TCP/IP(TCP/IP)

分類
テクノロジ系 ネットワーク
出る試験
基本情報応用情報
重要度
★★★★★

インターネットで使われている通信の決まりごと一式。役割ごとに4階層に分けてある。

もう少し詳しい説明

TCP/IP は、インターネットで使われている通信の決まりごとを、まとめて呼ぶ名前です。TCP と IP という2つの代表的な決まりごとの名前を並べて、全体を指しています。

なぜ決まりごとが要るのか

違うメーカーのパソコン、スマホ、サーバ(ほかの機械からの頼みごとに応える側の機械。ウェブサイトの中身を配っている機械など)が、同じ回線でやり取りしています。これが成り立つのは、送り方と受け取り方をあらかじめ取り決めてあるからです。この取り決めをプロトコル(通信の手順を決めた約束ごと)と呼びます。

人どうしが会話で使う言語と、同じ話です。 日本語で話しかけられた人が日本語で返すから、会話が成り立ちます。片方が日本語で、もう片方がフランス語だったらどうなるか。声は相手の耳に届いていても、意味はひとつも伝わりません。

機械どうしの通信も、まったく同じです。両方が同じ約束に従っていなければ、信号は届いても、意味はひとつも伝わりません。

役割ごとに4つの階層に分ける

通信でやることは多岐にわたります。宛先を決める、届いたか確かめる、実際に電気信号にする。これを1つの決まりごとで全部やろうとすると、手に負えなくなります。

そこで、役割ごとに層を分けています。

アプリケーション層HTTP・DNS・SMTPトランスポート層TCP・UDPインターネット層IPネットワークインタフェース層イーサネット人に近い線に近い
上へ行くほど人が扱う中身に近く、下へ行くほど実際の線や電波に近くなります。OSI基本参照モデルの7層を、実装に合わせてまとめ直したものです。

それぞれの層は、すぐ上とすぐ下の層とだけやり取りします。上の層は、下の層がどうやって運んでいるかを知る必要がありません。そのため、無線でも有線でも、上の層は同じまま使えます。

層役割代表的なもの
① アプリケーション層何をやり取りするかHTTP(ウェブページを運ぶ)・DNS(名前からIPアドレスを調べる)・SMTP(メールを送り出す)
② トランスポート層確実に届けるか、速さを取るかTCP(確実さを取る)・UDP(速さを取る)
③ インターネット層どこへ届けるかIP(宛先のIPアドレスを見て道を決める)
④ ネットワークインタフェース層実際に信号として流すイーサネット(有線LANの決まりごと)・無線LAN(ケーブルを使わず、電波で機器をつなぐLAN。Wi-Fiと呼ばれるもの)

表の中の略語は、いまは名前と役割だけ結びつけば十分です。もとの言葉と、ひとことでの意味を並べます。

略語もとの言葉ひとことで言うと
HTTPHyperText Transfer Protocolブラウザとウェブサーバのあいだで、ページをやり取りする決まり
DNSDomain Name Systemexample.com のような名前から、IPアドレス(機器に付ける番号。ネット上の住所にあたる)を調べる仕組み
SMTPSimple Mail Transfer Protocolメールを送り出すときの決まり
TCPTransmission Control Protocol届いたかを確かめ、抜けていたら送り直す
UDPUser Datagram Protocol確かめずに送りっぱなしにする。そのぶん速い
IPInternet Protocol宛先を決めて、そこへ届ける

リンクになっているものは、そのページで詳しく説明しています。 TCPとUDPは、このページの後半(「TCPとUDP:確かめるか、速さを取るか」)で扱います。HTTPは、いまのところ単独のページがありません。

カプセル化:渡すたびに見出しが増える

データが下の層へ渡されるたびに、その層に必要な情報を書いた見出し(ヘッダ)が前に付きます。これをカプセル化と呼びます。

① アプリ送りたいデータ② トランスポートTCP送りたいデータ③ インターネットIPTCP送りたいデータ④ ネットワークインタフェースMACIPTCP送りたいデータ
下の層へ渡すたびに、その層の宛先などを書いた見出しが前に付きます。受け取る側は逆に、上へ渡すたびに見出しを1枚ずつ外していきます。荷物を箱に入れ、その箱をさらに箱に入れるのと同じ形です。

荷物を箱に入れ、その箱をさらに大きな箱に入れて、伝票を貼っていくのと同じ形です。受け取った側は逆の順で、上の層へ渡すたびに見出しを1枚ずつ外していきます。

覚え方:層は「何を決める役目か」からたどる

4つの層の名前を丸暗記するより、その層が何を決めているかからたどるほうが確実です。

「IP は宛先、TCP は確認」。この2つだけ先に固定しておけば、残りは上下に振り分けるだけで決まります。

TCPとUDP:確かめるか、速さを取るか

トランスポート層には2つの選択肢があり、ここが試験でよく問われます。

TCPUDP
届いたかの確認する。抜けたら送り直すしない。送りっぱなし
接続先に相手とつなぐつながずに送る
速さ確認のぶん遅い速い
向いている用途Webページ、メール、ファイル音声通話、動画、DNS

確実さを取るか、速さを取るかの違いです。文章やファイルは1文字でも抜けたら困るのでTCP。音声や動画は、少し抜けても流れ続けるほうが良いのでUDPです。

ポート番号:どの部屋あてか

IPアドレス(機器1台1台に割り当てられる番号)で届くのは、機器までです。でも1台の機器の中では、ブラウザ(Google Chrome、Microsoft Edge、Safari など、Webページを見るソフト)もメールソフトも同時に動いています。

そこで、同じ機器の中のどのアプリケーション宛てかを示すのがポート番号です。

封筒の宛名で考えてください。 マンション宛てに手紙を出すときは、住所だけでなく部屋番号も書きます。

封筒に書くものあたるもの
住所(○○町1-2-3 △△マンション)IPアドレス
部屋番号(305号室)ポート番号

住所だけでは、同じマンションの誰に届ければよいかが決まりません。 2つそろって、初めて1つのアプリケーションに届きます。

よく使われる番号は決まっていて、Webの http は80番、暗号化(中身を他人には読めない形に変えること)する https は443番です。

試験ではこう出る

科目A(旧・午前)のネットワーク分野で頻出です。

多いのは、TCP(確実さを取る決まりごと)とUDP(速さを取る決まりごと)の違いを選ばせる問題と、あるプロトコル(通信の手順を決めた約束ごと。HTTP、IP、イーサネットなど)がどの層に属するかを答えさせる問題です。

OSI基本参照モデル(通信の役割を7つの層に分けて整理した物差し)の7層との対応も定番で、両方を並べた表で問われます。応用情報では、カプセル化(層を下りるたびに見出しが付くこと)の順序や、ポート番号と組み合わせた通信の流れまで踏み込みます。

層の割り当ては、「何を決める役目か」で考えると迷いません。宛先を決めるならインターネット層、届いたか確かめるならトランスポート層、中身そのものを扱うならアプリケーション層。名前を丸暗記するより、役割から逆算するほうが確実です。

関連する用語

OSI基本参照モデル
通信の役割を7層に整理したモデル。TCP/IPはそれを実装に合わせて4層にまとめた形
IPアドレス
機器を区別する番号。IPが宛先として使う
TCP
届いたかを確かめながら送る方式。抜けがあれば送り直す
UDP
確認せずに送りっぱなしにする方式。速いかわりに抜けても直さない
ポート番号
同じ機器の中のどのアプリ宛てかを示す番号。IPアドレスが建物、ポートが部屋にあたる
DNS
名前とIPアドレスを対応づける仕組み。アプリケーション層で動く

ミニクイズ

TCP/IPにおけるTCPとUDPの違いとして、最も適切なものはどれか。

正解は 3番:TCPは相手に届いたかを確認しながら送り、UDPは確認せずに送る

TCPとUDPはどちらもトランスポート層のプロトコルで、違いは確認をするかどうかです。TCPは送る前に相手と接続を確立し、届いたかを確かめ、抜けていれば送り直します。確実ですが、そのやり取りのぶん遅くなります。UDPは確認をせず送りっぱなしにするので速く、音声や動画のように多少抜けても流れ続けるほうがよい用途に向きます。宛先の指定はどちらもIPアドレスとポート番号で行い、ドメイン名(`example.com` のような、インターネット上の住所にあたる名前)を使うわけではありません。暗号化(中身を他人には読めない形に変えること)はTLS(通信を暗号化するための決まりごと)など別の仕組みの役目で、どちらの層かという違いでもありません。

間違えた用語の復習リストを見る →

この分野をまとめて解く → ネットワークのミニテスト(全36問)

最終更新:2026-09-16