# TCPとUDPの違いとは？通信方式を初心者向けに解説
インターネットやネットワーク通信の世界で、よく耳にする「TCP」と「UDP」。これらはデータを送受信するときの「通信方式（プロトコル）」の一種です。名前は聞いたことがあっても、「一体何が違うの？」「どんな場面で使われるの？」と疑問に思う方も多いでしょう。
この記事では、TCPとUDPの基本的な仕組みや特徴、使い分けのポイントについて、専門用語を丁寧に解説しながら初心者〜中級者向けにわかりやすく説明します。
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## TCPとUDPとは？
### プロトコルとは？
まず、「プロトコル」とはコンピュータ同士が通信をするための「約束事」や「ルール」のことです。人間でいうところの言語やマナーにあたります。ネットワークでは様々なプロトコルがあり、その中でTCPとUDPは「トランスポート層」という階層に属する通信プロトコルです。
### TCP（Transmission Control Protocol）
TCPは「信頼性の高い通信」を実現するためのプロトコルです。データを送る相手に確実に届くように、送受信の確認や順序の制御を行います。
### UDP（User Datagram Protocol）
UDPは「高速な通信」を重視したプロトコルです。TCPのように送受信の確認や順序制御を行わず、シンプルにデータを送り出します。そのため、通信の信頼性は低いですが処理が軽く、リアルタイム性が求められる用途で使われます。
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## TCPの特徴と仕組み
### 1. コネクション型通信
TCPは通信を始める前に「コネクション（接続）」を確立します。これを「3ウェイハンドシェイク」と呼び、以下のような手順で行われます。
1. 送信側が「接続要求」を送る
2. 受信側が「接続承諾」を返す
3. 送信側が「承諾確認」を返す
この手順により、双方が通信の準備が整ったことを確認します。
### 2. データの信頼性確保
TCPは送ったデータが相手に届いたかどうかを確認します。もしデータが届かなかった場合は再送し、届いたデータは正しい順番で並べられます。
このため、データの欠落や順序の乱れが起こりにくく、信頼性の高い通信が実現します。
### 3. フロー制御と輻輳制御
通信速度の調整もTCPの重要な機能です。
- **フロー制御**: 受信側の処理能力に合わせて送信速度を調整し、受信側がデータで溢れてしまわないようにする仕組み
- **輻輳制御（ふくそうせいぎょ）**: ネットワークの混雑状況に応じて送信速度を調整し、通信の安定を図る仕組み
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## UDPの特徴と仕組み
### 1. コネクションレス型通信
UDPはTCPのようなコネクション確立を行いません。データを送りたい相手に対して、そのままデータを送信します。
### 2. 軽量で高速
送受信の確認や順序制御を省略しているため、処理が軽く高速です。リアルタイム性が求められる通信に向いています。
### 3. 信頼性は低い
データが途中で失われても再送しないため、信頼性は低いです。また、データの順序も保証されません。
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## TCPとUDPの比較まとめ
| 特徴 | TCP | UDP |
|-----------------------|------------------------------|-----------------------------|
| 通信方式 | コネクション型（接続型） | コネクションレス型（非接続） |
| 信頼性 | 高い（再送・順序制御あり） | 低い（再送・順序制御なし） |
| 通信速度 | 遅め（処理が多いため） | 速い（処理が軽い） |
| 用途 | ファイル転送、メール、Web | 音声通話、動画ストリーミング、ゲーム |
| フロー制御・輻輳制御 | あり | なし |
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## TCPとUDPの使い分け例
### TCPを使う場面
- **Webブラウジング**
Webページのデータは欠落や順序の乱れがあると表示が崩れるため、TCPが適しています。
- **メール送受信**
メールは完全に届くことが重要なので、信頼性の高いTCPが使われます。
- **ファイル転送**
ファイルの破損を防ぐため、送ったデータが確実に届くTCPが選ばれます。
### UDPを使う場面
- **オンラインゲーム**
リアルタイム性が重要で、多少のデータ欠落は許容されます。遅延を減らすためUDPが使われます。
- **音声・映像通話（VoIP）**
通信の遅延を減らしスムーズな会話を実現するためにUDPが適しています。
- **動画ストリーミング**
一部のデータが欠落しても再生を続けられるため、UDPが使われることがあります。
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## 専門用語解説
- **プロトコル**: コンピュータ間の通信ルール。
- **トランスポート層**: ネットワーク通信の階層モデルで、データの送受信を担う部分。
- **コネクション**: 通信のための接続状態。
- **3ウェイハンドシェイク**: TCPで通信を始めるための接続確立手順。
- **フロー制御**: 送信側の速度を受信側に合わせて調整する仕組み。
- **輻輳制御**: ネットワーク混雑を避けるため送信速度を調整する仕組み。
- **コネクションレス**: 接続を確立せずにデータを送る通信方式。
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## まとめ
TCPとUDPは、ネットワーク通信で使われる2つの主要なプロトコルです。TCPは信頼性重視で、データが確実に届くことを保証します。一方UDPは高速処理を重視し、リアルタイム性が求められる場面で活躍します。
それぞれの特徴を理解して、用途に応じて使い分けることがネットワーク設計やアプリケーション開発のポイントとなります。初心者の方も今回の解説を参考に、ぜひTCPとUDPの違いを押さえてみてください。