図２ TCP/IPにおけるプロトコル・スタック
筑波大学 システム情報系 情報工学域
新城 靖
<yas@cs.tsukuba.ac.jp>
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TCP/IPによる通信では、図２に示すように、４つのプロトコル（規約、約束事） の層が使われる。TCP/IP自身は、TCP層と IP層という２つのプロトコルに分解 される。このようにさまざまなプロトコルが決められ、全体として層をなして いる。この様子を、プロトコル・スタックと呼ぶ。
図２ TCP/IPにおけるプロトコル・スタック
TCP/IPを使った通信は、まるでプロセス同士が電話で会話するよう に進められる。普通の電話では、日本語を話す人と英語を話す人は、電話で情 報交換を行うことができない。同様に、同じTCP/IPを使っていても、会話の方 法が違うと、まったく情報交換を行うことができない。ゆえに、TCP/IPの上に さらに、情報交換のためにさまざまなプロトコルが取り決められている。
TCP/IPの上に構築されているプロトコルの例を、表１に示す。
表１ TCP/IPの上に構築されているプロトコルの例
| ポート番号 | プロトコルの名前 | 目的 |
|---|---|---|
| 21 | FTP(File Transfer Protocol) | ファイル転送 |
| 22 | SSH (Secure Shell) | 暗号通信路によるログイン |
| 23 | Telnet | 遠隔ログイン(telnet) |
| 25 | SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) | 電子メールの転送 |
| 79 | finger | finger name の取得 |
| 80 | HTTP(HyperText Transfer Protocol) | WWWのデータ転送 |
| 110 | POP(Post Office Protocol) | 電子メールのアクセス |
| 119 | NNTP(Network News Transfer Protocol) | ネットワーク・ニュースの記事の転送 |
| 143 | IMAP(Internet Message Access Protocol) | 電子メールのアクセス |
| 513 | login | 遠隔ログイン(rlogin) |
/etc/services に、他のポート番号が掲載されている。
現在LANでは、イーサネットがよく使われいる。イーサネットは、同軸 ケーブル、より対線(Twisted Pair Cable)、または、光ファイバ を使ってデータグラムを転送する。 無線LAN (IEEE 802.11b/g/a) も、データグラムを転送する。
IPのデータグラムを転送する時に、物理的なデータグラム転送サービスではな く、他のプロトコルが使われることもある。 モデムなどを使ったシリアル回線では、PPP(Point to Point Protocol)というプロトコルの上に、IPデータグラムが流される。
IP上に構築された UDP (User Datagram Protocol, UDP/IP) も、IPとほとんど同じ機能を提供する。 UDP では、TCP と同様に、ポート番号が使える。
ネットワークに接続されている計算機の中で、ネットワークに１ヵ所の出入り 口（インタフェース）を持っているものは、ホストと呼ばれる。２ヵ所以上の 出入り口を持っている計算機は、ルータと呼ばれる。ルータは、ネットワーク とネットワークを接続するための計算機である。ルータは、入ってきたIPのパ ケットのIPアドレスを見て、どのネットワークに送ればよいかを判断する。
図１で、左端と右端にあり、４層全てそろっている部分がホストである。 TCP/IPの通信は、ホストとホストの間で行われる。中央の、２層しかない部分 は、ルータである。ルータの仕事は、IP層において行われる。
図？ 結合が作られる通信プリミティブでのメッセージの配送
図？ 結合が作られない通信プリミティブでのメッセージの配送
データグラムは、書留めではない郵便に似ている。 データグラムは、 パケット と呼ばれることもある。(パケットという言葉は、データの送り手と受けての 間に結合が作られる作られる時にも使われることがある。データグラムは、結 合が作られない通信で使われるひと固まりのデータで、電報(telegram)との類 推から名前が付けらた。)