TCP/IPとWebプロトコル

TCP/IP は、インターネットで標準として使われる通信プロトコルの体系で、役割の違う複数のプロトコルを 階層 に分けて組み合わせている。

通信プロトコル とは、ネットワークでデータをやり取りするための手順や形式を定めた約束事である。TCP/IP は一般に、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 階層で表される。名前の由来である TCP はデータを抜けや重複なく確実に届ける役割を、IP は IP アドレスをもとに宛先の機器まで運ぶ役割を受け持つ。

たとえ宅配便で、受付・仕分け・輸送を別々の部署が受け持ち、各部署は隣の部署とだけ荷物を受け渡すようなもの。どこか 1 つの部署のやり方を変えても、ほかの部署はそのまま働ける。

覚え方名前は中心にある 2 つのプロトコル、TCP と IP を斜線でつないだもの。体系全体の呼び名として使うときは、それ以外の多くのプロトコルも含む。

この用語の過去問 2 題 TCP/IP →

UDP は、トランスポート層で相手との 接続を確立せずに データを送り出す、コネクションレス型のプロトコルである。

届いたかどうかの確認や、失われたデータの送り直しを行わないため、手順が少なく遅れが小さい。データの欠けや順序の入れ替わりに対処する必要があれば、その処理はアプリケーション側が受け持つ。音声通話や動画の配信のように、多少欠けても待たされないことを重視する通信に向く。

たとえ相手の返事を待たずに流し続ける館内放送のようなもの。聞き逃した人がいても、同じ放送をその人のために流し直すことはしない。

覚え方正式名は User Datagram Protocol。データグラムは 1 個ずつ送り切る小包のことで、送ったら終わりという性格が名前に表れている。

ポート番号 は、1 台のコンピュータの中で動く複数の通信アプリケーションのうち、どれ宛ての通信かを見分ける番号である。

IP アドレスがネットワーク上の機器を特定するのに対し、ポート番号はその機器の中の宛先アプリケーションを特定する。番号は TCP や UDP が扱い、0〜65535 の範囲をとる。よく使うサービスにはあらかじめ番号が割り当てられており (ウェルノウンポート)、例えば HTTP は 80 番、HTTPS は 443 番を使う。

たとえ会社の住所に届いた郵便物を、宛名の部署名を見て各部署の棚へ仕分けるようなもの。住所が IP アドレス、部署名がポート番号にあたる。

覚え方ポートは英語で「港」。船 (データ) が同じ島 (機器) に着いても、どの港に入るかで行き先の町 (アプリケーション) が決まる。

この用語の過去問 2 題 ポート番号 →

HTTP は、Web ブラウザと Web サーバの間で Web ページのデータをやり取りするための、アプリケーション層のプロトコルである。

ブラウザが欲しいページを リクエスト (要求) として送り、サーバがその内容を レスポンス (応答) として返す、という往復で通信が進む。データを確実に運ぶ部分は、HTTP/1.1 や HTTP/2 ではトランスポート層の TCP に任せ、通常のポート番号は 80 番を使う。

たとえレストランで料理を注文すると、その料理が運ばれてくるやり取りのようなもの。1 回の注文に対して 1 回の提供が返ってくる。

覚え方HyperText Transfer Protocol の Transfer は「転送」。リンクでつながった文書 (ハイパーテキスト) を転送する手順、と名前を分解すれば役割が読める。

この用語の過去問 1 題 HTTP →

HTTPS は、HTTP の通信を SSL/TLS で暗号化し、あわせて通信相手のサーバが本物かを確かめられるようにしたプロトコルである。

SSL/TLS は、通信内容の暗号化と、電子証明書を使ったサーバの認証を担うしくみである。パスワードやクレジットカード番号のように、他人に知られてはならない情報を扱うページで広く使われる。URL は「https://」で始まり、通常のポート番号は 443 番を使う。

たとえはがきで送っていた文面を、封をした封筒に入れてやり取りするようなもの。運ぶ途中の人には中身が見えず、店 (サーバ) からの封筒には公の証明印が押してあるので、客 (ブラウザ) は相手が本物の店かを確かめられる。

覚え方末尾の S は Secure (安全) の頭文字。HTTP に 1 文字足しただけの名前で、URL の先頭もこの 5 文字になる。

この用語の過去問 2 題 HTTPS →