インターネット通信のルールの中心にあるのが「TCP/IP」です。名前は難しそうですが、これは世界中のコンピュータが共通で使う「通信の作法集」のことです。今日はTCP/IPの全体像を4つの階層で理解します。1日30分、前半で説明を読み(目安9分)、中盤で通信を体感し(目安15分)、後半で振り返ります(目安6分)。
TCP/IPの4階層(目安9分・インプット)
TCP/IPでは、通信の役割を4つの層(レイヤー)に分けて考えます。上から順に、アプリケーション層(WebやメールなどのアプリのやりとりのルールでHTTPなど)、トランスポート層(データを正しく届ける係でTCPやUDP)、インターネット層(住所をもとに経路を選ぶ係でIP)、ネットワークインターフェース層(実際にケーブルや電波で送る係)です。
手紙にたとえると、アプリケーション層が「手紙の内容」、トランスポート層が「封筒と追跡番号」、インターネット層が「宛先住所と配送ルート」、一番下が「実際の運送」に当たります。役割を分けることで、通信の仕組みが整理され、問題が起きた層を切り分けやすくなります。
【実践】通信の経路を追いかける(目安15分・手を動かす)
インターネット層の「経路選び」を実際に見てみましょう。ターミナルで次を実行します。
tracert google.com （Windows）
traceroute google.com （Macやlinux）あなたの端末から目的地まで、いくつものルーターを経由して届くことが一覧で表示されます。これがインターネット層(IP)の仕事です。次に、Webページを取りにいくアプリケーション層の通信も試します。
curl -I https://www.google.com`HTTP/～ 200` のような応答が返れば、アプリケーション層のHTTPで正常にやり取りできた合図です。層ごとに役割が分かれている様子を実感してみてください。
よくある疑問・つまずきポイント
**TCPとUDPは何が違いますか?**
TCPは確実さ重視(届いたか確認しながら送る)、UDPは速さ重視(確認せず高速に送る)です。動画配信などはUDPがよく使われます。
**HTTPはどの層ですか?**
一番上のアプリケーション層です。私たちが普段見るWebのやり取りのルールです。
まとめ(目安6分)
今日はTCP/IPを4つの層で整理し、tracertやcurlで各層の働きを体感しました。層で考える発想は、障害対応でも役立ちます。明日は、実際に手を動かす機会の多い「Linux基本コマンド操作」に進みます。
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