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トランスポート層は、コンピューターネットワークにおいてデータの転送を管理するためのプロトコルや機能の集合体です。
トランスポート層は、ネットワーク上で通信しているアプリケーション間のデータ転送を担当し、信頼性の確保やデータの整合性の維持を目的としています。

主なトランスポート層のプロトコルには、Transmission Control Protocol（TCP）とUser Datagram Protocol（UDP）があります。
TCPは信頼性の高いデータ転送を提供し、パケットの順序や欠落の検出・再送などを行います。
一方、UDPは信頼性よりも速度を優先し、パケットの順序や欠落の検出・再送を行わず、簡易な形式でデータを転送します。

トランスポート層の重要な機能には、以下のようなものがあります：

- セグメンテーション（データの分割）：アプリケーションからのデータを必要なサイズに分割し、ネットワーク層への転送を容易にします。
- フロー制御：データの送信速度を調整し、ネットワークの過負荷を防ぎます。
- エラー検出と修復：データの破損や欠落を検出し、必要に応じて再送することでデータの正確性を保証します。
- コネクション管理：送信元と受信元の間に信頼性のある通信チャネルを確立し、データの送受信を管理します。

トランスポート層は、ネットワーク上でアプリケーション間のデータ転送を実現するために重要な役割を果たしています。
TCPやUDPなどのプロトコルを使用して、信頼性や効率性を考慮したデータの転送を行います。

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TCPの3ウェイハンドシェイクは、通信の確立を確実に行うための手順です。クライアントとサーバーの間で以下のステップが実行されます。

- ステップ1（クライアントからサーバーへの接続要求）：
クライアントは、サーバーに接続を要求するためにSYNフラグを立てたセグメントを送信します。このセグメントには、クライアントが使用する初期のシーケンス番号が含まれています。

- ステップ2（サーバーからクライアントへの接続応答）：
サーバーは、クライアントからの接続要求を受け取ると、ACKフラグとSYNフラグを立てたセグメントを返します。
このセグメントには、サーバーが使用する自身のシーケンス番号と、クライアントのシーケンス番号に1を加えた値が含まれています。
これにより、サーバーはクライアントの接続要求を受け入れ、自身もクライアントとの通信を開始する準備をします。

- ステップ3（クライアントからサーバーへの接続確認）：
クライアントは、サーバーからの接続応答を受け取ると、ACKフラグを立てたセグメントを送信します。
このセグメントには、クライアントがサーバーのシーケンス番号に1を加えた値が含まれています。
これにより、クライアントはサーバーの接続応答を確認し、通信の確立を完了させます。

このように、3ウェイハンドシェイクによってクライアントとサーバーはお互いのシーケンス番号を確認し、通信の確立を確実に行います。
クライアントとサーバーは、それぞれのシーケンス番号とACKフラグを使って正確な同期を取りながら通信を開始します。
このハンドシェイク手順によって、TCPは信頼性の高い接続を確立し、データの安全な転送を実現します。

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UDP（User Datagram Protocol）は、TCP（Transmission Control Protocol）と比較してセッション管理がないプロトコルです。
UDPが利用される理由はいくつかあります。

- 低いオーバーヘッド：
UDPはセッション管理やパケットの順序制御などの機能がないため、TCPよりも軽量なヘッダー構造を持ちます。
そのため、パケットのオーバーヘッドが少なく、データの送信効率が向上します。
特にリアルタイム性が重要なアプリケーション（例：音声、ビデオストリーミング）では、低い遅延が求められるため、UDPが選択されることがあります。

- 簡単な実装：
UDPはシンプルなプロトコルであり、実装が比較的容易です。TCPのようなセッション管理や再送制御の複雑な仕組みが不要な場合、UDPを使用することで開発の効率が向上します。

- マルチキャストやブロードキャストのサポート：
UDPはマルチキャストやブロードキャスト通信をサポートしています。
これにより、一つの送信元から複数の受信者にデータを送信することが可能です。
ストリーミング、ゲーム、ネットワーク放送など、同じデータを複数のクライアントに配信する必要がある場合に利用されます。

ただし、UDPは信頼性や順序性の保証がないため、パケットの到着や順序が保証されないことに留意する必要があります。
データの完全性や正確性が重要なアプリケーション（例：ファイル転送、ウェブブラウジング）では、TCPのような信頼性の高いプロトコルが適しています。
適切なプロトコルの選択は、アプリケーションの性質や要件に合わせて行う必要があります。

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