ネットワークのプロトコルについて新米エンジニアがわかりやすく解説

今回はネットワークの分野で登場するプロトコルについて解説していきます。

プロトコルを簡単に説明したあと、少し詳しめの内容も紹介していますのでぜひ参考にしてください。

練習問題も用意したのでぜひ解いてみてください。

プロトコルとは

プロトコルは、コンピュータ同士がデータをやり取りするための「お約束事（ルール）」です。これがないと、データがどのように送られているのか分からず、通信ができません。

It関係のプロトコルはｍ基本的に通信プロトコルのことを指しています。

通信する上でのお約束事」を「通信プロトコル」と言われています

通信するためのお約束でこのお約束が両方で守られると通信することができます。

もっと簡単にすると日本語で会話するというルール(プロトコル)なのに相手側のコンピューターは、英語で会話しているので通じ合えないです。

送られてきた内容を同じルール内で読み解いていき、最終的に返信を返していくので

そのため通信ができない結果となります。

身近なプロトコルHTPPについて

身近なプロトコルは、HTTPとHTTPSです。

サイトを検索した時のURLに含まれていて、よく見かけますよね。

HTTP（HyperText Transfer Protocol）

何をするか: ウェブページをやり取りするルール。
例: 図書館で本を借りるようなもの。あなた（ウェブブラウザ）が図書館（ウェブサーバー）に本（ウェブページ）をリクエストして借ります。

HTTPS（HyperText Transfer Protocol Secure）

何をするか: HTTPの安全なバージョン。データが暗号化されて送られます。
例: 銀行の金庫を使うようなもの。大事なもの（データ）を安全にやり取りします。

そのほかのプロトコルとは？

プロトコルはHTTPやHTTPS以外にも様々なものがあります。

ここからはそんな様々なプロトコルを紹介していきます。

FTP（File Transfer Protocol）

ファイルを送ったり受け取ったりするルール。

例: 郵便で荷物を送るようなもの。あなた（クライアント）が郵便局（サーバー）に荷物（ファイル）を預けたり、受け取ったりします。

SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）

何をするか: メールを送るためのルール。
例: 郵便配達員が手紙を届けるようなもの。あなた（送信者）が書いた手紙（メール）を郵便配達員（SMTPサーバー）が届けます。

IMAP（Internet Message Access Protocol）

IMAP（Internet Message Access Protocol）
何をするか: メールをサーバー上で管理し、どのデバイスからもアクセスできるようにするルール。
例: 図書館の本を読むようなもの。図書館（サーバー）に行けば、どのデバイス（パソコン、スマホ）からでも同じ本（メール）を読めます。

POP3（Post Office Protocol 3）

何をするか: メールを自分のデバイスにダウンロードして管理するルール。
例: 本を借りて家に持ち帰るようなもの。一度借りた本（メール）は自分のものになり、図書館（サーバー）には残りません。

DNS（Domain Name System）

何をするか: ドメイン名（www.example.com）をIPアドレス（192.0.2.1）に変換するルール。
例: 電話帳のようなもの。名前（ドメイン名）を調べて、電話番号（IPアドレス）を見つけることができます。

DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）

何をするか: ネットワークに接続したデバイスに自動的にIPアドレスを割り当てるルール。
例: レストランの席番号のようなもの。新しいお客さん（デバイス）が来たら、ウェイター（DHCPサーバー）が空いている席番号（IPアドレス）を割り当てます。

TCP（Transmission Control Protocol）

TCP:
何をするか: データを確実に順番通りに送るルール。
例: 書留郵便のようなもの。郵便局（ネットワーク）は荷物（データ）が確実に届くように追跡し、確認します。

UDP（User Datagram Protocol）

UDP:
何をするか: データを速く送るけど、順番や届くかどうかを気にしないルール。
例: 通常の手紙のようなもの。速く送りますが、届いたかどうかや順番は気にしません。

プロトコル練習問題

練習問題1.HTTPとHTTPSの違いは何ですか?

練習問題2.FTPプロトコルの主な用途は何ですか？

練習問題3.DNS（Domain Name System）はどのような役割を果たしますか？

練習問題4.TCP（Transmission Control Protocol）とUDP（User Datagram Protocol）の違いは何ですか？

練習問題5.DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）の主な役割は何ですか？

練習問題6.プロトコルとは何ですか？

練習問題解答

練習問題1の回答

HTTPはウェブページのデータをやり取りするためのプロトコルで、データは暗号化されていません。HTTPSはHTTPの安全なバージョンで、SSL/TLSを使用してデータを暗号化し、セキュリティを強化しています。

練習問題2の解答

FTPプロトコルの主な用途は、ネットワークを通じてファイルを転送することです。ユーザーはFTPを使用してファイルをアップロードしたりダウンロードしたりします。

練習問題3の解答

DNSはドメイン名をIPアドレスに変換する役割を果たします。これにより、人間が覚えやすいドメイン名を使用して、対応するIPアドレスにアクセスできます。

練習問題4の解答

TCPは信頼性の高い接続指向型のプロトコルで、データの送信が確実に行われるように順序とエラーチェックを行います。UDPは非接続型のプロトコルで、データの送信速度を重視し、エラーチェックや順序の保証を行いません。

練習問題5の解答

DHCPの主な役割は、ネットワークに接続されたデバイスに自動的にIPアドレスを割り当てることです。これにより、ネットワーク管理が簡素化され、新しいデバイスがネットワークに簡単に接続できるようになります。

練習問題6の解答

通信やファイルの送受信を行うために必要なお約束事です。

まとめ

今回はプロトコルについて紹介しました。

プロトコルは、お約束事でありそれを送る側と受け取る側両方が守ることで通信ができたり、ファイルの受け渡しが可能になります。