ネットワークでデータが届く経路と分担を説明する

ルータ、経路の選択、分けて送るデータの順序、通信の規則を考える14問と六つの記述課題です。

学年・内容の目安 高校「情報Ⅰ」。授業の復習や教材の準備に使えます。公開教材の利用条件を確認し、年少の生徒には講師が紙の教材を用意します。

学習用の練習の使い方

学習内容や既習事項に合わせて使う独自の練習です。文部科学省の認定教材や、教科書・入試の全範囲を網羅する教材ではありません。

解説を読む

端末とサーバの間にあるルータを通って、データがどのように渡るかを、図と短い事例で調べます。

必要な予備知識

端末がネットワークを介してほかの機器に情報を送ることを知っていること。

  1. 矢印の向きに沿って、どの機器からどこへ渡すかを追います。
  2. ルータが選ぶ次の渡し先と、データの最終的な宛先を区別します。
  3. 経路の記録と、送受信に使う通信の規則を分けます。

解き方の例

端末の隣にあるルータが、宛先のサーバに向かう途中の別のルータへデータを渡すことがあります。

よくある間違い

  • 途中のすべての機器が最終宛先そのものだと考える。
  • 分けて送った部分は、元と同じ順でしか届かないと考える。
  • 応答が戻らないことだけで、特定の機器が壊れたと決める。

資料と考え方を講師と確かめる

データが通る経路、機器が担当する転送と受信、通信の約束を分けて説明します。

図と記録は学習用の単純な例です。実際のインターネットで経路や到着順が固定されることを表していません。

文部科学省:高等学校学習指導要領解説 情報編 · 文部科学省:「情報Ⅰ」教員研修用教材 · RFC Editor:IPv4ルータの要件(英語) · RFC Editor:TCPの仕様(英語)

読む文章・資料

端末からサーバへ渡る経路を読む

資料Aの図は、端末からサーバへデータを送る例です。R1からR4はルータです。矢印はこの例で転送できる向きで、実線と点線で通常と代わりの経路を分けます。

送信端末からR1へ進む。通常はR1からR2、R2からR3へ渡す。代わりの経路はR1からR4、R4からR3へ渡す。どちらもR3から受信サーバに届く。実線が通常、点線が代わりの経路。
図を選ぶと大きく表示できます。代替テキストも利用できます。

次に渡す先をルータが選ぶ

資料BのルータR1には、サーバSのあるネットワーク宛てのデータを通常はR2へ、別の経路を使う場合はR4へ渡すという例の設定があります。データには宛先の情報が付いています。R1はそれを見て次の渡し先を選びます。

送る内容を小さな単位に分ける

資料Cでは、長いデータを三つの小さな部分に分けて送る例を考えます。それぞれに宛先を付け、受け取る側がどの部分かを確認できる仕組みがあるとします。送り始めた順に届くとは限りません。

届いた順と元の順を区別する

資料Dの例では、元の順を1、2、3とする三つの部分が、2、1、3の順に届きました。この例の受け取る側は番号を使って元の順に戻します。途中のルータは部分を一つずつ次へ渡します。

使えない経路があるときの条件を考える

資料EでR1からR2への転送が使えなくなりました。R1からR4、R4からR3、R3からサーバへの転送は使えます。端末からR1にも届きます。R1が代わりの経路を選べる設定になっている場合を考えます。

どこまで確認できたかを分ける

資料Fでは、端末からR1へ送れたことを確認しましたが、サーバからの応答は受け取れませんでした。この観察だけでは、その後の経路、サーバの応答の有無、応答が戻る経路のどこに問題があるか分かりません。

機器と通信の約束を区別する

資料Gで、ルータはデータを次の機器へ渡します。機器どうしが同じ意味で宛先を読んだり、どんな形でデータをやり取りしたりするかは、通信の約束であるプロトコルで決まります。ネットワークの種類によって使う機器は異なる場合があります。

練習する

選択問題では答えを一つ選び、入力問題では指定された形式で答えます。判断の根拠や途中の手順は、記述課題で講師と確認します。

入力した答えは、ページを再読み込みするか離れるまで、このページのメモリ上に保持されます。保存済みの下書き、アカウントの成績、自動の宿題提出は作成されません。

確認問題・資料・講師と使う課題

  1. 資料:端末からサーバへ渡る経路を読む

    資料Aの通常の経路で、R1の次にデータを受け取る機器はどれですか。

    • R2。
    • R3。
    • R4。
    答えと解説

    R2。

    通常の経路は実線で、R1からの実線はR2へ向かいます。

  2. 資料:端末からサーバへ渡る経路を読む

    資料Aで通常と代わりの経路が、同じサーバへ向かう前に合流するのはどこですか。

    • R4。
    • R3。
    • R1。
    答えと解説

    R3。

    R2とR4から渡されたデータは、ともにR3からサーバへ向かいます。

  3. 資料:次に渡す先をルータが選ぶ

    資料BでR1が次の渡し先を選ぶときに使うのはどれですか。

    • データを作った人の名前。
    • サーバの画面に出た文章の文字数。
    • データに付いた宛先と、R1の経路の設定。
    答えと解説

    データに付いた宛先と、R1の経路の設定。

    ルータは宛先に応じて、どこへ次に渡すかを選びます。

  4. 資料:次に渡す先をルータが選ぶ

    資料BでR1が代わりの経路を使う場合、最初にどこへ渡しますか。

    • R4へ渡す。
    • 端末に戻す。
    • サーバSへ直接渡す。
    答えと解説

    R4へ渡す。

    この設定で別の経路を使うときの次の渡し先はR4です。

  5. 資料:送る内容を小さな単位に分ける

    資料Cでは、データをいくつの部分に分けて送りますか。数値を入力します。

    答えと解説

    3

    この例では長いデータを三つに分けて送ります。

  6. 資料:送る内容を小さな単位に分ける

    資料Cで、受け取る側が元のデータを組み立てるのに役立つのはどれですか。

    • 部分が届いた時刻だけで元の位置を決める。
    • 部分の長さが同じなら内容も同じとみなす。
    • 受け取った部分が元のどこに当たるかを確かめる。
    答えと解説

    受け取った部分が元のどこに当たるかを確かめる。

    到着順が元の順と違うことがあるので、どの部分かを示す情報が役立ちます。

  7. 資料:届いた順と元の順を区別する

    資料Dで、最初に届いた部分は元の順で何番目ですか。

    • 2番目。
    • 1番目。
    • 3番目。
    答えと解説

    2番目。

    到着順が2、1、3なので、最初に届いたのは番号2です。

  8. 資料:届いた順と元の順を区別する

    資料Dで、元の順に戻す処理をするのはどこですか。

    • 途中でデータを転送するルータ。
    • 部分を受け取る側。
    • どの機器でも、届いた順をそのまま使う。
    答えと解説

    部分を受け取る側。

    この例では受け取る側が番号を読み、元の順に戻します。

  9. 資料:使えない経路があるときの条件を考える

    資料EでR1が代わりの経路を選んだ後、サーバに向かう並びはどれですか。

    • R1 → R2 → R3 → サーバ
    • R1 → R3 → R4 → サーバ
    • R1 → R4 → R3 → サーバ
    答えと解説

    R1 → R4 → R3 → サーバ

    R1からR4へ渡し、次にR3へ渡してサーバに届きます。

  10. 資料:使えない経路があるときの条件を考える

    資料Eで代わりの経路が使える条件として示されたものはどれですか。

    • 残りの経路が使え、R1がその経路を選べる。
    • R2に送れれば、その後の経路は問わない。
    • サーバの名前が変われば、R1の設定は問わない。
    答えと解説

    残りの経路が使え、R1がその経路を選べる。

    代わりの機器があるだけでなく、そこへ渡す経路と選ぶ条件が必要です。

  11. 資料:どこまで確認できたかを分ける

    資料Fで、観察から確認できているのはどれですか。

    • サーバがデータを受け取らなかったこと。
    • 端末からR1までは送れたこと。
    • 応答が途中のルータで失われたこと。
    答えと解説

    端末からR1までは送れたこと。

    R1まで送れたことだけが確認済みです。その後の経路と応答は別に調べます。

  12. 資料:どこまで確認できたかを分ける

    資料Fで、次に問題の位置を切り分ける調べ方はどれですか。

    • 端末の外側を見てルータが故障したと決める。
    • データの長さを測り、応答を待たずに問題なしとする。
    • サーバ側に届いたか、応答を出したかを確認する。
    答えと解説

    サーバ側に届いたか、応答を出したかを確認する。

    サーバ側の受信と応答を別々に調べると、次に確認する区間を絞れます。

  13. 資料:機器と通信の約束を区別する

    資料Gの例で、プロトコルは何を決めますか。

    • 宛先をどう読み、どんな形でやり取りするか。
    • ルータを置く机の位置と向き。
    • データを使う人が決める文書の題名。
    答えと解説

    宛先をどう読み、どんな形でやり取りするか。

    やり取りをする機器が共有する規則です。機器の置き方を指す語ではありません。

  14. 資料:機器と通信の約束を区別する

    資料Gでルータとプロトコルの関係を説明したものはどれですか。

    • どちらもデータをしまうための同じ機器。
    • 機器がデータを渡し、通信の約束がやり取りの方法を定める。
    • プロトコルが機器の代わりに信号を送る。
    答えと解説

    機器がデータを渡し、通信の約束がやり取りの方法を定める。

    装置の働きと、その装置や端末が使う規則を区別します。

資料と考え方を講師と確かめる

資料:端末からサーバへ渡る経路を読む

資料Aの通常と代わりの経路を、送信端末からサーバまで矢印か文章で示しましょう。二つが合流する場所も示しましょう。

答えと解説

通常は端末→R1→R2→R3→サーバです。代わりは端末→R1→R4→R3→サーバです。R3で二つの経路が合流します。

矢印はこの例でデータを渡せる向きです。

  • 端末とサーバを含め、通常と代わりの二つの経路を正しい順で示す。
  • R2とR4の次に合流するR3を示す。

資料:次に渡す先をルータが選ぶ

資料BでR1が宛先の情報を読んでから次に渡すまでを説明しましょう。通常の渡し先と代わりの渡し先を示しましょう。

答えと解説

宛先がサーバSのネットワークであることを読み、R1の設定に沿って通常ならR2、代わりの経路ならR4へ渡します。

ルータが、この例で決めるのは次の渡し先です。

  • 宛先の情報とR1の設定から次を選ぶと示す。
  • 通常はR2、代わりはR4と示す。

資料:送る内容を小さな単位に分ける

資料Cで部分が3、1、2の順に届いたとき、元のデータに戻すために受け取る側が使う情報と処理を説明しましょう。

答えと解説

各部分がどの位置かを示す情報を読み、番号1、2、3の順に並べてからつなげます。到着した3、1、2の順につなげると元のデータとは順が違います。

実際の通信方式により、順序の管理方法は異なります。

  • 部分の位置や順序を示す情報を使うと示す。
  • 番号の順に並べてつなげ、到着順と区別する。

資料:使えない経路があるときの条件を考える

資料EでR2へ送れないときに使える経路を端末から順に示し、R1で必要な条件を説明しましょう。

答えと解説

端末→R1→R4→R3→サーバと進めます。R1がR4へ渡す経路を選べる設定で、経路上の接続が利用できる必要があります。

接続の存在と、ルータがそこを選ぶことを分けます。

  • 端末からサーバまでR4を通る経路を順に示す。
  • R1が代わりの経路を選べることを条件として挙げる。

資料:どこまで確認できたかを分ける

資料Fで、確認できた区間を示し、原因を絞るために次に調べることを一つ挙げましょう。

答えと解説

端末からR1までは確認できました。例えばサーバ側の受信記録を見て、データがそこまで届いたかを調べます。

確認できたことと、原因の仮説を分けます。

  • 端末からR1までが確認済みと示す。
  • R1より後の転送、サーバの受信・応答、または応答経路の調べ方を一つ具体化する。

資料:機器と通信の約束を区別する

資料Gで宛先を含むデータが機器を通るとき、ルータの働きとプロトコルの働きを一つずつ説明しましょう。

答えと解説

ルータは宛先を見て次の機器へデータを渡します。プロトコルは、たとえばデータのどこを宛先として読み取るかという共通の規則を定めます。

通信を行う装置と、装置どうしで共有する決まりは役割が違います。

  • ルータの転送の働きを示す。
  • 宛先の読み方やデータの形など、通信の共通の規則を示す。

ワークシート

印刷用PDFを教材としてアップロード · 宿題に添付

学習内容と参考資料

日本の学習指導要領

高等学校「情報Ⅰ」(4)ア(ア)・イ(ア)。ネットワークの構成、データの転送とプロトコル。 · 2026-11-09

学習内容と参考資料

文部科学省 · 冊子35ページ。「情報Ⅰ」の情報通信ネットワークとデータの活用。

文部科学省 · 冊子36ページ。ア(ア)・イ(ア)のネットワークの構成、データの転送、プロトコル。

授業・宿題・次の記録につなげる

資料をもとにした判断や計算の手順を、生徒と一緒に確かめましょう。印刷する場合は生徒用と講師用を分け、記述課題は講師用の基準で確認します。年少の生徒には講師が紙の教材を用意します。生徒用のログインを使う場合は、利用条件と同意の手順を確認してください。

講師の方へ

教材にリンクを保存し、必要なときに生徒と共有できます。

この練習問題を保存