通信プロトコル
このノートの問いがそのまま復習カードになり、忘れかけたころに出題されます。
シラバス案 Ver.0.1 の小分類 4-16-3「通信プロトコル」（大分類 4：デジタル技術／中分類 16：ネットワーク）。
2026-09-26 にシラバス本文と突合済み。
0. 何を押さえるか
プロトコル ＝ 通信するときの約束事です。用途ごとに別の約束事があり、
名前と用途の対応がそのまま問われます。
| 用途 | プロトコル |
|---|---|
| 住所を付けて届ける | IP（IPv4・IPv6） |
| 確実に／速く届ける | TCP（確実）・UDP（速い） |
| Web を見る | HTTP・HTTPS（暗号化あり） |
| メールを送る | SMTP |
| メールを受け取る | POP3（手元に持ってくる）・IMAP（サーバに置いたまま） |
| ファイルを送る | FTP |
| 名前を IP アドレスに変える | DNS |
| IP アドレスを自動で配る | DHCP |
最頻出はメールの 3 つです。送るのが SMTP、受け取るのが POP3 か IMAP。
複数の端末で同じメールを読むなら IMAP です。
もう 1 つ、有線・無線のつなぎ方の規格（イーサネット・Wi-Fi）も含まれます。
1. IP アドレスとネットワークの区切り
根拠: シラバス 4-16-3
IP（IPv4，IPv6）とは？ IP アドレスとは？
IP（Internet Protocol）＝ 宛先の住所を付けて、データを目的の機器まで届けるための約束事
その住所が IP アドレス。ネットワーク上の機器ごとに割り当てられる。
| アドレスの長さ | 書き方の例 | |
|---|---|---|
| IPv4 | 32 ビット | 192.168.1.10 |
| IPv6 | 128 ビット | 2001:db8::1 |
サブネットマスクとサブネットアドレスとは？
IP アドレスは「どのネットワークか（ネットワーク部）」と「その中のどの機器か（ホスト部）」に分かれる。
| 何か | |
|---|---|
| サブネットマスク | IP アドレスのどこまでがネットワーク部かを示す値 |
| サブネットアドレス | ネットワーク部だけを残した、ネットワークそのものを表すアドレス（ホスト部をすべて 0 にしたもの） |
192.168.1.10、サブネットマスク 255.255.255.0 なら、
前の 3 つ（192.168.1）がネットワーク部で、サブネットアドレスは 192.168.1.0。
ユニキャスト・ブロードキャスト・マルチキャストの違いは？
| 誰に送るか | |
|---|---|
| ユニキャスト | 特定の 1 台に送る |
| ブロードキャスト | 同じネットワーク内の全員に送る |
| マルチキャスト | 特定のグループに属する複数の機器に送る |
1 台・全員・グループ。
マルチキャストは、動画の同時配信のように「決まった複数の相手」に送るときに使う。
2. 届け方のプロトコル
根拠: シラバス 4-16-3
TCP と UDP の違いは？
| 特徴 | 向く用途 | |
|---|---|---|
| TCP | 相手に届いたかを確認しながら送る。確実だが遅い | Web・メール・ファイル転送 |
| UDP | 確認せずに送りっぱなし。速いが届く保証がない | 音声通話・動画のライブ配信 |
確実性を取るか速さを取るか。
リアルタイムの音声や映像は、多少欠けても止まらない UDP が向く。
ポート番号とは？ IP アドレスとの違いは？
ポート番号 ＝ 同じコンピュータの中で、どのアプリケーション（サービス）あての通信かを識別する番号
| 何を指すか | |
|---|---|
| IP アドレス | どのコンピュータか |
| ポート番号 | その中のどのサービスか |
Web は 80（HTTPS は 443）など、主要なサービスには決められた番号がある。
3. 用途別のプロトコル
根拠: シラバス 4-16-3
HTTP と HTTP over TLS（HTTPS）の違いは？
| 何か | |
|---|---|
| HTTP | Web ページをやり取りするプロトコル。暗号化されない |
| HTTP over TLS（HTTPS） | HTTP を TLS で暗号化したもの |
HTTPS では、
- 通信内容が盗聴・改ざんされない
- 接続先が本物であることを証明書で確認できる
個人情報やパスワードを扱うページでは必須。
SMTP・POP3・IMAP の違いは？
| 役割 | メールの置き場所 | |
|---|---|---|
| SMTP | 送信（と、サーバ間の転送） | — |
| POP3 | 受信 | サーバから取り出して手元に置く |
| IMAP | 受信 | サーバに置いたまま操作する |
送信が SMTP、受信が POP3 か IMAP。
複数の端末（PC とスマートフォン）で同じメールを読むなら IMAP。
FTP とは？
FTP（File Transfer Protocol）＝ ファイルを転送するためのプロトコル
Web サイトのファイルをサーバへ送るなどに使われてきた。
標準の FTP は、パスワードも中身も暗号化されないため、
現在は暗号化に対応した方式を使うのが原則。
DNS と DHCP は、それぞれ何を自動化するか？
| 何をするか | |
|---|---|
| DNS | ドメイン名から IP アドレスを調べる（名前解決） |
| DHCP | 機器に IP アドレスなどの設定を自動で割り当てる |
DNS は「名前 → 番号」の変換、DHCP は「番号を配る」。
DHCP のおかげで、機器をつなぐだけでネットワークが使える。
4. インタフェースの種類
根拠: シラバス 4-16-3
イーサネットと Wi-Fi の違いは？
| 何か | |
|---|---|
| イーサネット | 有線 LAN の代表的な規格（LAN ケーブルでつなぐ） |
| Wi-Fi | 無線 LAN の規格（IEEE 802.11）に準拠し、相互接続が確認された機器に付けられる名称 |
ケーブルならイーサネット、電波なら Wi-Fi。
Wi-Fi は世代が進むごとに速くなり、「Wi-Fi 6」のような世代名で呼ばれる。
メッシュ Wi-Fi とは？ 中継機とどう違うか？
複数の親機・子機が網の目（メッシュ）状に連携し、広い範囲を 1 つの Wi-Fi として切れ目なく覆う仕組み
| 特徴 | |
|---|---|
| 中継機 | 親機の電波を1 本の経路で中継する。途中が混むと遅くなる |
| メッシュWi-Fi | 機器どうしが複数の経路で結ばれ、最適な経路を自動で選ぶ |
家の中を移動しても、接続先を自動で切り替えて途切れにくい。