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TCP/IPは世界共通の通信プロトコル|最も普及の通信ルール

ネットワーク

インターネットなどで最も使われているプロトコル群は、TCP/IPと呼ばれるものです。この記事では、TCP/IPの概要を平易に紹介しています。

TCP/IPの誕生

TCP/IPは通信プロトコルと呼ばれるルールのことですが、データの送受信に関わる一連の作業をまとめたマニュアルのため一言で説明するのは困難です。馴染のない人にとっては難しく感じるため、歴史などから紹介して概要をつかむことから始めます。

《歴史》
TCP/IPは、1960年代に米国の国防総省が開発支援していたARPANETからネットワークで使うプロトコルとして誕生しました。

当時のネットワークは特定の施設内で使うLANが主流で、独自の回線やプロトコルを使って運用していました。

ARPANETは、独立した4つのLANを接続して構築されています。

単独の4つのLANを接続するために、統一した信号への変換を行い、伝達して、最後に元のデータへの再変換をしなければなりません。ARPANETは、この一連作業を統一したルール(プロトコル)のもとで運用して通信していました。

これがインターネットの原型になっています。

インターネットは、ARPANETのLANを参考にして、TCP/IPという通信プロトコルを誕生させて世界中と接続したものです。

TCP/IPの開発

通信を楽しむ通信を楽しむ

 

TCP/IPという通信プロトコルは、インターネットが誕生して以来30年以上にわたって使われています。

TCP/IPの開発は、1973年に開始され、ARPANETからの仕様変更の度に数回に渡って公開されています。

ARPANETのプロトコルからの最終切り替え日は1983年1月1日と定められています。このころの利用者は研究者や技術者に限られていました。

その後、1995年のWindows95の発売とともに、TCP/IPは世界中に普及することになります。Windows95ではTCP/IPが標準で搭載されていたことと、Internet Explorerが無償で提供されるようになったからです。

TCP/IPを普及させた特徴

TCP/IPには多くの特徴があります。その中でも、TCP/IPが世界的に普及した要因は、利用者が使いやすいという特別な特徴でしょう。

  • 誰でも無償で使うことができる
  • 仕様が公開されている
  • パケット方式のため、回線の利用効率が高まる
  • 複雑なことは端末側で行うため、ネットワークはシンプルで使いやすい
  • セキュリティ機能もしっかりしている

TCP/IPの4つの階層

TCP/IPには、「データの変換(デジタル信号化)」、「送信」、「信号を元のデータに戻す」などの一連の作業を効率良く行うための手順があります。TCP/IPは、4層(レイヤー)のモデルに従っています。

TCP/IPの4つの層は、下から「ネットワークインターフェース層(レイヤー1)」「インターネット層(レイヤー2)」「トランスポート層(レイヤー3)」「アプリケーション層(レイヤー4)」と積み上げられています。

下記、左側の表はTCP/IPモデル。右側の表は、OSI参照モデルです。

 
レイヤー   要   素 レイヤー 要   素
レイヤー4 アプリケーション層 レイヤー7 アプリケーション層
レイヤー6 プレゼンテーション層
レイヤー5 セッション層
レイヤー3 トランスポート層 レイヤー4 トランスポート層
レイヤー2 インターネット層 レイヤー3 ネットワーク層
レイヤー1 インターフェース送 レイヤー2 データリンク層
レイヤー1 物理層

TCP/IPの4つの階層のプロトコル

「ネットワークインターフェース層(レイヤー1)」は、直接接続された機器同士の通信を行います。プロトコルには、イーサーネット(Ethernet)に準拠したネットワークカードやPPP(Point-to-Point Protocol)などがあります。

「インターネット層(レイヤー2)」は、ネットワークインターフェース層の機能をもとにして、中継などの機能を付けて直接接続していない相手(他のネットワーク内の相手)と通信をすることが出来ます。プロトコルには、IP(Internet Protocol)、ARP(Address Resolution Protocol)などがあります。

「トランスポート層(レイヤー3)」は、高信頼性などの目的に応じた通信品質を実現します。
プロトコルには、TCP(Transmission Control Protocol)、UDP(User Datagram Protocol)などがあります。

「アプリケーション層(レイヤー4)」は、具体的な通信サービス(メールやwebなど)を実現します。プロトコルには、HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)、FTP(File Transfer Protocol)、SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)などさまざまなものがあります。

まとめ

インターネットの普及に貢献しているTCP/IPについて、概要を紹介しました。

TCP/IPは、コンピュータネットワークやインターネットで広く使われている通信プロトコルのことですが、ちょっと変な名称と思われた方もいるでしょう。

実は、TCP(Transmission Control Protocol)と、IP(Internet Protocol)と呼ばれるプロトコルのセットだからです。

さまざま、難しい用語等を紹介してきましたが、一般の人がウエブの世界でTCP/IPに出合った時には、「インターネットで最も使われているプロトコル群」ということを思い出す程度で十分でしょう。

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iyasaretaihito
子どもの時から、昆虫や恐竜、宇宙などに興味がある理科大好きな理系人間です。 会社は半導体設計関連会社に勤務して、60歳で定年退職後は趣味に没頭する、のん気なおじさんです。