現代の IT 世界は、理解するのが難しい、巨大な枝分かれした構造になっています。 理解を容易にし、プロトコルやシステムの設計段階でもデバッグを改善するために、モジュール式アーキテクチャが使用されました。 ビデオ カードが他の機器とは別のデバイスである場合、ビデオ チップに問題があることを特定するのがはるかに簡単になります。 または、ネットワーク全体を調査するのではなく、ネットワークの別のセクションで問題に気づきます。

IT の別の層であるネットワークもモジュール式に構築されます。 ネットワーク運用モデルは、ISO/OSI オープン システム相互接続基本参照モデル ネットワーク モデルと呼ばれます。 簡単に言うと、OSI モデルです。

OSI モデルは 7 つの層で構成されます。 各レベルは他のレベルから抽象化されており、その存在については何も知りません。 OSI モデルは車の構造に例えることができます。エンジンはトルクを生成し、それをギアボックスに伝達することでその役割を果たします。 エンジンはこのトルクで次に何が起こるか気にしません。 彼は車輪、キャタピラ、またはプロペラを回転させますか? ホイールと同様に、このトルクがどこから来たのか、エンジンからなのか、整備士が回すハンドルからなのかは関係ありません。

ここでペイロードの概念を追加する必要があります。 各レベルには一定量の情報が含まれます。 この情報の一部 (住所など) はこのレベルに固有のものです。 サイトの IP アドレスからは有益な情報は得られません。 私たちはサイトで紹介されている猫だけを気にしています。 したがって、このペイロードは、プロトコル データ ユニット (PDU) と呼ばれる層の部分で伝送されます。

OSI モデルの層

OSI モデルの各レベルをさらに詳しく見てみましょう。

レベル1。物理的な （ 物理的な）。 負荷ユニット( PDU）ここにビットがあります。 物理層は 1 と 0 以外は何も知りません。 このレベルでは、ワイヤ、パッチ パネル、ネットワーク ハブ (現在、通常のネットワークでは見つけるのが困難なハブ)、およびネットワーク アダプターが機能します。 それはネットワーク アダプターであり、コンピューターからのもの以外は何もありません。 ネットワーク アダプター自体がビット シーケンスを受信し、さらに送信します。

レベル2。ダクト（ データリンク）。 PDU - フレーム ( フレーム）。 アドレス指定はこのレベルに表示されます。 アドレスはMACアドレスです。 リンク層は、受信者へのフレームの配信とその完全性を担当します。 私たちがよく知っているネットワークでは、ARP プロトコルはリンク レベルで動作します。 第 2 レベルのアドレス指定は 1 つのネットワーク セグメント内でのみ機能し、ルーティングについては何も知りません。これはより高いレベルによって処理されます。 したがって、L2 で動作するデバイスは、スイッチ、ブリッジ、ネットワーク アダプター ドライバーです。

レベル3。通信網 （ 通信網）。 PDU パケット ( パケット）。 最も一般的なプロトコル（「最も一般的な」についてはこれ以上説明しません。この記事は初心者向けであり、原則として、珍しいものには遭遇しません）ここでは IP です。 アドレス指定は、32 ビットで構成される IP アドレスを使用して行われます。 プロトコルはルーティングされます。つまり、パケットは特定の数のルーターを介してネットワークの任意の部分に到達できます。 ルーターは L3 で動作します。

レベル4。輸送 （ 輸送）。 PDU セグメント ( セグメント)/データグラム ( データグラム）。 このレベルでは、ポートの概念が表示されます。 ここでは TCP と UDP が機能します。 このレベルのプロトコルは、アプリケーション間の直接通信と情報配信の信頼性を担当します。 たとえば、データが正しく受信されなかった場合、またはすべてが受信されなかった場合、TCP はデータの再送信を要求できます。 受信側にすべてを受信する時間がない場合、TCP はデータ転送速度 (TCP ウィンドウ サイズ) を変更することもできます。

以下のレベルは、RFC でのみ「正しく」実装されています。 実際には、以下のレベルで説明されるプロトコルは OSI モデルの複数のレベルで同時に動作するため、セッション層とプレゼンテーション層に明確に分割されることはありません。 この点に関して、現在使用されている主なスタックは TCP/IP です。これについては後で説明します。

レベル5。セッション ( セッション）。 PDU データ ( データ）。 通信セッション、情報交換、権利を管理します。 プロトコル - L2TP、PPTP。

レベル6。エグゼクティブ （ プレゼンテーション）。 PDU データ ( データ）。 データのプレゼンテーションと暗号化。 JPEG、ASCII、MPEG。

レベル7。適用済み （ 応用）。 PDU データ ( データ）。 最も数が多く、多様なレベル。 すべての高レベルのプロトコルを実行します。 POP、SMTP、RDP、HTTP など。 ここでのプロトコルは、ルーティングや情報配信の保証について考える必要はありません。これは下位層によって行われます。 レベル 7 では、HTML コードや特定の受信者への電子メール メッセージの受信など、特定のアクションを実装することのみが必要です。

結論

OSI モデルのモジュール性により、問題領域を迅速に特定できます。 結局のところ、サイトへの ping (3 ～ 4 レベル) がない場合、サイトが表示されないときに上位層 (TCP-HTTP) を調べても意味がありません。 他のレベルから抽象化することで、問題のある部分のエラーを見つけやすくなります。 車に例えると、ホイールに穴が開いたときに点火プラグをチェックしません。

OSI モデルは参照モデルであり、真空中の一種の球状の馬です。 その開発には非常に長い時間がかかりました。 それと並行して、TCP/IP プロトコル スタックが開発され、現在ネットワークで積極的に使用されています。 したがって、TCP/IP と OSI の間で類似性を引き出すことができます。

sudo ユーティリティで脆弱性 (CVE-2019-18634) が確認されました。このユーティリティは、他のユーザーに代わってコマンドの実行を整理するために使用され、システム内の権限を高めることができます。 問題 […]

WordPress 5.3 のリリースでは、WordPress 5.0 で導入されたブロックエディターが改善および拡張され、新しいブロック、より直感的な操作、およびアクセシビリティの向上が実現しました。 エディターの新機能 […]

9 か月の開発を経て、FFmpeg 4.2 マルチメディア パッケージが利用可能になりました。これには、さまざまなマルチメディア フォーマットでの操作 (録音、変換、および […]

Linux Mint 19.2 Cinnamon の新機能

Linux Mint 19.2 は、2023 年までサポートされる長期サポート リリースです。 更新されたソフトウェアが付属しており、改善と多くの新機能が含まれています […]

Linux Mint 19.2ディストリビューションがリリースされました

提示されたのは、Linux Mint 19.x ブランチの 2 番目のアップデートである Linux Mint 19.2 ディストリビューションのリリースで、Ubuntu 18.04 LTS パッケージ ベースに基づいて形成され、2023 年までサポートされます。 ディストリビューションには完全な互換性があります [...]

バグ修正と機能改善を含む新しい BIND サービス リリースが利用可能です。 新しいリリースは、開発者の Web サイトのダウンロード ページからダウンロードできます。 […]

Exim は、インターネットに接続された Unix システムで使用するためにケンブリッジ大学で開発されたメッセージ転送エージェント (MTA) です。 [...]に従って無料で利用できます。

約 2 年間の開発を経て、Linux カーネルのモジュールとして設計された ZFS ファイル システムの実装である ZFS on Linux 0.8.0 のリリースが発表されました。 このモジュールは、2.6.32 から […] までの Linux カーネルでテストされています。

インターネットのプロトコルとアーキテクチャを開発する IETF (インターネット エンジニアリング タスク フォース) は、ACME (自動証明書管理環境) プロトコルの RFC を完成しました […]

コミュニティによって管理され、誰にでも無料で証明書を提供する非営利認証局 Let’s Encrypt は、過去 1 年間の結果を総括し、2019 年の計画について語りました。 […]

OSI ネットワーク モデルはオープン システムの相互作用のための参照モデルで、英語では Open Systems Interconnection Basic Reference Model のように聞こえます。 その目的は、ネットワーク対話ツールを一般化して表現することです。

つまり、OSI モデルはプログラム開発者向けに一般化された標準であり、これにより、どのコンピュータでも他のコンピュータから送信されたデータを同等に復号化できます。 わかりやすくするために、実際の例を挙げます。 ミツバチは紫外線で周囲のものすべてを見ることが知られています。 つまり、私たちの目とミツバチの目は同じ絵をまったく異なる方法で認識しており、昆虫が見ているものは人間の視覚には見えない可能性があります。

コンピュータでも同様です。ある開発者が、自分のコンピュータでは理解できるが、他の人は利用できないプログラミング言語でアプリケーションを作成した場合、他のデバイスでは、このアプリケーションで作成されたドキュメントを読むことができなくなります。 そこで、アプリケーションを作成するときは、誰にでも理解できる単一のルールに従うという考えを思いつきました。

OSIレベル

わかりやすくするために、ネットワーク運用プロセスは通常 7 つのレベルに分割され、各レベルには独自のプロトコル グループがあります。

ネットワーク プロトコルは、ネットワーク上のコンピュータが接続してデータを交換できるようにするルールと技術手順です。
共通の最終目標によって結合されたプロトコルのグループは、プロトコル スタックと呼ばれます。

さまざまなタスクを実行するために、システムにサービスを提供するプロトコルがいくつかあります (TCP/IP スタックなど)。 あるコンピュータからの情報がローカル ネットワークを介して別のコンピュータにどのように送信されるかを詳しく見てみましょう。

送信者のコンピュータのタスク:

• アプリケーションからデータを取得する
• 量が多い場合は小袋に分けてください
• 送信の準備をします。つまり、ルートを指定し、暗号化し、ネットワーク形式にトランスコードします。

受信者のコンピュータのタスク:

• データパケットを受信する
• そこからサービス情報を削除します
• データをクリップボードにコピーする
• すべてのパケットの受信が完了したら、それらのパケットから初期データ ブロックを形成します
• アプリに与える

これらすべての操作を正しく実行するには、単一のルール セット、つまり OSI 参照モデルが必要です。

OSI レベルに戻りましょう。 通常、これらは逆の順序で数えられ、ネットワーク アプリケーションが表の一番上に位置し、物理的な情報伝送媒体が一番下に位置します。 コンピュータからのデータがネットワーク ケーブルに直接流れると、さまざまな層で動作するプロトコルによってデータが徐々に変換され、物理的な送信の準備が整います。

それらをさらに詳しく見てみましょう。

7. アプリケーション層

そのタスクは、ネットワーク アプリケーションからデータを収集し、レベル 6 に送信することです。

6. プレゼンテーション層

このデータを単一の世界共通言語に翻訳します。 実際のところ、各コンピュータ プロセッサは独自のデータ処理形式を持っていますが、それらは 1 つの汎用形式でネットワークに入力する必要があります。これがプレゼンテーション層の役割です。

5. セッション層

彼にはたくさんの仕事がある。

1. 受信者との通信セッションを確立します。 ソフトウェアは、受信側コンピュータにデータが送信されようとしていることを警告します。
2. ここで名前の認識と保護が行われます。
   • 識別 - 名前認識
   • 認証 - パスワードの検証
   • 登録 - 権限の譲渡
3. どの当事者が情報を転送するのか、およびこれにどれくらいの時間がかかるのかを実装します。
4. データ フロー全体にチェックポイントを配置することで、一部が失われた場合に、どの部分が失われたのか、再送信する必要があるのか​​を簡単に判断できるようにします。
5. セグメンテーションとは、大きなブロックを小さなパケットに分割することです。

4. トランスポート層

メッセージの配信時にアプリケーションに必要なレベルの保護を提供します。 プロトコルには 2 つのグループがあります。

• 接続指向のプロトコル - データの配信を監視し、失敗した場合はオプションで再送信を要求します。 これは TCP - 情報転送制御プロトコルです。
• 接続指向 (UDP) ではありません。単にブロックを送信するだけで、その配信をさらに監視しません。

3. ネットワーク層

ルートを計算することにより、パケットのエンドツーエンド伝送を提供します。 このレベルでは、パケットの送信者と受信者の IP アドレスが、他のレベルで生成された以前のすべての情報に追加されます。 データ パケットが PACKET 自体と呼ばれるようになるのはこの瞬間からです (IP プロトコルはインターネットワーキング プロトコルです)。

2. データリンク層

ここで、パケットは 1 本のケーブル、つまり 1 つのローカル ネットワーク内で送信されます。 1 つのローカル ネットワークのエッジ ルーターまでのみ機能します。 受信したパケットに、リンク層は送信者と受信者の MAC アドレスという独自のヘッダーを追加します。この形式のデータ ブロックはすでに FRAME と呼ばれています。

あるローカル ネットワークを越えて送信される場合、パケットにはホスト (コンピュータ) の MAC ではなく、別のネットワークのルーターの MAC が割り当てられます。 ここで、グレーとホワイトの IP の問題が生じます。これについては、上記のリンクが記載されている記事で説明されています。 灰色は、1 つのローカル ネットワーク内で、その外部では使用されないアドレスです。 ホワイトは、グローバル インターネット全体で一意のアドレスです。

パケットがエッジ ルーターに到着すると、パケットの IP がこのルーターの IP に置き換えられ、ローカル ネットワーク全体が 1 つの IP アドレスでグローバル ネットワーク、つまりインターネットに接続されます。 アドレスが白の場合、データの IP アドレスの部分は変更されません。

1. 物理層（トランスポート層）

バイナリ情報を物理信号に変換し、物理データ リンクに送信します。 ケーブルの場合、信号は電気信号であり、光ファイバー ネットワークの場合、信号は光信号です。 この変換はネットワーク アダプターを使用して実行されます。

プロトコルスタック

TCP/IP は、ローカル ネットワークとインターネットの両方でのデータ転送を管理するプロトコル スタックです。 このスタックには 4 つのレベルが含まれています。つまり、OSI 参照モデルによれば、各レベルは複数のレベルを組み合わせています。

1. アプリケーション (OSI - アプリケーション、プレゼンテーション、セッション)
   次のプロトコルがこのレベルを担当します。
   • TELNET - コマンドライン形式のリモート通信セッション
   • FTP - ファイル転送プロトコル
   • SMTP - メール転送プロトコル
   • POP3 と IMAP - メールの受信
   • HTTP - ハイパーテキストドキュメントの操作
2. トランスポート (OSI の場合も同じ) は、すでに上で説明した TCP と UDP です。
3. インターネットワーク (OSI - ネットワーク) は IP プロトコルです
4. ネットワーク インターフェイス レベル (OSI - チャネルおよび物理) ネットワーク アダプター ドライバーは、このレベルの操作を担当します。

データブロックを表す際の用語

• ストリーム - アプリケーションレベルで操作されるデータ
• データグラムは UPD から出力されるデータのブロックであり、配信が保証されていません。
• セグメントは、TCP プロトコルの出力での配信が保証されたブロックです。
• パケットは、IP プロトコルから出力されるデータのブロックです。 このレベルでは配信がまだ保証されていないため、データグラムと呼ぶこともできます。
• フレームは、MAC アドレスが割り当てられたブロックです。

ありがとう！ 役に立たなかった

この資料は参照専用です 7層OSIネットワークモデル。 ここでは、なぜシステム管理者がこのネットワーク モデルを理解する必要があるのか​​という質問に対する答えが見つかり、モデルの 7 つのレベルすべてが考慮されます。また、以下に基づいて構築された TCP/IP モデルの基本も学びます。 OSI参照モデル。

私がさまざまなIT技術に関わり、この分野で働き始めたとき、もちろんモデルについて何も知りませんでしたし、考えもしませんでしたが、経験豊富な専門家から勉強するように勧められたり、むしろ、このモデルを単純に理解して、次のように付け加えてください。 インタラクションの原理をすべて理解していれば、ネットワークの管理、構成、あらゆる種類のネットワークやその他の問題の解決がはるかに簡単になります。」 もちろん、私は彼の話を聞き、本やインターネット、その他の情報源を調べ始めましたが、同時に既存のネットワークでこれがすべて真実であるかどうかを確認しました。

現代世界では、ネットワーク インフラストラクチャの発展が非常に高いレベルに達しており、小規模なネットワークを構築することなく企業 ( 含む そして小さい) は通常どおり存在することができなくなるため、システム管理者の需要がますます高まっています。 そして、あらゆるネットワークを高品質に構築および構成するには、システム管理者が OSI 参照モデルの原理を理解する必要があります。これは、ネットワーク アプリケーションの相互作用、さらにはネットワーク データ送信の原理を理解できるようにするためです。初心者の管理者でもアクセスしやすい方法でこの資料を提示するため。

OSIネットワークモデル (オープンシステム相互接続基本参照モデル) は、コンピューター、アプリケーション、およびその他のデバイスがネットワーク上でどのように対話するかを示す抽象モデルです。 つまり、このモデルの本質は、ISO 組織 ( 国際標準化機構) 誰もが信頼できるようにネットワーク運用の標準を開発し、すべてのネットワークに互換性があり、ネットワーク間の相互作用が存在しました。 世界中で使用されている最も一般的なネットワーク通信プロトコルの 1 つは TCP/IP であり、参照モデルに基づいて構築されています。

さて、このモデル自体のレベルに直接移りましょう。まず、レベルのコンテキストにおけるこのモデルの全体像を理解しましょう。

次に、各レベルについて詳しく説明します。参照モデルのレベルは上から下に記述するのが一般的です。1 台のコンピュータ上で上から下に、データが保存されているコンピュータ上で相互作用が発生するのはこのパスに沿ってです。下から上に受信されます。つまり、 データは各レベルを順番に通過します。

ネットワークモデルのレベルの説明

アプリケーション層 (7) (アプリケーション層) は、ネットワーク経由で送信するデータの開始点であると同時に終了点です。 この層は、ネットワーク上のアプリケーションの対話を担当します。 アプリケーションはこの層で通信します。 これは最高レベルであり、発生した問題を解決するときにこれを覚えておく必要があります。

HTTP、POP3、SMTP、FTP、TELNETその他。 つまり、アプリケーション 1 はこれらのプロトコルを使用してアプリケーション 2 にリクエストを送信します。アプリケーション 1 がアプリケーション 2 にリクエストを送信したことを確認するには、それらの間に接続が必要であり、これを担当するのはプロトコルです。繋がり。

プレゼンテーション層 (6)– この層は、後でネットワーク経由で送信できるようにデータをエンコードし、アプリケーションがこのデータを理解できるようにデータを逆変換する役割を果たします。 このレベルの後、他のレベルのデータは同じになります。 Word 文書であろうと、電子メール メッセージであろうと、データの種類は関係ありません。

次のプロトコルはこのレベルで動作します。 RDP、LPP、NDRその他。

セッションレベル (5)– データ転送間のセッションを維持する責任があります。つまり、 セッションの継続時間は転送されるデータによって異なるため、セッションを維持または終了する必要があります。

次のプロトコルはこのレベルで動作します。 ASP、L2TP、PPTPその他。

トランスポート層 (4)– データ送信の信頼性を担当します。 また、データのサイズが異なる場合は、データをセグメントに分割し、それらを元に戻します。 このレベルには 2 つのよく知られたプロトコルがあります。 TCPとUDP。 TCP プロトコルはデータが完全に配信されることを保証しますが、UDP プロトコルはこれを保証しないため、異なる目的に使用されます。

ネットワーク層 (3)– データが通過するパスを決定するように設計されています。 ルーターはこのレベルで動作します。 また、論理アドレスと名前を物理アドレスに変換し、短いルートを決定し、スイッチングとルーティングを行い、ネットワークの問題を監視することも担当しています。 機能するのはこのレベルです IPプロトコルおよびルーティングプロトコル。 RIP、OSPF.

リンク層(2)– このレベルでの対話を提供します。 MACアドレスネットワークデバイスのエラーもここで監視および修正されます。 破損したフレームの再リクエストを送信します。

物理層(1)– これは、すべてのフレームを電気インパルスに直接変換すること、またはその逆の変換です。 言い換えれば、物理的なデータ転送です。 彼らはこのレベルで働いています ハブ.

このモデルの観点から見ると、データ転送プロセス全体は次のようになります。 これは参照および標準化されているため、他のネットワーク テクノロジとモデル、特に TCP/IP モデルはこれに基づいています。

TCP IP モデル

TCP/IPモデル OSI モデルとは少し異なります。より具体的に言うと、このモデルは OSI モデルのいくつかのレベルを組み合わせたものであり、そのレベルは 4 つだけです。

• 適用済み;
• 輸送;
• 通信網;
• ダクト。

この図は 2 つのモデルの違いを示しており、よく知られたプロトコルがどのレベルで動作するかを再度示しています。

OSI ネットワーク モデル、具体的にはネットワーク上のコンピューターの相互作用については、長期間にわたって話すことができますが、1 つの記事に収まりきらず、少し不明確になるため、ここではこのモデルの基礎を示してみました。すべてのレベルの説明。 重要なことは、これはすべて真実であり、ネットワーク経由で送信したファイルは単純に渡されるということを理解することです。 巨大な「エンド ユーザーに到達するまでの経路ですが、開発されたネットワーク テクノロジーのおかげで、これは気付かないほど迅速に行われます。

これらすべてがネットワークの相互作用を理解するのに役立つことを願っています。

OSI モデルは、国際標準化団体によって作成された概念モデルであり、さまざまな通信システムが標準プロトコルを使用して通信できるようにします。 簡単に言えば、OSI は、さまざまなコンピュータ システムが相互に通信できるようにするための標準を提供します。

OSI モデルは、コンピューター ネットワークの汎用言語と考えることができます。 これは、通信システムを 7 つの抽象層に分割し、各層を最後の層の上に積み重ねるという概念に基づいています。
OSI モデルの各層は特定の作業を実行し、その上下の層と対話します。 特定のレベルのネットワーク接続をターゲットにします。 アプリケーション層は層 7 を攻撃し、プロトコル層は層 3 と層 4 を攻撃します。

OSI モデルが重要な理由

現在のインターネットは OSI モデルに厳密に従っていません (より単純なインターネット プロトコルのセットに厳密に従っています) が、OSI モデルは依然としてネットワークの問題のトラブルシューティングに非常に役立ちます。 1 人がポートをオンラインにできない場合でも、Web サイトが何千人ものユーザーによってダウンしている場合でも、OSI モデルは問題を解決し、その原因を隔離できます。 問題を 1 つの特定のモデル層に絞り込むことができれば、多くの不必要な作業を回避できます。

OSI モデルの 7 つの抽象化レイヤーは、上から下に次のように定義できます。

7. アプリケーション層

これは、ユーザー データと直接対話する唯一のレイヤーです。 Web ブラウザや電子メール クライアントなどのソフトウェア アプリケーションは、アプリケーション層を使用して通信を開始します。 ただし、クライアント ソフトウェア アプリケーションはアプリケーション層の一部ではないことを明確にする必要があります。 むしろ、アプリケーション層は、ソフトウェアがユーザーに意味のあるデータを提示するために依存するプロトコルとデータ処理を担当します。 アプリケーション層プロトコルには、HTTP と、電子メール通信を可能にするプロトコルの 1 つである SMTP が含まれます。

6. プレゼンテーション層

この層は主に、アプリケーション層で使用できるようにデータを準備する役割を果たします。 言い換えれば、レイヤー 6 はデータをアプリケーションに提示できるようにします。 データ プレゼンテーション層は、データの変換、暗号化、圧縮を担当します。

2 つの通信デバイスは異なるエンコード方式を使用する可能性があるため、レイヤー 6 は受信データを受信デバイスのアプリケーション層が理解できる構文に変換する役割を果たします。
デバイスが暗号化された接続を介して通信する場合、レイヤー 6 は、送信者側で暗号化を追加するだけでなく、受信者側で暗号化を解読して、暗号化されていない読み取り可能なデータをアプリケーション層に提供できるようにする役割を果たします。

最後に、プレゼンテーション層は、アプリケーション層から受信したデータを層に配信する前に圧縮する役割も果たします。これにより、転送されるデータ量が最小限に抑えられ、通信の速度と効率が向上します。

5. セッション層

この層は、2 つのデバイス間の通信の開閉を担当します。 接続を開いてから閉じるまでの時間をセッションと呼びます。 セッション層は、交換されるすべてのデータを送信するのに十分な時間セッションを開いたままにし、リソースの無駄を避けるためにセッションをすぐに閉じます。
セッション層は、データ転送をチェックポイントと同期させます。 たとえば、100 メガバイトのファイルを転送する場合、セッション層は 5 メガバイトごとにチェックポイントを設定する可能性があります。 52 メガバイトの転送後に切断または障害が発生した場合、セッションは最後のチェックポイントから再開できます。つまり、さらに 50 メガバイトのデータを転送する必要があります。 チェックポイントがなければ、転送全体を最初から開始する必要があります。

4. トランスポート層

レイヤ 4 は、これら 2 つのデバイス間のエンドツーエンド通信を担当します。 これには、セッション層からデータを受信し、それを層 3 に送信する前にセグメントと呼ばれる部分に分割することが含まれます。受信デバイスのトランスポート層は、セグメントをセッション層が使用できるデータに再構成する役割を果たします。
トランスポート層はフロー制御とエラー制御を担当します。 フロー制御は、高速接続の送信者が低速接続の受信者に過負荷を与えないよう、最適な伝送速度を決定します。 トランスポート層は受信側でエラー制御を実行し、受信データが完全であることを確認し、完全でない場合は再送信を要求します。

3. ネットワーク層

ネットワーク層は、2 つの異なるネットワーク間のデータ転送を容易にする役割を果たします。 2 つの通信デバイスが同じネットワーク上にある場合、ネットワーク層は必要ありません。 ネットワーク層は、送信デバイスでトランスポート層セグメントをパケットと呼ばれる小さな単位に分割し、受信デバイスでこれらのパケットを再組み立てします。 ネットワーク層は、データが宛先に到達するための最適な物理パスも見つけます。 これをルーティングと呼びます。

2. データリンク層

ネットワーク層と非常に似ていますが、層 2 が同じネットワーク上の 2 つのデバイス間のデータ転送を容易にする点が異なります。 このリンク層はネットワーク層からパケットを受信し、それらをフレームと呼ばれる小さな部分に分割します。 ネットワーク層と同様に、データリンク層もネットワーク内通信のフロー制御とエラー管理を担当します (トランスポート層はネットワーク間通信のフロー制御とエラー管理のみを実行します)。

1. 物理層

この層には、ケーブルやスイッチなどのデータ伝送に関与する物理機器が含まれます。 これは、データが 1 と 0 の文字列であるビットストリームに変換される層でもあります。 両方のデバイスの物理層でも、両方のデバイスで 1 と 0 を区別できるように信号規則をネゴシエートする必要があります。

OSI モデルを介したデータ フロー

人間が判読できる情報をネットワーク上であるデバイスから別のデバイスに転送するには、データが送信デバイスの OSI モデルの 7 層を下ってから、受信側の 7 層を上に移動する必要があります。
たとえば、ある人が友人に手紙を送りたいと考えています。 送信者はラップトップ上の電子メール アプリケーションでメッセージを作成し、「送信」を押します。 彼のメール アプリケーションは電子メール メッセージをアプリケーション層に渡し、アプリケーション層はプロトコル (SMTP) を選択してデータをプレゼンテーション層に渡します。 次に、データは圧縮されてセッション層に送信され、通信セッションが開始されます。

次に、データは送信者のトランスポート層に送られ、そこでセグメント化され、それらのセグメントはネットワーク層でパケットに分割され、さらにデータリンク層でフレームに分割されます。 この層はデータを物理層に運び、データを 1 と 0 のビット ストリームに変換し、ケーブルなどの物理媒体を介して送信します。
受信者のコンピュータが物理媒体 (Wi-Fi など) 経由でビットストリームを受信すると、データはデバイス上の同じ一連の層を逆の順序で通過します。 まず、物理層は 1 と 0 のビット ストリームをフレームに変換し、データ リンク層に渡します。 データリンク層は、フレームをネットワーク層用のパケットに組み立てます。 次に、ネットワーク層がパケットからトランスポート層へのセグメントを作成し、トランスポート層がセグメントを 1 つのデータに組み立てます。

次に、データは受信側セッション層に送られ、そこでデータがプレゼンテーション層に渡されて、通信セッションが終了します。 次に、プレゼンテーション層は圧縮を解除し、生データをアプリケーション層に渡します。 次に、アプリケーション層は受信者の電子メール ソフトウェアとともに人間が判読できるデータを渡し、送信者の電子メールをラップトップ画面で読めるようにします。

ビデオ: OSI モデルと TCP IP プロトコル スタック。 イーサネットの基本。