WEBアプリケーションを開発する際には、ネットワークの基本的な知識が欠かせません。ネットワークの基礎を理解することで、効率的でセキュアなアプリケーションの設計と実装が可能になります。本記事では、WEBアプリケーションに必要なネットワークの基礎知識について詳しく解説します。
1. IPアドレスとドメイン名
IPアドレス
IPアドレスは、インターネット上でデバイスを識別するための一意のアドレスです。IPアドレスにはIPv4とIPv6の2種類があります。
- IPv4: 32ビットのアドレス空間（例: 192.168.0.1）。約42億のアドレスが利用可能。
- IPv6: 128ビットのアドレス空間（例: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334）。ほぼ無限のアドレスを提供。
ドメイン名
ドメイン名は、人間が覚えやすい文字列で、IPアドレスに対応しています。ドメイン名はDNS（Domain Name System）を使ってIPアドレスに変換されます（例: www.example.comが93.184.216.34に変換）。
2. HTTP/HTTPS
HTTP
HTTP（HyperText Transfer Protocol）は、WEBブラウザとWEBサーバー間で情報をやり取りするためのプロトコルです。HTTPはステートレスなプロトコルであり、各リクエストは独立しています。
HTTPS
HTTPS（HyperText Transfer Protocol Secure）は、HTTPにSSL/TLS暗号化を追加したプロトコルです。HTTPSを使用することで、データの盗聴や改ざんを防ぎ、セキュアな通信を実現します。
3. クライアントとサーバー
クライアント
クライアントは、WEBブラウザやモバイルアプリなど、ユーザーが直接操作するデバイスやソフトウェアを指します。クライアントはサーバーにリクエストを送り、サーバーからレスポンスを受け取ります。
サーバー
サーバーは、WEBアプリケーションをホスティングし、クライアントからのリクエストに応じてデータを提供するコンピュータです。サーバーはHTTP/HTTPSリクエストを処理し、必要なリソース（HTML、CSS、JavaScript、画像など）をクライアントに送信します。
4. DNS
DNSの役割
DNS（Domain Name System）は、ドメイン名をIPアドレスに変換するシステムです。DNSは分散型のデータベースであり、各ドメイン名とそれに対応するIPアドレスの情報を保持しています。
DNSの動作
- ユーザーがブラウザにドメイン名を入力。
- ブラウザがDNSサーバーに問い合わせ。
- DNSサーバーがドメイン名に対応するIPアドレスを返す。
- ブラウザがIPアドレスを使用してサーバーに接続。
5. TCP/IPモデル
TCP/IPモデルの層
TCP/IPモデルは、インターネット通信を4つの層に分けたモデルです。
- アプリケーション層: HTTP、FTP、SMTPなどのプロトコルを使用してデータを交換。
- トランスポート層: TCPやUDPプロトコルを使用してデータの信頼性を確保。
- インターネット層: IPプロトコルを使用してデータパケットをルーティング。
- ネットワークインターフェース層: データリンク層と物理層を含み、物理的なネットワーク接続を管理。
6. セキュリティの基本
ファイアウォール
ファイアウォールは、ネットワークのトラフィックを監視し、許可または拒否するセキュリティシステムです。ファイアウォールを使用することで、不正なアクセスからシステムを保護できます。
SSL/TLS
SSL（Secure Sockets Layer）とTLS（Transport Layer Security）は、通信を暗号化し、データの盗聴や改ざんを防ぎます。HTTPSはSSL/TLSを使用してセキュアな通信を実現します。
認証と認可
認証はユーザーの身元を確認するプロセスであり、認可は認証されたユーザーに対して特定のリソースへのアクセスを許可するプロセスです。一般的な認証方法には、パスワード、トークン、OAuthなどがあります。
まとめ
WEBアプリケーションの開発には、ネットワークの基礎知識が不可欠です。IPアドレスやドメイン名の理解、HTTP/HTTPSの仕組み、クライアントとサーバーの役割、DNSの動作、TCP/IPモデル、セキュリティの基本など、これらの知識を身につけることで、効率的でセキュアなWEBアプリケーションを構築することができます。これらの基礎を理解し、実際の開発に役立ててください。
