OSI参照モデル
OSI参照モデル
ネットワークを体系的に理解するための基本フレームワークがOSI参照モデルです。7つの階層でネットワーク通信の役割分担を整理しており、トラブルシューティングの際にも「どの層の問題か」を切り分ける指針になります。
OSI参照モデルの7層
| 層番号 | 層名 | 役割 | 主なプロトコル・機器 |
|---|---|---|---|
| 7 | アプリケーション層 | ユーザーに直接サービスを提供 | HTTP, SMTP, DNS, FTP |
| 6 | プレゼンテーション層 | データ形式の変換・暗号化 | SSL/TLS, JPEG, ASCII |
| 5 | セッション層 | 通信の開始・維持・終了を管理 | NetBIOS, RPC |
| 4 | トランスポート層 | エンドツーエンドの信頼性確保 | TCP, UDP |
| 3 | ネットワーク層 | 異なるネットワーク間のルーティング | IP, ICMP, ルーター |
| 2 | データリンク層 | 同一ネットワーク内のフレーム転送 | Ethernet, Wi-Fi, スイッチ |
| 1 | 物理層 | 電気信号・光信号の伝送 | ケーブル, ハブ, NIC |
PDU（プロトコルデータユニット）
各層でやり取りされるデータの単位をPDUと呼びます。層ごとに名前が異なります。
- 第4層：セグメント（TCP）/ データグラム（UDP）
- 第3層：パケット
- 第2層：フレーム
- 第1層：ビット
データは送信側で上位層から下位層へヘッダが付加され（カプセル化）、受信側で下位層から上位層へヘッダが除去されます（非カプセル化）。この仕組みを理解しておくと、パケットキャプチャ（Wireshark等）の解析が格段に楽になります。
TCP/IPモデルとの対応
実際のインターネット通信は、OSIモデルを簡略化したTCP/IP 4層モデルが基盤です。
| TCP/IPモデル | OSI対応層 | 代表プロトコル |
|---|---|---|
| アプリケーション層 | 第5〜7層 | HTTP, DNS, SMTP |
| トランスポート層 | 第4層 | TCP, UDP |
| インターネット層 | 第3層 | IP, ICMP, ARP |
| ネットワークインターフェース層 | 第1〜2層 | Ethernet, Wi-Fi |
資格試験ではOSI 7層モデルが頻出しますが、実務ではTCP/IP 4層モデルの方が馴染み深いでしょう。両者の対応関係を頭に入れておくと、ベンダーのマニュアルや技術記事を読む際にも混乱しません。
トラブルシューティングへの応用：ネットワーク障害が発生したら、物理層（ケーブル抜け）→データリンク層（リンクランプ確認）→ネットワーク層（ping確認）→上位層と、下位から順に確認するのが鉄則です。闇雲に調べるより圧倒的に効率的です。
✅ 完了済み