【インターネット専門用語No.309】今更聞けない！プロトコルをサクッと解説

プロトコルについて知りたいけれど、どこから始めれば良いかわからないという方のために、わかりやすくまとめた記事です。プロトコルとは何か、どのように使われ、なぜ重要なのかを学ぶことができます。

Table of Contents

プロトコルとは？

プロトコルは、コンピュータネットワークやインターネットでの通信の際、データの送受信方法を定めるルールや規則です。プロトコルによって、異なるシステムや機器がスムーズに通信できるようになります。たとえば、ウェブサイトを表示するために必要な「HTTP」や、「SMTP」などがプロトコルにあたります。

わかりやすい具体的な例

わかりやすい具体的な例1

ウェブサイトを開くとき、あなたが入力したURLに基づいて、コンピュータとサーバーがデータを交換します。この通信には「HTTP」というプロトコルが使われます。HTTPは、どのように情報を送信し、どのように受信するかを決めるルールを定めています。

graph TD; A[ユーザー] --> B[URL入力]; B --> C[HTTPリクエスト]; C --> D[サーバー]; D --> E[HTTPレスポンス]; E --> F[ウェブページ表示];

わかりやすい具体的な例1補足

HTTPプロトコルでは、ユーザーが入力したURLに基づき、リクエストをサーバーに送信し、サーバーからの応答としてウェブページが表示されます。このプロセス全体が、HTTPというルールに基づいて行われます。

わかりやすい具体的な例2

電子メールを送信する際には、「SMTP」というプロトコルが使われます。このプロトコルは、メールが送信者から受信者へ正しく届けられるように、どのようにメールデータを転送するかを決めています。

graph TD; A[送信者] --> B[SMTP送信]; B --> C[メールサーバー]; C --> D[受信者]; D --> E[SMTP受信]; E --> F[受信者のメールクライアント];

わかりやすい具体的な例2補足

SMTPプロトコルでは、メールを送信者から受信者のメールサーバーに転送し、その後受信者のメールクライアントに届く仕組みが定められています。この流れを通じて、スムーズにメールのやり取りが実現します。

プロトコルはどのように考案されたのか

プロトコルは、ネットワーク通信が普及する中で、異なるシステム間のデータ交換の方法を統一するために考案されました。初期のインターネットでは、通信方法が確立されておらず、データを正しく送受信するためのルール作りが必要とされていました。

graph TD; A[1950年代] --> B[初期のネットワーク通信]; B --> C[データ交換のルール必要]; C --> D[プロトコルの登場]; D --> E[HTTP, FTP, SMTPなど];

考案した人の紹介

プロトコルを考案した人物の一人に、アメリカのコンピュータ科学者であるヴィントン・サーフ（Vinton Cerf）がいます。彼は、インターネットの基盤となるTCP/IPプロトコルを開発し、その後、インターネットの普及に大きく貢献しました。

考案された背景

インターネットが商業化され、情報をやり取りするために標準的な通信ルールが必要となった時期に、TCP/IPプロトコルが開発されました。これにより、異なる機器やネットワークがスムーズに通信できるようになり、インターネットの発展を支える基盤が作られました。

プロトコルを学ぶ上でつまづくポイント

プロトコルを学ぶ際に多くの人がつまづくポイントは、抽象的な理論と実際の利用例との結びつけです。理論だけでなく、実際にどのように利用されるのかを理解することで、学習が進みやすくなります。

プロトコルの構造

プロトコルは、通信の際にどのようにデータが処理されるかを示す一連の規則です。例えば、TCP/IPプロトコルでは、接続の確立からデータの送受信、切断までの過程が定められています。

graph TD; A[接続開始] --> B[データ送信]; B --> C[受信確認]; C --> D[接続終了];

プロトコルを利用する場面

プロトコルは、インターネット上でのデータ交換において広く利用されています。例えば、ウェブサイトの表示やメールの送受信など、日常的に利用されているサービスに不可欠です。

利用するケース1

ウェブサイトの表示にはHTTPプロトコルが使われます。ユーザーがURLを入力し、サーバーがHTTPリクエストを受け取ってレスポンスを返す流れでウェブページが表示されます。

graph TD; A[ユーザー] --> B[HTTPリクエスト]; B --> C[サーバー]; C --> D[HTTPレスポンス]; D --> E[ウェブページ表示];

利用するケース2

電子メールを送信する際にはSMTPプロトコルが使われます。メールが送信者から受信者に届くまで、SMTPはその通信のルールを定めています。

graph TD; A[送信者] --> B[SMTP送信]; B --> C[メールサーバー]; C --> D[受信者]; D --> E[SMTP受信]; E --> F[受信者のメールクライアント];

さらに賢くなる豆知識

プロトコルの多くは、セキュリティや信頼性を重視して設計されています。たとえば、HTTPSプロトコルでは、HTTP通信にSSL/TLSという暗号化技術を追加することで、通信の安全性を高めています。

あわせてこれも押さえよう！

プロトコルの理解において、あわせて学ぶ必要があるインターネット専門用語について5個のキーワードを挙げて、それぞれを簡単に説明します。

HTTP

HTTPは、ウェブサイトの表示に使われるプロトコルです。ウェブブラウザとサーバー間でデータを交換するためのルールを定めています。

SMTP

SMTPは、電子メールを送信するためのプロトコルです。メールの送信と受信に関するルールを定めています。

FTPは、ファイル転送に使われるプロトコルで、コンピュータ間でファイルを送受信するための規則を定めています。

IPアドレス

IPアドレスは、インターネット上でコンピュータやサーバーを識別するための番号です。データを送受信する際の宛先を決めます。

DNSは、ドメイン名をIPアドレスに変換する仕組みで、ウェブサイトのアクセスにおいて重要な役割を果たします。

まとめ

プロトコルを学ぶことで、インターネットの仕組みや通信の流れを理解することができます。これにより、技術的な知識が深まり、より効率的にインターネットを活用できるようになります。