TCP/IP：TCP/IPとは何ですか？

TCP/IPとは何ですか？

TCP/IPはTransmission Control Protocol/Internet Protocolの略で、インターネット上のネットワークデバイスを相互接続するために使用される一連の通信プロトコルです。 TCP/IPは、プライベートコンピュータネットワーク(イントラネットまたはエクストラネット)の通信プロトコルとしても使用されます。

IPスイート全体-ルールと手順のセット-は、一般的にTCP/IPと呼ばれています。 TCPとIPは2つの主要なプロトコルですが、他のプロトコルはスイートに含まれています。 TCP/IPプロトコルスイートは、インターネットアプリケーションとルーティングとスイッチングファブリックとの間の抽象化層として機能します。

TCP/IPは、パケットに分割され、アドレス指定され、送信され、ルーティングされ、宛先で受信される方法を識別するエンドツーエンド通信を提供することによ TCP/IPはほとんど中央管理を必要とせず、ネットワーク上の任意のデバイスの障害から自動的に回復する機能を備えたネットワークを信頼性の高いものにするように設計されています。

IPスイートの二つの主要なプロトコルは、特定の機能を提供します。 TCPは、アプリケーションがネットワークを介して通信チャネルを作成する方法を定義します。また、メッセージがインターネット経由で送信され、宛先アドレスで正しい順序で再構築される前に、メッセージがより小さなパケットにどのように組

IPは、正しい宛先に到達するように各パケットをアドレス指定してルーティングする方法を定義します。ネットワーク上の各ゲートウェイコンピュータは、このIPアドレスをチェックして、メッセージを転送する場所を決定します。

サブネットマスクは、IPアドレスのどの部分がネットワークを表すのに使用され、どの部分がネットワーク上のホストや他のコンピュータを表すのに使用されているかを、コンピュータや他のネットワークデバイスに伝えます。

ネットワークアドレス変換(NAT)は、IPアドレスの仮想化です。 NATは、セキュリティを向上させ、組織が必要とするIPアドレスの数を減らすのに役立ちます。

一般的なTCP/IPプロトコルには、次のものがあります:

Hypertext Transfer Protocol(HTTP)は、webサーバーとwebブラウザー間の通信を処理します。
HTTP Secureは、webサーバーとwebブラウザ間の安全な通信を処理します。
File Transfer Protocolは、コンピュータ間のファイルの転送を処理します。

TCP/IPはどのように機能しますか？

TCP/IPは、ネットワーク内の別のコンピュータ（サーバー）によって、ユーザーまたはマシン（クライアント）がwebページを送信するようなサービスを提供するクライアントサーバモ

まとめて、TCP/IPプロトコル群はステートレスに分類され、各クライアント要求は以前の要求とは無関係であるため、新しいものとみなされます。ステートレスであることは、ネットワークパスを解放し、継続的に使用できるようにします。

ただし、トランスポート層自体はステートフルです。これは、単一のメッセージを送信し、メッセージ内のすべてのパケットが受信され、宛先で再組み立てされるまで、その接続は所定の位置に残ります。

TCP/IPモデルは、それ以降に設計された七層オープンシステム相互接続（OSI）ネットワークモデルとは若干異なります。 Osi参照モデルは、アプリケーションがネットワーク経由で通信する方法を定義します。

なぜTCP/IPが重要なのですか？

TCP/IPは適切ではなく、その結果、単一の企業によって制御されることはありません。従って、IPの続きは容易に変更することができる。これは、すべてのオペレーティングシステム（Os）と互換性があるので、他のシステムと通信することができます。 IPスイートは、コンピュータのハードウェアやネットワークのすべてのタイプと互換性があります。

TCP/IPは非常にスケーラブルであり、ルーティング可能なプロトコルとして、ネットワークを介した最も効率的なパスを決定できます。それは現在のインターネットの建築で広く利用されています。

TCP/IPモデルの4つの層

TCP/IP機能は四つの層に分かれており、それぞれに特定のプロトコルが含まれています:

アプリケーション層は、アプリケーションに標準化されたデータ交換を提供します。そのプロトコルには、HTTP、FTP、Post Office Protocol3、Simple Mail Transfer Protocol、Simple Network Management Protocolが含まれます。アプリケーション層では、ペイロードは実際のアプリケーションデータです。
トランスポート層は、ネットワークを介したエンドツーエンドの通信を維持する役割を果たします。 TCPはホスト間の通信を処理し、フロー制御、多重化、信頼性を提供します。トランスポートプロトコルにはTCPとUser Datagram Protocolが含まれており、特別な目的でTCPの代わりに使用されることがあります。
ネットワーク層はインターネット層とも呼ばれ、パケットを扱い、独立したネットワークを接続してネットワーク境界を越えてパケットを輸送する。ネットワーク層プロトコルは、エラー報告に使用されるIPおよびInternet Control Message Protocolです。
物理層は、ネットワークインターフェイス層またはデータリンク層とも呼ばれ、リンク上でのみ動作するプロトコルで構成されています。この最下層のプロトコルには、ローカルエリアネットワーク用のイーサネットとアドレス解決プロトコルが含まれています。

TCP/IPの使用

TCP/IPを使用すると、電子メールの配信、ネットワーク経由のwebページの配信、サーバーホストのファイルシステムへのリモートアクセスのために、ネットワー最も一般的には、具体的な物理層から抽象的なアプリケーション層にネットワーク上を移動するときに情報がどのように変化するかを表すために使これは、情報が通過するときに、各層での基本的なプロトコル、または通信方法を詳述しています。

TCP/IPの長所と短所

TCP/IPモデルを使用する利点は次のとおりです:

異なるタイプのコンピュータ間の接続を確立するのに役立ちます。
はOSとは独立して動作します。
は多くのルーティングプロトコルをサポートします;
は、スケーラブルなクライアントサーバアーキテクチャを使用し、
は独立して操作でき、
は複数のルーティングプロトコルをサポートし、
は軽量で、ネットワークやコンピュータに不要な負担をかけません。

TCP/IPの欠点は次のとおりです:

トランスポート層は、パケットの配信を保証するものではありません。
は、TCP/IPのプロトコルを置き換えることは容易ではありません;
は、サービス、インターフェイス、プロトコルの概念を明確に分離していないため、新しいネットワークの新しい技術を記述するのには適していません。
は、悪いアクターがTCP/IPを使用するサービス拒否攻撃の一種である同期攻撃に対して特に脆弱です。

TCP/IPとIPはどう違うのですか？

TCP/IPとIPの間には多くの違いがあります。例えば、IPは、インターネット上のデータ通信を容易にする低レベルのインターネットプロトコルです。その目的は、データの送信元と宛先、およびデータペイロード自体などのルーティング情報を含むヘッダーで構成されるデータのパケットを配信することです。

IPは送信できるデータの量によって制限されます。ヘッダーとデータの両方を含む単一のIPデータパケットの最大サイズは、20-24バイトの長さです。これは、長いデータ文字列を複数のデータパケットに分割し、個別に送信してから、送信後に正しい順序に再編成する必要があることを意味します。

IPは厳密にデータ送受信プロトコルであるため、送信されたデータパケットが実際に受信されたかどうかを確認する組み込みチェックはありません。

IPとは対照的に、TCP/IPはより多くのことを行うことができるより高いレベルのスマート通信プロトコルです。 TCP/IPは、データパケットを転送する手段としてIPを使用しますが、コンピュータ、アプリケーション、webページ、webサーバーも接続します。 TCPは、これらの資産が運用するために必要とするデータストリーム全体を包括的に理解し、必要なデータ量全体が初めて送信されるようにします。 TCPは、データが配信されることを確認するチェックも実行します。

それはその仕事をするように、TCPはまた、データのサイズと流量を制御することができます。これは、ネットワークがデータの受信をブロックする可能性のある輻輳がないことを保証します。

一例は、インターネットを介して大量のデータを送信したいアプリケーションです。アプリケーションがIPのみを使用している場合、データは複数のIPパケットに分割する必要があります。これは、IP要求がパケットごとに発行されるため、データを送受信するために複数の要求が必要になります。

TCPでは、データストリーム全体を送信するための単一の要求のみが必要です。 IPとは異なり、TCPはIPで発生する問題を検出し、失われたデータパケットの再送を要求することができます。 TCPはまた、パケットを再編成して適切な順序で送信することができ、ネットワークの輻輳を最小限に抑えることができます。 TCP/IPは、インターネット上でのデータ転送を容易にします。

TCP/IPモデルとOSIモデル

TCP/IPとOSIは、最も広く使用されている通信ネットワークプロトコルです。主な違いは、OSIは実際には通信に使用されない概念モデルであることです。むしろ、アプリケーションがネットワーク経由で通信する方法を定義します。一方、TCP/IPは、リンクとネットワークの相互作用を確立するために広く使用されています。

TCP/IPプロトコルは、インターネットが作成された標準をレイアウトし、OSIモデルは通信がどのように行われるべきかに関するガイドラインを提供します。したがって、TCP/IPはより実用的なモデルです。

TCP/IPモデルとOSIモデルには類似点と相違点があります。主な類似点は、TCP/IPはわずか4つの層で構成されていますが、OSIモデルは次の7つの層で構成されています:

アプリケーション層であるレイヤ7は、ユーザがメッセージの読み取り、ファイルの転送、または他のネットワーク関連の活動に従事したいときに、ユーザ（ソフ
プレゼンテーション層のレイヤ6は、アプリケーションが受け入れるセマンティクスまたは構文に基づいて、アプリケーション層のデータを変換ま
セッション層であるレイヤー5は、アプリ間の会話を設定、調整、終了します。
トランスポート層4は、ネットワーク経由でデータを転送し、エラーチェックメカニズムとデータフロー制御を提供します。
ネットワーク層であるレイヤ3は、他のネットワークにデータを移動し、他のネットワークを介してデータを移動します。
データリンク層である第2層は、ビット伝送エラーの結果として生じる問題を処理する。
物理層であるレイヤ1は、電気的、機械的、または手続き型インタフェースを使用してデータを転送します。

TCP/IPモデルとOSIモデルの両方の上位層がアプリケーション層です。この層は、各モデルで同じタスクを実行しますが、これらのタスクは、各受信データによって異なる場合があります。

各モデルで実行される機能も、ネットワーク層とトランスポート層を使用して動作するため似ています。 TCP/IPモデルとOSIモデルは、それぞれ主にデータパケットを送信するために使用されます。彼らは異なる手段と異なる経路によってそうしますが、彼らはまだ彼らの目的地に到達します。

TCP/IPモデルとOSIモデルの類似点は次のとおりです:

それらは両方とも論理モデルです。
彼らはネットワーク標準を定義します。
彼らはネットワーク通信プロセスを層に分けます。
ネットワーク標準とデバイスを作成して実装するためのフレームワークを提供します。
あるメーカーが他のメーカーが作ったデバイスやコンポーネントと共存して作業できるデバイスやネットワークコンポーネントを作ることができます。

TCP/IPモデルとOSIモデルの違いは次のとおりです:

TCP/IPは、上位層の機能を定義するために1つの層（アプリケーション）を使用し、OSIは3つの層（アプリケーション、プレゼンテーション、セッション）を使用します。
TCP/IPは、最下層の機能を定義するために1つの層（物理）を使用し、OSIは2つの層（物理およびデータリンク）を使用します。
TCP/IPヘッダーのサイズは20バイトですが、OSIヘッダーは5バイトです。
TCP/IPはプロトコル指向の標準であり、OSIは各レイヤーの機能に基づく汎用モデルです。
TCP/IPは水平方向のアプローチに従いますが、OSIは垂直方向のアプローチに従います。
TCP/IPでは、最初にプロトコルが開発され、次にモデルが開発されました。 OSIでは、最初にモデルを開発し、次に各層のプロトコルを開発しました。
TCP/IPは異なるタイプのコンピュータ間の接続を確立するのに役立ちますが、OSIはルータ、スイッチ、マザーボード、その他のハードウェアを標準化するのに役立ち

TCP/IPの歴史

米国国防総省の研究部門である国防高等研究計画局は、インターネットに先行した広域ネットワークであるARPANETで使用するためのTCP/IP TCP/IPはもともとUnix OS用に設計されており、それ以降に登場したすべてのOsに組み込まれています。

TCP/IPモデルとそれに関連するプロトコルは現在、Internet Engineering Task Forceによって維持されている。