コンピュータネットワークにおけるポイントツーポイントプロトコル（PPP）とは？

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• ポイントツーポイントプロトコル（PPP）は、2 つのノード間の直接接続を確立するために使用されるデータリンク層の通信プロトコルです。
• PPP 自体は暗号化を提供しませんが、セキュリティプロトコルと併用することで安全な通信を確保できます。

コンピュータネットワークにおいて、ポイントツーポイントプロトコル（PPP）はデータリンク層のプロトコルです。PPP は、2 つのネットワークノード間に直接リンクを確立します。このリンクは、シリアル回線を介してデータパケットを送信するために使用されます。これらの回線には、電話回線、光ファイバーケーブル、専用回線などがあります。当社の調査によると、PPP はダイヤルアップインターネットアクセスで最も広く使用されていた方法の 1 つでした。PPP により、デバイスはシンプルな接続で、大きな負荷をかけずに通信できました。

PPP は、さまざまな種類のネットワーク層プロトコルを伝送できます。そのため、異なるシステムで役立ちます。また、リンクを強化する機能も追加しています。これらの機能には、認証、エラー検出、圧縮が含まれます。この件に詳しい情報筋によると、これらの要素により PPP は品質の低い回線でも信頼性を維持できました。業界の専門家は、これにより PPP がインターネットの初期に信頼される選択肢となったと述べています。

PPP を理解する

基本的に、PPP は専用の単一リンク上でデータを送受信する方法です。このリンクは 2 つのノード専用です。他のプロトコルは、多くのデバイスが同じ帯域幅を競合する共有リンク上で動作する場合があります。PPP はそのようには動作しません。「ポイントツーポイント」という名前が示すように、経路は一方から他方へ明確です。送信者は固定され、受信者も固定されています。誰が話しているのか、誰が聞いているのかの混乱はありません。この設計により、多くのネットワーク設定でプロトコルをシンプルに使用し、管理しやすくなっています。

PPP の歴史

ポイントツーポイントプロトコルは 1990 年代初頭に登場しました。これは、直接リンク上でネットワーク層プロトコルデータをカプセル化する標準的な方法を提供するために作成されました。IETF（インターネット技術特別調査委員会）は、1992 年に最初の PPP 標準を公開しました。その後、多くの種類のネットワーク設定で使用されるようになりました。直接リンクが必要な小規模から大規模なシステムの両方で一般的になりました。そのシンプルな設計と幅広いサポートにより、インターネット成長の初期段階において重要なツールとなりました。

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PPP の主な機能

PPP には、データ送信のための堅牢なオプションとなる多くの機能があります。エラー検出機能があり、送信中にデータのエラーをチェックします。データ圧縮機能により、リンク上で送信するデータ量を削減します。認証機能として、Password Authentication Protocol（パスワード認証プロトコル）や Challenge Handshake Authentication Protocol（チャレンジハンドシェイク認証プロトコル）などの方式を備えています。

これらの方式は、接続を希望するデバイスの身元を確認します。また、マルチリンク PPP もあり、複数の物理リンクを 1 つの論理リンクにまとめて、より多くの帯域幅を提供します。最大伝送ユニットサイズなどのパラメータをネゴシエートし、デバイスが適応して連携できるようにします。

PPP の動作方法

PPP の動作は、一連の明確なステップを経ます。最初のステップは接続の確立です。2 台のデバイスがハンドシェイクと簡単なネゴシエーションを行い、リンクを確立します。次のステップは伝送です。この段階では、データがフレームに格納され、接続を介して送信されます。PPP は伝送中のエラー検出も行います。チェックサムを使用して、データにエラーが発生していないか確認します。最後のステップはリンクの終了です。デバイスが通信を終えると、接続は整然と終了します。

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ダイヤルアップネットワークにおける PPP

PPP はダイヤルアップネットワークで広く使用されました。ユーザーがモデムを使用してインターネットサービスプロバイダに接続する際、PPP がその接続を管理します。認証プロセスを処理し、データの送受信も管理します。セッションが終了すると、PPP は接続を切断します。

PPP over Ethernet（PPPoE）

PPP の後継として、PPP over Ethernet（PPPoE）があります。これはブロードバンドインターネットの普及に伴い一般的になりました。PPPoE を使用すると、多くのユーザーが 1 つの物理リンクを共有して ISP に接続できます。各ユーザーのデータは PPP フレームにカプセル化され、イーサネット上で送信されます。これにより、サービスプロバイダは同じ回線上の異なるユーザーのセッションを管理できます。

セキュリティに関する考慮事項

PPP 自体には暗号化は含まれていません。他のセキュリティプロトコルと組み合わせることで、通信を保護できます。PPP を CHAP と併用すると、ユーザーの身元が確認され、不正アクセスの防止に役立ちます。

PPP は、多くのネットワーク層プロトコルと連携できるため柔軟性があります。データ転送の品質を保護する機能があるため信頼性が高いです。エラー検出により、破損したデータを確実に検出します。データ圧縮により送信データ量が削減され、リンクの効率が向上します。認証により、デバイス間に信頼の層が追加されます。これらの機能が組み合わさることで、PPP は多くの種類のネットワークで有用です。

PPP はかつてダイヤルアップインターネット接続の主要な選択肢でした。現在でもブロードバンド設定や一部の VPN ソリューションで使用されています。複数の機能をサポートし、接続の安定性を維持するため、引き続き使用されています。その設計により、さまざまなネットワーキングニーズに適応できます。