TCP/IPと主なプロトコル
・TCP（Transmission Control Protocol）
TCPは、データを“確実に”相手へ届けるための仕組みを担当するプロトコル。
インターネット上の通信は途中でデータが欠けたり順番が入れ替わったりする可能性があります。
TCP はそれを補正し、アプリケーションが安心して通信できるようにします。
「確実に届くこと」が重要なサービスであるWeb（HTTP / HTTPS）、メール（SMTP / POP3 / IMAP）、ファイル転送（FTP）で採用されています。
・IP（Internet Protocol）
IPは、データを“どこへ届けるか”を決めるプロトコル。
インターネット上の機器にはすべて「IP アドレス」が割り当てられ、
IP はその住所を使ってデータを目的地まで運びます。
VOICEVOX:四国めたん
・主なプロトコル
| プロトコル | 正式名称 | 主な役割 |
|---|---|---|
| HTTP | HyperText Transfer Protocol |
WebサーバとWebブラウザ間で、HTMLなどのWebページデータを送受信するためのプロトコル 主にWebサイト閲覧に利用される |
| HTTPS | HyperText Transfer Protocol Secure |
HTTP通信に暗号化（SSL/TLS）を加えたプロトコル 通信内容の盗聴や改ざんを防ぎ、安全にWebページを閲覧・送受信できるようにする |
| FTP | File Transfer Protocol |
コンピュータ間でファイルを転送するためのプロトコル サーバへのファイルのアップロードやダウンロードに利用される |
| POP | Post Office Protocol |
メールサーバからクライアント（メールソフト）へメールを受信するためのプロトコル 通常、受信したメールはクライアント側に取り込まれる |
| IMAP | Internet Message Access Protocol | メールサーバ上のメールを管理・閲覧するためのプロトコル メールをサーバ上に残したまま、複数端末から同じメールボックスを利用できる |
| SMTP | Simple Mail Transfer Protocol | メールを送信するためのプロトコル クライアントからメールサーバ、メールサーバ間でメールを転送する役割を持つ |
| DHCP | Dynamic Host Configuration Protocol | IPアドレスやサブネットマスク、デフォルトゲートウェイなどのネットワーク設定情報を、 クライアントに自動的に割り当てるためのプロトコル |
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📘TCP/IPの4階層モデル
インターネットで実際に使われているプロトコル群、OSIより実用的
| 階層 | OSI参照 | 名称 | 主な役割 | 代表的なプロトコル |
|---|---|---|---|---|
| 第4層 | 7,6,5 | アプリケーション層 |
アプリケーション同士の通信を行う 利用者に最も近い層で、具体的なサービスを提供する |
HTTP, HTTPS, FTP, SMTP, POP3, IMAP, DNS など |
| 第3層 | 4 | トランスポート層 |
アプリケーション間のデータ転送を制御する 信頼性のある通信（再送制御、順序制御など）を提供する |
TCP, UDP |
| 第2層 | 3 | インターネット層 |
ネットワーク間の経路選択（ルーティング）を行う IPアドレスを用いて宛先までデータを転送する |
IP, ICMP, ARP, RARP など |
| 第1層 | 2,1 | ネットワークインターフェース層 （リンク層） |
同一ネットワーク内でのデータ転送を行う 物理的な伝送媒体やMACアドレスを扱う |
Ethernet, Wi-Fi, PPP など |
📘 ネットワーク機器
| 機器 | 対応層 | 主な役割 | 特徴 |
|---|---|---|---|
| ハブ（Hub） | ネットワークインターフェース層 | 信号の中継 | 受信データを全ポートへ送信（判断なし） |
| L2スイッチ (スイッチングハブ) |
ネットワークインターフェース層 | フレーム転送 | MACアドレスで転送先を判断 |
| L3スイッチ | インターネット層 | パケット転送 | IPアドレスで経路選択（ルーティング） |
| ルーター（Router） | インターネット層 | 異なるネットワークの接続 | 最適経路を選択して転送 |
| ゲートウェイ（Gateway） | トランスポート層～アプリケーション層 | プロトコル変換 | 異なる通信方式を変換して中継 |
📝練習問題
1．TCP/IPはインターネットで利用される通信プロトコル群の総称である。
2．TCPはコネクションレス型の通信を行うプロトコルである。
3．HTTPはWebページを取得する際に使用されるプロトコルである。
4．HTTPSはHTTPに暗号化機能を追加したものである。
5．HTTPは通信内容を常に暗号化して送信する。
6．FTPはファイルの送受信に用いられるプロトコルである。
7．FTPは通信内容が暗号化されるため安全である。
8．POPはサーバにメールを残したまま閲覧する仕組みである。
9．IMAPはメールをサーバ上で管理し、複数端末から同じ状態で利用できる。
10．SMTPはメールの受信に使用されるプロトコルである。
11．DHCPはIPアドレスを自動的に割り当てる仕組みである。
12．DHCPはIPアドレスを手動で設定するためのプロトコルである。
13．ハブは受信したデータを特定のポートのみに転送する。
14．スイッチングハブはMACアドレスをもとに転送先を判断する。
15．スイッチングハブはIPアドレスをもとに経路を決定する。
16．L3スイッチはIPアドレスをもとにパケット転送を行う。
17．L3スイッチは物理層のみで動作する機器である。
18．ルーターは異なるネットワーク同士を接続する機器である。
19．ルーターはMACアドレスのみを用いて通信先を決定する。
20．ゲートウェイは異なるプロトコル間の変換を行うことができる。
21．ゲートウェイは単にデータを中継するだけで内容は変更しない。
22．HTTPSは通信内容の盗聴や改ざんを防ぐことができる。
23．IMAPはメールを受信するとサーバから必ず削除する。
24．POPとIMAPはどちらもメール受信に使用されるプロトコルである。
25．SMTPはメールの送信時に使用される。
26．DHCPが利用できない場合でもIPアドレスの自動設定は必ず行われる。
27．ハブはネットワークの効率を高めるために通信の衝突を防ぐ機能を持つ。
28．スイッチングハブは通信の衝突を減らし、効率を向上させる。
29．ルーターはインターネット層で動作する機器である。
30．TCP/IPの通信では必ずHTTPプロトコルが使用される。
