はじめに

ネットワークの世界で現実的に使われている通信モデルが「TCP/IPモデル」です。OSI参照モデルと並んで重要ですが、実際のネットワーク設計やトラブルシューティングではこちらがよく使われます。今回はTCP/IPモデルと、代表的なプロトコル(TCP、UDP、HTTPなど)についてやさしく解説します。


TCP/IPモデルとは?

TCP/IPモデルは、インターネットを前提に作られた通信モデルで、全体を4つの階層に分けて考えます。

階層対応するOSI階層代表プロトコル
アプリケーション層OSIの第5〜7層HTTP, FTP, DNS, SMTP
トランスポート層OSIの第4層TCP, UDP
インターネット層OSIの第3層IP, ICMP, ARP
ネットワークインターフェース層OSIの第1〜2層Ethernet, PPP

このように、OSIモデルよりも実用的かつシンプルな構成となっています。


各階層と代表プロトコル

アプリケーション層

ユーザーが直接操作する部分に近く、サービスやアプリが使用する通信のルールです。

  • HTTP(Hypertext Transfer Protocol): Webサイトの閲覧
  • FTP(File Transfer Protocol): ファイル転送
  • DNS(Domain Name System): ドメイン名からIPアドレスへの変換
  • SMTP(Simple Mail Transfer Protocol): メール送信

トランスポート層

信頼性のある通信や、スピード重視の通信の制御を行います。

  • TCP(Transmission Control Protocol): コネクション型。信頼性が高く、データの順序や再送制御あり
  • UDP(User Datagram Protocol): コネクションレス型。軽量で高速、リアルタイム性重視(例:動画・音声)

インターネット層

ネットワーク間をまたぐ通信を担当。ルーティングなどがここで行われます。

  • IP(Internet Protocol): データを送る基本的なアドレス指定(IPv4、IPv6)
  • ICMP(Internet Control Message Protocol): ネットワークの状態通知(pingなど)
  • ARP(Address Resolution Protocol): IPアドレスからMACアドレスを調べる

ネットワークインターフェース層

実際に物理的にデータを送る層。NIC(ネットワークインターフェースカード)やケーブルの動作。

  • Ethernet、PPP(Point to Point Protocol)など

図でイメージしよう

[4] アプリケーション層 ── HTTP, FTP, DNS
[3] トランスポート層     ── TCP, UDP
[2] インターネット層     ── IP, ICMP, ARP
[1] ネットワークIF層     ── Ethernet, PPP

TCPとUDPの違いを覚えよう!

特徴TCPUDP
接続方式コネクション型コネクションレス型
信頼性高い(順序保証・再送あり)低い(保証なし)
代表用途Web, メール, ファイル転送音声通話, ストリーミング

TCPは”電話”のように話す前に繋げるイメージ、UDPは”ハガキ”のように即投函して終わり、という感覚です。


CCNAではこう出る!

CCNA試験では次のポイントをよく問われます:

  • 各階層の対応関係(OSIモデルとの違い)
  • 各プロトコルがどの層で使われるか
  • TCPとUDPの特徴と使い分け

特にTCP/UDPの違いや、IPとARPの関係などは実践でもよく問われるのでしっかり理解しておきましょう!


次回は「イーサネットとMACアドレスとは?」について解説します。物理的な通信の仕組みがわかるようになります!