2022/06/17に行った勉強会「プロトコル」のレポートと感想である。この勉強会では、プロトコルの基礎知識と具体例を解説し、通信が成り立つ仕組みについて学んだ。
プロトコルとは
一般的なプロトコルとは約束のこと。例えば、政治業界では議定書や協定、医療業界では手続きや手順を意味する。IT業界では、コンピュータ間で通信するための規格を意味する。プロトコルは、通信における約束事を定め、データを問題なく送受信することを可能にする。通信の仕組みを理解するために必須の知識である。
プロトコルの代表例
IP
Internet Protocolの略。ネットワークをつなぎ合わせて、通信を可能にするプロトコルのこと。具体的には、IPアドレスというネットワークの住所を付与し、それにより通信先を指定することで、ネットワーク通信を可能にする。
TCP
Transmission Control Protocolの略。通信を制御するためのプロトコル。送ったデータが相手に届いているか確認しながら通信する手法をとる。そのため、信頼性が高く、内容が欠けることなく、データを送ることができる。ただ、確認しながら通信するため、転送する時間がかかってしまう。よって、1対1でのWEB通信やファイル転送など、信頼性重視の通信で利用される。
UDP
User Diagram Protocolの略。通信を制御するためのプロトコル。送ったデータが相手に届いているか確認せず通信する手法をとる。そのため、転送速度が速い。ただ、確認せず通信するので、相手に届いていない可能性がある。よって、音楽のストリーミング配信やオンラインゲームなど、速度重視の場面で利用される。
HTTP
Hyper Text Transfer Protocolの略。WEBブラウザとWEBサーバ間のプロトコル。具体的には、ユーザがホームページを見たときに、WEBブラウザからWEBサーバへとリクエストを送り、結果を返す。HTTPは通信内容が暗号化されていないため、現在多くのサイトではHTTPSという通信内容が暗号化されるプロトコルが利用されている。
FTP
File Transfer Protocol の略。クライアントとサーバ間のファイル転送用のプロトコル。
SMTP
Simple Mail Transfer Protocolの略。電子メールを送信するためのプロトコル。
POP3
Post Office Protocol Version 3の略。電子メールを受信するためのプロトコル。
DNS
Domain Name Systemの略。ドメイン名とIPアドレスの対応を管理するシステム。ネットワーク間の通信にはIPアドレスが利用される。しかし、IPアドレスは数字の羅列であり、人間の解読は不可能。そのため、人間が読めて、覚えることができるようなドメイン名という文字列に変換する。ドメイン名は、amazon.cp.jpやgoogle.comなど URLやメールアドレスの1部として利用される。
DHCP
Dynamic Host Configuration Protocolの略。ネットワーク上の機器にIPアドレスを自動的に割当する仕組みのこと。ネットワーク間の通信には、IPアドレスを機器に割り当てる必要がある。従来は、この割り当てを利用者が手動でやる必要があった。しかし、DHCPの登場により、管理者側が自動で割り当てできるようになり、技術に詳しくない利用者でも簡単にネットワークに通信できるようになった。DHCPは、IPアドレスが固定である必要がないオフィスやカフェなどのネットワーク環境を利用できる場所で利用されている。
階層構造
プロトコルは階層構造をとる。下記の図のように、第一層から第七層まで分かれており、下の階層ほど原始的な機能で、上の階層ほど高度な機能が備わっている。通信する際には、下の層から順に用途に応じて、プロトコルが使い分けられていく。重要なことは層を飛び越えることは決してないこと。各層に属するプロトコルが、それぞれの役割を全うし、1つ上の層にデータを渡すことで、通信が実現されている。下の層があるからこそ、上の層が成り立っている。
感想
勉強会を通じてプロトコルへの理解を深めることができた。私は基本情報技術者試験の勉強を通じて、過去にプロトコルについて学んでいた。しかし、用語の丸暗記になっていたため、知識の定着がかなり悪かった。そこで、今回の勉強会では、丸暗記ではなく、身近な例や階層構造で理解し、資料とレポートを作成した。それゆえ格段に知識が定着したと実感している。今後も積極的に勉強会の資料とレポートを作成し、内容の定着率を上げていく。
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