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OSIモデル　｜　用語解説

各社が独自のネットワークを開発していくと、ネットワーク接続が簡単にできなくなるため、共通化に向けてネットワークの統一モデルが作成されました。そのモデルのことをOSI(Open Systems Interconnection)モデルと呼びます。 OSIモデルは以下の7つの階層に分けられており、それぞれのモデルの役割が定義されています。

物理層

物理層は、物理的な通信媒体と、その媒体を介してデータを送信するためのテクノロジーをいいます。データ通信の核心は、光ファイバーケーブル、銅線ケーブル、空気などのさまざまな物理チャネルを介したデジタル信号と電子信号の転送です。物理層には、Bluetooth、NFC、データ伝送速度など、チャネルに密接に関連するテクノロジーやメトリクスの標準が含まれます。

データリンク層

データリンク層は、物理層が既に存在するネットワークを介して 2 台のマシンを接続するために使用されるテクノロジーをいいます。データパケットにカプセル化されたデジタル信号であるデータフレームを管理します。データのフロー制御とエラー制御は、多くの場合、データリンク層の主要な焦点です。イーサネットは、このレベルの標準の一例です。データリンク層は、多くの場合、メディアアクセス制御 (MAC) 層と論理リンク制御 (LLC) 層の 2つのサブ層に分割されます。

ネットワーク層

ネットワーク層は、ノードやマシンの分散ネットワークまたは複数の接続されたネットワーク全体でのルーティング、転送、アドレス指定などの概念に関係します。ネットワーク層はフロー制御も管理する場合があります。インターネット全体では、Internet Protocol v4 (IPv4) と IPv6 が主要なネットワーク層プロトコルとして使用されます。

トランスポート層

トランスポート層の主な焦点は、データパケットが損失やエラーなく正しい順序で到達できるようにすること、または必要に応じてシームレスに回復できるようにすることにあります。フロー制御は、エラー制御とともにトランスポート層で焦点となることがよくあります。この層で一般的に使用されるプロトコルには、ほぼロスレスの接続ベースのプロトコルである伝送制御プロトコル (TCP) と、損失の多いコネクションレスのプロトコルであるユーザーデータグラムプロトコル (UDP) が含まれます。 TCP はすべてのデータをそのままにしておく必要がある場合 (ファイル共有など) に一般的に使用され、 UDP はすべてのパケットを保持することがそれほど重要ではない場合 (動画ストリーミングなど) に使用されます。

セッション層

セッション層は、セッション内の 2 つの別個のアプリケーション間のネットワーク調整を行います。セッションは、1 対 1 のアプリケーション接続の開始と終了、および同期の競合を管理します。ネットワークファイルシステム (NFS) とサーバーメッセージブロック (SMB) は、セッション層で一般的に使用されるプロトコルです。

プレゼンテーション層

プレゼンテーション層は主に、アプリケーションが送信および消費するデータ自体の構文に関係します。例えば、Hypertext Markup Language (HTML)、JavaScipt Object Notation (JSON)、 Comma Separated Values (CSV) はすべて、プレゼンテーション層でデータの構造を記述するためのモデリング言語です。

アプリケーション層

アプリケーション層は、特定の種類のアプリケーション自体と、その標準化された通信方法に関係します。例えば、ブラウザは HyperText Transfer Protocol Secure (HTTPS) を使用して通信でき、 HTTP クライアントと E メールクライアントは POP3 (Post Office Protocol version 3) と SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) を使用して通信できます。