TCP/IPまるわかり 第5回

論理的な伝送路で信頼性を上げる技術を知ろう

TCPのキモはコネクションとポート番号

TCPのエラー訂正の仕組み

　TCP/IPはパケット通信を採用しているので、TCPはアプリケーションから渡されたデータ（バイト列）を複数の細切れのデータに分割する。この細切れのデータはIPに渡されて、「セグメント」と呼ばれるパケットとなる。TCPは、このセグメントの損傷（データ化け、誤り）や紛失、重複、順番の狂いといったエラーを検出し、訂正する機能を持つ。このため、TCPのセグメントは分割された「データ」のほかに、「TCPヘッダ」と呼ばれるさまざまな制御パラメータを格納する部分で構成される。

　TCPでは、セグメントの損傷や紛失を回復するために、確認応答（ACK：ACKnowledgement）方式を採用している（図3）。確認応答方式は、正しいセグメントが届いたときにのみ、受信ホストから送信ホストに確認応答（ACK）を返す。セグメントが損傷していたり、届かなかった場合は、受信ホストは何も返さない。送信ホストは、セグメントを送出してから一定時間以内にACKが戻ってこなかった場合、セグメントが正しく届かなかったものと判断し、そのセグメントを送信し直す（再送処理）。セグメントが正しく受信されるまでこの動作を繰り返すことで、エラーが訂正される。

図3　確認応答方式

　ここでもう少し詳しく、TCPのエラー検出と再送処理の動作を見てみよう。

1. TCPの送信ホストは、送信と同時に再送信タイマをセットする
2. 受信ホストは、受信したセグメントと、TCPヘッダに含まれるチェックサム（エラー検出用の符号）を比較して、受信したデータが損傷していないかを判断する。受信したセグメントに誤りがあった場合はセグメントを廃棄する
3. チェックサム検査が合格すると、受信ホストは送信ホストにACKを送り返す
4. 送信ホストは、タイマが切れるまでにACKが戻ってこない場合や、戻ってきたACKの内容が予想と異なっていた場合は、セグメントを再送。そして最初に戻る

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