電気通信およびコンピュータネットワークにおいて、コネクション指向通信とは、有用なデータを転送する前に通信セッションまたは半永久的な接続を確立する通信プロトコルです。確立された接続により、データは正しい順序で上位の通信層に配信されます。これとは対照的に、コネクションレス通信と呼ばれる方式があり、インターネットプロトコル(IP)やユーザーデータグラムプロトコル(UDP)で使用されるデータグラムモード通信などがこれに該当します。コネクションレス通信では、異なるネットワークパケットが独立してルーティングされ、異なる経路で配信される可能性があるため、データが順不同で配信される場合があります。
コネクション指向通信は、回線交換接続、またはパケットモード仮想回線接続で実装できます。後者の場合、伝送制御プロトコル(TCP)などのトランスポート層仮想回線プロトコルを使用して、データを順番に配信できます。下位層のスイッチングはコネクションレス、またはデータリンク層もしくはネットワーク層のスイッチングモードであり、同じトラフィックストリームに属するすべてのデータパケットが同じパスで配信され、トラフィックフローは接続識別子によって識別されるため、ネットワークにおけるパケットごとのルーティング決定のオーバーヘッドが削減されます。
コネクション指向プロトコルサービスは、多くの場合、信頼性の高いネットワークサービスですが、常にそうとは限りません。これらのサービスは、配信成功後に確認応答を提供し、データが欠落または破損した場合に自動的に再送要求機能を提供します。非同期転送モード(ATM)、フレームリレー、マルチプロトコルラベルスイッチング(MPLS) は、信頼性の低いコネクション指向プロトコルの例です。シンプルメール転送プロトコル(SMTP) は、メッセージが配信されなかった場合に送信者にエラーレポートを送信するため、信頼性の高いプロトコルとなるコネクション指向プロトコルの例です。コネクション指向プロトコルは、会話を追跡できるため、ステートフルであると表現されることがあります。
回線交換通信、例えば公衆交換電話網、ISDN、SONET/SDH 、光メッシュネットワークなどは、本質的にコネクション指向型の通信システムです。回線交換通信では、一定の帯域幅が確保され、ビットストリームまたはバイトストリームのデータが一定の遅延で順番に到着することが保証されます。スイッチは、回線確立フェーズ中に再構成されます。
パケット交換通信は、コネクション指向型通信にも適用可能であり、これは仮想回線モード通信と呼ばれます。パケット交換方式では、トラフィック負荷やパケットキューの長さの変動により、通信速度や遅延が変動する可能性があります。コネクション指向型通信は、必ずしも信頼性が高いとは限りません。
コネクション指向型トランスポート層プロトコルは、コネクションレス型通信システム上でコネクション指向型の通信を実現します。TCPなどのコネクション指向型トランスポート層プロトコルは、 IPなどのコネクションレス型ネットワーク層プロトコルをベースとしている場合もありますが、送信側でのセグメントシーケンス番号付け、パケットバッファリング、受信側でのデータパケットの並べ替えによって、バイトストリームの順序通りの配信を実現します。
コネクション指向型パケット交換データリンク層またはネットワーク層プロトコルでは、通信セッション中にすべてのデータが同じパスで送信されます。従来のIPルータなどのコネクションレス型データグラム交換のように、各パケットの完全なルーティング情報(送信元アドレスと宛先アドレス)を使用するのではなく、コネクション指向型プロトコルでは、トラフィックフローをチャネル番号またはデータストリーム番号(仮想回線識別子(VCI)と呼ばれることが多い)のみで識別します。ルーティング情報は、接続確立フェーズ中にネットワークノードに提供される場合があり、そのフェーズでは、各ノード内のテーブルでVCIが定義されます。したがって、実際のパケット交換とデータ転送は、低速なソフトウェアベースのルーティングではなく、高速なハードウェアによって処理されます。通常、この接続識別子は小さな整数(たとえば、フレームリレーでは10ビット、ATMでは24ビット)です。これにより、ネットワークスイッチが大幅に高速化されます。
例えば、ATMやフレームリレーは、いずれもコネクション指向型の信頼性の低いデータリンク層プロトコルの例です。信頼性の高いコネクションレス型プロトコルも存在し、例えばAX.25ネットワーク層プロトコルはIフレームでデータを渡す場合などが挙げられますが、このような組み合わせは稀であり、信頼性の高いコネクションレス型プロトコルは現代のネットワークでは一般的ではありません。
コネクション指向プロトコルの中には、コネクション指向データとコネクションレスデータの両方に対応できるように設計または変更されたものがある。[ 1 ]
接続指向型パケットモード通信、すなわち仮想回線モード通信の例: