OSI参照モデル

プロトコルの階層構造が必要なわけ
ネットワークの世界においてはプロトコルはいくつかに分類されています。
これにより、ある部分のプロトコルを変えてもそれ以外のプロトコルに影響を与えないようにシステムができているのです。
特に、階層構造は研究開発において非常に都合のいいものになっています。例えば、ADSLが開発されたときに階層構造がなければ、新しくすべてのプロトコルを作らなければなりません。が、階層構造があるおかげで、アプリケーション層などの一部を新しく開発するだけで、後は既存のプロトコルを使いながら通信が可能になります。もし、階層化がなければ、データの取り決めや障害が起こったときなどを想定し、あらゆるところを一から作り直さなければならないことになります。

OSI参照モデルとTCP/IP
そこで、7つの階層に分かれた「OSI参照モデル」という規定が登場します。
が、実際のインターネットの世界では簡略化されて4つの階層(TCP/IP)が用いられています。
広くこのTCP/IPは普及されていて、
「ネットワークプロトコルといえばこれ」といわれるぐらいになっているそうです。
このTCP/IPは
「TCP(Transmission Contorol Protocol)とIP(Internet Protocol)」
という意味ですが、一般的にはこれに関連するさまざまなプロトコルを総合して言うことが多いです。下の表の「TCP/IPにおける階層」という言葉もそういう意味で使っています。


OSI参照モデル TCP/IPにおける階層 主なプロトコル 主なハードウェア
7..アプリケーション層 アプリケーション層 HTTP
SMTP
POP3
FTP
パソコン
サーバ
端末
など
6.プレゼンテーション層
5.セッション層
4.トランスポート層 トランスポート層 TCP
3.ネットワーク層 インターネット層 IP ルータ
2.データリンク層 ネットワーク
インターフェイス層
Ethernet
(PPP)
ブリッジ
1.物理層 リピータ

各層の役割
7.アプリケーション層
アプリケーションサービスを提供。電子メール(SMTP)、ファイル転送(FTP)など

6.プレゼンテーション層
アプリケーション層が扱うデータを効率よく転送できるように制御する。
文字コードの変換や暗号化などもここ。

5.セッション層
下位4層の管理。どのように通信するか、通信モードの選択など。

4.トランスポート層
通信上のミスを管理して、信頼性の高いデータ転送をするための層。
TCP:パケットの内容や到着順序などを考えた転送をするためのプロトコル。
パケットを分けて番号をつけ、送るときの約束ごとを定めている。
パケットがもし届かなかったら、再送を要求したりもする。

3.ネットワーク層
データの送受信先などのアドレス管理、必要な経路の選択を行う。
IP:指定された宛先までパケットを送信するためのプロトコル。
IPアドレス」とは、各パソコンに割り当てられている住所のようなもの


2.データリンク層
通信回線上で転送ミスがないように制御する。

1.物理層
信号の制御、データのビット列での転送。

実際のデータを転送
実際にデータを転送するとどうなるか。

送信側は7→6→・・・・・→1という順番で送り、
受信側は反対の1→2→・・・・・・→7という順番で受け取ります。


物理層以外のプロトコルにおいては、
各プロトコルは「ヘッダ」という荷札のようなものを取り付けます。
(物理層は0110とかのデータなのでヘッダがない)
これは、各プロトコルが自分の階層を処理するために必要とするものです。

送信するときには、各層が次々とヘッダを取り付けて、一番上のヘッダは「データリンク層」のものになります。受信時は逆に次々にヘッダをはがしていき、アプリケーション層で受信者が受け取ることになります。


参考文献
「TCP/IPをマスターしよう」 ASCII
「超入門ネットワーク」 ASCII
サーバのしくみがわかる本 技術評論社 斉藤 孝 著
高等学校情報C 第一学習社



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