インターネット通信の基盤技術であるTCP/IPはウェブ開発者やネットワーク技術者にとって不可欠な知識です。
このプロトコルはデータを送受信する際の信頼性と効率性を支える重要な仕組みを提供しています。
本記事ではTCP（Transmission Control Protocol）とIP（Internet Protocol）のそれぞれの役割や特徴について詳しく解説します。
目次
TCP/IPとは？
TCP/IPは、インターネット通信で使用されるプロトコルの組み合わせを指します。
- TCP（Transmission Control Protocol）
データの送受信における信頼性を確保します。 - IP（Internet Protocol）
データを正しい送信先に届けるためのアドレス指定や経路選択を担当します。
この2つのプロトコルが連携することで、効率的かつ確実なデータ通信が実現します。
IP（Internet Protocol）とは？
主な役割
- アドレス指定
IPアドレスを用いて、送信先と送信元を識別します。 - データの分割と転送
データを小さなパケットに分割し、それぞれにアドレス情報を付与して送信します。 - ルーティング
ネットワーク内での最適な経路を選択し、パケットを目的地に届けます。
IPアドレスの種類
- IPv4
32ビットのアドレス形式で、約43億個のアドレスを提供します。例:192.168.1.1 - IPv6
128ビットのアドレス形式で、ほぼ無限に近いアドレスを提供します。例:2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
活用例
- ウェブサイトの閲覧（サーバーの特定）
- メールの送受信
- ストリーミング動画の再生
TCP（Transmission Control Protocol）とは？
主な特徴
- コネクション型通信
TCPは、データを送信する前に送信元と受信先の間でコネクション（接続）を確立します。この仕組みにより、信頼性の高い通信が可能になります。 - エラー検出と再送信
パケットが破損した場合や紛失した場合、再送信を要求します。 - 順序の保証
パケットが正しい順序で受信されるように管理します。
TCPの通信プロセス: 三者間ハンドシェイク
TCPでは、データ送信の前に「三者間ハンドシェイク」というプロセスを経て接続を確立します。
- SYN（接続要求）: 送信側が接続要求を送信。
- SYN-ACK（接続確認と応答）: 受信側が要求を受け取り応答を返す。
- ACK（接続完了）: 送信側が確認を送り、接続が確立。
TCPとIPの関係
TCPとIPは密接に連携し、以下のような役割分担を果たします。
- IP: データを送信先に届けるためのアドレス指定やルーティングを担当。
- TCP: データが正確に送受信されるよう、エラー検出や順序の管理を行う。
例えるなら、IPが「地図と住所」で、TCPが「配送員」のような役割を果たします。
TCPとUDPの違い
TCPとよく比較されるプロトコルに**UDP（User Datagram Protocol）**があります。それぞれの違いを以下にまとめます。
| 特徴 | TCP | UDP |
|---|---|---|
| 通信方式 | コネクション型 | コネクションレス型 |
| 信頼性 | 高い | 低い |
| データ順序 | 順序が保証される | 順序が保証されない |
| 主な用途 | ウェブブラウザ、メール、ファイル転送 | ストリーミング、オンラインゲーム |
TCP/IPの活用例
- ウェブ通信
HTTP（HyperText Transfer Protocol）はTCP/IPの上で動作し、ウェブページの閲覧に利用されます。 - 電子メール
SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）やIMAP（Internet Message Access Protocol）などのプロトコルがTCP/IPを基盤としています。 - ファイル転送
FTP（File Transfer Protocol）は、大容量データの転送に使用されます。
まとめ
TCP/IPはインターネット通信の基盤を支えるプロトコルであり、それぞれが異なる役割を果たしています。
IPはデータの送り先を決定しTCPはデータの信頼性を確保します。
この仕組みを理解することで、ネットワーク設計やトラブルシューティングのスキルを向上させることができます。
