OSI参照モデルとは？意味をわかりやすく簡単に解説

OSI参照モデルとは

OSI参照モデルは、異なるコンピュータ間で円滑な通信を実現するための共通の枠組みです。ネットワークを階層構造に分割し、各階層が特定の役割を担うことで、複雑な通信プロセスを整理し、理解しやすくすることを目的としています。このモデルは、ネットワーク機器やソフトウェアの開発における標準として広く利用されており、異なるメーカーの製品間でも相互運用性を確保する上で不可欠な存在です。

OSI参照モデルは、全部で7つの階層から構成されており、各階層はそれぞれ異なる機能を持ち、連携してデータの送受信を行います。最下層の物理層から始まり、データリンク層、ネットワーク層、トランスポート層、セッション層、プレゼンテーション層を経て、最上位のアプリケーション層へとデータが順に処理されていきます。各層は、上位層からの要求を受け、下位層に処理を委託することで、効率的な通信を実現しています。

OSI参照モデルを理解することは、ネットワークエンジニアやシステム管理者にとって非常に重要です。ネットワークのトラブルシューティングを行う際、問題が発生している階層を特定し、適切な対策を講じるためには、各層の役割と機能を正確に把握しておく必要があります。また、新しいネットワーク技術を学ぶ際にも、OSI参照モデルを基準とすることで、技術の全体像を捉えやすくなります。

OSI参照モデルの各階層

「OSI参照モデルの各階層」に関して、以下を解説していきます。

• 各階層の役割と機能
• 各階層におけるプロトコル

各階層の役割と機能

OSI参照モデルは、ネットワーク通信を7つの階層に分割し、各階層が特定の役割を担うことで、複雑な通信プロセスを効率的に管理します。各階層は独立した機能を持つため、特定の層に問題が発生した場合でも、他の層に影響を与えることなく、問題の切り分けや解決が可能です。

物理層は、電気信号や光信号などの物理的な媒体を通じてデータを伝送する役割を担い、ケーブルの種類やコネクタの形状、信号の電圧レベルなどを規定します。データリンク層は、物理層を介して送受信されるデータを整理し、エラー検出や再送制御を行うことで、信頼性の高いデータ伝送を実現します。

各階層におけるプロトコル

各階層では、特定の役割を果たすために、様々なプロトコルが使用されており、プロトコルは、データ形式や通信手順などを定めた規則の集まりです。異なるプロトコルを使用する機器間でも、OSI参照モデルに準拠することで、相互に通信が可能になります。

物理層では、イーサネット（Ethernet）やBluetoothなどのプロトコルが使用され、データリンク層では、イーサネット（Ethernet）のMACアドレスや、PPP（Point-to-Point Protocol）などが利用されます。ネットワーク層では、IP（Internet Protocol）が、トランスポート層では、TCP（Transmission Control Protocol）やUDP（User Datagram Protocol）が、それぞれ主要なプロトコルとして機能します。