に処分する。 |
| アドミッション制御 (Admission Control) |
通信を開始する前にネットワークの帯域などのリソース状況を確認し、余裕がある場合にのみ接続を許可する。 | 「入場制限」の意味通り、満員なら入口で断る。 |
シェーピングとポリシングの最大の違いは「超過パケットを捨てるかどうか」です。
シェーピングはバッファに溜めて遅延送出するためパケットロスが起きにくい一方、ポリシングは超過分を即座に破棄または降格させます。
では、この用語が試験でどのように出題されるか見ていきましょう。
💡 帯域制御の核心を3行で
・QoSを構成する「帯域制御」と「優先制御」のうち、通信に使える帯域幅そのものを割り当てる方式
・シェーピングは「遅延させる」、ポリシングは「破棄する」、アドミッション制御は「入口で断る」
・シェーピングとポリシングの説明を入れ替えるひっかけが定番
試験ではこう出る!
帯域制御は、QoSのトラフィック制御方式を問う問題の中で繰り返し登場しています。応用情報技術者では午前・午後の両方で出題実績があります。
📊 過去問での出題実績(クリックして表示)
| 試験回 | 出題内容 | 問われたポイント |
|---|---|---|
| AP H28秋 午後 問5 |
IP電話導入に伴うネットワーク設計。広域イーサネットの帯域計算とQoS設定を問う記述問題。 | ・1通話あたりの必要帯域を計算させる ・音声パケットの優先度をIPアドレスで設定する理由の記述 |
| NW H28秋 午前2 問5 |
QoSのトラフィック制御方式の説明として適切なものを選ぶ問題。アドミッション制御・シェーピング・ポリシング・ベストエフォートの4択。 | ・シェーピングとポリシングの説明を入れ替えるひっかけ ・アドミッション制御の定義が正解 |
| NW H23秋 午前2 問6 |
上記NW H28秋問5と同一構成の問題(流用元)。 | ・NW試験で繰り返し出題される定番テーマ ・APの午前1にも流用される可能性がある |
📝 IPA試験での出題パターン
パターン1:「QoSのトラフィック制御方式の説明を選べ」
シェーピング・ポリシング・アドミッション制御・ベストエフォート(または優先制御)の4つの説明文が並び、正しい組み合わせを選ばせる形式。最大のひっかけは「シェーピングの説明」と「ポリシングの説明」の入れ替えです。
パターン2:「午後問題でのネットワーク設計」
AP H28秋午後問5のように、IP電話やVoIPの導入シナリオの中で、帯域の計算とQoS設定の必要性を記述させる形式。帯域制御の用語そのものよりも、帯域計算の考え方と組み合わせて出題されます。
試験ではここまででOKです。シェーピングとポリシングの違いを「遅延か破棄か」で即答できれば得点できます。RSVPやIntServ/DiffServの詳細まで問われることはないので、深追いは不要です。
【確認テスト】理解度チェック
ここまでの内容を理解できたか、簡単なクイズで確認してみましょう。
Q. ネットワークのQoSで使用されるトラフィック制御方式に関する説明として、最も適切なものはどれでしょうか?
- A. 入力されたトラフィックが規定された最大速度を超過しないか監視し、超過分のパケットを破棄するか優先度を下げる制御を、シェーピングという。
- B. 通信を開始する前にネットワークに対して帯域などのリソースを要求し、確保の状況に応じて通信を制御することを、アドミッション制御という。
- C. フレームの種類や宛先に応じて優先度を変えて中継することを、ベストエフォートという。
正解と解説を見る
正解:B
解説:
アドミッション制御は、新たに通信を開始する際にネットワークのリソース状況を確認し、余裕がある場合にのみ要求を受け付ける制御方式です。NW H23秋 午前2 問6やNW H28秋 午前2 問5で繰り返し正解選択肢として出題されています。
選択肢Aはポリシングの説明です。シェーピングは「パケットの送出間隔を調整してトラフィックを平準化する制御」であり、超過パケットをバッファに蓄積して遅延送出します。この入れ替えは試験の定番ひっかけです。選択肢Cは優先制御の説明です。ベストエフォートは「通信品質を保証しない」サービス方針を意味し、制御方式の名称ではありません。
よくある質問(FAQ)
Q. 帯域制御とQoSは同じ意味ですか?
同じではありません。QoS(Quality of Service)はネットワーク上のサービス品質を維持するための技術全体を指す上位概念です。QoSの中に「帯域制御」と「優先制御」の2つのアプローチがあり、帯域制御はそのうちの一方です。試験ではQoSの中の一手法として帯域制御が問われるため、両者を混同しないことが重要です。
Q. 実務ではシェーピングとポリシングのどちらが使われますか?
用途によって使い分けます。企業のWAN回線の出口ではシェーピングが一般的です。契約帯域を超えないようにパケットの送出タイミングを調整し、パケットロスを防ぎます。一方、ISP(インターネットサービスプロバイダ)が顧客のトラフィックを制限する場合はポリシングが使われます。契約帯域を超えた分を即座に破棄または降格することで、他の顧客への影響を防ぎます。
Q. IntServとDiffServという用語を見かけましたが、試験で出ますか?
IntServ(Integrated Services)はRSVPで帯域を事前予約する方式、DiffServ(Differentiated Services)はパケットのDSCPフィールドにクラス情報を付与してホップごとに処理を分ける方式です。ネットワークスペシャリスト試験では出題実績がありますが、応用情報技術者の範囲では深掘りされません。名前と「事前予約型か、パケット分類型か」の違いだけ知っておけば十分です。