見出し画像

TCPとUDPの違いとは？初心者でも分かりやすく解説

CCNA・CCNP・AWS絶対合格

ネットワークを語る上で必ず話題に挙がる「TCP」と「UDP」。この二つのプロトコルは、インターネットやあらゆるデジタル通信において欠かせない存在です。本記事では、TCPとUDPの基本的な定義から、それぞれの特徴や具体的な使用場面、さらにはどちらを選択すべきかのヒントまで解説します。初心者でも理解できるよう丁寧に説明しますので、ぜひ最後までご覧ください！


TCPって何？信頼性を保障するプロトコル

まずTCPとは、「Transmission Control Protocol」の略で、信頼性が求められる通信に使用されるプロトコルです。TCPは、データを確実に正確な順序で送受信するための高度な機能を提供しています。そのため、多少時間がかかることを許容できる場面で主に利用されます。

TCPの特徴

  • コネクション形式（3ウェイハンドシェイク）
    TCPでは、通信を開始する前に「3ウェイハンドシェイク」と呼ばれる手順を踏みます。この手順では、送信元と宛先が互いに通信可能であることを確認し、データ転送に最適な条件を設定します。これにより、通信が信頼性を持って行われるようになります。

  • 順序制御
    データが分割されて送信される際、受信側ではシーケンス番号を使用して元の順序に組み立て直します。これにより、分割送信されたデータが欠落や順序の乱れなく受け取れます。

  • 再送制御
    データが途中で紛失したり、届かない場合には、自動的に再送が行われます。これにより、送信者はデータが確実に届いたことを保証できます。

  • ウィンドウ制御
    TCPは、確認応答（ACK）を減らしながら効率的にデータを転送するためのウィンドウ制御を採用しています。これにより、通信効率が向上します。

TCPの利点

TCPは、以下のようなデータの完全性や整合性が重視される場面で有効です：

  • メール通信：重要なメッセージが完全な形で相手に届く必要があります。

  • ファイル伝送：FTP（ファイル転送プロトコル）など、大容量データの正確な転送に適しています。

  • ウェブブラウジング：HTTPSのような安全な通信を伴うウェブサイトでは、TCPが基盤となっています。

UDPって何？スピード重視のプロトコル

一方で、UDP（User Datagram Protocol）は、TCPと同じトランスポート層のプロトコルですが、リアルタイム性が重要な場面で用いられます。UDPはデータの到達保証を行わないため、TCPよりもはるかに高速な通信が可能です。

UDPの特徴

  • 接続確立が不要
    UDPでは、TCPのような接続確立のプロセスがありません。送信したいデータをそのままネットワークに送り出すだけで通信が開始されます。これにより、通信の遅延を最小限に抑えることができます。

  • 順序制御なし
    データが受信順に並べ替えられる保証がないため、途中で欠落しても気にしません。速度を優先した通信のために、この仕様が有効となります。

  • 再送制御なし
    データが欠落しても、再送する機能はありません。これは、速度を重視したリアルタイム通信において、欠落よりも速度が優先されるためです。

UDPの利点

UDPは、以下のような場面で大きなメリットを発揮します：

  • ライブ動画ストリーミング：動画データが瞬時に配信されるため、わずかな遅延も許されません。

  • オンラインゲーム：リアルタイムの応答が重要で、遅延がゲームプレイに悪影響を及ぼします。

  • 音声通話（VoIP）：一部のデータが失われても、音声全体の流れがスムーズであることが重要です。

TCPとUDPの比較

TCPとUDPを選択する際には、それぞれのプロトコルが持つ特性を理解する必要があります。以下はその主な違いを表にまとめたものです。

どちらを選ぶべきか？

TCPとUDPを選ぶ際の基準は、利用目的に応じて変わります。以下のポイントを参考にしてください：

  • 信頼性が必要な場合：メールやファイル転送など、データの完全性が重視される通信にはTCPが適しています。

  • リアルタイム性が重要な場合：動画ストリーミングやオンラインゲームなど、わずかな遅延が問題となる場合にはUDPが最適です。

学び方のアプローチ

TCPとUDPを理解するためには、理論だけでなく実践的なアプローチが効果的です。以下の方法を試してみてください：

  1. ネットワークツールの活用：Wiresharkを使用して、実際の通信データを解析することで、TCPとUDPの違いを視覚的に確認できます。

  2. サーバ設定の実験：自分で簡単なサーバを構築し、TCPとUDPの挙動を比較してみましょう。

  3. リアルタイムアプリケーションの構築：ゲームやストリーミングのシミュレーションを行うことで、両プロトコルの適切な使い分けを学べます。

TCPとUDPは、現代のネットワークを支える重要な技術です。これらを深く理解することで、ネットワークエンジニアとしてのスキルを大きく向上させることができます。まずは、この記事で学んだ内容をもとに実際に試してみてください！

ネットワークの勉強をするならCCNAに合格しよう

CCNAとはアメリカのネットワーク機器ベンダの最大手のCisco(シスコ)システムズが運営する資格の一つです。
ネットワークの勉強を体系的にするなら、CCNAの取得を目指した方がいいと言われています。
※CCNAの最短合格方法についてもまとめていますので、宜しければご覧ください

▼CCNAの最短合格方法はコチラ

本日もブログを閲覧下さりありがとうございました！

いいなと思ったら応援しよう！