情報処理

アプリケーション層のプロトコル一覧

主なアプリケーション層のプロトコル

HTTP(Hypertext Transfer Protocol)

HTTP(Hypertext Transfer Protocol:ハイパーテキスト・トランスファー・プロトコル)とは、Webサイトを表示する際に使用するプロトコルです。

HTTPイメージ図

HTTPの仕組みは、クライアントから「HTTPリクエスト」を送信し、Webサーバが「HTTPレスポンス」を返却する形です。

「HTTPリクエスト」には、「GET」や「POST」のようなメソッドが用意されており、用途に応じて使い分けます。(例えば入力フォームの内容をWebサーバに送る時は「POST」を使うなど)

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SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol:シンプル メール トランスファー プロトコル)とは、電子メールを送信する際に使用するプロトコルです。

メール送受信の流れ

メール送受信の流れは次の通りです。

  1. 送信者がメールを送信する
  2. SMTPにより送信者のメールを管理しているメールサーバにメールが送られる
  3. SMTPにより受信者のメールを管理しているメールサーバにメールが転送される
  4. POP もしくは IMAP を使い受信者はメールサーバにメールが届いていないかの問い合わせをおこないメールを受信する

POP(Post Office Protocol)

POP(Post Office Protocol:ポスト オフィス プロトコル)とは、電子メールを受信する際に使用するプロトコルです。

メール問い合わせ

受信者は、受信者のメールを管理しているメールサーバに「メールが届いていないか」を問い合わせを行います。

メールサーバは受信者からの「POP」の問い合わせに対し、ユーザ名とパスワード情報があっているかを確認し、認証が成功すると受信側メールサーバが保管していたメールを受信者へ送ります。

IMAP(Internet Message Access Protocol)

IMAP(Internet Message Access Protocol:インターネット メッセージ アクセス プロトコル)とは、電子メールを受信する際に使用するプロトコルです。

IMAPイメージ図

メールサーバに届いたメールを受信者のコンピュータにダウンロードするPOPとは違い、IMAPはメールサーバのメールを閲覧します。

そのため、IMAPはメールを受信してもメールサーバにメールが残ります。(POPはメールサーバにメールが残らない)

※ただし、メールサーバに一定期間メールを残すように設定することで、POPを利用した場合でもメールサーバにその期間の間メールを残すこともできます。

FTP(File Transfer Protocol)

FTP(File Transfer Protocol:ファイル・トランスファー・プロトコル)とは、FTPサーバとFTPクライアント(利用者のコンピュータ)間でファイル転送を行うプロトコルです。

FTPでファイルアップロード

FTPでは、利用者のコンピュータからFTPサーバへファイルを「アップロード」することができます。

また、FTPサーバから利用者のコンピュータにファイルを「ダウンロード」することもできます。

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DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol:ダイナミック ホスト コンフィギュレーション プロトコル)とは、インターネットなどのネットワークに一時的に接続するコンピュータに対し「IPアドレス」などの必要な情報を自動的に割り当てるプロトコルです。

DHCPとは

インターネットに接続するためには、インターネット上の住所であるIPアドレスが必要です。この「IPアドレス」を自動的に採番するネットワーク機器が「DHCPサーバ」であり、この時に使用されるプロトコルが「DHCP」です。

NTP(Network Time Protocol)

NTP(Network Time Protocol:ネットワーク・タイム・プロトコル)とは、コンピュータが持つ時計(システムクロック)を正しい時刻へ同期するための通信プロトコルです。

NTPイメージ図

NTPクライアントからNTPサーバに時刻を問い合わせ、その結果を(※通信時間を考慮した時間)コンピュータが持つ時計(システムクロック)に反映します。

正確な時刻を持っているNTPサーバの時刻と同期させることで、NTPクライアントの時計をズレを補正するのがNTPの役割です。

DNS(Domain Name System)

DNS(Domain Name System:ドメイン・ネーム・システム)とは、コンピュータが理解しやすいインターネット上の住所である「IPアドレス」と、人が理解しやすいインターネット上の住所である「ドメイン」の対応表を管理しているプロトコルです。

DNSサーバーの役割

DNSサーバに「IPアドレス」と「ドメイン」の対応表が管理されており、DNSサーバに問い合わせることで、必要な「ドメイン」または「IPアドレス」を知ることができます。

SNMP(Simple Network Management Protocol)

SNMP(Simple Network Management Protocol:シンプルネットワークタイムプロトコル)とは、ネットワーク上にあるネットワーク機器を監視するためのプロトコルです。

SNMPマネージャとSNMPエージェント

SNMPは、SNMPマネージャとSNMPエージェントで構成されています。

SNMPマネージャは、ネットワーク機器を管理する側、そして SNMPエージェントはルータやスイッチ、サーバなどの管理される側のネットワーク機器です。

SNMPを利用し、ネットワーク上にあるネットワーク機器を監視することで、仮にネットワーク機器に障害が発生した場合など、どのネットワーク機器で障害が発生したのかをすぐに突き止めることができます。

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Telnet(Teletype network)

Telnet(Teletype network:テルネット)とは、遠隔地にあるサーバやルータなどを遠隔操作する時に使用するプロトコルです。

Telnetのイメージ図

本来であれば遠隔地にあるサーバなどを操作するためには、サーバが設置されている場所まで行き、現地で作業する必要があるが、Telnetを使うことで遠く離れた場所にあるサーバなどを遠隔操作することができるのです。

Telnetは、Telnetクライアント(利用者のコンピュータ)と、Telnetサーバ(遠隔操作される側のサーバ)との間でソケットを開き、単純なテキストベースでの通信を行います。

TLS(Transport Layer Security)

TLS(Transport Layer Security:トランスポート・レイヤー・セキュリティ)とは、インターネット上での通信で通信内容を暗号化してやり取りするためのプロトコルです。

通信を暗号化するプロトコルと言えば SSL (Secure Sockets Layer)が有名です。しかし2014年10月に「SSL 3.0」の仕様上の脆弱性が発見されており、また対応も打ち切られているため、SSLを元にして作られた「TLS」への移行が推奨されています。

SSLの名称が広く普及しているため、未だにTLSはSSLとも呼ばれています。また「TLS/SSL」と表記しているサイトも多いです。

 

TLSは、HTTPなどの アプリケーション層 のプロトコルと組み合わせることで使用されています。

元プロトコル ポート番号 TLSと組み合わせたプロトコル ポート番号
HTTP 80 HTTPS 443
SMTP 25 SMTPS 465
FTP 20、21 FTPS 989、990
IMAP 143 IMAPS 993
POP3 110 POP3S 995
LDAP 389 LDAPS 636

SSH(Secure Shell)

SSH(Secure Shell:セキュアシェル)とは、暗号や認証の技術を利用して、遠隔地にあるサーバやルータなどを安全にリモート操作する際に使用するプロトコルです。

SSHのイメージ

遠隔操作をするプロトコルである「Telnet」との違いは、通信内容が暗号化されているかの違いです。

またSSHは、ファイル転送をするプロトコル「FTP」でも SFTP(SSH File Transfer Protocol)というプロトコルで利用されています。

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