わたしの メッセージは どうやって ちきゅうの うらがわまで いくのか

ネットワークは「とおく はなれた コンピューターどうしが しんごうを やりとりして はなす こと」です。まず ふたつの コンピューターを つなぎ、せんでも むせんでも みちを つくります。やりとりする ことばは けっきょく 0と 1という しんごうに かわって わたります。コンピューターが ふたつだけでなく、たくさん あみのように つながると、だれとでも はなせるように なります。とおく + しんごうで + あみで、この みっつが ネットワークの ぜんぶです。

大きな データは いちどに おくれません。だから パケットと いう 小さな かけらに わけます。かけらごとに 「なんばんめか」と 「どこへ いくか」を かいた ふだを つけます。かけらは べつべつに たびに でるので、ひとつの みちが ふさがっても べつの みちで まわれます。ついた ところでは ふだの ばんごう じゅんに かけらを また あわせて、もとの データに もどします。わけて、ふだを つけて、あわせる。これが パケットです。

IP アドレスは「インターネットに つながった コンピューターごとに つく こゆうの じゅうしょ」です。いえの じゅうしょの ように、せかいに ひとつだけだと まよいません。てんで わけた すうじ(れい 203.0.113.5)で かきます。パケットは あてさきの じゅうしょを 見て、その コンピューターを ちょうど みつけます。もし おなじ じゅうしょが ふたつ あると、どちらへ いくか わからないので、じゅうしょは かならず ひとつだけです。

インターネットの データ(パケット)は もくてきちまで いっぺんに いきません。とちゅうの えき(ルーター)を いくつも とおって、だんかいてきに とどきます。それぞれの えきは パケットを ちょっと うけとって、つぎの えきに わたします。うけとって、また おくる。これを えきごとに くりかえせば、どんなに とおくても 一ぽずつ ちかづいて、ついに とどきます。だから ちきゅうの はんたいがわの がめんも わたしの がめんに でるのです。

ネットワークは すべてを いちどに せず、そうで わけて かくそうが じぶんの しごとだけ します。おくるときは メッセージを そうそう つつみます。びんせん(なかみ)に うちぶうとう(ぜんぶ ただしく ついたか)、そとぶうとう(どこへ いくか じゅうしょ)、さいごに ゆうびんかご(0と 1の じっさいの しんごう)まで。これを カプセルかと いいます。うけとるがわでは ぎゃくに そとぶうとうから ひとかわずつ はがし、なかの メッセージに たどりつきます。そうで わけると かくそうは うえと したを しらなくても じぶんの しごとを すれば よく、たんじゅんで じょうぶに なります。

ルーティングは パケットを もくてきちまで 一えき 一えき わたしながら みちを さがす ことです。かくえき(ルーター)は「みちあんないひょう」を 見ます。もくてきちごとに つぎは だれに わたすかが かいてあります。みちが いくつか あれば いちばん はやい みちを えらびます。いちばん 大事なのは ちゅうおう かんせいとうが ない ことです。かくえきが じぶんで はんだんします。だから ひとつの えきが とまっても ほかの えきが うかいろを みつけて てがみは すすみつづけます。この ぶんさんの おかげで インターネットは なかなか きれません。

ひとは すうじの じゅうしょを おぼえにくい。だから おぼえやすい なまえ(ドメイン)を つかい、DNS が その なまえを コンピュータが しる すうじの じゅうしょに かえます。DNS は なまえと じゅうしょの くみが いっぱい つまった きょだいな でんわちょうの ようです。なまえを たずねると じゅうしょを おしえてくれます。しかも いちど しらべた なまえは すこし おぼえておく(キャッシュ)ので、おなじ なまえを また さがすときは でんわちょうまで いかず、ずっと はやい。おかげで わたしたちは すうじでなく なまえだけ おぼえれば いい。

パケットは とちゅうで ぬけたり、じゅんばんが いれかわることが あります。TCP は それを そっと うめます。ついたら うけとったと かくにん(ACK)を かえし、かくにんが こなければ その かけらを おくりなおし(さいそうしん)、ついた かけらに ついた ばんごうで じゅんばんを そろえます。だから うけとる がわには いつも ぬけなく、じゅんばんどおりに とどきます。はやいだけでなく、しんらいできるように おくる やくそく、それが TCP です。

TCP は かくにん(ACK)と さいそうしんで ぬけなく おくります。せいかくな かわりに そのぶん まちます。UDP は その かくにんを はぶきます。とどいたか たずねず、はやく つづけて うちだし、いくつか ぬけても とまらずに そのまま いきます。だから ゲームや ビデオつうわ、なまほうそうの ように おくれては いけない ことに よく あいます。ひとつ ふたつ ぬけても ほとんど 気づきません。せいかくさが さきなら TCP、はやさが さきなら UDP。りょうほう あるのは もくてきが ちがうからです。

IP アドレスは たてもの(コンピューター)を みつけます。でも ひとつの たてものには たくさんの へや、つまり たくさんの アプリが あります。その へやの ばんごうが ポートです。だから ただしい いきさきは「IP アドレス と ポートばんごう」です。たてものを みつけ、なかの へやまで みつけるのです。よく つかう アプリには だいひょうの へやの ばんごうが きまっています。ウェブは 80、あんぜんな ウェブ(HTTPS)は 443 のように。ついた パケットは ポートばんごうを 見て、その ばんごうの へや、つまり ただしい アプリに はいります。

いえの なかの ききは それぞれ いえの なかの じゅうしょを もちますが、そとへ でる ときは ルーターを とおって ひとつの こうにんの じゅうしょで でます。これが NAT です。ルーターは「どの ききが どこへ おくったか」を ひょうに かきとめ、へんじが もどると その ひょうを 見て ただしい ききに ちょうど もどします。だから じゅうしょ ひとつを おおぜいで つかっても まよいません。しかも そとから さきに かける せつぞくは ひょうに あいてが なく、そのまま とまります。なかで はじめた ものだけが もどれます。おかげで NAT は てんねんの ファイアウォールの やくめも します。

ウェブは ようきゅうと おうとうの ひとくみで うごきます。ブラウザが 「これ ちょうだい」(ようきゅう)と たのむと、サーバーが 「はい」(おうとう)と わたします。ようきゅうには GET(ください)・POST(うけとって)の ような どうさが ついて、なにを したいか つたえます。1まいの ページは ふつう なんども ようきゅうと おうとうを くりかえして、もじや えの かけらを あつめて くみたてます。そして HTTP は ひどい わすれんぼう。まいかいの ようきゅうを はじめて 見る きゃくの ように あつかうので、じぶんでは だれが いま なにを したか おぼえられません。この よわさを おぎなう やりかたは つぎの かいで あいます。

ひとは ウェブページ(HTML)を 目で みますが、アプリどうしは がめんでなく データを やりとりします。その データを きまった かたちで やりとりする やくそくの まどぐちが API です。やくそくの ようきゅう(れい ソウルの てんき?)を おくると、えでなく きれいな データ(おんど 23、はれ のような なまえと あたい)で こたえます。だから ほかの アプリが その データを すぐ つかえます。しかも いくつかの API を くみあわせると あたらしい サービスに なります。ちず API に てんき API を かさねると ちずの うえに てんきが でる、という ふうに。わたしたちが つかう おおくの アプリは じつは いくつもの まどぐちから データを もらって あわせて みせて いるのです。

HTTP は わすれっぽいので、たのむ たびに わたしたちを はじめての きゃくとして むかえます。そのままなら ログインは まいかい きれる はずです。これを とくのが クッキーと セッションです。はじめて きたとき サーバーが ちいさな つうこうしょう いちまい、クッキーを わたします。きゃくは つぎの ほうもんごとに その つうこうしょうを また みせます。サーバーは つうこうしょうの ばんごうを みて「ああ、あの ひと!」と わかります。おなじ きゃくだと つづけて おぼえるのが セッションです。おかげで まいかい ログインしなおさなくて いい。つうこうしょうの ばんごうで だれかを みわける この しごとは、その ひとが ほんとうに そうかを たしかめる にんしょうの はなしに つながります。

ふつうの HTTP は ないようが ひらぶんなので、とちゅうで だれもが のぞけます。HTTPS は ないようを じょうで かけて(あんごうか)、とちゅうで 見られても ばらばらで よめなく します。かなめは ふたつ。ひとつ、こうかいかぎ という じょうは だれにでも わたせますが、それで かけた ものは じぶんの ひみつかぎでしか あきません。ふたつ、しょうめいしょで あいてが ほんものの その サイトか さきに たしかめます。だから カードの ばんごうも インターネットで あんしんして おくれます。それが HTTPS です。

じゅうしょを いれると、この りょういきで まなんだ ことが じゅんばんに おこります。まず DNS が なまえを すうじの じゅうしょ(IP)に かえ、その じゅうしょまで みちを さがして パケットが わたります。TCP が ぬけなく じゅんばんどおりに とどく しんらいを あたえ、HTTPS が その とおりみちに かぎを かけて ほかの ひとに 見えなく します。その うえで HTTP が「この ページを ください、はい どうぞ」と ページを やりとりします。パケット、じゅうしょ、みち、かいそうが この ひとつの ながれに ぜんぶ あります。インターネットは けっきょく、これらの やくそくが てを つないで まわる きょだいな ゆうびん システムです。