ネットワークの基礎（３）【プロトコル(TCP/IPモデル)】

CCNAの試験に向けて学習中。
復習に見返せるようにメモしていきます。
ほぼ自分の勉強メモです。
過度な期待はしないでください。

TCP/IPモデル

TCP/IPとは、現在のインターネット通信およびイントラネット通信において最も利用されている
通信プロトコルです。TCP/IPは、複数のプロトコルから構成されていますが、
中心的な役割を果たすのが、TCP（Transmission Control Protocol)と
IP(Internet Protocol)であることから TCP/IP と呼ばれるようになりました。

• TCP/IPの階層モデルとその役割

・アプリケーション層
Webサイトや電子メールなど、インターネットで上で提供されている各種サービスと、
アプリケーション間でデータのやり取りをする階層。
この層ではHTTP（Webサイトの閲覧の際に利用）、 FTP（ファイル転送の際に利用）、
SMTP（メール送信の際に利用）、 IMAP（メールの受信の際に利用）などのヘッダが付加され、
通信アプリケーションの機能が実現されます。

・トランスポート層
アプリケーションにデータを渡す為、プロトコル間での通信を制御する階層。
この層では、TCP、UDPヘッダが付加され、
TCPを使用する場合、信頼性の高い通信を実現して、
UDPを使用する場合、信頼性ではなく通信速度を重視することになります。
また、TCPヘッダが付加されたものを、セグメントといいます。

そして、TCPを利用するアプリケーション層のプロトコルには、HTTP、 FTP、 SMTPなどが
あり、TCPで扱うデータをTCPセグメントをいいます。

UDPは、通信の途中で多少データが欠落しても遅れを生じさせずにデータを送る必要性がある
音声や画像などのリアルタイムアプリケーション（RTP）や、
複数の相手にデータを送信する必要があるDHCP、
IPアドレスやホスト名を問い合わせするDNSなどがあり、
UDPで扱うデータをUDPデータグラムといいます。

・インターネット層
ネットワーク間のエンドツーエンドの通信を制御するための規定。
この層では、IPヘッダが付加され、
IPヘッダが付加されたデータをパケットいいます(IPデータグラムともいう)
また、IPヘッダを付加したデータをIPパケットといいます。

※IPアドレスとは、ネットワーク上で、PCやルータなどの機器の場所を特定する為に
利用されるインターネット層の識別子です。また、IPアドレスの事を、論理アドレスとも
呼びます。
一方、MACアドレスとは、ネットワークインターフェースカードで割り振られているリンク層で、
使用される固有の識別子のこと。
また、MACアドレスの事を、物理アドレスとも呼びます。

※ネットワークインターフェースカードとは、LANケーブルを挿す穴がくっついている、
パソコンに合体させる部品のこと

・リンク層
直接的に接続されたノード同士の通信を制御するための階層。
この層では、宛先と送信先のMACアドレスなどが含まれてるイーサネットヘッダと、
トレーラと呼ばれる誤り検出する為の情報を後ろに付加します。
また、この付加されたデータを、フレームいい、フレームを０と１の電気信号に変換し
ケーブル上に流します。

※イーサネットとは、LANのリンク層で利用されているプロトコルで、
扱うデータの形式や物理ケーブルの仕様などを規定しています。

• TCP/IPモデルにおけるカプセル化と非カプセル化

OSI参照モデルの場合と同様の考え方で、
コンピュータ間で通信する場合、送信側のコンピュータでは「アプリケーション層」 ⇒ 「トランスポート層」
⇒ 「インターネット層」 ⇒ 「ネットワークインターフェース層」 ⇒ の順番でカプセル化を行いデータが
送出され、受信側のコンピュータでは「ネットワークインターフェース層」　⇒ 「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」の順番で非カプセル化を行って
送信側で付加したヘッダを取り除いていきます。
※カプセル化 ⇨ ヘッダを付加して下位層に渡すこと

過去投稿記事

ネットワークの基礎（１）【接続形態と通信方法】
ネットワークの基礎（２）【プロトコル(OSI参照モデル)】