OSI参照モデルとTCP/IP

OSI参照モデル概要

コンピュータネットワークが出現した当初は、各々が独自のネットワーク仕様で
やり取りを行っていましたが、仕様の違いから相互接続が難しく、
ネットワークの普及が進みませんでした。
そこで、仕様の標準化を行い誰でも利用できるようにして
コンピュータネットワークを普及させるために提案されたのがOSI参照モデルです。

OSI(Open System Interconnection)参照モデル詳細

OSI参照モデルは異なるコンピュータ同士が通信を行えるように
必要な約束事(プロトコル)を階層構造(レイヤー)でモデル化したものです。
通信をする際にどのような事に関することなのかを明確にするために
７階層のカテゴリーに分けられています。
	

	
各階層ではケーブルの形状などの物理的なことから
アプリケーション毎のデータのやり取りに関することまで、
様々な規格が決められています。


	
標準化を行うメリット
	

		
異なるネットワークでも、相互に接続しやすい
	
	

		
共通のネットワーク機器が利用できるので、大量生産によりコストが下がる
	
	

		
基準が統一されているので、機器の選定が楽になる
	



	
階層化のメリット
	

		
ネットワークの構造を視覚的に把握できる
	
	

		
複雑なプロセスを単純化できる
	
	

		
障害が起きたときに問題の切り分けがしやすい
	
	

		
各階層の取り決めが別の階層に影響しないので機能の拡張がしやすい
	

TCP/IP概要

OSI参照モデルはコンピュータネットワークの仕様の標準化を進めるにあたって、
ネットワークの構造を厳密に定義し、それぞれの役割を詳細に決めました。
しかし、実際に使用するにあたり、融通が利かない面があったり、
複雑すぎたりと色々な問題が発生しました。
そこで実用性を重視したシンプルな階層構造の通信規格が新しく作られました。
それがTCP/IPと呼ばれる通信プロトコルです。
現在のネットワーク通信はTCP/IPが使われています。

TCP/IPとは

TCP/IPとはネットワーク通信プロトコル群の総称のことです。
TCP/IPは複数のプロトコルから構成されており、その中にTCPやIPも含まれています。

TCP/IPの階層

TCP/IPはOSI参照モデルと同様に階層構造になっており、4階層に分かれています。
内容はOSI参照モデルの内容をそのまま使用したものや
いくつかの階層をひとまとめにした構造になっています。

TCP/IPの通信方法

TCP/IPでは各レイヤごとのデータが存在し、送信時にはそのデータを付与し、
受信時にはそのデータを取り除いています。

アプリケーション層

アプリケーション層では通信でやり取りするデータ本体を決定します。
WEBアクセスならWEBページの情報、メールなら文章データなどです。
プロトコルはアプリケーション毎で異なっており、webアクセスならHTTP、
メールならSMTPやPOP3を使用しています。

アプリケーション層で使用されているプロトコル

トランスポート層

トランスポート層はデータの送信方法を決めるプロトコルが動作する層です。
送信方法には正確性を重視したTCPと速度を重視したUDPがあります。
また、この層でポート番号の付与が行われます。
ポート番号は「どのアプリで処理するか」を決めるための番号です。

トランスポート層で使用されているプロトコル

インターネット層

インターネット層はIPアドレスを使用して送信相手のコンピュータを特定し、
データの伝送を行う経路を決めるプロトコルが動作する層です。
この層で上の層から来た送信データをどのような経路で伝送するかを決めています。

インターネット層で利用されているプロトコル

ネットワークインターフェース層

ネットワークインターフェース層は隣接するコンピュータやネットワーク機器の間で
データを伝送するためのプロトコルが動作する層です。
この層で上の層から来たデータを電気信号に、
送信されて来た電気信号をデータに変更しています。

ネットワークインターフェース層で利用されているプロトコル