プロトコル（通信プロトコル）

背景・歴史

コンピュータネットワークが発展する過程では、メーカーや組織ごとに異なる独自の通信方式が使われることがあり、異なるメーカーの機器同士がうまく通信できない問題がたびたび起こりました。こうした問題を解決するために、「通信の手順を共通のルールとして定めておけば、どんな機器・どんなソフトウェアでも同じように通信できる」という考え方が広まりました。インターネットの世界で標準的に使われている「インターネット・プロトコル・スイート」、通称TCP/IPは、1970年代から80年代にかけてアメリカの研究ネットワーク（ARPANETなど）で開発され、現在では世界中のほぼすべてのネットワーク機器が共通して従うルールになっています。

なぜこの考え方が使われるようになったのか

ネットワークでは、送信側と受信側で「データをどんな形式で送るか」「エラーが起きたときはどうするか」「宛先をどう特定するか」といった約束事が一致していなければ、正しく通信できません。プロトコルという共通のルールを定めておくことで、開発元やメーカーが異なる機器・ソフトウェア同士でも、問題なくデータをやり取りできるようになります。世界中に無数のネットワーク機器が存在するインターネットが機能しているのは、すべての機器が共通のプロトコルに従っているためです。

もう少し詳しく見てみる

TCP/IPは、1つの巨大なルールではなく、役割の異なる複数のプロトコルが階層的に組み合わさって機能しています。代表的なものに次があります。

• IP（Internet Protocol）：パケットに宛先・送信元のアドレスを付け、ネットワーク上で正しい相手に届ける役割を担う。
• TCP（Transmission Control Protocol）：パケットが正しい順序で、欠けることなく届いたかを確認し、必要なら再送する役割を担う。信頼性の高い通信を実現する。

このように役割を階層に分けて設計することで、それぞれの階層は他の階層の詳細を気にせず、自分の役割に専念できます。例えば、Webページを見るためのプロトコルであるHTTPは、その下でTCP/IPが正しくデータを届けてくれることを前提に作られており、通信の細かい仕組みを意識せずに済むようになっています。

関連して知っておきたいこと

プロトコルは、LANとWANのどちらの規模のネットワークでも共通して使われる考え方です。ネットワークの規模や種類が変わっても、共通のプロトコルに従っている限り、機器同士は問題なく通信を続けることができます。