連載第1回
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まずは相手を知ることから。 |
あちこちで名前をよく聞くのに、どんなシロモノなのかよく分からない。こういう言葉は結構ありますよね。例えば「デリバティブ」とかも、そんな単語かもしれません。「天候デリバティブ」とかいわれると、筆者の場合、クエスチョンマークが頭の上にたくさん並びます。もちろん金融商品らしいことまでは分かるのですが、その中身がどうなっているのか、イマイチぴんと来ない感じです。「TCP」という言葉も、これと似たような分かりにくさを持っているような気がします。
TCPの働きを一言でいえば、下位レイヤ、つまり共通で利用する機能の中でも、「正確で確実な通信をするための仕組み」ということができます。
コンピュータネットワークと聞くと、それ自体がとても正確に機能する印象がありますが、実際は「たまに問題が起こるけど、それをうまくカバーして、正確な通信ができるようにしている」のに近いといえます。
例えば、コネクタではときどき接触不良が起こるかもしれません。もし近所に雷が落ちたら、そこからの大きな雑音で、通信中のデータが書き換わってしまうかもしれません。このほかにも、その時々の状況によって、いろんな問題が発生します。そんなときでも、できる限り悪い影響を取り除いて、正確で確実な通信ができるよういろんな手を尽くす。TCPはそんなことをしています。
ネットワークでどんな問題が起こるのか、ここでは伝言ゲームに例えてみたいと思います。伝言ゲームはご存じですよね？ ある決められた言葉を、何人もの人が伝言として伝えていき、最後の人がその言葉を大声でいって、最初の言葉と合っていればOKというゲームです（図3）。
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| 図3 伝言ゲームではちょっとした間違いが起こることも |
伝言ゲームをしてみると、大部分の言葉は正しく伝わりますが、ときどき、なぜか違った言葉になることがあります。これは伝言中に言葉が間違って伝わった例です。特に周囲がうるさい場合には間違えやすいでしょう。また、何度も速いスピードで繰り返していると、たくさんある伝言の中の1つを伝え忘れる人が出てきたり、反対に同じ言葉を2度伝えてしまう人も出てくるでしょう。あるいは、2つを入れ違えてしまったり、モタモタして次の人に伝えるのが遅れてしまうかもしれません。
話を伝える人、伝えられた話を聞く人、さらにはその周りの状況によって、伝言ゲームの情報ネットワークは、ときどきデータを誤ったり、スムーズな通信をすることができない場合もあるわけです。実は、コンピュータ同士のネットワークも、これと似たような状況が起こるんです。
TCPは難しいというけれど、この伝言ゲームに例えて考えれば、問題を解決するアイデアは結構すんなり理解できると思います。
このアイデアを大ざっぱにいえば「データに番号を付ける」「お互いに受け取り確認をする」「忙しいときは、ちょっと待ってと伝える」「ゆっくり始める」です（図4）。コンピュータ同士の通信といっても、何だか人間的でしょう？
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「データに番号を付ける」
1.2.3.4.・・・・
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「お互いに受け取り確認をする」OK?
Yes!
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| 「忙しいときは、ちょっと待ってと伝える」WAIT |
| 「ゆっくり始める」 Restart slowly |
| 図4 TCPの基になっているアイデア |
データに番号を付けると何ができるでしょうか。まずデータが順番どおりに来ているのかが分かります。そしてさらに、データに抜けや重複がないかも分かります。もし順番が入れ違っていたら、それは単に番号どおりに並べ替えればいいですね。データの抜けがあったら、もう1回送ってくれるようにリクエストすればいいですし、重複があったら1つ捨てればOKです。番号があるだけで、かなり信頼感が生まれるんですね。
お互いの受け取り確認も大切です。データの番号を使って「○番受け取ったよ」と知らせてあげれば、送信したデータをちゃんと受け取ってもらったことが分かります。また、ちょっと忙しくて受け取れなさそうなら、「ちょっと待って」と伝えます。お互いに声を掛け合うことで、1つの仕事を着実に進めていく。この辺も、何だか人間の行動とよく似ていますね。
もう1つ面白いのは「ゆっくり始める」です。いきなりドーンと最高スピードで走り始めたら、ほかの人がついて行けなかった。そんなことがないよう、様子を見ながら、だんだんスピードを上げていくんです。こうすれば総崩れにならずに済みますね。さらにこの方法は、ゆっくり始めて少しずつスピード上げていくことで、そのときの状況に応じた、最も速い速度を見つけて通信することにもなります。
こうして見ると、TCPといっても、普通の人間の理解を超えた、超ムズカシイことをやっているわけではなさそうでしょう？ もちろん、実物のTCPはこんなに単純ではありません。できるだけ効率よくサクッと通信する工夫など、いろんな知恵もたっぷり詰め込んであります。でも、元の元にあるアイデアは、意外に分かりやすいものなんです。
 プロトコルの迷宮を歩く楽しみへ
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