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無色の翼、鳥は何処に向かうのか?
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OSI参照モデル&TCP/IPモデル
2011-12-03-Sat  CATEGORY: 学習ノート
※ネットワーク学習用のノートです。
 興味ない人は、すっ飛ばしてください。

ちょっと学習ノートをWEBの方にも
残しておこうってことで始めました。
専門用語たくさんありますが、
ザックリしたメモなので頑張れば、
まぁ、理解できるかもです。

個人的なアレなので、
間違いがあるかもしんないですw



【ネットワーク:Network】
直訳=網。もしくは網状に接続された構造体。
ネットワークを構成する各要素のことを「ノード:Node」と呼び、
ノード間を繋ぐ線を「リンク:Link」と呼ぶ。
コンピュータネットワークの場合、ユーザのPCからサーバ、
プリンタやスキャナー、ルータ等のネットワーク機器などが
ノードとなり、その接続に使用される各種ケーブルがリンクとなる。


【ネットワークデバイス:Network Device】
デバイス=機器、装置。
コンピュータ内部を構成するCPUやメモリ等の部品、
キーボードやマウスなどの周辺機器がデバイスと呼ばれる。
ネットワークデバイスという場合、パケット転送や制御等を行なう
HUBやスイッチやルータ等を指す。


【OSI参照モデル】
ISO(国際標準化機構)によって制定された設計方針のモデル。
OSI:Open Systems Interconnection(開放型システム総合接続)
に基づいて、通信機能を層(レイヤー)ごとに分割して、
異なるベンダー間でも相互通信できるように標準化したモデル。
OSI基本モデル、OSI階層モデルとも呼ばれる。

要は、異なるベンダーで通信するため、
機能を単純化に切り分け、階層のモデルを作ったという話。

▼OSI参照モデル
 第7層 「アプリケーション層(Application Layer)」
 第6層 「プレゼンテーション層(Presentation Layer)」
 第5層 「セッション層(Session Layer)」
 第4層 「トランスポート層(Transport Layer)」
 第3層 「ネットワーク層(Network Layer)」
 第2層 「データリンク層(Data-Link Layer)」
 第1層 「物理層(Physical Layer)」


通信するための機能を分割し、
各階層ごとに独立した役割を与えます。

個別に考えることで理解もしやすく、
機能も単純となって修正も容易になる。
また、各レイヤーの機能は独立しており、
あるレイヤーの問題が、他のレイヤーに影響を
及ぼすことがありません。

例えば、IPアドレスは第3層のネットワーク層、
MACアドレスは第2層のデータリンク層になる。
IPアドレスで起こった問題は、
MACアドレスには影響を与えないし、その逆も然り。


▼L7:アプリケーション層
 通信によって提供されるサービスなどが定義される。
 ユーザが直接触れるプログラムや、データ送受信をする
 プログラムなどが含まれる。

▼L6:プレゼンテーション層
 通信によって届けられたデータを、
 ユーザが見られるような形にする機能などが定義される。
 圧縮方式や文字コードなどの機能が含まれる。
 アプリケーション層は、人間にとって見やすい状態だが、
 その状態が通信に適しているとは限らない。
 プレゼンテーション層では、人間にとって見やすい状態の
 データを、通信に適した形に切り分けする役割を持つ。
 もしくは通信で届いたデータを、人間にとって見やすい
 状態に戻す役割。他には、暗号化機能も含まれる。

▼L5:セッション層
 通信開始時、終了時などに論理的に通信経路を
 確立する機能、確立された接続を管理する機能などが
 定義される。


上記三つの層は、層として分割されているが、
実は一緒の機能にまとめられることが多い。
特にセッション層だけで規定される機能は特にない。
OSI参照モデルは、あくまでモデルであって
実装レベルではない。↑の三層はそもそも分ける意味が少ない。


▼L4:トランスポート層
 データ転送の信頼性を確保するための機能を定義。
 確実にデータを届ける、もしくは迅速に届けるか。
 分割されて送られてきたデータを正しく並び変える、
 足りないデータの再要求を行なう機能が含まれる。

▼L3:ネットワーク層
 論理的な通信経路の選択、通信用のアドレスを
 割り当てる機能を定義。上記にもあるとおり、
 IPなどはネットワーク層に分類される。
 ネットワーク層では、IPアドレスなどを用いて、
 効率のいい論理的な経路を選出する。
 第三層のネットワークデバイスは、ルータもしくは、
 レイヤー3スイッチ(マルチレイヤースイッチ)など。

▼L2:データリンク層
 物理的な通信経路の選択する機能を定義。
 電気信号の制御、衝突制御などを行なう機能が
 含まれる。第二層のネットワークデバイスは、
 スイッチブリッジなど。

▼L1:物理層
 電気信号の伝送方法、物理的な接続などを定義。
 ケーブルの材質やコネクタ形状、電気信号の変換など
 物理的な部分を定義する層。
 第一層のネットワークデバイスは、リピータハブなど。


物理層とデータリンク層は、
実装レベルで分割する意味は少なく、
まとめて定義されている場合が多い。

OSI参照モデルは、あくまでモデルでしかないので、
異なるベンダー間で通信できる出来れば問題はない。
モデルとして分割しているが、それに従う必要もない。

余談だが、国際標準化機構は英語で書くと、
International Organization for Standardization
となるのだが、略称はIOSではなく、ISOになる件について。
これは言語によって略称が異なってしまうので、
ギリシャ語の平等という意味の「isos」を使っているため。


【TCP/IPモデル】
OSI参照モデル同様、異なるベンダー間で相互通信する機能を
開発するために参照するモデル。TCP/IPモデルの場合、
TCP/IP環境で相互通信するためのモデル。

▼TCP/IPモデル
 アプリケーション層
 トランスポート層
 インターネット層
 ネットワークインタフェース層


OSI参照モデルに照らし合わせると、
OSIのレイヤー5~7は、アプリケーション層に含まれ、
レイヤー4は、トランスポート層、
レイヤー3は、インターネット層、
レイヤー1と2は、ネットワークインターフェイス層に
含まれる。ただし、厳密に一致してはいない。


【ルータ】
ネットワーク層のネットワークデバイス。
レイヤー3~1までの機能、レイヤー4の一部機能を
使用して通信経路の選択をする機器。
ほとんどの場合、IPを利用してルーティングを行なうが、
IPXやAppleTakeなどを利用する場合もある。
ルート(Route)を選択するから、ルーター(Router)。


【スイッチ】
データリンク層のネットワークデバイス。
レイヤー2~1までの機能を使用して、
データ転送を行なう。
スイッチとは切り替えという意味で、
スイッチとは、送信データの経路を
切り替える装置。


【ハブ】
物理層のネットワークデバイス。
電気信号をそのまま他のポートへ送る。
ハブと名前が付いても、実際はスイッチの機能を
持っている場合も多い。



予想外にOSI参照モデルの話が長くなりましたw
まぁ、でも、説明としてはまだまだ足りないんですが、
概要だけなら充分ですかね?

OSI参照モデルにしろ、TCP/IPモデルにしろ、
概念的なモノなので、これだけで理解するのは
難しいんだろうな~と思います。

ただ、ネットワークなどを勉強するには、
頭に入れておかないと駄目な話ですね。

やっていけば、そのうち何となくわかります。
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