【通信プロトコルとは】インタフェース、TCP/IP、HDLC、CORBA、HTTP、DNS、SOAP、IPv6、シリアル通信

ネットワークにおける「通信プロトコル」とは?プロトコルとインタフェース、TCP/IP、HDLC、CORBA、HTTP、DNS、SOAP、IPv6、シリアル通信についてまとめました。

【プロトコルとインタフェース】ウェルノウンポート番号

用語 概要
ARP IPアドレスからMACアドレスを取得するデータリンク層のプロトコル(Address Resolution Protocol)。データリンク層のプロトコルなのでつまりルータを超えた(異なるネットワークセグメント)にある端末からはMACアドレスを取得できません。
TCP IPネットワークにおける誤り制御のためのプロトコルです。(Transmission Control Protocol)。通信の信頼性を確保するために、コネクション確立、再送処理、輻輳処理などの様々な仕組みが取り入れられおり、その分だけ通信のオーバヘッドは増加してしまいます。
UDP トランスポート層のプロトコルであり,信頼性よりもリアルタイム性が重視されます。リアルタイム性が重視される音声や画像のストリーム配信、および、DNS、DHCP、NTPなどのアプリケーション層プロトコルで用いられています。
RIP ゲートウェイ間のホップ数によってルーティングを決めるプロトコルです。(Routing Information Protocol)
DHCP 端末に対して動的にIPアドレスを割り当てるプロトコルです。(Dynamic Host Configuration Protocol)
NTP ネットワーク接続されている各種機器のシステム時計を正しい時刻(協定世界時:UTC)へ同期するための通信プロトコルです。(Network Time Protocol)ルーターやスイッチだけでなく、サーバーやクライアントPCでも使用できます。
HTTP Hypertext Transfer Protocolの略。アプリケーション層のプロトコルです。
IP Internet Protocolの略。ネットワーク層のプロトコルで、データグラム(IPパケット)という単位で通信を行います。宛先が自ら直接パケットを配送できるホストには配送します。できないホストの場合、隣のルーターへ配送を依頼します。そのため、創出したパケットが宛先に確実に到着することが保証されません。
ICMP TCP/IPでネットワークの疎通がされているノード間で、通信状態を確認するためのプロトコルです。
TTL あるデータが破棄されるまで時間。IPv4のIPパケットには、ヘッダ内にTTLフールドがあり、パケットが送信されてからルータを1つ通過する毎に、この値が1ずつ減少します。TTLが0になると、このパケットは破棄され配送されなくなります。traceroute/tracertコマンドなどで確認できます。
IPsec IP(Internet Protocol)を拡張してセキュリティを高めたプロトコルで、改ざんの検知、通信データの暗号化、送信元の認証などの機能をOSI基本参照モデルのネットワーク層レベル(TCP/IPモデルではIP層)で提供します。IPsecを用いれば上層のアプリケーションに依存せずに暗号化通信を行えるため、VPNの構築に利用されます。認証、暗号化、鍵交換などの複数のプロトコルを含みます。そのうち、認証を担うプロトコルがAH(Authentication Header)、認証と暗号化を担うプロトコルがESP(Encapsulated Security Payload)です。
S/MIME Secure MIMEの略。公開鍵暗号技術を使用して「認証」「改ざん検出」「暗号化」などの機能を電子メールソフトに提供する規格です。
SSH Secure Shellの略。公開鍵暗号や認証の技術を利用して、安全にリモートコンピュータと通信するためのプロトコルです。
XML暗号 XML暗号は、XML文書の一部分を暗号化するための規格です。
PPP Point-to-Point Protocolの略。電話回線を通じてコンピュータをネットワークに接続するダイヤルアップ接続でよく使われる、2点間を接続してデータ通信を行うための通信プロトコルです。
SMTP SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)は、クライアントからメールサーバに電子メールを送信したり、メールサーバ間で電子メールを転送したりするのに用いられるプロトコルです。
POP3 POP3 (Post Office Protocol version 3)は、利用者のコンピュータ上で動作するメールソフトが、メールサーバから自身のメールを取り出す処理において使用するメール受信用プロトコルです。
IMAP IMAP (Internet Message Access Protocol)は、電子メールの管理をクライアントPC上のメールソフトではなくメールサーバ上で行うことで、複数の端末から利用する場合のメール状態の一元管理やメールの選択受信などの機能を実現したメール受信用プロトコルです。
VXLAN レイヤー3ネットワーク内に論理的なレイヤー2ネットワークをカプセル化によって構築するプロトコル。

ウェルノウンポート番号は、通信プロトコルごとの標準的なポート番号です。代表的なものは以下のとおり。

プロトコル ポート番号
FTP 20(21)
SMTP 25
DNS 53
HTTP 80
POP3 110
HTTPS 443
TCPのサブミッションポート(電子メールサービスで,迷惑メール対策としてSMTPのポート番号25の代わりに使用) 587

【TCP/IP】

用語 概要
IPアドレス インターネット・プロトコル において、通信の相手先を識別するための番号。
ループバック・アドレス IPアドレスの中で「127.0.0.1」は現在使用している自分自身のコンピュータ(localhost)を指定する特別なアドレス(ローカル・ループバック・アドレス)です。
サブネットマスク
ネットワークアドレス
ブロードキャストアドレス
ホスト最大数 サブネットに接続しているホストの最大数は、254からサブネットマスクの4オクテット目(10進数)を差し引くと求まります。
ブロードキャスト 同じネットワーク上にある全ての機器に同時に同じデータを送信します。
ポート番号 TCP/IP通信において、コンピュータが通信に使用するプログラムを識別するための16ビットの数値で 0~65535 が指定可能です。TCP/IPでは、IPアドレスでネットワーク上のノードを一意に識別しますが、そのノードで稼働しているどのプロセス(プログラム)にデータを送るか、又はどのプロセスから送出されたのかはIPアドレスだけでは判断できません。パケットを受け取ったノードは、TCP/UDPヘッダ内のポート番号を確認することで、受信したデータを受け渡すプロセスを決定しています。IPアドレスとポート番号の関係は「建物の住所」と「部屋番号」の関係に似ていて、両者が揃うことで正しい宛先に届けることができます。PCのポート番号が”50001″、Webサーバのポート番号が”80″ならば、HTTPレスポンスを送信元PCのプロセスに届けるためには、宛先ポート番号に”50001″、及び送信元ポート番号としてHTTP通信を受け付けているポート番号”80″を指定します。
ICMP Internet Control Message Protocolの略で、データ通信中のエラーを通知するなどでIPを補助する役割を持つネットワーク層のプロトコル。
ウィンドウサイズ TCP通信において受信側が現在受信可能なデータサイズを送信側に伝えるために使用されるTCPヘッダ内のフィールド。送信側ではウィンドウサイズで指定されたデータを送信し、そのデータの受信確認応答を待つ間に、最新の確認応答内のウィンドウサイズを確認してデータを送信することを繰り返す。このようにデータの確認応答を待たずに次のデータ送信を行うことで、TCPでは効率のよいデータ転送を行う。
確認応答番号(ACK番号) 受信側がどのパケットまでを正しく受信できているかを送信側に伝えるためのフィールド。
シーケンス番号 送信側が送るデータの先頭バイト番号を受信側に伝えるためのフィールド。
セグメントサイズ 受信可能なセグメントの最大サイズを相手側に伝えるためのオプションフィールド。

【HDLC】

【CORBA】

【HTTP】

【DNS】

用語 概要
MXレコード Mail eXchangeの略で、そのDNSで管理しているドメイン宛てのメールの配送先となるメールサーバを登録するレコード。

【SOAP】

【IPv6】

種別 概要
CIDR表記 CIDR表記とは、IPアドレスの範囲(複数のIPアドレス)を1行で記述できる方法です。「IPアドレス」と「サブネットマスク」を「<IPアドレス>/<サブネットマスクの1の個数>」というように記述しす。

【シリアル通信】Modbus、CAN

種別 概要
Modbus Modicon社がPLC (プログラマブルロジックコントローラ) 用途に開発したシリアル通信プロトコルです。 通信方式はマスタ・スレーブ方式で、マスターからのクエリー(通信の開始)とスレーブからの応答メッセージで通信します。このように、通信プロトコルは規定されていますが、物理レイヤ(RS-232-C、RS-485、イーサネットなどの通信媒体)は規定されていません。
CAN 自動車等に搭載されているネットワーク通信で、2本の通信線で各ノードと通信をします。
【情報処理入門】テクノロジ系、マネジメント系、ストラテジ系、資格試験
情報処理の基礎知識(テクノロジ系、マネジメント系、ストラテジ系)や資格試験についてまとめました。なお、情報処理技術者試験の出題分野別(テクノロジ系、マネージメント系、ストラテジ系)に各項目を整理しています。そのため、ITパスポート、基本情...

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