通信プロトコル

要点と定義

通信プロトコルは、異なる機器やシステムが情報をやり取りするための共通の規則です。データ形式や送受信の手順をそろえることで通信できます。

ネットワークアーキテクチャは、通信機能を層に分けて整理した構成です。OSI基本参照モデルは7層、TCP/IP階層モデルは4層で、各層が機能を分担して連携します。TCP/IPの層は、下からネットワークインタフェース、インターネット、トランスポート、アプリケーションです。

プロトコルは役割で見分けます。DNSはドメイン名とIPアドレスを対応付けます。 NTPはネットワークを介して機器の時刻を基準時刻に合わせます。

HTTPSはTLSを用いてHTTP通信を保護し、通信内容の機密性を確保します。TLSではサーバ証明書を使ってサーバを認証し、暗号化通信を確立します。

電子メールでは、SMTPがメールの送信やサーバ間の転送に使われ、POPはメールサーバからの受信に使われます。PCから送信し、サーバ間で転送し、受信側で取り込む流れでは、送信と転送がSMTP、受信がPOP3です。

POP3とIMAP4はいずれもメール受信に使われます。IMAP4はメールをサーバ上に残したまま閲覧・管理でき、サーバ上のフォルダの作成や管理にも使えます。複数端末で同じメールやフォルダを扱う場合に適します。

適用条件と例

Webサーバとブラウザの通信内容を秘匿したい場合は、HTTPSによるTLS暗号化が役立ちます。暗号化で判断できるのは通信内容の機密性であり、通信速度の向上や端末のウイルス感染防止ではありません。

ドメイン名では接続できない一方、同じ接続先のIPアドレスを直接指定すると接続できる場合、名前をIPアドレスに対応付けるDNSが手掛かりになります。 時刻サーバの時刻に機器を合わせる用途にはNTPを使います。

メールの受信方法は、サーバ上で管理したいかどうかで考えます。複数の端末から同じメールやサーバ上のフォルダを参照・管理したいならIMAP4が適します。POP3も受信に使われます。メールの送信元からサーバへの送信とサーバ間の転送にはSMTPを使います。

誤りやすい点

OSI基本参照モデルは7層、TCP/IP階層モデルは4層です。層数だけでなく、通信機能を分担させて連携する構成として捉えます。

SMTPは送信や転送、POP3とIMAP4は受信に使います。メールサーバから別のメールサーバへ渡す段階もSMTPです。