TCP/IPとは?初心者でもわかるネットワーク通信の基本

ネットワークのイメージ画像 IT基礎知識

インターネットや社内ネットワークは、どのようにしてデータをやり取りしているのでしょうか?
その仕組みの中心にあるのが「TCP/IP(ティーシーピー・アイピー)」と呼ばれる通信規約です。

文字や画像、動画などのデータが正しく相手に届くのは、この TCP/IP が働いているおかげです。
この記事では、TCP/IPとは何か、TCPとIPの違い、そして4階層モデルの仕組み を初心者にもわかりやすく解説します。

TCP/IPとは?インターネットの基本ルール

TCP/IP とは 「Transmission Control Protocol / Internet Protocol」 の略です。
日本語にすると「伝送制御プロトコル/インターネットプロトコル」。

簡単に言うと、世界中のコンピュータが同じルールで会話できるようにした仕組みです。
もしルールがなければ、A社のパソコンとB社のスマホはお互いの言葉が違って通信できません。TCP/IP があることで、メーカーや機種に関わらずインターネット通信が可能になっています。

チェックポイント
・ TCP/IPは「世界共通の通信ルール」
・ 異なるメーカーや機器でも通信できる

TCPとIPの違いをわかりやすく解説

項目 IP(Internet Protocol) TCP(Transmission Control Protocol)
役割 データの送り先を決める(住所) データを正しく届ける(配達管理)
機能 IPアドレスで相手を特定 データを分割・順序管理・再送
例え 郵便物に書く宛先 郵便局員が荷物を管理して配達
ワンポイントアドバイス
TCPとIPは混同しやすいですが、「住所(IP)と配達(TCP)」と覚えるとスッと理解できます。

TCP/IPの4階層モデルを表で整理

階層 役割 主なプロトコル 例え
アプリケーション層 ユーザーが使うサービス HTTP, FTP, SMTP 宅配を依頼する人(注文内容)
トランスポート層 データの送受信制御 TCP, UDP 荷物の梱包・番号管理
インターネット層 相手を特定して届ける IP 宛先住所の確認
ネットワークインターフェース層(※一般にネットワーク層とも呼ばれる) 実際にデータを運ぶ Ethernet, Wi-Fi トラックや飛行機
注意点
・ OSI参照モデル(7階層)と混ざりやすい
・ 最初は「アプリ層=ユーザー側、ネットワーク層=物理的な運搬」と大まかに理解すればOK

TCP/IPでのデータ通信の流れを宅配便に例える

  1. ブラウザでURL入力 → ネット通販で商品を注文する
  2. TCPがデータを分割 → 商品を小さく梱包し、番号を振る
  3. IPが送り先を決定 → 住所ラベルを貼る
  4. ネットワーク層で送信 → トラックや飛行機で配送する
  5. 相手が再構築 → 受け取った人が箱を開け、商品を元通りに並べる
チェックポイント
・ データは小分けにされ、番号を振られて送られる
・ 相手は受け取った後に「組み立て直し」をしている
・ 「宅配便で荷物を送る」と考えると覚えやすい

TCP/IPのメリットと課題を整理する

メリット

  • 世界中のどんな機器でも共通ルールで通信できる
  • 信頼性が高い(TCP がエラーを自動で修正する)
  • 標準規格なので、インターネットの発展を支えている

課題

  • IPv4アドレスの不足 → 住所の数が足りなくなり、IPv6へ移行中
  • セキュリティリスク → 盗聴や改ざんを防ぐには暗号化(SSL/TLS)が必要
  • 通信のオーバーヘッド → データを安全に確実に届けるために、追加の情報(送り状や番号ラベルのようなもの)も一緒に送ることです。 その分だけ実際に運びたいデータより多くの情報をやりとりするため、効率が下がる場合もあります。
アドバイス
TCP/IPは万能ではなく「セキュリティ」と「効率」のバランスが課題。
この視点を持つと、ニュース記事(例:IPv6移行や通信障害)も理解しやすくなります。

TCP/IPを身近に感じるための確認方法

  • 自分のIPアドレスを調べてみる
    Googleで「自分のIPアドレス」と検索するとすぐ表示されます。
  • Wi-FiやスマホもTCP/IPで動いている
    普段使っているLINE、YouTube、ネットショッピング――これらはすべてTCP/IPを基盤に動いています。
  • pingコマンドを使ってみる

    Windowsでは、スタートメニューから「コマンドプロンプト」を開き、次のように入力します。

    ping google.com

    多くの環境では応答が返ってきますが、セキュリティのため応答しない場合もあります。
    応答があれば「PCからGoogleに通信できている」ことがわかります。

チェックポイント
・ PCもスマホも常にTCP/IPで通信している
・ コマンドを試すと仕組みを“体感”できる

まとめ:TCP/IPを理解するとネットがもっと身近になる

  • TCP/IPは「インターネットの共通ルール」
  • IPは住所、TCPは配達管理
  • 4階層モデルに整理するとわかりやすい
  • 普段の生活でもTCP/IPは常に働いている

TCP/IP を理解すると、インターネットが「魔法」ではなく「仕組み」で動いていることが見えてきます。
次は、さらに身近な「IPアドレス」や「ポート番号」について学んでみるといいでしょう。

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