伝送制御プロトコル (TCP)

意味

伝送制御プロトコル (TCP)は、インターネット プロトコル スイートのコア プロトコルの 1 つで、TCP/IP とも呼ばれます。これは、インターネットなどのネットワーク上のデバイス間の信頼性の高い通信を保証する接続指向のプロトコルです。TCP は、データを小さなパケットに分割し、ネットワーク経由で送信し、送信先で正しく再構成されるようにする役割を担っています。これにより、データが正しい順序で、重複や損失なく到着することが保証されます。

TCPの仕組み

TCP は OSI モデルのトランスポート層で動作し、エンドツーエンドの通信を担当します。TCP は、データを送信する前に送信者と受信者の間で信頼性の高い接続を確立します。これは、 3 ウェイ ハンドシェイクと呼ばれるプロセスを通じて行われます。

1. SYN（同期）

送信者は、同期 (SYN) パケットを受信者に送信して接続を開始します。

2. SYN-ACK (同期確認)

受信側は確認応答 (SYN-ACK) で応答し、接続を確認します。

3. ACK（確認）

送信者は確認応答 (ACK) で応答し、接続が確立されたことを確認します。

接続が確立されると、データはパケットの形式で送信できます。TCP は、エラー チェック、パケット順序付け、フロー制御、輻輳制御のメカニズムを実装することで、これらのパケットが確実に送信されるようにします。

TCPの主な特徴

TCP と UDP

TCP は、別のトランスポート層プロトコルであるユーザー データグラム プロトコル (UDP)とよく比較されます。TCP と UDP はどちらも IP ネットワーク経由の通信に使用されますが、主な違いは次のとおりです。

• 信頼性: TCP は信頼性が高く、すべてのデータが正しい順序で受信されることを保証します。一方、UDP は信頼性が低く、パケットの配信や順序を保証しません。
• コネクション指向とコネクションレス: TCP ではデータ転送の前に接続を確立する必要がありますが、UDP はコネクションレスであり、セッションを確立しません。
• 速度: UDP は、接続の確立、信頼性の確保、フローおよび輻輳制御の管理などのオーバーヘッドを必要としないため、TCP よりも高速です。

TCP の用途: TCP は、信頼性の高いデータ転送を必要とするアプリケーションで広く使用されています。TCP を使用する最も一般的なアプリケーションには、次のようなものがあります。

• Web ブラウジング (HTTP/HTTPS): Web サイトにアクセスすると、ブラウザは TCP 経由の HTTP または HTTPS を使用して、サーバーから必要なデータを要求して受信します。
• 電子メール (SMTP、IMAP、POP3):電子メールの送受信は、メール サーバーとクライアント間の信頼性の高い通信を確保するために TCP に依存します。
• ファイル転送 (FTP):ファイル転送プロトコル (FTP) は、TCP を使用して、ネットワーク間でのファイルの安全かつ正確な転送を保証します。
• リモート アクセス (SSH、Telnet): Secure Shell (SSH) および Telnet プロトコルは、TCP を使用してユーザーがサーバーにリモートでアクセスできるようにします。

結論

伝送制御プロトコル (TCP) は、ネットワーク、特にインターネット上での信頼性の高い通信に不可欠です。TCP は、データが正しく、順序どおりに、エラーなく配信されることを保証します。これは、Web ブラウジングやファイル転送などのアクティビティにとって重要です。TCP は UDP などのコネクションレス プロトコルよりも低速ですが、データの信頼性を保証できるため、多くのネットワーク アプリケーションにとって重要なプロトコルとなっています。