パソコンやスマートフォンの利用にかかせないインターネットですが、そもそも「インターネットとはなにか」を説明することはできますか？
「なんか通信ができるもの」、くらいのイメージを持たれている方も意外と多いのではないかと思います。
今回は、これから「ネットワークエンジニア」を目指したい方はもちろん、IT業界を目指すならだれでも知っておきたい「超基本的なインターネットに関する知識」をご紹介したいと思います。
インターネットとは、巨大なデータの道路網
ひとことでいうと、インターネットとは「データ専用の巨大な道路網」です。
「道路網」とは、車が走る道をつないでできる網目状の図を指しており、車は道路網に沿って出発地から目的地に移動していますよね。
そして道路には「信号は守る」といったようなルールがあり、これらを守ることで、多数の車が一つの道路網を安全に移動することが可能になります。
インターネットとは、まさに「データを転送するために用意された道路網」のことを指しています。
そのため、インターネットという道路網にもルールがあり、これらを守ることで、データは複雑なインターネットという巨大な網をスムーズに移動することができるのです。
インターネットを移動する「データ」の単位
インターネットでは、実は送りたいデータはそのまま転送されません。
インターネットでは、一つのデータを複数の塊に分割した「パケット」という単位でデータが転送されます。
その理由は、データをそのまま転送しようとすると、データが大きすぎてネットワークに負荷がかかってしまったり、ネットワーク上の一つの経路しか利用できないので、転送の効率がわるかったりするからです。
パケットに分割することで、それぞれのパケットが複数のネットワーク上の経路にわかれて移動することができるので、転送の効率があがるのですよね。
実は、他にもパケットに分割するさまざまなメリットがあるのですが、今回は基礎なので、「転送の効率があがる」という一つの理由だけでもおさえていただければ十分かと思います。
パケットはどこからどこに移動しているの？
では、「パケット」は具体的にどこからどこに移動しているのでしょうか？
それは、主に「サーバー」と呼ばれるコンピューターと、「私たちが利用するコンピューターやスマートフォン」との間を移動しています。
インターネットを利用するシーンを想像していただきたいのですが、たとえば、スマートフォンでブラウザからなにかを検索し、検索結果に表示されたページを見たりしますよね。
このときになにが起きているのかを例に説明してみます。
まず、私たちのスマートフォンから検索したキーワードなどの情報が「リクエスト」として「サーバー」に送られます。このときに送られる「リクエスト」は、パケットに分割されて送られます。
サーバーでは、届いたリクエストの内容に基づいて情報をつめこんだ「レスポンス」という返事(今回の例の場合は検索結果の一覧)がつくられ、それをパケットに分割して私たちが利用するスマートフォンに送られます。
最終的にブラウザがこの「レスポンス」を受け取ることで検索結果の一覧が表示される、という流れになっているのですね。
データの送受信を行うためのルールとは？
最後に、インターネットでデータの送受信を行うにあたり、定められているルールを覚えておきましょう。
結論からいうと、インターネットでのでデータの送受信は「TCP/IP」というルールに従って行われています。パケットという単位でデータの送受信が行われるのも、TCP/IPでそのように定められているからです。
TCP/IPは、「Transmission Control Protocol (TCP)」というルール(このルールをプロトコルと呼びます)と、「Internet Protocol (IP)」というプロトコルの2つで構成されています。
TCP/IPは、これら2つのプロトコルを組み合わせることでインターネット上でデータを送受信するための基盤を提供しています。
この決まりによって、インターネット上ではデータが欠けることなく転送され、適切な宛先に転送されているのですね。それぞれのプロトコルの役割は後述していますので、ご興味のある方を目を通していただくと理解が深まるかと思います。
「TCP/IP」は2つのプロトコルで構成されているため、厳密にはプロトコルスイート(プロトコルの詰め合わせ的な意味)という風に表現されます。
Transmission Control Protocol (TCP)とは
TCPは、「信頼性の高いデータ転送を実現するためのプロトコル」です。
TCPは、データをパケットに分割し、それぞれのパケットに連続した番号(シーケンス番号と呼びます)を付けて送信します。
パケットを受信した側では、パケットを受け取った順序や、すべてのパケットを受け取れているかどうかをシーケンス番号をもとに確認します。このときもしも一部のパケットが届いていなかった場合には、再送信を依頼します。このように、TCPプロトコルは、データの完全性と順序性を確保し、信頼性の高いデータ転送を実現しているのです。
Internet Protocol (IP)とは
IPは、「インターネット上でデータを送受信するためのアドレス指定とルーティング(経路指定のこと)」を担当するプロトコルになります。
IPは、データを送る先のコンピューターの住所となる「IPアドレス」を指定し、そのデータをインターネット上の適切な経路を通じて転送します。
さいごに
今回はインターネットの仕組みについて基礎の部分を説明させていただきました。
基礎の基礎とは言いましたが、これだけ知っているだけでも日本人の中ではネットワークに強い方ですし、これから深い知識を勉強するにあたってもすごく役に立ちます。
ぜひぜひ今回紹介した知識を習得して、ネットワークの知識を深めていきましょう！
