TCP/IPプロトコルとは何か？ネットワークの通信規約を徹底解説

我々は普段何気なくインターネットを利用していますが、インターネットは世界中にあるコンピューターにつながっており、世界中どこにいても、どのコンピューターでも普段と同じ感覚でインターネットが利用できます。これが実現できるのも「TCP/IP」と呼ばれるプロトコルで規定されているおかげです。

今回はTCP/IPプロトコルのしくみと、ネットワーク通信の規約について解説します。

TCP/IPとは？

TCP/IPは、Transmisson Control Protocol/Internet Protocolの略で、ネットワーク通信を行う際の通信規約で、通信を行う際にあらかじめ定められたルールにのっとってデータのやり取りが行われます。

我々が普段インターネットでサイトの閲覧、メールのやり取り、動画の視聴、チャットで友人同士と会話するといった一連の行為は、すべて、TCP/IPの規約に基いて通信が行われています。そのため、サーバーの設置場所やハードウェアのメーカー、相手が使っている通信端末、通信回線が異なっていても、同じようにインターネットサービスが利用できます。

TCP/IPの階層モデル

TCP/IPは、大きく分けて4つの階層に分けられています。上位から「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ーフェース層」です。

TCP/IP階層モデルは、国際標準規格（ISO）により規定された異なる端末間におけるデータ通信を実現するためのネットワーク構造である「OSI参照モデル」と対応しているのも特徴です。

各階層に対して、さらに複数のプロトコルで構成されており、TCP/IPはそれぞれのプロトコルの総称でもあります。

TCP/IPを構成しているプロトコル

1.アプリケーション層
アプリケーション層は、我々が普段インターネットを使う上で一番身近に触れられる階層です。サイト閲覧する際のパソコンとサーバーの間でデータのやり取りを規定する「HTTP」や暗号化通信を規定する「SSH」、メール受信を規定する「POP3」や「IMAP」、メール送信を規定する「SMTP」、PCからサーバーへファイル転送方式を規定する「FTP」、ローカルIPアドレスの自動割り当てなどを規定する「DHCP」が該当します。

2.トランスポート層
通信網を利用して実際にデータを転送する際の信頼性を確保する階層です。パソコンとサーバーなど互いの端末同士で転送の確実性を確保する「TCP（Transmission Control Protocol）」や通信速度確保する「UDP（User Datagram Protocol）」が該当します。

3.インターネット層
ネットワークにおける「エンドツーエンド通信」を規定するための階層です。主に、各端末に対してIPアドレスを割り当て、ネットワークにおける各端末の位置を規定します。

4.ネットワークインターフェース層
端末に直接接続されている通信インターフェースを規定する階層です。パソコンをネットワークに接続する際に使用するEthernetや無線LANが該当します。また、光回線などPPP（Point To Point）プロトコルも同等です。