第14 回ではバーチャルサーキット型のトランスポートであるTCPとはなにかを話しました。今回はTCP がどのように動作するのかを見ていきたいと思います。特に、いかにして信頼性を実現し、またその信頼性を維持しながら十分な性能を確保しているのかについて眺めてみましょう。

確かめながら送ろう！

第15回

受け取ったら教えてあげよう
どんどん、送っちゃおう
データをなくしちゃったらイラストでわかる
インターネットのABC

砂原秀樹
奈良先端科学技術大学院大学
情報科学センター助教授
WIDE プロジェクト・ボードメンバー
Illust : Taniguchi Shiro

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インターネットマガジン／株式会社インプレスR&D©1994-2007 Impress R&Dしょうか？

パケットがなくなったことを知るためには、さまざまな手段が考えられますが、TCPの場合、「確認応データグラム（パケット）に番号を振っ答」（Acknowledgement）という仕組みておくことで、順番の入れ替 わりや紛を利用します。つまり受け取り側がパ失を検知できます。つまり、送り出さケットを受け取ったら、そのことを送れるパケットに1番、2番、3番……と信側に伝えるのです。正しく受け取っ番号を振っておき、受け取った側でそたことを示す情報のことを確認応答とトランスポートとしてTCPを利用するれを確認するわけです。

いいます。1 番のパケットを受け取っ場合でもデータを配送するのはIPデー

順番が入れ替わった場合には、受け取たら、そのことを示す確認応答が返さタグラムになります。ですから、順番がり側で正常な順番に戻してあげればいれるのです。送信側では、ある番号の入れ替わって宛て先に到着したり、途いのですが、どこかでパケットがなくなパケットを発信してから決められた時中でなくなったりすることを前提にしってしまった場合はどうすればいいで間以内にそのパケットに対する確認応なければなりません。 第14 回 で話し

しょうか？

TCPでは途中でパケット答が返ってこない場合、そのパケットがたとおり、TCPではアプリケーションがなくなった場合には送信側からふたなくなったと判断します。このような状から受け取ったバイトストリームをバッたび同じパケットを送り直してもらうこ

況を「タイムアウト」と呼びます。タイ

ファーにいったんため、適当な大きさとになっています。これを｢再送」といムアウトが発生すると、送信側はふたに分割してからIPデータグラムとしています。では、このパケットがなくなったび該当するパケットを送ります。

発送します。このとき送り出されるIPたことを送信側はどうやって知るのでインターネットマガジン／株式会社インプレスR&D

データグラム：ネットワーク上を流れるデータの単位の1つ。送られるデータ本体に、宛て先などの制御情報を付加したもの。

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ます。たとえばウィンドウサイズ4の場
くにいる 場 合 、合、1番、2番、3番、4番の4つのパケ返事が来るまで十分に待たなければなットは確認応答を待たずに順に送出さこのように、りません。そのため、通信回線の速度れます。しかし、5 番のパケットは 1 番

TCP では原 則としは非常に速くても確認応答を待っていの確認応答を待って送出されるのです。てパケットの到着を1つずつ確る時間が無駄となり、回線速度を有効

この方法は、ちょうどウィンドウサイズ認しながら処理を進めていきます。つに利用できなくなるのです。そこで実分の「窓」から見える先頭のパケットをまり、1つパケットを送ると、その確認際のTCPでは、ある数を決め、その数順に送出し、ウィンドウの 最初のパケ応答が届くまでは次のパケットは送出まではパケットを確認応答を待たずにットの確認応答が返ってきたら「窓」をされないのです。しかし通信する相手送出するようにしています。この決めらずらし、新しく見えたパケットを送出すは近くにいたり遠くにいたりします。近れた数を「ウィンドウサイズ」と呼び、る動作にたとえられることから、「スラくの相手だとすぐに返事をもらえますウィンドウサイズ分の連続したパケットイディングウィンドウ方式」と呼ばれまので、これでも十分に通信速度を有は確認応答を待たずに次々と送出されす。

効に利用できます。ところが相手が遠348 INTERNET magazine 2000/12

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パケット：通信における送受信の単位で、データ自体のほかにヘッダーやトレイラーと呼ばれる制御情報からなる。データの送信元や送信先などもこの制御情報に入れられる。
大きなデータも小さなパケット単位で送受信することで、複数の通信が1つの回線を共有できる。
©1994-2007 Impress R&D次回予告
ットに関してタイムアウトが発生

このようにTCPでは、データが届いた

さて、こうし、送信側は3 番が届いていないことことを確認しながらデータを送ることなってくると確認に気付きます。そして3 番を再送する

で、順序正しく、途中でデータをなく応答はちょっと面倒にのです。このとき、すでに4番は受け取すことなく通信できます。しかしTCPなってきます。たとえば、1番、られているので、次に返ってくる確認を効率よく動作させるためには、タイ2 番、3 番、4 番のパケットのうち3 番

応答は「4番まで受け取った」というもムアウトの時間やウィンドウサイズのだけがどこかで消失してしまったらどのになるのですが、残念ながらその確数などを綿密に調整しなければなりまうしましょう？ 「4番は来たんだけど認応答が返る前にタイムアウトが発生せん。これらの値は固定された値では……」などと細かい返事をするとなるしてしまい、4番も再送されます。ちななく、回線速度、ネットワークの混雑状と、確認応答を生成 するだけで大変みに受け取り側では、同じパケットを況などに応じて細かく変化しながら調です。

受け取った場合、それは無視して破棄整されるのです。こうした話題についそこでTCPでは、連続して受け取ったします。しかし送信側はそれを送ってては少し難しいので、また別の機会にパケットの最後がどこなのかを確認応いないつもりになっているため、確認取り上げたいと思います。

答で返すようにしています。つまり、す応答だけは返すわけです。

ところで、バーチャルサーキット型の通でに1番、2番を受け取っていて4番のこのように多少むだなパケットを送る

信 では仮想的に回線を設定して通信パケットが到着した場合は、「2 番までことになりますが、確認応答の生成ををするとこれまで話してきました。次回受け取った」という確認応答を返すのとても簡単にでき、また確認応答そのは、この「仮想回線を設定する」とはです。

ものも簡単な形式で表現できるため、どういったことなのかを話したいと思「2 番までしか送られていない」というこういった方法のほうが効率がいいのいます。

返事しか返ってこないので3 番のパケです。

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TCP（Transmission Control Protocol ／ティー・シー・ピー）：IPの上位層プロトコル。通信の開始から終了まで通信路の信頼性を保持し、正常な送信やエラーを制御する。このため、VC（Vitual Circuit）を設定し、そのうえでコネクション型の通信を行う。
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