TCPとは？

TCPの意味

コネクション型で信頼性のある通信を提供するトランスポート層プロトコル。シーケンス番号と確認応答（ACK）による再送制御、ウィンドウ制御によるフロー制御、輻輳制御を備える。ヘッダは基本20オクテット。

TCPの具体例

HTTP、SMTP、FTP、SSHなど、データの欠落が許されない通信で使われる。

TCPは試験でどう引っ掛けられる？

TCPとUDPに共通するヘッダフィールドは、送信元ポート番号・宛先ポート番号・チェックサム・データ長（UDPは長さ、TCPはヘッダ長）。シーケンス番号やウィンドウサイズはTCPにしかない。

TCPと関連する用語

• UDP
• スライディングウィンドウ
• 3ウェイハンドシェイク

TCPが出た過去問

• インターネットプロトコルのTCPとUDP両方のヘッダに存在するものはどれか。

  正解：送信元ポート番号

  要点：ポート番号はTCP・UDP両方のヘッダに共通する

  TCPヘッダとUDPヘッダに共通して存在するのは、送信元ポート番号・宛先ポート番号・チェックサムである。ポート番号はトランスポート層でアプリケーションを識別するために両者とも必要になる。一方、シーケンス番号やウィンドウサイズはTCPだけがもつ。

  出典：平成28年度 秋期 ネットワークスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問10（IPA）

• TCPヘッダ中のウィンドウサイズの説明として、適切なものはどれか。

  正解：受信側からの確認応答を待たずに、データを続けて送信できるかどうかの判断に使用される。

  要点：ウィンドウサイズは応答待ちなしで送れるデータ量

  TCPのウィンドウサイズは、受信側が確認応答を返さなくても受け取れるデータ量を送信側に通知する値である。送信側はこの値の範囲内であれば確認応答を待たずに連続してセグメントを送れるため、往復遅延の影響を抑えてスループットを高められる。受信側のバッファ空き容量に応じて動的に変化し、フロー制御の役割を果たす。

  出典：平成28年度 秋期 ネットワークスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問12（IPA）

• チャットアプリケーションのようなWebブラウザとWebサーバ間でのリアルタイム性の高い双方向通信に利用されているWebSocketプロトコルの特徴はどれか。

  正解：Webブラウザは最初にHTTPを使ってWebサーバにハンドシェイクの要求を送る。

  要点：WebSocketはHTTPで握手した後に双方向通信へ移行する

  WebSocketでは、まずクライアントがHTTPリクエストにUpgradeヘッダを付けてハンドシェイクを要求し、サーバが応じるとプロトコルがWebSocketへ切り替わる。以後は同じTCPコネクション上で、サーバからの送信も含めた双方向通信を低いオーバヘッドで継続できる。ポーリングを繰り返す必要がないため、チャットのようなリアルタイム用途に適する。

  出典：平成28年度 秋期 ネットワークスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問15（IPA）

• 社内ネットワークとインターネットの接続点に、ステートフルインスペクション機能をもっていない、静的なパケットフィルタリング型のファイアウォールを設置している。この…

  正解：PC→SMTPサーバ: 送信元1024以上/宛先25、SMTPサーバ→PC: 送信元25/宛先1024以上

  要点：SMTPは宛先25番、戻りは送信元25番を許可する

  SMTPの待受けポートは25番なので、PCからSMTPサーバへ向かうパケットは宛先ポート25番、送信元ポートはPCが動的に割り当てる1024番以上となる。ステートフルインスペクションがない静的フィルタリングでは戻りの通信も明示的に許可する必要があり、SMTPサーバからPCへ向かうパケットは送信元25番、宛先1024番以上を許可する。

  出典：平成28年度 秋期 ネットワークスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問20（IPA）

• 図のイーサネットパケットのMTU（Maximum Transmission Unit）は、どの部分の最大長のことか。

  正解：IPヘッダ＋TCPヘッダ＋データ

  要点：MTUはMACヘッダを除いたIPパケット部分の最大長

  MTUは、データリンクが1回の転送で運べる上位層データの最大長を指し、イーサネットではMACヘッダやFCSを除いたペイロード部分の最大値で、標準は1500バイトである。したがってIPヘッダ以降、すなわちIPヘッダ＋TCPヘッダ＋データの合計がMTUの対象となる。

  出典：平成30年度 秋期 ネットワークスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問4（IPA）