通信プロトコルとは？種類と役割、階層のしくみをわかりやすく解説

通信プロトコルという言葉、普段の生活では聞き慣れないかもしれません。

でも、あなたが今この記事を読めているのも、実は通信プロトコルのおかげなんです。

スマートフォンでSNSを楽しんだり、オンラインショッピングで買い物をしたり、友達とビデオ通話をしたり。

私たちの当たり前の日常を支えている「縁の下の力持ち」それが通信プロトコルです。

難しそうに聞こえる「通信プロトコル」ですが、実は私たちの生活に深く関わっている大切な仕組みなんです。

この記事では、インターネットの世界で欠かせない通信プロトコルについて、誰にでもわかるように解説していきます。

通信プロトコルとは？

通信プロトコルとは、簡単に言うと「コンピュータ同士がデータをやり取りするためのルール」のことです。

例えば、私たちは人と話す時に、日本語や英語などの言語を使いますよね？

同じように、コンピュータもデータのやり取りをする際に、共通の言語である「通信プロトコル」を使っているんです。

日本のIPアドレスを管理しているJPNICの用語集も、プロトコルを「コンピュータ機器同士がお互いにデータ交換を可能にするための通信手順です」と説明しています。「手順」という言葉がしっくりきます。

通信プロトコルには、データの形式や送受信の手順、エラーが発生した場合の対処法など、様々なルールが細かく決められています。

例えば、ウェブサイトを閲覧する際に使われる「HTTP」という通信プロトコルでは、次のようなルールが決められています。

このように、通信プロトコルがあることで、異なる種類のコンピュータ同士が、スムーズにデータのやり取りを行うことができるのです。

ここで疑問が出てきます。「共通のルールが大事なら、1つに統一すればいいのでは？」

答えは、通信には性質のまったく違う仕事がいくつも含まれているからです。1つのルールで全部をまかなおうとすると、とても複雑なものになってしまいます。

そこで実際のインターネットでは、仕事を役割ごとに分けて、それぞれ別のプロトコルが担当しています。荷物を送るときに、宛名書き・仕分け・トラックの運転・受け取りのサインを別々の人が受け持つのと同じです。

ウェブサイトを1つ開くときに動くもの

まず前準備として、DNS が「入力したドメイン名から相手のIPアドレスを調べる」仕事をします。相手が分かったら、次の順で上から下へ渡されていきます。

1つのページを開くだけで、これだけのプロトコルが力を合わせて働いています。受け取った側は、これを下から上へ逆にたどって開けていきます。どれか1つでもうまく働かないと、ページは開けません。

この「役割ごとに重ねる」考え方を階層と呼びます。インターネットの基盤である TCP/IP は、4つの階層でできています。

送るときは上から下へ、受け取るときは下から上へと順番に渡されます。それぞれの階層は、自分の担当だけをこなして次へ回すので、1つのプロトコルが全部を知っている必要がありません。

インターネットの基盤、TCP/IPとは？初心者でもわかるやさしい解説

通信プロトコルには、様々な種類があります。

インターネットでよく使われる通信プロトコルをいくつか挙げてみました。

通信プロトコル	説明
TCP/IP	インターネットの基盤となる通信プロトコル。データの送受信を確実に行うためのルールを定めています。
HTTP	ウェブサイトを閲覧する際に使われる通信プロトコル。
HTTPS	HTTPにセキュリティ機能を追加した通信プロトコル。オンラインショッピングなどで個人情報を入力する際に使われます。
FTP	ファイルを転送するための通信プロトコル。
SMTP	メールを送信するための通信プロトコル。
POP	メールを受信するための通信プロトコル。
NTP	機器の時計を合わせるための通信プロトコル。時刻がずれるとログの突き合わせやログインに支障が出ます。
DHCP	つないだ機器へIPアドレスなどの設定を自動で配るための通信プロトコル。