OSI参照モデル 7つの層それぞれの機能と役割とは?

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今回は、以前紹介したOSI参照モデル。

7層のそれぞれ役割と機能が違うことはご存知ですか?

今回は7層それぞれの役割・機能を見ていきましょう。

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第7層(アプリケーション層)

アプリケーション層は、その名の通り、ユーザーが使っているソフトウェア(アプリケーション)の層です。
Webブラウザなどのアプリケーションの内部で動いていて、ホームページ閲覧で頻繁に利用しているHTTPプロトコルや、メール送信のSMTP、ファイル転送のFTPなどのプロトコルがこの層です。
なお、ユーザーが使っていない、裏で動作するようなソフトウェアも含みます。

第6層(プレゼンテーション層)

ソフトウェアやOSで使われている文字データや画像データのコードが、ネットワーク上の他のコードと異なる場合があります。
例えば、文字コードではUTF-8やWindowsのCP932(シフトJIS)などです。
それらの変換を適宜行い、ソフトウェアやネットワーク伝送に支障がないようにするのがプレゼンテーション層です。

第5層(セッション層)

セッション層はセッション、コネクションを確立する為の層です。
セッション相手との接続(コネクション)状態を開始、維持、切断などの処理を行います。
認証機能や、主な暗号化プロトコルもこの層で行われ、ホームページのセキュリティ化で使われているSSLや、Gmailなどで使われているTLSプロトコルがあります。

第4層(トランスポート層)

ホームページ閲覧などで最もよく使われるTCPや、ストリーム動画で使われているUDPなどがあります。
送信データはこの層でパケットという小さな単位に分割されます。
トランスポート層では、パケットにヘッダという付加情報を付けることで、データの抜けや誤送信などを防ぎ、管理します。
受信した側であれば、分割されて届けられたパケットをまた一つの繋ぎ直します。
パケットの抜けがあれば、送信元のトランスポート層に再送要求をします。

第3層(ネットワーク層)

通信相手の端末を特定します。最終的な送受信相手を特定するのが特徴の層です。
IPアドレスを管理するIPプロトコルや、物理アドレスを管理するARPがこの層のプロトコルです。
IPプロトコルは、トランスポートで付加されたパケットヘッダに、更に情報を付加することで送信先を間違えないようにします。

第2層(データリンク層)

ネットワーク層では”end to end”、つまり最終的な送受信相手だけを特定しますが、データリンク層では、ルータなどネットワーク経路上の機器の、「次の送信先」の宛先を管理します。
Ethernetプロトコル(イーサネット、有線LAN)や、PPPプロトコル(Point-to-Point、2点間データ通信)など、ハードウェアにより近いプロトコルがこの層です。

パケットに更にフレームヘッダという付加情報を加えます。

第1層(物理層)

パソコンなどの端末上で、外部との接点を担います。
RS-232や一般的にLANケーブルと呼ばれているUTP、無線や光ケーブルなどの規約の層です。
ネットワーク上のデジタル・アナログ信号をハード要件に合わせて変換をします。

さいごに

ネットワーク、通信におけるとても重要なモデルである、「OSI参照モデル」を、
ざっと概観しました。

ここに紹介したプロトコルはごく一部で、これらのプロトコルが決められる基板が「OSI参照モデル」です。

TCP/IPなどの通信プロトコルを理解したり、ネットワークトラブルを解決するためにも、是非知っておきたい基本モデルが「OSI参照モデル」です。

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