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TCPの役割を初心者なりにまとめてみた！ついでにUDPとの違いも解説

2025/01/03に公開
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TCP
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最近、ネットワークや通信について勉強している中で、「TCP」という言葉を頻繁に目にするようになりました。調べてみると、どうやらインターネット通信の基盤となる重要な技術のようです。でも、「プロトコル」とか「パケット」とか、専門用語が多すぎて正直よくわからない…。そこで今回は、自分なりにTCPについて調べたことを整理してみました。同じように「TCPって何？」と思っている方と一緒に理解を深められれば嬉しいです！

1. TCPってどんなもの？名前の意味から考える

まず、「TCP」は Transmission Control Protocol の略です。日本語にすると「伝送制御プロトコル」。言葉だけだとイメージしにくいですが、簡単に言うと「データを確実に送り届ける仕組み」です。

インターネットで通信をする際、データは単純に送られるわけではありません。例えば、ウェブサイトを開いたり、動画を見たりする裏では、大量のデータが小さなパケット（データの断片）に分割されて送られています。このパケットが確実に順序通り届くように、TCPが管理してくれています。

2. TCPの役割：信頼性を支える3つの特徴

TCPがどのように通信を支えているのか、ポイントを3つに分けて解説します。

(1) データの分割と再構築

データは送る前に「パケット」という小さな単位に分割されます。この分割作業を行うのがTCPです。そして、受け取った側ではパケットを順番通りに並べ直し、元のデータに再構築します。

  • 例: あなたが送ったメッセージが、途中でバラバラになって届かないようにする仕組み。

(2) エラー検出と再送

通信中にデータが途中で失われたり、壊れてしまうことがあります。その場合、TCPは「このパケットが届いていない」と認識し、自動的に再送を要求します。

  • 例: 雨で濡れて破けた郵便物を、送り直してもらうイメージ。

(3) コネクション型通信（3ウェイハンドシェイク）

TCPは「接続型通信」です。データを送る前に送信側と受信側が「準備できました！」とお互い確認し合います。この手順を「3ウェイハンドシェイク」と呼びます。

  • 例: 知り合いに荷物を送るとき、まず電話で「送っていい？」と確認を取るようなもの。

3. TCPとUDPの違い：速さと信頼性のバランス

通信の仕組みには、TCP以外にも UDP（User Datagram Protocol） というものがあります。TCPとUDPの違いを整理すると、以下の通りです。

特徴 TCP UDP
信頼性 高い（データの順序保証、再送あり） 低い（データが届かない可能性あり）
速度 遅い（確認作業が多いため） 速い（確認作業が不要なため）
用途 HTTP、メール、ファイル転送など 動画ストリーミング、オンラインゲームなど

UDPを選ぶ理由

信頼性を重視するTCPと違い、UDPは「速さ」を重視します。例えば、リアルタイム性が求められるゲームや動画ストリーミングでは、多少データが欠けても速度が重要なのでUDPが使われます。

4. TCPを支えるもう1つの仲間：IPの役割

TCPは単独では動きません。もう1つ重要なプロトコルが IP（Internet Protocol） です。TCPとIPがセットになった「TCP/IP」として動作しています。

IPの役割

IPは、データを送り先まで届けるために「住所（IPアドレス）」を管理します。TCPが「中身（データ）」を守る役割なら、IPは「道案内」の役割です。

  • 例: 宅配便の送り状に書かれた住所がIPアドレス、送る荷物がTCPのデータ。

5. TCPの具体的な使いどころ

TCPがどのような場面で使われているのか、いくつかの具体例を挙げてみます。

(1) ウェブページの閲覧

ウェブサイト（HTTP/HTTPS）はTCPを利用しています。例えば、ブラウザで「https://example.com」にアクセスすると、TCPがデータを確実に届ける仕組みを動かしています。

(2) メールの送受信

メール（SMTP、IMAP）でもTCPが使われています。大切なメールが途中で消えたり壊れたりしないのは、TCPのおかげです。

(3) ファイルのダウンロード

大きなファイルも、TCPがパケットに分割して正確に届けます。ダウンロードが途中で止まった場合も、再送によって最後まで完了します。

6. 覚えておきたいキーワード

TCPについて理解するために、以下のキーワードを押さえておくと便利です。

  • パケット: データを小さく分割したもの。
  • コネクション型通信: データを送る前に接続を確立する通信方式。
  • 3ウェイハンドシェイク: 接続を確立する手順。
  • IPアドレス: データの送り先を示す住所。

まとめ

今回、TCPについて調べてみて感じたのは、「ネットワーク通信はTCPなしでは成り立たない」ということです。私たちが当たり前のように利用しているウェブサイトやメールは、TCPが裏で頑張ってくれているおかげですね。

もちろん、まだまだ奥が深い分野なので、私もこれからもっと勉強を続けていきたいと思います。同じように「TCPって何だろう？」と気になっている方の参考になれば幸いです！

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