13-ネットワーク

頭文字D / 高橋涼介風:TCP/IPプロトコルスイート

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頭文字D / 高橋涼介風:TCP/IPプロトコルスイート

TCP/IPプロトコルスイート

藤原、ドリフトだけが走りのすべてじゃない。走りの裏にあるロジック……それがわかってないと、本当の意味で速くはなれない。

ネットワークの世界も同じだ。通信の仕組みを理解しなければ、どんなに表面を取り繕っても、破綻する。

TCP/IP――それは“レイヤー”で構成された通信理論

ネットワーク通信は、ひとつの大きなシステムだ。だがその実体は、4つの階層(レイヤー)で整理される。これは“走り”と同じで、車体・足回り・エンジン・ドライバーが
それぞれの役割を果たしてこそ機能するのと似ている。

◉ アプリケーション層(Application Layer)

ここが最上位だ。
Web(HTTP)、メール(SMTP)、ファイル転送(FTP)など、ユーザーが直接やり取りするサービスはすべてここに属している。

走りの世界では、ハンドルやブレーキ、ライト、ミラーといった実際に峠を走るときに必要なインターフェースだな。

◉ トランスポート層(Transport Layer)

通信の信頼性を保証するのがここだ。そしてTCPとUDPがその中心となる。

TCPは「信頼性重視」だ。コーナー1つ1つを丁寧に抜けるように、パケットが正確に届くことを保証する
UDPは「速さ重視」。荒削りでもいい、速くデータを送りたいときに使う。どちらを使うかは、バトルでは“勝負の場”次第だが、ネットワークでは決まっている。例えば、データが欠損してもいいような映像ではUDPが使用される。

俺たちのアニメもAmazonプライムやU-NEXTで観られるときに、通信状態の兼ね合いで、音声は通常通りなのに、映像は止まっていて、途中から場面が飛んで、また動き出すなんてあるだろう。それだ。

◉ インターネット層(Internet Layer)

IP(Internet Protocol)――これがネットワーク全体の地図を作っている。
各端末にはIPアドレスが割り当てられ、パケットが目的地までどうルーティングされるかを決めてる。

いわば、プロジェクトDの遠征先を決める“作戦会議”に似てる。最適なルートを見つける。それがルーティングの本質だ。

◉ ネットワークインターフェース層(Link Layer)

実際に“路面”を走るレイヤーだ。イーサネットやWi-Fiなど、物理的な通信を司る。
ケーブル、スイッチ、無線電波……走行ラインと同じで、この層が不安定なら、全体が破綻する。

規格化された物理的な部分だ。路面の素材や幅、縁石や溝のようなものだ。

TCP/IPは“実戦仕様”のプロトコルだ

OSI参照モデルのように理論先行ではなく、TCP/IPは「まず使えるものを作る」という実践思想から始まっている。

だからこそ今、世界中の通信はこの仕組みで回ってる。無駄がなく、速く、安定している……。まるで、オレたちが目指す究極のバトル理論と同じだな。


TCPのハンドシェイクとウィンドウ制御

全てというわけではないが、インターネット上でTCP通信を行う通信機器はTCP/IPという共通言語を使って接続している。走り屋の世界にも、それに似た構造がある。たとえば、スタート前のアイコンタクト。タイヤの熱、踏み込みのタイミング、呼吸のリズムだ。―― そこには明確な意志のやり取りが存在する。

そして、TCPでは、その意志のやり取りのための準備が行われる。これが「3ウェイ・ハンドシェイク」と呼ばれる手続きだ。これは、たとえるなら走り屋同士がバトルを始める前に双方の意思を確認する「挑戦状」や「確認・合意」のようなものだ。

それから、通信中のデータ量を適切に調整する「ウィンドウ制御」という仕組みも備わっていて、互いの状況に応じてスムーズなやり取りを実現する役割を果たしている。これは、バトルで公平を期すために利用されるレギュレーションのようなものだ。

1.「TCPハンドシェイク」――それは“対話の始まり”だ

藤原、わかっていると思うが、いきなりコーナーに突っ込むようなやつに、本物の走りはできない。通信もそれと似ている。だから、TCPでは、いきなり本題には入らない。
まずは“信頼できる相手かどうか”を確かめ合う。――それが、「3ウェイハンドシェイク」というプロセスだ。

◉ 三段階でつながる、まるで峠のアプローチのように

  1. SYN(Synchronize):「SYNフラグ付き」のパケットを送信
    • クライアントが「接続したい」と意志表示。
    • まるで、「バトルしようぜ」と挑む一声だ。
  2. SYN-ACK:“接続了解”と“クライアントのSYNを確認した”という二重の意味
    • サーバーがそれに応じる。「大丈夫だ」と返す。返事にはACK(確認)を含める。
    • 「わかった、受けて立とう」って意味だ。
  3. ACK:「サーバーのSYNを確認した」というACK
    • クライアントが最終確認。ここで接続確立。

これで、互いのポジション、テンポ、やる気――すべてが合う。
準備なしに走る奴は……ミスするだけだ。


2.「ウィンドウ制御」 ―― これは“走りのリズム調整”だ

次はウィンドウ制御だ。一気にアクセルを踏みすぎれば、スピンする。相手が処理しきれないほどパケットを送っても、同じことが起こる。だからTCPでは、「ウィンドウサイズ」という仕組みで適切なペース配分を行う。

◉ ウィンドウとは、“送っていいパケット量の上限”

  • Receiver(受信側) が、「これだけ処理できる」と伝えてくる。
  • Sender(送信側) は、その範囲内でしかパケットを送らない。
  • ACK(確認応答)が返ってきたら、さらに次のデータを送れる。

これは、あらかじめ相手のスキルを把握して、それに合わせた走りをするようなものだ。
“独走”ではなく、“調和”が通信の鍵なんだ。

ウィンドウの種類にも意味がある

  • 固定ウィンドウ
    • 昔ながらの、一定サイズだけでやりとり。
  • スライディングウィンドウ
    • 送信と受信の進捗に応じて、送信可能な範囲が動いていく。
  • ウィンドウスケーリング(Window Scaling)
    • 巨大な通信時には、もっと広い範囲を送るための“拡張ギア”。

要するに、「速さ」と「安定」のバランスを制御するのがウィンドウ。峠で無理せず、でも緩まない――そんな攻め方に近い。

TCPというのは、ただの“配線”じゃない。信頼、確認、調整――人間関係に近い

相手のことをよく知り、配慮し、それでいて自分の力も出し切る。それができるのが、“真の走り屋”だろ?藤原、TCPの理屈を体に叩き込めば、お前の走りにも、もっと理論が宿る。


今日はここまでだ。下にITスクール情報を置いておく。俺は学習にも闘争心が必要だと考えている。まだまだ、これからだと思えるなら限界を超えた走りを見せてくれ。健闘を祈る。

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