**ACK（ACKnowledgement）**は、通信における重要な信号であり、データの受信確認や肯定的な応答を示します。
本記事では、ACKの定義、使用方法、関連するプロトコル、そして通信における役割について詳しく解説します。
ACKの基本情報
ACKの定義
ACKは、通信において相手に肯定的な応答を返す際に送信される信号やデータ、パケットを指します。
例えば、「接続要求を受理した」「データが正しく受信できた」といった情報を伝達するために用いられます。ACKは、大型コンピュータの端末で使用された制御コードの一種で、ASCII文字コードでは6番の制御文字がACKを表しています。
ACKの役割
現在では、ACK文字以外にも通信規格やプロトコルで定められた、要求やデータに対する肯定的な返事を返すためのフレームやパケットが広くACKと呼ばれています。
ACKは、通信の信頼性を高め、データの整合性を確保するために欠かせない要素です。
ACKの関連概念
NAKとSelective ACK
通信方式によっては、ACK以外にも部分的な成功や肯定を表す「Selective ACK」や、失敗や拒否を示す「NAK」（Negative ACK）または「NACK」が使用されることがあります。
これにより、より柔軟なエラーハンドリングが可能になります。
ACKパケット
TCPにおけるACKパケット
ACKパケットは、IPネットワークで標準的に使用されるTCP（Transmission Control Protocol）において、伝送制御に用いられるパケットの一種です。
相手に何らかの応答を返す際に送信されるもので、広義にはヘッダ中のACKフラグが1になっているものすべてを含みます。
スリーウェイハンドシェイク
TCPで接続を確立する際には、スリーウェイハンドシェイクと呼ばれるプロセスが行われます。
このプロセスでは、接続したい側がSYNパケットを送信し、接続される側がSYN+ACKパケットを返信し、接続したい側が再度ACKパケットを送るという3段階のやり取りが行われます。
この手順により、通信の信頼性が確保されます。
ACK番号と再送制御
ACK番号の役割
TCPには、伝送途中のパケットの欠落を検知し、自動的に再送する再送制御機能があります。
送信側はデータをパケットに分割する際にシーケンス番号を割り振り、受信側は受領したパケットのシーケンス番号に受信済みバイト数を加算した「ACK番号」を送信側に返します。
再送制御のメカニズム
順調に受信が進んでいる場合、送信側が受け取るACK番号は増大します。
しかし、どこかでパケットが欠落すると、受信側は同じACK番号を繰り返し送り返すことになります。
3回連続で同じACK番号が届いた場合、直前のパケットが脱落したとみなし、同じパケットを再送します。
このメカニズムにより、通信の信頼性が保たれます。
まとめ
**ACK（ACKnowledgement）**は、通信の信頼性を高めるために不可欠な要素です。
データの受信確認や接続の確立において、ACKは重要な役割を果たします。
ACKの理解は、通信プロトコルやデータ伝送の効率化においても役立つでしょう。
通信技術の基礎を知ることで、より効果的なシステム設計やトラブルシューティングが可能になります。
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