ネットワークプロトコルとは何ですか？

コンピュータネットワーキングとコミュニケーションは、現代のデジタルインタラクションの生命線として機能し、パーソナルコンピュータからサーバーやその他のネットワークデバイスまで、さまざまなコンピューティングデバイスが接続し、相互作用し、データ、リソース、およびサービスを交換できるようにします。この複雑な接続の網の中心には、シームレスなコミュニケーションを促進し、コラボレーションを容易にし、ユーザー、デバイス、およびアプリケーション間の情報の自由な流れを促進するという主要な目的があります。これらの複雑なシステムを支えるのは、ネットワークプロトコルであり、これは目に見えないながらも重要なメカニズムであり、インターネットやその他のネットワークシステムの円滑な運用を確保し、私たちの相互接続されたデジタル世界の基盤を形成しています。

ネットワークプロトコルとは何ですか？

コンピュータネットワーキングとコミュニケーションは、複数のコンピュータデバイスを接続し、それらがデータとリソースを交換できるようにする技術と方法を指します。ネットワークプロトコルは、コンピュータネットワーク内で通信規則とデータ送信フォーマットを指定するために使用される慣習です。コンピュータネットワーキングとコミュニケーションには、ネットワークプロトコルに対する以下の要求があります：

1. 相互運用性: 異なるメーカーやデバイスが互いに通信する必要があるため、統一されたプロトコル標準が必要です。
2. 信頼性: プロトコルは、エラー検出および修正メカニズムを含む信頼できるデータ送信を保証する必要があります。
3. 効率性: プロトコルは、データ送信時の遅延を減少させ、スループットを増加させるように設計される必要があります。
4. セキュリティ: ネットワーク上で送信されるデータは、機密性、整合性、可用性を確保する必要があり、データ保護のための安全なプロトコルメカニズムが求められます。
5. スケーラビリティ: ネットワークが拡大し、需要が増すにつれて、プロトコルは進化するネットワーク環境に適応できる良好なスケーラビリティを持つ必要があります。
6. 単純さ: プロトコルは、実装および保守の複雑さを軽減するために、単純で理解しやすく設計される必要があります。

これらの要求は、ネットワークプロトコルの設計と進化を導き、常に変化するネットワーク環境とアプリケーションのニーズに適応します。

OSIモデルとは何で、どのように機能しますか？

ネットワークプロトコルがどのように機能するかを理解することは、相互接続されたデバイスがネットワーク上でどのように通信するかを把握するために重要です。最も一般的なモデルは、オープンシステム間接続（OSI）であり、コンピュータシステムがネットワーク上で通信する方法を示しています。この7層モデルは、2つのネットワークデバイス間の通信プロセスを視覚化します。
ネットワークプロトコルは、通信プロセスをOSIモデルの各層にわたって分割します。ネットワーク通信を促進するために、各層は1つ以上のプロトコルを実行します。例えば、インターネットプロトコル（IP）は、データパケットの送信元と宛先アドレスなどの情報を管理してデータをルーティングし、ネットワーク間通信を達成します。したがって、これはネットワーク層プロトコルと呼ばれます。

1. 物理層: ビットストリームの信頼できる伝送を保証するために、伝送媒体とデータフォーマットを定義する責任があります。
2. データリンク層: データフレームの送受信、エラー検出と修正、および物理アドレスの識別とアドレス指定を担当します。
3. ネットワーク層: データを送信元から宛先へ送信できるようにするために、パケットのルーティング、アドレッシング、および転送を担当します。
4. トランスポート層: エンドツーエンドの信頼できるデータ送信サービスを提供し、データのセグメンテーションと再構成、フロー制御、輻輳制御などを担当します。
5. セッション層: 通信セッションを管理および調整し、セッション接続を確立、維持、および終了します。
6. プレゼンテーション層: 異なるシステム間でのデータ交換が正しく進行できるように、データ形式の変換、暗号化、圧縮を担当します。
7. アプリケーション層: ユーザーに電子メール、ファイル転送、ウェブブラウジングなどのさまざまなアプリケーションサービスとインターフェースを提供します。

OSIモデル内の各プロトコルは、ネットワーク上で異なるシステム間の通信を可能にする上で重要な役割を果たします。これらは協力して、あるコンピュータ上のアプリケーションから別のコンピュータ上のアプリケーションへのデータの送信、ルーティング、および配信を促進します。

ネットワークプロトコルの3つの主なタイプ

さまざまなプロトコルは、効率的で迅速かつ安全なネットワーク通信を確保するためにさまざまな機能を提供します。組織がさまざまなビジネスシナリオでシームレスに運営できるように、さまざまなタイプのネットワークプロトコルは以下の3つのカテゴリに分類できます：

ネットワーク通信プロトコル

これらのプロトコルは、ネットワーク間でデータを送信するためのルールとフォーマットを確立します。通信プロトコルは、構文、認証、意味論、およびエラー検出など、アナログおよびデジタル通信のさまざまな側面を管理します。重要なネットワーク通信プロトコルには、以下のものがあります：

1. ハイパーテキスト転送プロトコル（HTTP）: 通常、インターネットプロトコルとして知られ、サーバーとブラウザ間の通信を可能にします。 デフォルトポートは80です。
2. トランスミッションコントロールプロトコル（TCP）:
   1. TCPは、サーバーとクライアント間でデータを送信するためにパケットに変換するプロトコルです。組織は、ファイル、テキスト、画像、電子メールなどのコンテンツを送信するためにTCPを使用します。これは、データパケットが正確に正しい順序で配信されることを保証できるためです。
   2. 注意すべき点は、TCPはデータを送信する前に送信元デバイスとターゲットデバイス間の接続を確立することです。
3. インターネットプロトコル（IP）: ネットワーク間でデータパケットをルーティングするのを容易にします。IPは、データパケットの配信に関するアドレッシングおよび制御情報を含み、TCPと連携して機能します。パケットを正しいアドレスに配信することを保証する一方で、TCPはそれらを正しい順序にします。
4. ユーザーデータグラムプロトコル（UDP）: 
   1. UDPは、ネットワーク上でデバイス間にデータパケットを送信するために設計された通信プロトコルです。
   2. 多くの組織は、UDPをTCPの代替として使用しています。UDPはより高い送信速度を提供するためです。速度の向上は精度の犠牲を伴いますが、UDPは動画/音声ストリーミングサービス、オンラインゲーム、またはVoIP通話など、一定のデータ損失を処理できるアプリケーションをよりよくサポートできます。
   3. もう1つの大きな違いは、UDPはデータパケットを送信する前に接続を確立しないことです。同時に、他のデバイスへのデータの配信を保証しません。
5. ファイル転送プロトコル（FTP）: 
   1. データ転送と制御のために2つのTCP接続を確立することにより、サーバーのファイル共有を可能にします。
   2. データ転送接続は実際のファイルを転送し、制御接続はパスワードなどの制御情報を転送して、データ損失が発生した場合にデータ回収を確実にします。
   3. デフォルトポートは20と21です。

ネットワークセキュリティプロトコル

これらのプロトコルは、ネットワーク接続を介したデータ送信を安全に保つためのものです。ネットワークセキュリティプロトコルは、データを不正アクセスから保護するメカニズムを定義します。これらは、保護のために暗号化と暗号技術を利用します。以下は、一般的に使用されるネットワークセキュリティプロトコルのいくつかです：

1. セキュアファイル転送プロトコル（SFTP）: 
   1. 公開鍵暗号化とクライアント-サーバー検証を使用して、ネットワーク経由での安全なファイル転送を促進します。
   2. SSH（セキュアシェル）プロトコルを介して暗号化および認証を行い、ファイル転送の機密性と整合性を確保します。
2. ハイパーテキスト転送プロトコルセキュア（HTTPS）: HTTPの安全なバージョンで、暗号化を通じてブラウザとサーバー間のデータセキュリティを確保し、HTTPの制限を克服します。 デフォルトポートは443です。
3. セキュアソケットレイヤー（SSL）: 
   1. 主に安全なインターネット接続を助け、センシティブなデータを保護するために暗号化を使用します。SSLプロトコルは、サーバー-クライアントおよびサーバー-サーバー通信の両方を保護します。
   2. SSL証明書は、SSLプロトコルに準拠したデジタル証明書で、所有者の公開鍵と関連する身分情報を含み、信頼できるデジタル証明書機関（CA）によって発行されます。
   3. SSL証明書は、通信にSSLプロトコルを使用し、サーバー認証とデータ送信の暗号化機能を備えています。これにより、デバイス間および外部との通信のセキュリティが確保され、通信データの改ざんを防ぎ、システムのセキュリティが強化されます。
   4. デジタル証明書は、インターネット上のセキュリティパスポートまたはIDカードのようなものであり、ネットワーク上での身分証明を提供します。

ネットワーク管理プロトコル

ネットワーク管理者は、スムーズな通信を維持するためにネットワークを管理および監視するための標準ポリシーと手続きを必要とします。ネットワーク管理プロトコルは、迅速なトラブルシューティングと最適なパフォーマンスを確保します。主要なネットワーク管理プロトコルには、以下のものがあります：

1. シンプルネットワーク管理プロトコル（SNMP）: 
   1. ネットワークデバイスを管理するために、エンドポイント情報を監視してネットワークパフォーマンスを追跡し、ネットワークの問題を事前に診断するのを支援します。
   2. デフォルトポートは161です。
   3. ネットワークモニタリングプラットフォームは通常、SNMPを使用して、ネットワーク全体のデバイスのパフォーマンスと状態をリアルタイムで監視します。このプロトコルは、SNMPマネージャーまたはソフトウェアクライアントとともに使用され、SNMP対応デバイスにSNMP GETリクエストを送信します。
   4. 各SNMP対応デバイスには、パフォーマンスデータを収集してSNMPマネージャーに送信するローカルSNMPエージェントがあります。これにより、管理者はパフォーマンスと状態のトップダウンビューを取得できます。
2. インターネット制御メッセージプロトコル（ICMP）: 
   1. ICMPは、ネットワーク接続の問題を診断するのに役立ちます。ネットワークデバイスは、ICMPを使用してエラーメッセージを送信し、混雑やタイムアウトを強調し、ネットワークトラブルシューティングを支援する他の操作情報を送信します。
   2. トラブルシューティングツール（例：Ping）は、ICMPリクエストをデバイスに送信し、往復時間またはデバイスがリクエストに応答するのにかかる時間を測定します。応答の遅延量は、接続の品質を評価するために使用されます。他のツール（例：traceroute）は、ICMPを使用してネットワークリーティングをトラブルシューティングおよび効率を測定し、メッセージがあるデバイスから別のデバイスに移動するのにかかる時間を示します。
   3. サイバー犯罪者は時折、このプロトコルをICMPフラッド攻撃の一部として使用し、不正なICMPリクエストでサーバーを圧倒し、エンドユーザーへのコンピューティングリソースを拒否しようとします。

Tencent EdgeOne

Tencent EdgeOneは、Tencentのエッジコンピューティングノードに基づいて加速およびセキュリティソリューションを提供し、eコマース、小売、金融サービス、コンテンツ情報、ゲームなどの業界を保護し、ユーザー体験を向上させます。以下を含みます：

1. ドメインサービス: ウェブサイトのドメイン名を対応するIPアドレスに翻訳するのを助け、ユーザーがウェブサイトにアクセスできるようにします。
2. サイト加速: EdgeOneは、インテリジェント加速サービスを動的および静的コンテンツの両方に提供し、ウェブサイトの読み込み速度とユーザー体験を効果的に向上させます。
3. セキュリティ保護: EdgeOneの重要な機能であり、プラットフォームと統合されたアプリケーションのための堅牢なポリシー設定およびセキュリティイベントアラートオプションを提供します。エッジでのトラフィックおよびリクエストの検証により、外部からの脅威やセキュリティリスクから効果的に保護し、ビジネスオペレーションの整合性と機密データの保護を確保します。
4. L4プロキシ: 効率的な伝送とセキュリティ保護を同時に必要とするシナリオに適したTCP/UDPレベルの安全加速サービスです。
5. エッジ機能: 開発者が基盤となる操作や管理を気にせず、ビジネスロジックを迅速に実装できるイベント駆動型サービスです。