TCPとUDPとは？

TCPとUDPの意味

どちらもトランスポート層のプロトコル。TCPはコネクションを確立し、順序制御・再送制御・確認応答によって確実な到達を保証する。UDPはコネクションを張らず確認応答もしないため信頼性は低いが、処理が軽く遅延が小さい。

TCPとUDPの具体例

Webの閲覧やファイル転送、メール送信のように欠落が許されない通信はTCPを使う。一方、音声・映像のストリーミングやDNSの問合せ、NTPの時刻同期のように速さや軽さが重視される通信はUDPを使う。

TCPとUDPは試験でどう引っ掛けられる？

「UDPは信頼性がないから使われない」ではなく、再送による遅延が問題になる用途で積極的に選ばれる。またUDPでも誤り検出（チェックサム）はあり、壊れたデータを破棄はするが再送はしない、という区別が重要。

TCPとUDPと関連する用語

• 3ウェイハンドシェイク
• ポート番号とウェルノウンポート
• フロー制御と輻輳制御

TCPとUDPが出た過去問

• インターネットで利用される技術の標準化を図り、技術仕様をRFCとして策定している組織はどれか。

  正解：IETF

  要点：インターネット技術の仕様RFCを策定するのはIETF

  IETFはインターネットで用いられる技術の標準化を担う組織で、その成果はRFCという文書番号で公開される。TCP/IPやHTTPなど、インターネットの基盤となる仕様の多くがこの形で定められている。IEEEはLANなどの規格、ANSIは米国の標準化機関、NISTは米国の標準技術研究所であり、RFCの発行主体ではない。

  出典：令和1年度 春期 基本情報技術者試験 午前 問80（IPA）

• 二つのLANセグメントを接続する装置Aの機能をTCP/IPの階層モデルで表すと図のようになる。この装置Aはどれか。

  正解：ルータ

  要点：ルータはインターネット層、ブリッジやスイッチはリンク層で中継

  図の装置はインターネット層まで処理していることが読み取れる。インターネット層すなわちIPアドレスを見て転送先を決める中継装置はルータである。リンク層までしか持たない装置ではネットワークをまたぐ経路選択ができない。

  出典：平成28年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問31（IPA）

• TCP/IPネットワークにおいて，IPアドレスを動的に割り当てるプロトコルはどれか。

  正解：DHCP

  要点：DHCPはIPアドレス等の設定情報を動的に貸し出す

  起動した端末に対してIPアドレスやサブネットマスク、デフォルトゲートウェイなどの設定情報を自動的に貸し出すプロトコルがDHCPである。管理者が端末ごとに手作業で設定する必要がなくなり、限られたアドレスを使い回せる利点がある。

  出典：平成28年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問32（IPA）

• PCへの侵入に成功したマルウェアがインターネット上の指令サーバと通信を行う場合に，宛先ポートとしてTCPポート番号80が多く使用される理由はどれか。

  正解：Webサイトの閲覧に使用されることから，通信がファイアウォールで許可されている可能性が高い。

  要点：80番は業務上許可されがちで、外部へ抜ける通り道になる

  TCPの80番はHTTPすなわち通常のWeb閲覧に使われるポートであり、業務上必要なため多くの組織でファイアウォールの外向き通信が許可されている。マルウェアがこのポートを使えば、追加の設定変更なしに外部の指令サーバへ到達でき、通常の閲覧に紛れ込ませることもできる。閉じられていないポートを選ぶという発想である。

  出典：平成28年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問45（IPA）

• PCとWebサーバがHTTPで通信している。PCからWebサーバ宛てのパケットでは，送信元ポート番号はPC側で割り当てた50001，宛先ポート番号は80であった…

  正解：送信元（Webサーバ）のポート番号80，宛先（PC）のポート番号50001

  要点：戻りパケットは送信元と宛先のポートが入れ替わるだけ

  TCPの通信では、戻りのパケットは送信元と宛先を入れ替えた形になる。行きが「送信元50001・宛先80」だったのだから、戻りは「送信元80・宛先50001」となる。サーバ側が応答のたびに新しいポートを割り当てるわけではない点が要点である。

  出典：平成28年度 春期 基本情報技術者試験 午前 問35（IPA）