TCP/IPとは
インターネットの通信を支える、4つの階層と決まりごと

Q: TCP と UDP は、TCP/IP のどの階層ですか？

トランスポート層です。インターネットワーク層ではないので、気をつけてください。2つの違いは「[TCP と UDP の違い](../tcp-udp/)」にまとめています。

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この記事の要点

TCP/IP は、インターネットや LAN で使われる、コンピュータどうしが通信するための標準的なプロトコルの集まり（プロトコルセット）です。
通信の機能を4つの階層（アプリケーション層・トランスポート層・インターネットワーク層・ネットワークインタフェース層）に分けて考えます。
仕様は IETF が標準化し、RFC として公開されます。階層の分け方が、試験でよく問われます。

この記事の目次

TCP/IPとは
4つの階層としくみ
試験での問われ方
似た用語との違い
覚え方
第5章の問題を解いてみる
よくある質問

TCP/IPとは

TCP/IP は、インターネットや LAN で、コンピュータどうしが通信するときに使う、標準的なプロトコル（通信の決まりごと）の集まりです。名前は、中心となる2つのプロトコル（TCP と IP）から付いています。

通信に必要な機能は多いので、役割ごとに階層に分けて決められています。各階層は自分の仕事だけをします。そのため、ある階層の技術を作り替えても、ほかの階層を作り直さずにすみます。

仕様をまとめて標準化しているのは IETF（Internet Engineering Task Force）です。決めた内容は RFC として、インターネットで公開されます。TCP/IP だけでなく、HTTP や SMTP などの仕様も RFC です。

4つの階層としくみ

TCP/IP は、次の4つの階層で考えます。下の図のように、OSI 参照モデル（7階層）と対応づけられます。

アプリケーション層: 人が使うサービスの決まり。HTTP・SMTP・DNS など。
トランスポート層: 機器の中で動くプログラム（プロセス）の間で、データを受け渡す。TCP・UDP。
インターネットワーク層: ネットワークをまたいで、宛て先までパケットを届ける。IP のほか、エラーを知らせる ICMP、MACアドレスを調べる ARP など。
ネットワークインタフェース層: 同じ LAN の中で、隣の機器へフレームを届ける。イーサネット・PPP など。

TCP/IP の4階層と、OSI 参照モデルとの対応（もちこ道場のまとめ）

カプセル化

データを送るとき、上の階層のパケットを、下の階層のパケットの中に格納して送ります。たとえば Web の要求は、TCP のパケットに入れ、それを IP のパケットに入れ、さらにイーサネットのフレームに入れて、LAN に流します。受け取る側は、逆の順に取り出していきます。このように包むことをカプセル化と呼びます。

各階層は、独立した役目を持ちながら、上下の階層と連携してデータを運びます。

試験での問われ方

モバイルシステム技術検定2級では、第5章「インターネット基盤技術」で出ます。もちこ道場の第5章の問題では、TCP/IP を含む問題が10問あり、次のような問われ方をしています。

穴埋め: 「OSI 参照モデルのネットワーク層にあたる階層」の空欄にインターネットワーク層を選ぶ。「TCP/IP や HTTP の仕様を標準化し、RFC として公開する組織」の空欄に IETF を選ぶ。
組み合わせ: インターネットワーク層はネットワーク層、ネットワークインタフェース層は物理層とデータリンク層、IETF と RFC を組み合わせて選ぶ。
最も適切な記述を選ぶ: アプリケーション層は OSI の上位3層に相当すること、カプセル化は「上位のパケットを下位のパケットの中に格納する」ことを選ぶ。
誤った記述を選ぶ: 「インターネットワーク層に TCP や UDP が含まれる」「データリンク層は両端の機器の間（End to End）の通信を定義する」のように、階層とプロトコルの対応を入れ替えた記述を見抜く。

似た用語との違い

TCP/IP の周りで取り違えやすいのは、階層の名前と標準化の組織です。

用語	何か	ひとこと
TCP/IP	プロトコルの集まり（4階層）	インターネットや LAN の標準
OSI 参照モデル	通信を7つの階層に分けた参照モデル	TCP/IP と階層の数・名前が違う
IETF	インターネットの技術を標準化する組織	RFC として公開する
IEEE	電気・電子の学会。LAN などの規格も定める	MACアドレスの OUI を割り当てる
RFC	IETF が公開する技術仕様	TCP/IP や HTTP などの仕様
カプセル化	上位のパケットを下位のパケットに格納する	階層ごとに包んで運ぶ。受け取る側は逆順に取り出す

覚え方

「アプリ・トランスポート・インターネットワーク・インタフェース」の4つを、上から順に言えるようにします。
「TCP と UDP はトランスポート、IP はインターネットワーク」。階層ごとに代表のプロトコルを1つずつ結び付けます。
「標準化は IETF、公開は RFC」。MACアドレスを管理する IEEE と取り違えないようにします。

TCP と UDP の違いは「TCP と UDP の違い」で、第5章のほかの用語は「第5章インターネット基盤技術の要点」でまとめています。

第5章の問題を2問、解いてみる

もちこ道場の第5章の問題です。演習画面と同じ解説（図解・選択肢ごとの解説）を付けています。

問1

TCP/IPプロトコルセットにおいて、OSI参照モデルでいうネットワーク層にあたる階層は1と呼ばれる。

答えと解説を見る

正解は 2（インターネットワーク層）です。

【概要】

TCP/IPプロトコルセットは通信機能を4つの階層に区分して定義している。OSI参照モデルのネットワーク層に相当する階層はインターネットワーク層と呼ばれる。

【図解】実験的機能

図解は実験的機能です。内容を簡略化しているため、公式テキストの記載と異なることがあります。

【各選択肢の解説】

1. ネットワークインタフェース層あなたの解答ネットワークインタフェース層は物理層とデータリンク層に相当する階層であり、ネットワーク層にあたる空欄(1)とは異なり誤りである。
2. インターネットワーク層正解あなたの解答インターネットワーク層は、IP等が位置する階層でOSI参照モデルではネットワーク層にあたり、空欄(1)の記述に正しく適合する。
3. トランスポート層あなたの解答トランスポート層は、TCPやUDPが位置する階層でOSI参照モデルでも同じトランスポート層にあたり、ネットワーク層を示す空欄(1)とは合致せず誤りである。
4. アプリケーション層あなたの解答アプリケーション層は、OSI参照モデルのセッション層やプレゼンテーション層等に相当する階層であり、ネットワーク層にあたる空欄(1)とは合致せず誤りである。

問2

TCP/IPやHTTPなど、インターネットの基盤となる技術の仕様を標準化し、その結果をRFCとして公開している組織は1である。

答えと解説を見る

正解は 1（IETF（Internet Engineering Task Force））です。

【概要】

IETFはインターネット技術の標準化を推進する組織であり、策定した仕様や技術文書をRFCとして公開している。

【図解】実験的機能

図解は実験的機能です。内容を簡略化しているため、公式テキストの記載と異なることがあります。

【各選択肢の解説】

1. IETF（Internet Engineering Task Force）正解あなたの解答 IETFはTCP/IP等のインターネット基盤技術を標準化し結果をRFCとして公開する組織であり空欄(1)に適合する。
2.あなたの解答 IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）: IEEEは電気・電子分野やLAN等の標準化を行う学会組織であり、TCP/IP等を標準化しRFCとして公開する組織ではない。
3. ISOあなたの解答 ISOは国際規格を制定する標準化機関であり、インターネット基盤技術を標準化してRFCとして公開する組織ではない。
4.あなたの解答 ICANN（Internet Corporation for Assigned Names and Numbers）: ICANNはドメイン名やIPアドレス等の資源管理を行う機関であり、技術標準を策定してRFCを公開する組織ではない。