OSI基本参照モデル、LAN間接続装置、TCP/IPの対応
OSIとLANとTCP/IPの対応がよくわからなかったので調べました。
OSI基本参照モデルとLAN間接続装置とTCP/IPの関係は以下の図の通り。
通信プロトコルのデータ形式や符号、ハードウェア部分までを論理的にとらえて体系化したものをネットワークアーキテクチャという。
ネットワークアーキテクチャの国際規格がOSI基本参照モデルである。
ただし、OSI基本参照モデルは普及せず、2年早く完成したTCP/IPモデルが広まり、デファクトスタンダードとなった。
OSI基本参照モデル
OSI基本参照モデルはプロトコルを7層に分けている。
第1層:物理層
通信回路に流れる電気信号の取り決めや、接続用のケーブルやコネクタのピンの形状などを指定。
光ケーブルとか同軸ケーブルとか。ケーブルの長さも指定されている(信号は減衰するから)。第2層:データリンク層
直接つながっている機器へデータを伝送するためのプロトコル。
ケーブルで直に接続されている同一ネットワーク内で正確なデータ伝送を実現する。第3層:ネットワーク層
中継機能と経路選択機能(ルーティング)。
異なるネットワーク間での通信を可能にするためIPアドレスを割り当てる。
パケットの経路の選択もする。第4層:トランスポート層
データ転送の信頼性向上。
一度に伝送できるサイズに合わせてデータを分割。
分割されたデータを元に戻す。第5層:セッション層
通信プログラム間の通信の開始から終了までの管理。
接続が切れた時に回復を試みるとか。
同時に通信した際の行き違いがないようにするなど。第6層:プレゼンテーション層
アプリケーション層のデータを共通の形式に変換。
異なる文字コードを共通の物に変えるなど。第7層:アプリケーション層
アプリケーションに応じたデータ通信機能を提供。
LAN間接続装置
LANを延長したり、LAN同士を接続するために用いられる装置。
リピータ、ブリッジ、ルータ、ゲートウェイの4つの層がある。
リピータ
OSIの物理層レベルでの伝送路を接続し伝送距離を延ばす。
接続された全体で1つのLANとして扱う。- ハブ
複数のポートを持つリピータのこと。受け取ったデータは全てのポートへ出力する。
- ハブ
複数のポートを持つリピータのこと。受け取ったデータは全てのポートへ出力する。
ブリッジ
OSIの第2層でセグメントを接続する中継装置。
パケットを調べ、その宛先が同じセグメント内にある場合のみ転送する。
同じセグメント内にあるかどうかは通信の際にMACアドレスを学習することで判別できるようになる。
また、経路がループ状になるのを防ぐ。ルータ
異なるネットワーク間を接続する装置。
宛先アドレス(TCP/IPではIPアドレス)を用いてパケットの中継と経路制御を行う。-
異なるプロトコルのネットワークを接続する機器。
一般的にはルータにソフトウェアとして組み込まれている。
すべての層でのプロトコル変換を行う。
TCP/IP
インターネットで採用される事実上標準のプロトコル。
4つの層からなる。
ネットワークインターフェース層
OSIの第1層、第2層に相当。
伝送媒体やピン形状など物理的な取り決めがなされている。インターネット層
OSIの第3層に相当。
-
OSIの第4層に相当。データの信頼性や高速性の確保。
アプリケーション層
TCP/IPがよくわからない。さらに調べる必要あり。