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わかりやすいOSI参照モデル|7階層で定義したコンピュータ通信機能

OSI参照モデルは、複雑な通信のルールを出来るだけ分割してわかり易くするためのレイヤーモデルです。OSI参照モデルの考え方を理解すると、ネットワークデータ通信の理解度は深まります。繰り返し学習することをお勧めします。

OSI参照モデルとは?

OSIは、Open Systems Interconnection Reference Modelの頭文字です。コンピュータネットワークに求められる機能を7つの階層であらわしています。

7つの階層に分けた理由は、複雑な通信のルールを出来るだけ分割してわかり易くするためです。勘違いしないように補足すると、OSI参照モデルは、データ通信の段階と手順の設計図ではありません。モデルですから、あくまで捉え方や整理の仕方の一例です。

OSI参照モデルは、あくまでも論理的な概念です。但し、、ネットワーク機器の説明書などには、OSI参照モデルを前提にして書かれているものもあるので、内容の理解は必要です。

OSI参照モデルの7階層

OSI参照モデルでは、通信システムの構成要素を7つの階層(レイヤー)にして整理しています。最下部の階層を、レイヤー1(物理層)、下から2番目の階層を、レイヤー2(データリンク層)としています。そして、7番目の階層のレイヤー7(アプリケーション層)まで決められています。下表を参照下さい。

レイヤー    要 素       機      能
7 アプリケーション層 ユーザーに提供するネットワークサービスについての決まり事
6 プレゼンテーション層 データの形式(文字コードなど)を決定
5 セッション層 データのやり取り開始から終了までの流れ(セッション)を定めている
4 トランスポート層 信頼性の高い伝送のための決まり事で、データ圧縮、エラー制御、再送機能等を定めている
3 ネットワーク層 伝送ルートや宛先の決定など、最終的にデータをやりとりする相手との決まり事
2 データリンク層 直接接続された機器(含むコンピュータ)とのやり取りの決まり事
1 物理層 ケーブル端子の形状や電気信号の条件など、通信媒体との取り決めを行う

このようにネットワークのデータ通信は、階層に分けた複数のプロトコルで構成しています。階層はそれぞれ独立しているため、プロトコル(約束事やルール)を作る時には、その層だけのことを考えて作れるため単純化できます。

各層(レイヤー)間には、下の層は上の層に情報を提供して働きます。但し、上の層は下の層の機能を使って通信処理をしても、下の層のことには関知しないというプロトコル(約束事)があります。

データの送受信

データの送受信をする時には、送信側と受信側で層(レイヤー)の役割をこなす順番が逆になります。送信側は、レイヤー7から下の層に向かってレイヤー1までの役割をこなすと、伝送媒体を通じて、受信側に到達します。

受信側では、レイヤー1から、レイヤー7の順番で役割を行ってデータを受信します。

まとめ

OSI参照モデルは、コンピュータネットワークに求められる機能を7つの階層であらわしたものです。

7つの階層にした理由は、複雑な通信のルールを出来るだけ分割してわかり易くするためです。OSI参照モデルは、あくまで設計図の一例ですが通信機能が、整理されていることから広く活用されています。

OSI参照モデルの考え方を理解すると、ネットワークデータ通信の理解度は深まります。ちょっと、とっつきにくい内容ですが、繰り返し学習することをお勧めします。

尚、OSI参照モデルのように、ネットワークを作るかの基本的な体系をネットワークアーキテクチャと呼びます。

現在、実際に広く使われている、ネットワークアーキテクチャには、TCP/IPモデルがあります。

TCP/IPモデルについては、別の機会に紹介します。

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iyasaretaihito
子どもの時から、昆虫や恐竜、宇宙などに興味がある理科大好きな理系人間です。 会社は半導体設計関連会社に勤務して、60歳で定年退職後は趣味に没頭する、のん気なおじさんです。
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