本ユニットでは、インターネットの基盤となる TCP/IP アーキテクチャと、その中でデータを運ぶ TCP/UDP・宛先サービスを識別するポート番号という土台を押さえ、その上で動く代表的な Web プロトコル HTTP/HTTPS までを学びます。通信プロトコルは試験で頻出の標準分野です。
インターネットで標準的に使われる通信プロトコルの体系(階層モデル)。
TCP/IP は、インターネットや多くのネットワークで標準として使われる通信規約(プロトコル)の集まりです。データを確実に届ける役割の TCP と、相手まで経路を選んで運ぶ役割の IP を中心に、複数のプロトコルを階層的に組み合わせて構成されます。 一般に「アプリケーション層・トランスポート層・インターネット層・ネットワークインタフェース層」の4階層モデルで表され、OSI 基本参照モデル(u01 で学んだ7階層)を実用化した枠組みと位置づけられます。試験では、HTTP・TCP・IP などがこの体系のどの層に属するか、TCP と IP の役割の違いが問われます。
たとえ荷物を確実に届ける宅配の仕組み全体のようなもの。住所を見て経路を選ぶ係(IP)と、抜けや破損なく届いたか確認する係(TCP)が役割分担して協力します。
記憶フックTCP/IPといえばインターネット標準の階層型プロトコル体系
確認応答を省き高速に送るコネクションレス型のトランスポート層プロトコル。
UDP は、TCP/IP のトランスポート層で TCP と対になるプロトコルです。相手と事前に接続を確立せず、到達確認や再送を行わないため、その分だけ高速・低負荷でデータを送れます。 ただし途中でデータが欠けても気付かないため、信頼性は TCP より低くなります。多少の欠落より速さ・リアルタイム性が重要な、音声通話・動画のストリーミング・DNS などで使われます。試験では、確実に届ける TCP との対比で「UDP=高速だが信頼性は保証しない」という性質が問われます。
たとえ返事を待たずに次々と一方的に話し続ける拡声器のようなもの。届いたか確認しない分テンポは速いですが、聞き逃しがあっても言い直してはくれません。
記憶フックUDPといえば確認なしで高速だが信頼性は保証しない
1台の機器内でどの通信サービスかを識別する0〜65535の番号。
ポート番号は、トランスポート層(TCP/UDP)が、1台のコンピュータ上で動く複数のサービスのうち「どのアプリケーション宛ての通信か」を区別するための番号です。IP アドレスが機器を特定するのに対し、ポート番号は機器内のサービスを特定します。 代表的なものは決められており(ウェルノウンポート)、HTTP は80番、HTTPS は443番などが割り当てられています。試験では、IP アドレスとポート番号の役割の違いや、主要プロトコルのポート番号(80/443 など)が問われます。
たとえIP アドレスがマンションの建物の住所なら、ポート番号は各部屋の番号にあたります。建物に届いた荷物を、正しい部屋へ振り分けるためのものです。
記憶フックポート番号といえば機器内のサービスを識別する番号(HTTP=80,HTTPS=443)
WebブラウザとWebサーバ間でWebページをやり取りする通信プロトコル。
HTTP(HyperText Transfer Protocol)は、Web ブラウザと Web サーバの間で、HTML 文書や画像などの Web コンテンツをやり取りするための通信規約です。トランスポート層の TCP を使い、ポート番号は通常80番を利用します。 ブラウザがサーバへ「このページをください」と要求(リクエスト)を送り、サーバが内容を返す(レスポンス)という、要求と応答の組で通信します。試験では、HTTP が Web 通信の基本プロトコルであること、ポート80番、後述の HTTPS との違い(暗号化の有無)が問われます。
たとえ図書館の窓口で「この本をください」と申込用紙を出し、係員が本を渡してくれるやり取りのようなもの。要求と応答が一対で成り立っています。
記憶フックHTTPといえばWebページをやり取りする通信プロトコル(ポート80)
HTTP通信をTLS/SSLで暗号化し安全にした通信プロトコル。
HTTPS は、HTTP の通信内容を TLS(SSL)という暗号化のしくみで保護したものです。通信が暗号化されるため、途中で盗み見されても内容が読まれにくく、通信相手のサーバが本物かどうかも電子証明書で確認できます。ポート番号は通常443番を使います。 ID・パスワードやクレジットカード番号など、機密性が必要な通信で広く使われます。試験では、HTTP との違いが「暗号化の有無」である点、ブラウザの鍵マークや URL の『https://』が安全な通信を示すこと、TLS/SSL による保護であることが問われます。
たとえHTTP がはがきでのやり取りなら、HTTPS は中身が見えない封筒に入れて封印した手紙のようなもの。途中の配達人にも内容を読まれずに届けられます。
記憶フックHTTPSといえばHTTPをTLS/SSLで暗号化した安全な通信(ポート443)
関連の過去問演習は今後のアップデートで追加予定です。