プロトコルとIPアドレス　ITパスポートの学習で身につくIT用語

2021年8月9日 2021年8月9日

Maverick

プロトコルとIPアドレス

今回はITパスポートのテクノロジ系に分類されている、プロトコルとIPアドレスについて解説していきます。

この2つはパソコンや携帯を持っている人なら必ず触れるものとなっていますので意味を理解しておけば、後々混乱せずにすむこと間違いなしです！

それでは早速見ていきましょう！

プロトコル

簡単に言うと、プロトコルとは機器内での「共通言語」だと考えて良いでしょう。

日本ならば日本語、韓国ならば韓国語といった具合に、世界には様々な言語がありますよね？日本語しか話せない人と韓国語しか話せない人が会話をしても成立しません。だからこそ、「世界の共通語」である英語を使いましょうという決まり事ができているのです。

これはコンピュータ機器の通信でも同じ事が言えます。

コンピュータ機器はありとあらゆる会社や世界で作られており、そのメーカーや機種は異なってきています。では何故、通信することができているのでしょうか？

世界中で作られている機械に共通の決まりを作って、その決まりに従って通信を行っているからです。

この「共通の決まり事」のことを「プロトコル(または、通信プロトコル)」と呼びます。

これがあるからこそ、私たちは何も考える事なくデータを送受信することができるのです。

プロトコルの種類

プロトコルには、「メールをやりとりするときの決まり事」「ファイルをやりとりするときの決まり事」といったように、目的ごとにそれぞれ用意されています。これから、インターネット通信で使われているプロトコル群「」のプロトコルを紹介していきます！

種類	特徴
HTTP (Hypertext Transfer Protocol)	Webページをやりとりするのに使用
HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure)	HTTPにセキュリティのための暗号化や認証の機能を付けたもの
FTP (File Transfer Protocol)	ファイルを転送するときに使用
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)	メールを転送・送信するときに使用
POP3 (Post Office Protocol version3)	メールを受信するときに使用
IMAP4 (Internet Message Access Protocol version4)	メールを受信するときに使用。メールをサーバからクライアントにとってくるPOP3とは違い、メールをサーバ上に残したまま管理するため、複数の端末からメール内容を確認する事が出来る
NTP (Network Time Protocol)	ネットワークに接続した機器の時計を正しい時刻に合わせるときに使用
MIME (Multipurpose Internet Mail Extension)	電子メールに画像や音声を添付するときに使用

とこのようになっています。

これらはテクノロジ系以外でも出やすいものとなっているので、しっかりと覚えていきましょう！

IPアドレス

IPアドレスとは、コンピュータの住所のようなものです。私たち人間は手紙を出すときに、封筒には相手の住所を書いて送りますよね？その住所を見て郵便屋さんは宛先まで届けます。それと同じです。

コンピュータは「0」と「1」の2種類の数字しか扱えません。そのため、IPアドレスもその2つの数字で表現されます。しかし、全部で32桁もあるため人間には扱いづらいのです。そのため2進数の数字を8桁ごとに区切って10進数に変換した数字を使うのが一般的になります。

IPアドレスは、世界中で重複することのないただ1つの値です。

DNS

IPアドレスは、人間にとって分かりやすい4つの10進数の数字で扱っていく事は前述したとおりですが、それでも通信するたびに数字の羅列を指定していくことは大変ですよね？

そのため、人間にとって親しみのある文字列で表現したものが使われることがあります。この文字列のことを「ドメイン名」と言います。

例えば、IPアドレスが「202.218.13.138」だった場合、ドメイン名が「impress.co.jp」といった具合になります。

通信を行う場合には、「DNSサーバ」と呼ばれるサーバが、IPアドレスとドメイン名の対応表を基として相互変換を行います。その仕組みのことを「DNS(domain name system)」と呼びます。

プライベートIPとグローバルIP

前述したとおり、IPアドレスは2進数の32桁の数字であり、約43億個のIPアドレスを表わすことが可能となっています。私たちに取って43億個はとても多いように見えますが、世界中のコンピュータやネットワーク機器に1つ1つ割り当てていくため、決して多くはないのです。

そのため、企業や会社などでは複数のコンピュータでIPアドレスを共有しているのです。社内でのやりとりでは社内のみで使用可能な独自のIPアドレスを使い、インターネットに接続する際にのみ共有のIPアドレスに変換して接続するという形式がとられています。

この、社内で使用される独自のアドレスのことを「プライベート(ローカル)IPアドレスといいます。

また、インターネットに接続する際に使う、世界で1つだけのアドレスを「グローバルIPアドレス」と呼びます。

知ってて損はない！NATとNAPT

グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスを対応づけて相互に変換する技術に(Network Address Translation)とNAPT(Network Address Port Translation)があります。グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスを同時に対応付けられるのがNAT。１対複数で対応付けられるのがNAPTです。NAPTの方がIPアドレスをより有効に活用できるのです。

IPv６

現在インターネットの通信に使われているのはIPv４というプロトコルです。しかし、近年のインターネットの普及により32桁のIPアドレスを全て使い切ってしまうことが問題視されるようになったのです。

そのため、128桁のIPアドレスを扱うことができるIPv6という次世代の通信プロトコルが使用され始めているのです。

DHCP

DHCPというプロトコルは、自動的に複数のコンピュータにIPアドレスを振り分ける事ができるものです。

企業や会社は大きくなればなるほど大量のコンピュータを管理することになります。いちいち手作業でIPアドレスを振り分けるのはとても大変です。だからこそ、ネットワークに「DHCPサーバ」を導入することでその手間を省くことができるようになります。

ポート番号

IPアドレスによって、送信相手のコンピュータを特定でき、データを送ることが可能になっています。しかし、データを受け取るコンピュータで複数のアプリケーションソフトが起動していると、どこのソフトまでデータを送れば良いのかが判断できないのです。だからこそ、ソフトを識別するための番号である「ポート番号」を指定する必要が出てくるのです。

簡単に言えば、電子メールを送る際に「メールソフトまで」と指定するための住所、とでも考えてくださればgoodです！