OSI参照モデル

概要

OSI参照モデルとは、「Open Systems Interconnection Reference Model」の略称である。

国際標準化機構 (ISO) によって1977年から1984年にかけて定義された。

個人的に、OSIとISOが回文になっているのは命名者のユーモアだと思っている

各項目をレイヤー(階層)と呼び、それぞれで役割が独立・分離している。

レイヤーはLayerと英語で書くため、「L」と略される。「L2」とはレイヤー2のことである。

この役割を一般的に言うと、「お約束(プロトコル)」である。

つまりOSI参照モデルは、インターネット通信をする際のお約束事を7項目に分けたものだと理解してもらいたい。

現在では、TCP/IPモデルに取って代わられ実務で使用する機会は少ない。しかし、学習者にとっては細分化された項目が理解の助けになる為、OSI参照モデルはマスターしたい。

TCP/IPモデルは4階層だから覚えやすいしね~

個別の機能については後で示すが、項目を先に載せておく。

  •  レイヤー7:アプリケーション層
  •  レイヤー6:プレゼンテーション層
  •  レイヤー5:セッション層
  •  レイヤー4:トランスポート層
  •  レイヤー3:ネットワーク層
  •  レイヤー2:データリンク層
  •  レイヤー1:物理層

レイヤーが高いほど、クライアントに近いと思ってほしい。

レイヤーの動きの例

例として、画面の前のあなたで説明しようと思う。

あなたが、このwikiを見ている場合はブラウザを介して見ていることだろう。

①この時、あなたの目の前にあるブラウザがレイヤー7の役割を負っている。

具体的にはブラウザで使っている「HTTP」がレイヤー7だよ😀

②そして、HTTPを介してwikiのサーバーに通信をするときデータを変化させている。(そうじゃない場合もあるけど…)

 その際にお互いで共通して使用できるデータ形式で送るための約束がレイヤー6である。

HTTP2以降はテキストをバイナリ形式で送っているから、このレイヤーが重要になるんだ。

HTTP1.1はテキストをそのまま平文で送っていたよ~

③次はサーバーと通信する必要があるが、その開始・維持・終了を行わなければならない。

 その際に使用されるのがレイヤー5である。

このレイヤーの役割はトランスポート層にとられちゃった感じもするけど、ISOでは通信終了時の4ウェイハンドシェイクをこのレイヤーの役割としているよ

④サーバーと通信中にデータが正常に送られているかを確認しているのがレイヤー4である。

皆がブラウザでタブを開きまくっても混ざらずに通信ができるのは主にこの階層のおかげ(⋈◍>◡<◍)。✧♡

そして有名なTCPというお約束(プロトコル)もこのレイヤーだよ

⑤データが正常に送られたとしても、サーバーまでたどり着かないといけない。

 そのたどり着くまでの道のりを管理するのがレイヤー3である。

皆の自宅にあるルーターがこのレイヤーを管理してるよ!

サーバーまでの道のりを探す(ルーティング)だからルーターと呼ばれている。

そして有名なIPアドレスもこのレイヤーなんだ

⑥ルートが分かったけど直接運ぶわけにいかないから、近くのルーターやISP(プロバイダ)を点々と移動して目的地まで運ぶ。

 その隣り合った機器たちを繋ぐ役割がレイヤー2である。

主にスイッチがここに来るけど、PCとスイッチやPCとルーターなど機械同士が直接つながる場合はこのレイヤーが担当するよ

そして、この部分から下はネットワークエンジニアの専門領域になる!!!

⑦その機器同士は線を伝って情報をやり取りする。

 線を伝う際に電気信号に変換するが、その変換の役割をレイヤー1が担当している。

LANケーブルとかがこのレイヤーになるよ

そして、サーバーにたどり着いたら、逆に⑦から進み、最終的に①に行くように進む。

送信側と受信側はOSI参照モデルを逆方向で進んでいることになる。送受信は相対的なものなので、考える際は受信しているのか送信しているのかをしっかり見分けるようにしたい。

覚え方

OSI参照モデルの覚え方としては、上位層から「ア・プ・セ・ト・ネ・デ・ブ」と覚えるのが一般的だ。

具体的役割

レイヤー7:アプリケーション層

レイヤー6:プレゼンテーション層

レイヤー5:セッション層

レイヤー4:トランスポート層

レイヤー3:ネットワーク層

レイヤー2:データリンク層

レイヤー1:物理層(PHY)

プロトコル一覧

SMTP(レイヤー7)

TCP(レイヤー4)

UDP(レイヤー4)

IP(レイヤー3)

ICMP(レイヤー3)

機器一覧

L3スイッチ(レイヤー3)

ルーター(レイヤー3)

スイッチ(レイヤー2)

リピーター(レイヤー1)