ネットワーク講座-OSI参照モデル の履歴(No.2)

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  • 1 (2011-08-26 (金) 05:18:29)
  • 2 (2011-08-26 (金) 06:53:25)
  • 3 (2011-08-26 (金) 09:40:45)
  • 4 (2011-08-26 (金) 09:40:45)

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ネットワーク講座 > OSI参照モデル

OSIとは？†

OSIとは、Open Systems Interconnectionの略であり、日本語では「開放型システム間相互接続」と訳されています。
OSIは、ISO（International Organization for Standardization 国際標準化機構）によって策定されたネットワークアーキテクチャです。

OSIの実装は複雑だったので普及せず、シンプルだったTCP/IPが普及しました。
OSIやOSI参照モデルは、教育用の概念として残りました。

OSIの階層構造は？†

OSIのネットワークアーキテクチャでは、通信に必要な機能を、7つの独立した階層に分けて定義しています。
各階層のことを「レイヤ（layer）」とも言います。

覚え方：頭文字をつなげて「アプセとネデブ」と覚える。

• 階層の呼び方
  • 名前：「ネットワーク層」のように名前で呼ぶ
  • 数値：「第3層」、「レイヤー3」のように数値で呼ぶ

OSIネットワークの通信フローは？†

データの転送に必要な制御情報（ヘッダ）を付加しながら、各階層で受け渡しを行います。

送信側の処理は？†

1. 送信元は、上位の階層（第7層・アプリケーション層）から、順に下位の階層に向けて処理していく。
2. 各階層では、データの前にヘッダを付加した後、下位の階層に渡す。
3. データリンク層では、ヘッダに加えて、トレーラも付加される。
4. 物理層では、データリンク層から受け取ったデータを、層新作のネットワークに応じた信号に変えて、ネットワークに送信する。

http://www.infraexpert.com/study/networking3.html

• ※ヘッダとは、制御情報のことです。
• ※トレーラとは、データリンク層で扱うデータのエラーチェックに使用される制御情報です。
  ある計算式（CRCなど）に基づいた値を、FCS（Frame Check Sequense）に入れます。
  トレーラは、データリンク層のみで付加されます。

受信側の処理は？†

1. 受信側は、下位の階層（第1層・物理層）から、順に上位の階層に向けて処理していく。
2. データリンク層では、FCSを確認しエラーチェックを行い、その後ヘッダを確認しヘッダを取り外して、上位のネットワーク層にデータを渡す。
3. ネットワーク層以上の階層では、ヘッダに応じた処理を行った上でヘッダを取り外して、上位の階層にデータを渡す。
4. 受信側で7階層すべての処理が完了すると、送信された元データを受け取ることができる。

http://www.infraexpert.com/study/networking3.html

• ※ヘッダを取り除いたデータ部分だけのことをペイロードと呼びます。

カプセル化とは？†

データにヘッダを付加することをカプセル化といいます。
逆に、ヘッダを取り外すことを非カプセル化（逆カプセル化）といいます。

OSIの各階層は？†

OSIの7階層の定義・役割を確認しましょう。

(1) 物理層とは？†

物理層では、以下の機能が定義されています。

• コンピューター内部で扱っている「0」と「1」の情報（ビット列）を信号に変換して、ネットワーク上へ転送する。
• ネットワーク上から受信した信号を「0」と「1」の情報（ビット列）に変換して、コンピューター内部に取り込む機能。

物理層では、以下の規定がされています。

• 電気的な条件：　信号として扱う電流・電圧など。
• 機械的な条件：　ケーブルやハブの仕様など。
• 論理的な条件：　使用するケーブルのピンアサイン（電極の配置）など。

(2) データリンク層†

データリンク層では、隣接ノード間のデータ通信にかかわる機能が定義されています。
隣接ノードとは、1つの回線に接続されたノードのことです。

データリンク層では、以下の規定がされています。

• ハードウェアアドレス
• フレームのフォーマット
• フロー制御
• エラー制御
• 同期

ハードウェアアドレスとは？†

隣接ノード間で通信を行うためには、通信相手を識別する情報が必要です。
ハードウェアアドレスは、データリンク層で、隣接ノードを識別するために使用されるアドレスです。

ハードウェアアドレスは、「物理アドレス」とも呼ばれます。
LANでは、通信相手を識別するハードウェアアドレスとして、MACアドレスを使用します。

データリンク層では、1つの伝送媒体に接続されたノード間（LANなど）でのデータ転送の定義がなされています。
そのため、異なる回線を介したネットワークへの通信はできません。
異なる回線を介したネットワークへの通信は、上位のネットワーク層（第3層）で定義されています。