アプリケーションプロトコル（目次）

アプリケーションプロトコルとポート番号

私たちはインターネットでＷｅｂページ閲覧や電子メール送信などをしています。Ｗｅｂページ閲覧ではＨＴＴＰ、電子メール送信ではＳＭＴＰなどのプロトコルで実行されます。本章では、よく使われるアプリケーション層のプロトコル（下表）について学習します。

これらのプロトコルは、ＴＣＰ／ＴＤＰのヘッダにあるポート番号により指定されます。

　　　　ポート番号　プロトコル　　サービス内容
　　　　　　５３　　ＤＮＳ　　　　名前解決
　　　　　　８０　　ＨＴＴＰ　　　Ｗｅｂページ閲覧
　　　　　４４３　　ＨＴＴＰＳ　　同上（セキュリティ）
　　　　　　２５　　ＳＭＴＰ　　　電子メール（送信・転送）
　　　　　１１０　　ＰＯＰ３　　　同上（受信）
　　　　　１４３　　ＩＭＡＰ　　　同上（ＩＭＡＰ）
　　　　　　２０　　ＦＴＰ　　　　ファイルの転送（データ）
　　　　　　２１　　ＦＴＰ　　　　同上（制御）
　　　　　　２３　　ＴＥＬＮＥＴ　遠隔ログイン
　　　　　　２２　　ＳＳＨ　　　　セキュアログイン
　　　　　１２３　　ＮＴＰ　　　　時刻同期
　　　　　１２３　　ＳＮＴＰ　　　時刻同期（簡略版）

ここではＴＣＰ/ＩＰ体系のアプリケーション層です。ＯＳＩ基本参照モデルでは、トランスポート層の上位層として、セッション層、プレゼンテーション層、アプリケーション層に階層化されていますが、実際のプロトコルでは、そのような区分は不明確です。

ＵＲＬ、ドメイン

Ｗｅｂページを見るには、ブラウザで http://www.example.co.jp/webtext/index,htmlのようにＵＲＬを入力します。電子メールの宛先では、kogure@mail.sample.comのように指定します。このwww.example.co.jpやmail.sample.comをドメイン名といいます。

ＴＣＰ/ＩＰでは、ＩＰアドレスで相手のサーバなどと接続することになっていました。ところがここではドメイン名で指定することにしています。ドメイン名のwww.example.co.jpのＩＰアドレスが150.111.222.26だと知っていれば、ＵＲＬをhttp://150.111.222.26/～とすることができます。しかし、ＩＰアドレスを覚えるのは大変でしょう。ＩＰｖ６では1080::8:800:200C:417Aのような形式ですから、なおさらです。

ここでは、ドメイン名の構造や体系、管理組織などについて学習します。

ＤＮＳ

相手先をドメイン名で与えますが、実際にはアプリケーションはＴＣＰなどを用いて通信するのですから、ドメイン名をＩＰアドレスに変換する必要があります。それをＤＮＳによる名前解決といいます。
　ＨＴＴＰやＳＭＴＰなどは、すぐに閲覧ページ名やメール本文を送るのでなく、まずＤＮＳでＩＰアドレスを知って、次にそのＩＰアドレスを用いて閲覧ページ名やメール本文を送るという２段階の操作になります。

ＤＮＳでは、ＩＰでの受信先サーバまでの経路探索のような複雑な探索が必要になります、そのためのＤＮＳサーバは、ドメインの管理体系による権威ＤＮＳサーバと以前の探索結果を保存するＤＮＳキャッシュサーバがあり、それらをうまく組み合わせて効率化を図っています。

ＨＴＴＰとＷｅｂページ

ＨＴＴＰは，ＷｅｂブラウザとＷｅｂサーバとの間でのデータ交換のための通信プロトコルです。Ｗｅｂページ閲覧は、通常はＨＴＴＰで行われます。

• Ｗｅｂページの閲覧
  Ｗｅｂページの閲覧は、ＷｅｂブラウザからＵＲＬを入力、あるいは、リンクをクリックして内部でＵＲＬを生成して、ＨＴＴＰでＷｅｂサーバに送信します。
  Ｗｅｂサーバは、該当するページ（ＨＴＭＬファイル）をＨＴＴＰによりＷｅｂブラウザに送ります。
  Ｗｅｂブラウザは、ＨＴＭＬ文書を解析して、ディスプレイに表示します（レンダリング）。
• 関連ファイル伝送の高速化
  レンダリングするにはＨＴＭＬ文書に記述された画像ファイルやＣＳＳファイルなど多数のファイルをダウンロードする必要があります。ファイルごとにＴＣＰのコネクションをしたのでは時間がかかります。多数のファイルを連続してダウンロードする工夫がされています。
• セッション管理
  ＨＴＭＬでは一つのページ表示でセッションが切れます。先のページで本人認証や商品の選定をしても、他のページに移動すると、その情報は失われてしまい、再度入力することになります。それを回避して前ページまでの情報を後ページに渡す工夫が必要になります。
• ＣＧＩなど
  ＨＴＭＬだけで記述できる機能は限定されます。データベースを参照してその結果により新しいＨＴＭＬ文書を生成するために、より高度な言語プログラムを連携できる仕組みが必要です。
• ＨＴＴＰＳ
  買物サイトなどでは、クレジット番号など秘密情報の送受信が行われます。セキュリティ対策として、暗号化・認証などを組み込んだＨＴＴＰにＨＴＴＰＳがあります。

電子メール

電子メールの仕組みは郵便と比較するとわかりやすいでしょう。

• 郵便番号を調べる＝ＤＮＳでＩＰドメインを得る
• 手紙をポストに入れる＝ＳＭＴＰで送信（本人認証機能はない。他人を騙った発信者名でもよい）
• 郵便局で収集・転送し、宛先の郵便局の私書箱に入れる＝ＳＭＴＰでＩＰドレスにより相手先ドメインのメールボックスに転送する。
• 受取人は鍵を使って私書箱を開き手紙を取り出す＝ＰＯＰ３やＩＭＡＰ４でメールボックスのメールを読む（本人確認が行われる）。
• 住所を英語表記したい。写真なども送りたい＝ＭＩＭＥにより文字コードの変更、バイナリデータの取扱ができるようにする。
• 住所が違う、本人がいないなどのときは戻される＝不達メッセージがある
• 見られたくない手紙は封書・書留にする。差出人が本人であることを証明するために実印を押す＝メールの暗号化・認証などを行うＳ/ＭＩＭＥなどがある。

Ｗｅｂメール

近年、Ｗｅｂブラウザから電子メールを送信したり、受信した電子メールをＷｅｂブラウザで表示したりするＷｅｂメール（ＨＴＴＰメール）が多くなってきました。
　これは、Ｗｅｂページ閲覧と電子メールの中間のような位置づけになります。その特徴について学習します。

アプリケーションプロトコル（アラカルト）

アプリケーションプロトコルは多様です。Ｗｅｂページ閲覧や電子メールだけでなく、多くの分野でそれぞれのプロトコルがあります。それらは、該当する章で扱います。ここでは、次のプロトコルを対象にします。

ＦＴＰ

ファイルの転送プロトコルです。Ｗｅｂサーバなどからファイルをダウンロードするときなどに使われます。

ＴＥＬＮＥＴ、ＳＳＨ

リモートログインのプロトコルです。社員が社外から社内ネットワークにある自分のパソコンやサーバを、あたかも目の前にあるように操作することができます。

ＮＴＰ、ＳＮＴＰ

時計の時刻同期のプロトコルです。原子時計などから得た標準時計をもつサイトにアクセスしてパソコン時計を修正します。インターネットによる商取引や税務書類のデジタル保管には、正しい時刻のタイムスタンプが重要です。

本シリーズの目次へ