TCP/IPのプロトコルの階層モデル、ポート番号 (SNAとOSI参照モデルとの違い、覚え方)

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コラム

現在はパソコンもスマホも、インターネットに接続して使うのが一般的ですね。

ただ、20年以上前は、スタンドアローンでパソコンを使うのが一般的で、会社内でLAN(ローカルエリアネットワーク)を使ってパソコン同士を接続するのが普通の使い方でした。

 

LAN内でパソコンどうしを接続する、あるいはパソコンからインターネット上のサーバーに接続するための取り決めをプロトコルと呼び、現在はTCP/IPというプロトコルがデファクトスタンダードになっています。

 

ただ、TCP/IP以外にもIBMの汎用機で使われていたSNAや、国際標準であるOSIなどのプロトコルもあります。

 

これらの違いを見てみましょう。

プロトコル (通信規約) の種類

プロトコルの種類は大きく、SNA、OSI参照モデル、TCP/IPがあります。

現在使われているのは、ほとんどの場合、TCP/IPです。

 

これらの違いは次の通りです。

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SNA(System Network Architecture)

Sytem Network ArchitectureはIBMが1974年に提唱した、コンピュータネットワークの通信プロトコルです。

主に汎用機の世界で使われ事実上の業界標準となりました。

ただ、今日は汎用機も含めてほぼTCP/IPに移行しています。

 

OSI(Open Systems Interconnection)参照モデル

OSIは、国際標準化機構(ISO)によって策定された通信プロトコルです。

通信機能(通信プロトコル) を7つの階層に分けて定義しています。

各階層を下から、物理層、データリンク層、ネットワーク層、トランスポート層、セッション層、プレゼンテーション層、アプリケーション層と言います。

 

OSIは1984年に完成し、IBMのSNAやTCP/IPの次の世代の通信プロトコルとして期待されましたが、実際には普及しませんでした。

 

OSI参照モデルの覚え方「ブデネトセプア」

OSIの参照モデルの覚え方として下の物理層から「ブデネトセプア」とする方法があります。

 

TCP/IP(Transmission Control ProtocolとInternet Protocol)

TCP/IPの読み方は、ティーシーピーアイピーです。

TCP/IPのプロトコルは、1970年代初期に米国国防高等研究計画局(DARPA)による研究から登場しました。

そして、1973年ごろに公開されました。

 

TCP/IPにおける階層モデルは4階層から構成されています。

それらは下から、ネットワークインターフェース層、インターネット層、トランスポート層、アプリケーション層の4つです。

 

OSI参照モデルとTCP/IP階層モデルを比較した場合、

OSI参照モデルの物理層とデータリンク層が、TCP/IPのネットワークインターフェース層です。

OSI参照モデルのネットワーク層が、TCP/IPのインターネット層です。

OS参照モデルのトランスポート層が、TCP/IPのトランスポート層です。

OSI参照モデルのセッション層とプレゼンテーション層とアプリケーション層が、TCP/IPのアプリケーション層です。

 

TCP/IPは1983年、インターネットの前身であるARPANETに採用されたことで広く使われるようになりました。

そして、1989年のティム・バーナーズ=リーによるWorld Wide Webの発明と共にコンピュータに革命をもたらしました。

現在のインターネット環境では、ほとんどのベンダーやOSが標準的なプロトコルとしてサポートしています。

 

インターネットの歴史については以下をご覧ください。

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ポート番号、ウェルノウンポート

TCP/IPののトランスポート層にあたるTransmission Control Protocol (TCP) やUser Datagram Protocol (UDP) では、ホスト間通信のエンドポイントを指定する際に数字の識別子が用いられており、これをポート番号と呼びます。

 

0から1023番までのポート番号は予約されており、ウェルノウンポート番号と呼ばれています。

よく使われるポート番号として以下の番号があります。

 

FTP (file transfer protocol)

データ本体は、TCPの20番。

コントロール情報は、TCPの21番。

 

SSH (secure shell)

セキュアシェルに使われます。

TCPの22番。

 

Telnet

Telnetによるリモートログインに使われます。

TCPの23番。

 

SMTP (simple mail transfer protocol)

メール送信に使われます。

TCPの25番、587番。

 

DNS (domain name system)

名前解決に使われます。

TCP/UDPの53番。

 

HTTP (hyper text transfer protocol)

HTTP(WWW)に使われます。

TCPの80番。

 

POP3 (Post Office Protocol Version 3)

メール受信に使われます。

TCPの110番。

 

SFTP (Simple File Transfer Protocol )

TCPの115番。

 

IMAP (Internet Message Access Protocol)

メールの受信に使われます。

IMAP2、IMAP4は、TCPの143番。

IMAP3はTCPの220番。

 

HTTPS (hyper text transfer protocol secure)

HTTPS(セキュアWWW)に使われます。

TCPの443番。

 

SMTP over SSL

TCPの587番。

 

 POP3S (Post Office Protocol 3 over TLS/SSL)

TCPの995番。

 

WEBサーバーの種類とシェア

Webサーバ (ウェブサーバ) とは、HTTPに基づいて、クライアントソフトウェアのウェブブラウザに対して、HTMLやオブジェクトの表示を行うサーバーソフトウェアです。

 

WEBサーバーについては以下にまとめました。

WEBサーバーの種類とシェア (Apache, nginx, IIS)
Webサーバ (ウェブサーバ) とは、HTTPに基づいて、クライアントソフトウェアのウェブブラウザに対して、HTMLやオブジェクトの表示を行うサーバーソフトウェアです。 1990年、欧州原子核研究機構 (CERN) に在籍して...

 

まとめ

  • 現在、インターネットで使われているプロトコルはTCP/IPです。
  • WEBサイトを見るブラウザで使われるHTTPは、TCP/IPのプロトコルの一つでポート80番を使います。
  • HTTPのプロトコルを処理するサーバーソフトウェアをWEBサーバーと呼びます。

 

 

ネットワークについては、以下の本が分かりやすいです。

 

 

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