前回、ファイルシステムとディレクトリ構造を整理しました。今回は、コンピュータどうしをつなぐ「ネットワーク」の基礎として、OSI参照モデルとTCP/IPを整理します。
目次
なぜ階層に分けて考えるのか
ネットワーク通信は、ケーブルの中を流れる電気信号から、私たちが目にするアプリケーションの画面表示まで、複数の役割が積み重なって成り立っています。
これをひとまとめに理解しようとすると複雑すぎるため、役割ごとに階層(レイヤー)を分けて整理する、という考え方が使われます。それが「OSI参照モデル」です。
OSI参照モデルの７階層
OSI参照モデルは、通信の仕組みを、次の７つの階層に分けて考えるモデルです。下から順に、次のようになります。
- 物理層:電気信号やケーブルなど、物理的な伝送を担当
- データリンク層:同じネットワーク内での、機器どうしの直接のやり取りを担当
- ネットワーク層:異なるネットワークをまたいだ、通信経路の選択を担当
- トランスポート層:通信の信頼性(データが正しく届いているか)を担当
- セッション層:通信の開始から終了までのやり取りを管理
- プレゼンテーション層:データの形式(文字コードや暗号化など)を担当
- アプリケーション層:利用者が実際に使うアプリケーションとのやり取りを担当
すべてを一度に覚えるのは大変なので、自分は「下のほうは物理的な話、上のほうは人間が使うアプリに近い話」という大まかなイメージから覚え始めました。
TCP/IPとの対応
実際に広く使われているインターネットの通信は、「TCP/IP」という、もう少しシンプルな４階層のモデルで説明されることが多くあります。
TCP/IPは、OSI参照モデルの７階層を、次のように大まかにまとめたものだと理解しています。
- ネットワークインタフェース層:物理層・データリンク層に近い役割
- インターネット層:ネットワーク層に近い役割
- トランスポート層:OSI参照モデルのトランスポート層とほぼ同じ役割
- アプリケーション層:セッション層・プレゼンテーション層・アプリケーション層をまとめた役割
科目Aでは、この２つのモデルの対応関係(どの階層とどの階層が近い役割か)を問う問題がよく出題されます。
学習してみた感想
ネットワークの単元は、最初は７階層という数の多さに身構えてしまいましたが、「下から上に向かって、物理的な話から人間に近い話に変わっていく」という一本の流れとして捉えたことで、階層どうしの関係が整理しやすくなりました。TCP/IPとの対応も、丸暗記というより、役割のまとまりとして理解するように意識しています。
次回は、IPアドレス・サブネットマスクの計算方法を整理します。
