URLという言葉をご存知の方も多いかと思いますが、その仕組みについては知らない方も多いのではないでしょうか。この記事では、URLの仕組みについて解説します。URLがどのように構成され、どのように機能するのかを理解することで、インターネットの基本をより深く理解することができます。
基礎知識
URLとは何か
URL（Uniform Resource Locator）は、インターネット上のリソースの位置を示すための標準的な方法です。身近な例だと、Webサイトを閲覧する際にブラウザのアドレスバーに入力する文字列がURLです。URLは、インターネット上のリソースにアクセスするための手がかりとなります。
URLの構成
例として、本記事のURLを見てみましょう：
https://homenetlab.info/basics/url-basics
- スキーム（https://）：URLの最初の部分で、使用するプロトコル（例：HTTP、HTTPS、FTP）を示します。
- ドメイン名（homenetlab.info）：インターネットにおけるサーバーの名称です。
- パス（/basics/url-basics）：サーバー上の特定のリソースへのパスです。
ドメインとIPアドレスの関係
DNSを用いたIPアドレスへの変換
ドメイン名は人間にとって覚えやすい名前ですが、パソコンやスマートフォンはドメイン名ではなく、IPアドレスを使って通信を行います。
IPアドレスについては以下の記事で解説しているので、興味がある方はご覧ください。
ドメイン名をIPアドレスに変換するためにDNS（Domain Name System）という技術が利用されます。
実際の通信の流れ
例えば、https://homenetlab.info/basics/url-basicsにアクセスする際の通信の流れを考えてみましょう。
- ブラウザにこのURLを入力します。
- DNSを利用し、ドメイン名（
homenetlab.info）が対応するIPアドレスへ変換されます。 - IPアドレスはインターネット上で記事を格納しているサーバーの住所を表すので、ブラウザはそのIPアドレスを持つサーバーに対して接続を確立します。
- サーバーに対して
/basics/url-basicsという記事を返すようにリクエストを送信します。 - サーバーはそのリクエストを受け取り、対応する記事の内容をブラウザに返します。
- ユーザーは目的の記事を閲覧することができます。
なぜURLが用いられるのか
URL（ドメイン名）を利用するメリットは主に以下の3つが挙げられます。
人間にとって分かりやすい
URLは単語や数字を利用することができるため、人間にとって覚えやすく、何のサイトか理解しやすいです。ドメイン名を使用することで、数字の羅列であるIPアドレスよりも簡単に覚えることができます。これにより、ユーザーは特定のWebサイトを簡単に見つけることができます。
柔軟性
URLのもう一つの大きな利点は、その柔軟性です。ITシステムでは様々な都合によりIPアドレスを変更せざるを得ないケースが多くあります。例えIPアドレスが変更された場合でも、ドメイン名を利用することで、ユーザーは引き続き同じURLでリソースにアクセスすることができます。
冗長性と高速化
URLを使用することで、冗長性と高速化が実現できます。1つのドメインに対して複数のIPアドレスを設定することが可能で、これにより負荷分散が行われ、システムの冗長性が向上します。また、ユーザーの地理的な位置に基づいて最も近いサーバーに接続することで、アクセス速度が向上します。
まとめ
URLはインターネット上でリソースを一意に特定するための重要な手段です。URLは、覚えやすく人間にとって分かりやすいドメイン名を使用し、システムの変更にも柔軟に対応でき、冗長性とアクセスの高速化を実現するなど、とても大きなメリットを提供します。これによって、我々が常にスムーズに目的のリソースにアクセスすることを可能にします。URLの仕組みを理解することで、インターネットの基本的な構造や動作についてより深い知識を得ることができるでしょう。
