ITパスポート 技術要素 TCP/IPとプロトコルのしくみ

2026.07.26

インターネットの標準プロトコル群がTCP/IPです。役割ごとのプロトコルと「住所」のしくみを押さえましょう。

役割別の主なプロトコル

プロトコル 役割
HTTP / HTTPS Webページの転送。HTTPSはHTTPをTLSで保護したもの（HTTP over TLS）
SMTP メールの送信・サーバ間転送
POP3 メールを端末にダウンロードして受信
IMAP メールをサーバに置いたまま閲覧。複数端末向き
FTP ファイル転送
NTP 時刻合わせ
DHCP IPアドレスなどの設定を自動割当て
DNS ドメイン名に対応するIPアドレスを調べる（名前解決）

「送信はSMTP、受信はPOP3/IMAP」「割当てはDHCP、名前解決はDNS」という対比は、混同しやすいので必ず押さえましょう。

通信機能の階層化

通信の機能は、役割ごとの階層（レイヤ）に分けて設計されます。こうしておくと、一部を変更しても全体に影響が及びにくくなります。代表的なモデルが2つあります。

  • OSI基本参照モデル（7層）：下から順に、物理層／データリンク層／ネットワーク層／トランスポート層／セション層（セッション層）／プレゼンテーション層／アプリケーション層
  • TCP/IP階層モデル（4層）：下から順に、ネットワークインタフェース層／インターネット層／トランスポート層／アプリケーション層

トランスポート層の代表がTCPとUDPです。TCPは相手に届いたことを確認しながら確実に送る方式、UDPは到達確認・順序制御・再送制御を標準では行わず、高速・軽量に送る方式で、音声や映像の配信などに向きます。

アドレスと番号のしくみ

  • IPアドレス：ネットワーク上の機器を識別する論理アドレス。同一ネットワーク内で重複は不可。
  • MACアドレス：ネットワークインタフェースを識別する物理アドレス。通常は製造時に割り当てられ、利用者が通信のたびに付け替えるものではありません。
  • ポート番号：同じ機器の中の「どのサービス宛か」を識別。
  • グローバルIP/プライベートIP：世界で一意なのがグローバル。社内や家庭ではプライベートを使い、NATで変換してインターネットと通信します。
  • IPv6：IPv4のアドレス枯渇に対応し、アドレス空間を大幅に拡大した規格。

ブラウザにURLを入れると、まずDNSがドメイン名をIPアドレスに変換し、そのアドレス宛に接続が始まります。

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