通信プロトコル

ネットワーク上でコンピュータや通信機器がデータをやり取りするための手順や規格を定めたルールです。

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用語解説

通信プロトコルとは

通信プロトコルとは、ネットワーク上でコンピュータや通信機器がデータをやり取りするための手順や規格を定めたルールです。
異なるメーカーの機器や異なるOSのコンピュータ同士でも、同じ通信プロトコルに従うことで通信できます。

機器やOS、メーカーが異なっても、同じ通信プロトコルを使えば通信できるためです。

通信プロトコルが無いと、データ形式や確認方法などが機器ごとに異なり、相互接続が難しくなります。

通信プロトコルでは、主に次の内容が定められます。

項目	内容
データの形式	送受信するデータの構造やフォーマットです
通信の手順	接続の確立、データ送信、切断の流れです
エラー処理	正しく届かなかった場合の再送や通知の方法です
アドレス指定	送信先、送信元を識別する方法です
データの分割と組み立て	大きなデータを分割して送り、受信側で元に戻す方法です

通信の機能は役割ごとに分けて整理されており、階層ごとに異なる通信プロトコルが動作します。

例えば、OSI参照モデルやTCP/IP（インターネット）で説明されます。

階層	名称	役割	代表的なプロトコル
4	アプリケーション層	アプリケーションごとの通信内容を定めます	HTTP、SMTP、FTP、DNS
3	トランスポート層	データ分割、再構成、信頼性の確保を扱います	TCP、UDP
2	インターネット層	IPアドレスによる宛先指定や経路選択を扱います	IP、ICMP
1	ネットワークインタフェース層	物理的な接続とデータの送受信を扱います	Ethernet、Wi-Fi

プロトコル名	用途
HTTP / HTTPS	Web閲覧で使われます。HTTPSは暗号化通信に対応します
TCP	届かなかったデータの再送などにより、信頼性の高い送受信を行います
UDP	再送などを行わないことが多く、速度や遅延の小ささを重視します
IP	IPアドレスを使って宛先を識別し、経路選択に関わります
SMTP	電子メールの送信で使われます
POP3 / IMAP	電子メールの受信で使われます
FTP	ファイル転送で使われます
DNS	ドメイン名をIPアドレスに変換します
DHCP	IPアドレスなどの設定情報を自動で割り当てます
NTP	時刻を同期します

通信プロトコルは、通信手順、データ形式、エラー時の動作などを定めた規約です。
同じ通信プロトコルを採用していれば、異なる機器同士でも通信できます。
通信プロトコルは階層化され、複数が組み合わさって通信が成立します。
目的別の代表例を押さえることが重要です。WebはHTTP/HTTPS、メールはSMTP/POP3/IMAP、名前解決はDNSです。
TCP/IPは、TCPとIPというプロトコル名として使われる場合と、インターネット通信で使うプロトコル群の総称として使われる場合があります。試験上は文脈で判断するのが原則です。

用語	概要
TCP/IP	インターネット通信で使われるプロトコル群の総称です
OSI参照モデル	通信機能を7階層に分類した参照モデルです
IPアドレス	ネットワーク上の機器を識別する番号です
ポート番号	同一機器上で通信先アプリケーションを識別する番号です
パケット	通信時にデータを小さな単位に分割したものです
SSL/TLS	通信内容を暗号化するための方式として扱われます
DNS	ドメイン名をIPアドレスに変換する仕組みを提供します