通信の仕事を層に分ける

1違う機器が同じ約束で話す

通信プロトコルは、データの形式、送り方、応答などについての共通の規則。違うメーカーの機器でも、対応する約束に従えば通信できる。ケーブルがつながっているだけでは、データの意味や手順までは一致しない。

ネットワークアーキテクチャは、通信機能の構造や役割分担を体系化したもの。機能を階層化すると、ある層の内部を変えても、層間の約束を保つことで他の層への影響を小さくしやすい。

2七つの仕事に分けて通信を考える

OSI基本参照モデルは、通信に必要な仕事を七つの層に分けたモデルです。ISO（国際標準化機構）（国際標準化機構）が定めています。層は、機器の台数ではなく仕事の分担を表します。

下側から読むと、信号を送る仕事から、利用目的に合う通信サービスへ進みます。

1. 物理層：ケーブルや電波などで信号を扱う。
2. データリンク層：隣接する区間でデータを転送する。
3. ネットワーク層：別のネットワークへ届ける経路を扱う。
4. トランスポート層：端から端までのデータ転送を扱う。
5. セション層：やり取りの開始・維持などを管理する。
6. プレゼンテーション層：データの表現を変換するなどの仕事を担う。
7. アプリケーション層：Webやメールなど、利用目的に沿った通信サービスを扱う。

「無線にはつながるのにページが開かない」場合も、接続だけで全ての仕事が成功したとはいえません。どの役割まで確かめられたかを分けて考えます。七層だから七台の機器が必要、という意味ではありません。

OSIはOpen Systems Interconnection、ISOはInternational Organization for Standardizationの略です。次の四層モデルとの対応は完全な一対一ではないため、図で役割を比べます。

3インターネットの四層モデル

TCP（到着確認や再送を行う信頼性の高い転送規約）/IP（ネットワークを越えて宛先へデータを届けるための通信の約束）はTransmission Control Protocol／Internet Protocolに由来し、インターネットで使う通信規則の体系も指す。四層モデルは、下からネットワークインタフェース層、インターネット層、トランスポート層、アプリケーション層。

ネットワークインタフェース層は直結する区間、インターネット層はIPによるネットワーク間の配送、トランスポート層はTCPやUDP（自身では到着確認や再送を行わない転送規約）による転送、アプリケーション層はWeb・メールなどの通信を扱う。OSIと完全に一対一ではなく、上位三層がおおむねアプリケーション層にまとめられる。