【サーバーNo.508】今更聞けない！インターネットプロトコルをサクッと解説

この記事では、インターネットプロトコルについて、初めての方でも理解しやすいように解説しています。通信の基本を学びたい方に最適な内容です。

Table of Contents

インターネットプロトコルとは？

インターネットプロトコル（IP）は、コンピュータ同士がネットワーク上でデータを送受信するための通信規約です。IPアドレスを使い、データの送り先を特定します。インターネットの基盤を支える重要な仕組みです。

わかりやすい具体的な例

あなたの家の住所がインターネットプロトコルのIPアドレス

インターネットプロトコルは、あなたの家の住所のように、コンピュータの場所を特定します。これにより、正確にデータを届けたり受け取ったりできます。

郵便局での手紙のやりとりと同じ仕組み

flowchart LR A[あなたが手紙を書く] --> B[郵便局へ] B --> C[配達経路] C --> D[相手の家] D -->|返信| C C --> B B --> A note over A,B,C,D: 郵便局=ルーター、住所=IPアドレス

インターネットプロトコルは、郵便局が住所を頼りに手紙を届ける仕組みと似ています。IPアドレスが正しいことで、情報が迷わず届くのです。

インターネットプロトコルはどのように考案されたのか

1970年代、複数のネットワークを繋ぐ方法を求める声が高まりました。当時は異なる通信方式が混在し、相互接続が困難でした。これを解決するために考案されたのがインターネットプロトコルです。標準化されたルールにより、ネットワーク間での通信が容易になりました。

flowchart TD A[1970年代のネットワーク] --> B[相互接続の課題] B --> C[統一規格の必要性] C --> D[インターネットプロトコルの誕生] D --> E[異なるネットワークが通信可能に] note over A,B,C,D,E: IPが異なる規格の橋渡し役に

考案した人の紹介

インターネットプロトコルを考案したのは、アメリカの計算機科学者ヴィントン・サーフ氏とロバート・カーン氏です。彼らは1974年に「TCP/IP」と呼ばれる通信プロトコルを発表し、世界中のネットワーク接続を可能にしました。サーフ氏は「インターネットの父」とも呼ばれ、標準化に尽力しました。

考案された背景

インターネットプロトコルは、冷戦下でのアメリカ国防総省のARPANET計画に端を発します。異なるネットワーク同士を結ぶ技術が求められ、経済発展と共に商用利用も進展しました。標準化された通信規格はその後、世界的に普及しました。

インターネットプロトコルを学ぶ上でつまづくポイント

多くの人がIPアドレスの仕組みや「パケット」という単位に戸惑います。また、IPアドレスの種類（IPv4とIPv6）も混乱の原因となります。たとえば、DNS（ドメインネームシステム）という用語が出てきますが、これはIPアドレスに名前を付ける仕組みです。このような専門用語が多いため、初学者は通信の流れを具体例で理解することが大切です。

インターネットプロトコルの構造

インターネットプロトコルは、ヘッダーとデータ部分の2つから成り立っています。ヘッダーには送信元と宛先のIPアドレス、パケットの情報などが含まれ、データ部分には実際の通信内容が入っています。この構造により、正確かつ効率的にデータが運ばれます。

flowchart TD A[パケット] --> B[ヘッダー情報] A --> C[データ部分] B --> D[送信元IPアドレス] B --> E[宛先IPアドレス] B --> F[パケット識別情報] note over B,C: ヘッダーが経路、データ部分が中身

インターネットプロトコルを利用する場面

インターネットプロトコルは、私たちがウェブサイトを閲覧するときやメールを送信するときに使われています。

利用するケース1

たとえば、スマートフォンでウェブサイトを見る際、ブラウザはサーバーにIPアドレスを使って接続要求を送ります。その際、ルーターやISP（インターネットサービスプロバイダー）を経由し、正確に宛先サーバーへとデータが届けられます。サーバーから返されたデータも同じく、あなたの端末に戻る際にインターネットプロトコルが使われます。

flowchart LR A[スマートフォン] -->|接続要求| B[ルーター] B --> C[ISP] C --> D[宛先サーバー] D -->|データ返送| C C --> B B --> A note over A,B,C,D: 常にIPアドレスで正確な通信

利用するケース2

オンラインゲームをプレイする場合もインターネットプロトコルが欠かせません。プレイヤーの端末からゲームサーバーへリアルタイムでデータが送受信され、位置情報やアクションの内容が即座に反映されます。これもIPアドレスを使った迅速な通信のおかげで成り立っています。

flowchart LR A[プレイヤー端末] -->|操作データ| B[ルーター] B --> C[ISP] C --> D[ゲームサーバー] D -->|ゲーム情報| C C --> B B --> A note over A,B,C,D: ゲームの遅延防止にIPが重要

さらに賢くなる豆知識

実はIPアドレスは枯渇問題が過去に起きたことがあります。IPv4では約43億個しかアドレスがなく、インターネットの急成長に追いつかなくなりました。このため、現在ではより多くのアドレスを持つIPv6が導入されています。

あわせてこれも押さえよう！

インターネットプロトコルの理解を深めるために、サーバーに関する重要なキーワードを5つ紹介し、それぞれ簡単に説明します。

DNSサーバー

ドメイン名をIPアドレスに変換する役割を担うサーバーです。

Webサーバー

ウェブページのデータを保存し、ユーザーからのリクエストに応じてデータを送信します。

メールサーバー

電子メールの送受信を管理するサーバーで、SMTPやPOP3などのプロトコルが利用されます。

FTPサーバー

ファイルの転送を行うサーバーで、大容量データのやり取りに使用されます。

プロキシサーバー

クライアントとインターネットの間に入り、アクセスを制御・高速化するサーバーです。

まとめ

インターネットプロトコルを理解することで、通信の仕組みを正確に把握できます。これにより、ネットワークのトラブル時にも冷静に対応でき、仕事や日常生活でのITリテラシー向上に役立ちます。