TCPとUDPの使い分けとは？

TCPとUDPの使い分けの意味

TCPはコネクションを確立し、順序保証・再送・フロー制御・輻輳制御を備える代わりにオーバヘッドと遅延が増える。UDPはこれらを持たず、ヘッダも8バイトと小さいので低遅延・低負荷で、同報通信もできる。信頼性が要るか、即時性が要るかで選ぶ。

TCPとUDPの使い分けの具体例

ファイル転送やWebはTCP、音声・映像のリアルタイム配信やDNSの問合せ、SNMPの通知はUDPを使う。音声では、遅れて届いた1パケットを再送で待つより捨てて先へ進むほうが品質が高い、という判断が働く。

TCPとUDPの使い分けは試験でどう引っ掛けられる？

「UDPは信頼できないから使わない」は誤りで、必要な信頼性はアプリケーション側で実装できる。またDNSは通常UDPだが、応答が大きい場合やゾーン転送ではTCPを使う点も問われやすい。

TCPとUDPの使い分けと関連する用語

• TCPの3ウェイハンドシェイク
• ポート番号
• 輻輳制御

TCPとUDPの使い分けが出た過去問

• TCP/IPネットワークにおけるARPの説明として、適切なものはどれか。

  正解：IPアドレスからMACアドレスを得るプロトコルである。

  要点：ARPはIPアドレスからMACアドレスを解決する

  ARP（Address Resolution Protocol）は、通信相手のIPアドレスから同一データリンク上のMACアドレスを求めるプロトコルである。ブロードキャストで問い合わせを送り、該当ホストがユニキャストで自分のMACアドレスを返す。結果は一定時間ARPキャッシュに保持される。

  出典：平成28年度 秋期 高度共通_午前I試験 am1 問11（IPA）

• TCP/IPネットワークのフォワードプロキシに関する説明のうち、最も適切なものはどれか。

  正解：Webブラウザの代理として、Webサーバに対するリクエストを送信する。

  要点：フォワードプロキシはブラウザの代理で外部へ要求を出す

  フォワードプロキシは、内部の利用者のWebブラウザに代わって外部のWebサーバへリクエストを送信し、その応答を返す中継サーバである。アクセス制御やキャッシュ、ログ取得の役割を担う。これに対しリバースプロキシは、Webサーバ側に置かれてブラウザからのリクエストにサーバの代理として応答する。

  出典：令和1年度 秋期 高度共通_午前I試験 am1 問11（IPA）

• TCP, UDPのポート番号を識別し、プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスとの対応関係を管理することによって、プライベートIPアドレスを使用するLA…

  正解：NAPT

  要点：NAPTはIPとポートを組で変換し1つのグローバルIPを共有する

  NAPT（IPマスカレード）は、プライベートIPアドレスとポート番号の組を、1つのグローバルIPアドレスと重複しないポート番号の組に変換して対応表で管理する仕組みである。ポート番号で通信を区別するため、LAN内の複数端末が1つのグローバルアドレスを共有してインターネットへアクセスできる。IPアドレスだけを1対1で変換するNATとの違いはここにある。

  出典：令和2年度 10月 高度共通_午前I試験 am1 問11（IPA）

• TCP/IPネットワークにおけるARPの説明として、適切なものはどれか。

  正解：IPアドレスからMACアドレスを得るプロトコルである。

  要点：ARPはIPアドレスからMACアドレスを解決する

  ARP（Address Resolution Protocol）は、通信相手のIPアドレスから対応するMACアドレスを求めるプロトコルである。同一リンク内にブロードキャストで問い合わせ、該当ホストがユニキャストで自分のMACアドレスを返す。結果はARPキャッシュに一定時間保持される。

  出典：令和3年度 秋期 高度共通_午前I試験 am1 問10（IPA）

• 1個のTCPパケットをイーサネットに送出したとき、イーサネットフレームに含まれる宛先情報の、送出順序はどれか。

  正解：宛先MACアドレス、宛先IPアドレス、宛先ポート番号

  要点：フレームは下位層のヘッダほど先頭、MAC→IP→ポートの順

  イーサネットフレームは下位層のヘッダほど先頭に置かれる。先頭がデータリンク層のイーサネットヘッダで宛先MACアドレス、続いてネットワーク層のIPヘッダで宛先IPアドレス、その後にトランスポート層のTCPヘッダで宛先ポート番号が現れる。したがって送出順序はMAC、IP、ポート番号となる。

  出典：令和5年度 春期 高度共通_午前I試験 am1 問10（IPA）