プロトコルとは？種類全部わかりやすく解説＆まとめ

プロトコルとは？

プロトコルとは、コンピューターネットワークで通信を行うための手順や約束事を言います。会話で言うところの言語のようなもので、お互い意思疎通をするにあたり、「日本語」を使うか、「英語」を使うかを決めておかないと、意思疎通ができないですよね。

プロトコルも同じで、コンピューターが意思疎通をするにあたり、どういう通信をするか決めておくことで、やりとりができるようになります。

プロトコルの種類はたくさんある？！

プロトコルの種類、実はたくさんあります。ここでは、１つずつ、解説をしていきたいと思います。

TCP／IPとは？

まずプロトコルで覚えておきたいのが、TCP／IPというすべての大元になるものです。

TCPとは、TCPとはTransmission Control Protocolの略で、「送ったデータが相手に届いたか、その都度確認する通信」や「正確な信号を送信する通信の規格を定めたもの」です。

わかりやすく言うと、エラーが起きてもクライアント側は繰り返しサーバにリクエストを送信し、サーバ側は正常に受け取って確実にレスポンスを返します。

また、IPは、Internet Protocolの略で、主にIPアドレスというもので送受信先の相手を特定する仕組みです。

このTCP／IPは、インターネットが発明されたときにできた規格で、世界標準になっており、インターネット・プロトコル・スイートとも呼びます。

通信プロトコルとしては、このTCP／IPに含まれているものを覚えておけば、大丈夫です。

 

TCP／IPの４つの層

TCP／IPには、４つの層（レイヤー）があり、その層ごとに様々なプロトコルがあります。

	主なプロトコル	用途
4層　アプリケーション層	HTTP、FTP、SMTP等	メール、HP閲覧、ファイル転送
３層　トランスポート層	TCP、UDP	通信方式の選定
２層　インターネット層	IP	相手先の特定
１層　ネットワークインターフェース層	ETHERNET、WIFI、PPP	物理的なLANケーブルでPCを接続、ルーターの接続

例えば、４層にあるHTTPって、聞いたことありますよね？URLの最初につけるものですが、これはTCP／IPの中にあるプロトコルの１つで、HPの情報を閲覧したり、フォームから問い合わせをしたりするときに使うプロトコルです。

 

ネットワークインターフェース層（1層）とは

ネットワークインターフェース層は、物理的なケーブルでの接続の層になります。パソコンやサーバー、複合機、スマホもそうですが、ネットワークでつながないと、使えないですよね。そして、ただつなげばいいわけではなく、どういったプロトコルでつなぐかも決めておかないと通信ができません。

ETHERNETとは

ネットワークインターフェース層での代表的なプロトコルが、ETHERNETです。これは、有線LANケーブルでの接続のことを指します。現在、ほぼすべてのPCや複合機はLANケーブルでつないでいると思いますが、その際に使われている世界標準のプロトコルになります。

ETHERNETでよく聞く、MACアドレスとは？

イーサネット上の各端末を区別するために、製造段階で割り振られる固有のMACアドレスというものを持っています。これは、イーサネットの上位に位置する通信規格であるIPプロトコルのIPアドレスとは別です。

※ETHERNET上でどの端末かを特定するものをMACアドレスと言い、ルーターの設定で、不正アクセスを防ぐために、アクセスできる端末を特定する時に使います。

⇒wikipediaより

 

WIFI（無線LAN）とは

WIFIとは、無線LANプロトコルの中で、アメリカのWi-Fi Allianceという団体が定義する「登録商標」の事です。

現在は、ほぼ同一と考えてもいいと思います。無線LANもネットワークインターフェース層に属するプロトコルで、離れた端末同士でも、通信ができる技術のことを言います。

 

PPPとは

PPPとは、Point-to-Point Protocolの略です。電話回線等を使って、1対1の通信で利用されるプロトコルのことです。ルーターに接続するときや、モデムを使ってパソコンをインターネットに接続するときに使用します。

PPPは、伝送エラーの検出、アドレス情報の交換、接続相手の確認など機能も持っています。

PPPoE（PPP over Ethernet）とは

イーサネット上でPPPのデータをやりとりするプロトコルのことを言います。今までのインターネットは、基本このPPPoE 接続を行い、電話回線でも、ETHERNETとインターネット通信ができるようにしていました。

最近は、IPOE方式という電話回線は使わず、すべてETHERNETで通信をする方式が浸透してきています。

 

インターネット層（2層）とは

インターネット層は、IP（Internet Protocol）が含まれる層になります。主に通信の相手先を特定するレイヤーです。

IPとは

IPとは、Internet Protocolの事ですが、IPアドレスというものを使って、通信の相手先を特定しています。MACアドレスを物理アドレスというのに対して、IPアドレスを論理アドレスと言ったりします。IPアドレスはIPV4とIPV６という２つのバージョンがあります。

詳細はこちらから↓

 

トランスポート層（３層）とは

このトランスポート層が一番なじみがないのではないでしょうか。このトランスポート層では、通信方式を決める層になります。１層で物理的に接続し、２層で相手先を特定した後、この３層で通信方式を決め、2層と4層を中継します。トランスポート層では、TCPとUDPという２つの方式があります。

TCPとUDPの違い

	TCP	UDP
通信方式	コネクション型	コネクションレス型
信頼性	高い	低い
転送速度	遅い	速い
主な用途	メール、HPの閲覧、ファイル転送等	音声通話、動画、ウェブ会議、少量のデータ送信等リアルタイム通信に向いている
特徴	・通信開始前に相手との間で仮想的な通信路を確保します。 ・送信中にデータが破損してしまっても、これを検出してデータの再送を行い確実に通信をします。 ・順番の制御も行う	・通信開始前に相手との間で、事前のやり取りをしません。 ・正確性は無いのですが、素早くデータを送信する際に適した方法。 ・オーバーヘッドがなく、データが軽い

 

アプリケーション層（4層）とは

１～３層が土台となるプロトコルだったのに対して、４層のアプリケーション層は、ソフトウェアによる便利なサービスなどを付加するためレイヤーになります。ユーザが直接触ることになる部分で、インターネット上で技術を駆使して展開されている様々なサービスは、このアプリケーション層に属するプロトコルを利用しているものが多いです。

 

HTTP、HTTPSとは

HTTPとは、Hyper Text Transfer Protocolの略です。これは、HTML（Hyper Text Markup Language）というプログラムで書かれたHPの情報をやりとりするプロトコルです。基本、HPの閲覧はこのプロトコルになります。

また、HTTPは暗号化されていないのに対して、HTTPSは暗号化してデータの送受信を行います。

 

SMTPとは

SMTPとは、Simple Mail Transfer Protocolの略です。簡単なメール送信のプロトコルになります。

通常メールを送る場合は、このSMTPプロトコルを使って、相手の宛先、本文、件名等の情報を、相手のメールサーバーまで特定して送信をします。

 

POPとは

POPとは、Post Office Protocolの略です。SMTPとは異なり、こちらはメールを受信するためのプロトコルです。サーバー上に届いたメールをダウンロードして、メールソフトで閲覧できるようにするプロトコルです。POPの場合、サーバーからメールをダウンロードしてしまいますので、他の端末でサーバーに見に行っても、もうそこにメールはありません。

IMAPとは

Internet Message Access Protocolは略です。IMAPもメールを受信するためのプロトコルですが、IMAPは、POPと違って、メールをサーバーからダウンロードはせず、直接サーバー上のメールを見に行きます。そのため、PCで見たり、スマホで見たりできます。また、メールを開封したかどうかも、共有されますので、便利です。Gmailやhotmailなどのウェブメールは、すべてこのIMAPになります。

FTPとは

FTPとは、File Transfer Protocolの略です。FTPは、サーバーとクライアント間で、ファイルを送受信するためのプロトコルになります。HP制作をする人は、良く使うと思います。サーバー上にファイルをアップロードするときに使います。

また、SFTPというプロトコルもありまして、FTPが暗号化されていないのに対して、SFTPはファイルを暗号化して送るため、セキュリティが向上します。

DNSとは

DNSとは、Domain Name Systemの略です。これはHPを閲覧する時に、IPアドレスではなく、ドメイン名を使って、アクセスするためのプロトコルです。すべてのURLは、本来IPアドレスになっています。弊社のHPだと、「83.181.90.12」というIPアドレスになるのですが、これでは、ユーザーが利用するのに使いづらいですよね。そこで、DNSというプロトコルで、83.181.90.12 = ardent.jpという名前に変換をして、アクセスできるようにしています。このユーザーがardent.jpをブラウザに打ち込めば、裏側でDNSが83.181.90.12を返してきて、コンピューター上にHPが表示されることを名前解決とも呼びます。

 

DHCPとは

DHCPとは、Dynamic Host Configuration Protocolの略です。社内でルーター配下にPCを複数台接続すると思いますが、インターネットにアクセスするには、すべての端末にIPv4アドレス、 サブネットマスク、デフォルトゲートウェイ、DNSサーバという情報を入力する必要があります。

しかし、これは大変手間なので、DHCPというプロトコルを使い、DHCPサーバーに問い合わせをすることで、自動的にすべての端末に設定情報を付与することができます。このDHCPサーバーは、基本的にはルーターのDHCP機能で行います。

 

主要なプロトコルは何を担っている？

プロトコルは「通信の共通言語」であり、普段は意識しなくても、トラブル対応やセキュリティ判断の場面で役割を知っていると原因の切り分けが速くなります。中小企業のIT担当が押さえておきたい代表的なものは次のとおりです。

項目	内容
TCP/IP	インターネット通信の土台で、データを宛先まで届ける基本の仕組み
HTTP/HTTPS	Web閲覧の手順で、HTTPSは通信が暗号化されている安全な方式
SMTP/IMAP/POP	メールの送受信を担う手順で、設定不備は送受信不良の原因になる
SIP	IP電話・クラウドPBXの発着信制御を担う手順で、通話トラブルの切り分けに関わる

 ポイントは、すべてを詳しく覚える必要はなく「何を担っているか」を把握しておくことです。たとえば『メールが送れない＝SMTP周り』『通話が繋がらない＝SIP周り』と当たりがつけられるだけで、トラブル対応と業者への説明が格段に速くなります。

役割の地図を持つことが、IT運用の実務力につながります。

担当者はプロトコルの何を実務で見るべき？

プロトコルの知識は、暗記ではなく実務判断に使えてこそ意味があります。中小企業のIT担当が日常で見るべき観点は次のとおりです。

項目	内容
暗号化の有無	HTTPSか、メールやVPNが暗号化方式かを確認し、平文通信を放置しない
トラブルの切り分け	症状からどのプロトコル領域の問題かを推定し、確認順序を決める
セキュリティ要件	取引先要件や社内規程で求められる暗号化・認証方式を満たしているか確認する
業者への説明	障害時に症状と該当領域を整理して伝え、復旧を早める

 最も実務的な価値は、トラブル時に「どこを見ればよいか」の当たりをつけられることです。当社は中小企業のネットワーク・IT運用を、トラブル切り分けの考え方からセキュリティ要件の確認まで伴走支援しています。プロトコルは暗記対象ではなく、

運用判断のための地図として押さえることが要点です。

プロトコル要点チェック

プロトコルとは、コンピューターやネットワーク機器同士が通信するための共通の手順・約束事のことです。

共通の約束がないと機器・ソフト間で通信が成立しないため、ITの土台となる概念です。

代表的なものに、通信の基盤となるTCP/IP、Web閲覧のHTTP/HTTPS（HTTPSは暗号化された安全な方式）、メール送受信のSMTP/IMAP/POP、IP電話・クラウドPBXの発着信を制御するSIP、通信を暗号化するSSL/TLSなどがあります。

中小企業のIT担当はすべてを詳しく覚える必要はなく、各プロトコルが何を担うかを把握しておくことで、メール不達はSMTP周り、通話不良はSIP周りといった当たりをつけられ、トラブル対応と業者への説明が速くなります。

暗記対象ではなく、暗号化の有無の確認やトラブル切り分けに使う運用判断の地図として押さえることが要点です。

 以下に、押さえるべき要点とその内容を整理します。

項目	ポイント	解説
TCP/IP	通信の基盤	データを宛先まで届ける土台
HTTP/HTTPS	Web閲覧	HTTPSは暗号化された安全方式
メール系	SMTP/IMAP/POP	設定不備は送受信不良の原因
SIP	IP電話制御	通話トラブルの切り分けに関わる
実務	役割で当たりをつける	暗記でなく切り分けの地図にする

この記事のよくある質問（FAQ）

本記事に関して、よく寄せられる質問をまとめました。

Q. プロトコルとは何ですか？

A. 機器同士が通信するための共通の約束事です。手順や形式を統一することで、異なる機器・ソフト間でも正しくデータをやり取りできます。

Q. なぜ重要なのですか？

A. プロトコルが合わないと通信できず、設定ミスは障害やセキュリティ問題に直結します。仕組みの理解は障害切り分けの基礎になります。

Q. 代表的な種類は？

A. Web(HTTP/HTTPS)、メール(SMTP/IMAP等)、ファイル転送、名前解決(DNS)などがあります。用途ごとに役割が分かれています。

Q. 担当者は何を押さえるべき？

A. 主要プロトコルの役割と使うポート、暗号化の有無、障害時の確認観点を押さえます。設定の意味を理解すると切り分けが速くなります。

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プロトコルのまとめ

パソコンでHPを見るという行為にしても、実はいろいろなプロトコルを使って通信をしていることになります。まずは第1層のETHERNETプロトコルで、LANケーブルでルーターと接続。

その後、第2層のIPプロトコルで、相手先のHPサーバーを特定。

第3層のTCPプロトコルで、データ通信のやり方を決め、その後、HTTP,もしくはHTTPSというプロトコルで、画面上にHPの情報が表示させるということになります。

かなり難しい用語が並んでしまいましたが、社内のネットワークを構築するときや、メール設定、ルーター設定、HP作る、ファイルをサーバーに上げるなど、いろんなインターネット、パソコンを操作する時に使っているプロトコル（言葉）になります。

覚えておくと、理解が進みますので、ぜひ頭に入れておきましょう！

 

 

 

 

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