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TCP/IP

luagate/tcp-ip-introTCP/IP入門23 枚ネットワーク
スライド103触れる図解124レッスンの導入6

上から下へ、全 23 枚そのまま並べています。

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TCP/IP入門

TCP/IP

インターネットの土台 〜データはこうして届く〜

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目次

今日の流れ

1. そもそもデータはどう届く？

2. IPアドレスとパケット

3. TCP と UDP のちがい

4. 4階層モデルと実際の流れ

5. まとめと振り返り

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TCP/IP入門 - イントロ

今日のゴール

この時間で身につけてほしいことです。

  • データが「小分けにして届く」ことが分かる
  • IPアドレスが住所の役割だと分かる
  • TCP と UDP の違いを説明できる
  • 4階層モデルの大まかな形が分かる
  • Webアクセス時の流れをイメージできる
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TCP/IP入門 - イントロ

TCP/IP とは

インターネットでデータをやり取りするための、土台となるプロトコルの集まりです。

TCP/IP（ティーシーピー・アイピー）

インターネット通信の基盤となるプロトコル群。IPが「どこへ届けるか」を、TCPが「確実に届いたか」を担当し、組み合わせてデータを目的地へ運ぶ。

・インターネットの事実上の標準

・IP 宛先まで届ける役

・TCP 抜け漏れなく届ける役

・世界中の通信がこの上で動いている

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TCP/IP入門 - イントロ

そもそもデータはどう届く？

大きなデータは、そのまま一気にではなく小さく分けて運ばれます。

  • データは小さな「パケット」に分割される
  • それぞれに宛先（IPアドレス）が付く
  • 別々の経路を通ることもある
  • 届いた先で元の順番に組み立て直す
  • 一部が欠けたら送り直す
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TCP/IP入門 - イントロ

IPアドレスとは

通信相手を特定するための「ネット上の住所」です。

IPアドレス

ネットワーク上の機器を一意に識別するための番号。データを「どこへ届けるか」を決める、いわば住所のような役割を持つ。

・例 192.168.1.10 のような番号

・送り先・送り元の特定に使う

・住所が分かるからデータを届けられる

・IPv4 と IPv6 の2種類がある

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TCP/IP入門 - イントロ

パケット ＝ 小分けの小包

データを小包にたとえると、パケット通信のしくみが分かりやすくなります。

小さく分ける
  • 大きな荷物を小包に分割
  • 1つずつ送れる
宛先を付ける
  • 各小包に住所ラベル
  • 別経路でもOK
組み立て直す
  • 届いた先で順番に並べる
  • 元のデータに戻す
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TCP/IP入門 - TCP/UDP

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第2部 TCP と UDP

確実さか、速さか

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TCP/IP入門 - TCP/UDP

TCP とは

データが「ちゃんと届いたか」を確認しながら送るプロトコルです。

TCP（Transmission Control Protocol）

送ったデータが相手に届いたかを確認し、抜けていたら送り直す、信頼性を重視した通信方式。順番もそろえて届ける。

・届いたか毎回確認する

・欠けたら再送する

・順番どおりに組み立てる

・Webやメールなど正確さが要る用途に使う

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TCP/IP入門 - TCP/UDP

TCP と UDP

・確認しながら確実に送るか、確認を省いて速さを優先するかの違いです。

TCP（確実さ重視）

  • 届いたか確認する
  • 欠けたら送り直す
  • 順番をそろえる
  • 少し手間がかかる
  • Web・メール・ファイル転送

UDP（速さ重視）

  • 届いたか確認しない
  • 欠けても送り直さない
  • とにかく速く送る
  • 軽くて遅延が少ない
  • 通話・動画・ゲーム
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TCP/IP入門 - TCP/UDP

用途別 TCP と UDP の使い分け（イメージ）

正確さが要る用途はTCP、リアルタイム性が要る用途はUDPが向きます。重視度のイメージ比較です。

95 正確さ重視度765738190
95正確さ重視度
85正確さ重視度
30正確さ重視度
20正確さ重視度
ファイル転送(正確さ)
Web表示(正確さ)
ビデオ通話(速さ)
オンラインゲーム(速さ)

出典: 用途ごとの傾向を示す概念図（概算）

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TCP/IP入門 - TCP/UDP

3ウェイハンドシェイク（軽め）

TCPは送り始める前に、3回の合図でお互いの準備を確認します。

1. SYN

クライアントが「つなぎたい」と送る

2. SYN/ACK

サーバーが「OK、そちらは？」と返す

3. ACK

クライアントが「準備できた」と返し接続成立

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TCP/IP入門 - 階層

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第3部 4階層モデル

役割を層で分けて考える

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TCP/IP入門 - 階層

TCP/IP の4階層モデル

通信を役割ごとに4つの層に分けて考えます。上の層は下の層の上で動きます。

役割
代表例

アプリケーション層

アプリ同士の会話

HTTP / DNS

トランスポート層

届け方の管理

TCP / UDP

インターネット層

宛先まで運ぶ

IP

ネットワーク層

物理的な伝送

イーサネット / Wi-Fi

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TCP/IP入門 - 階層

プライベートIP と グローバルIP

家の中だけの住所と、世界に通用する住所があります。

プライベートIP / グローバルIP

プライベートIPは家庭や社内など限られたネットワーク内だけで使う住所。グローバルIPはインターネット全体で通用する住所。ルーターが両者を橋渡しする。

・プライベートIP 家の中の内線番号のようなもの

・グローバルIP 外から見える代表番号

・ルーターが変換して外とつなぐ

・数に限りがあるため使い分けている

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TCP/IP入門 - 階層

IPアドレスとポート番号の組み合わせ

IPで建物を、ポートでその中の窓口を特定します。両方そろって相手のサービスに届きます。

IPアドレス

  • どの機器かを特定
  • ネット上の住所
  • 例 203.0.113.5

ポート番号

  • その中のどのサービスか
  • 窓口の番号
  • 例 :443（HTTPS）
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TCP/IP入門 - 実例

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第4部 実際の流れとデモ

Webアクセス時に何が起きるか

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TCP/IP入門 - 実例

Webにアクセスするまでの流れ

ブラウザにURLを入れてから表示されるまで、TCP/IPがこう働きます。

1. 名前を変換

ドメイン名をDNSでIPアドレスに変換する

2. 接続を確立

TCPの3ウェイハンドシェイクでつなぐ

3. データを送受信

パケットに分けてやり取りする

4. 画面に表示

届いたデータを組み立てて表示する

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TCP/IP入門 - 実例

デモ：ping と ipconfig

・身近なコマンドで、IPアドレスや到達確認を実際に見られます。

bash
# 自分のIPアドレスを確認する（Windows）
ipconfig

# 自分のIPアドレスを確認する（Mac / Linux）
ifconfig

# 相手まで届くか確認する
ping example.com

# 経路をたどってみる
traceroute example.com
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TCP/IP入門 - まとめ
クイズ

振り返りクイズ

今日の内容を確認しましょう。

TCP と UDP の違いとして最も適切なものはどれ？

A
TCPは速さ重視、UDPは確実さ重視
B
TCPは届いたか確認し、UDPは確認せず速さを優先する
C
どちらも全く同じしくみ
D
UDPはインターネットでは使えない
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TCP/IP入門 - まとめ
答え

振り返りクイズ 解答

TCP と UDP の違いとして最も適切なものはどれ？

A
TCPは速さ重視、UDPは確実さ重視
B
TCPは届いたか確認し、UDPは確認せず速さを優先する
C
どちらも全く同じしくみ
D
UDPはインターネットでは使えない

TCPは届いたかを確認し、欠けたら送り直すので確実です。UDPは確認を省くぶん軽くて速く、通話や動画などリアルタイム性が大事な用途に向いています。

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TCP/IP入門 - まとめ

質疑・次回予告

今日のまとめと、次に学ぶテーマです。質問があればここで受け付けます。

今日のおさらい
  • データはパケットに分けて届く
  • IPが住所、TCPが確実さを担当
  • TCPは確実、UDPは速さ重視
次回予告
  • OSI参照モデル 〜7階層で理解〜
  • 通信を層で捉える地図を学ぶ
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TCP/IPは「インターネットの土台」。IPが住所で運び、TCPが確実に届ける。データを小分けにして送るこの仕組みが、世界中の通信を支えています。

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