カリキュラム紹介

カリキュラム紹介


2018.10.10
OSI参照モデル

OSI参照モデルとは

OSI参照モデルとは、通信を7階層に分割したモデルで、ISO(国際標準化機構)によって策定されました。

ISOは聞いたこともあると思いますが、世界標準でものの規格をあわせるための機構です。


スイッチ
スイッチ

聞いたことある!

ハブ
ハブ

ないなあ

鉛筆など、世の中の多く工業製品の世界基準をISOが規定しています。

ハブ
ハブ

そうなんだ

ISOによってOSIが策定されたので、混乱しないようにしてください。


スイッチ
スイッチ

ややこしいな

OSI参照モデルでは、通信に使うプロトコルを7階層で定義しています。

これらの7階層の定義と名前を理解することはネットワークエンジニアとして必要不可欠です。


レイヤ7 アプリケーション層
レイヤ6 プレゼンテーション層
レイヤ5 セッション層
レイヤ4 トランスポート層  
レイヤ3 ネットワーク層

レイヤ2

データリンク層
レイヤ1 物理層
ハブ
ハブ

覚えなきゃ

策定した当初は世界標準のモデルとして利用されることを想定していましたが、実際にはTCP/IPモデルが普及したためOSI参照モデルは普及しませんでした。


ハブ
ハブ

使われてないんかい

ただ、設計・構築や障害対応の議論をする際に用いるので”参照”モデルと呼ばれています。


スイッチ
スイッチ

議論で使うよ

ハブ
ハブ

やっぱり覚えなきゃ

OSI参照モデルが策定されるまでは、異なるベンダー間の通信は難しい状況でした。

ベンダーが異なっても通信ができるようにする目的で策定されたのがOSI参照モデルです。

1984年に策定しているので30年以上前の規格になります。


スイッチ
スイッチ

古っ


まとめ


スイッチ
スイッチ

ハブくんに質問です

ハブ
ハブ

なあに?

スイッチ
スイッチ

OSI参照モデルは何層からなるでしょう?

ハブ
ハブ

えーっと

ハブ
ハブ

100層?

スイッチ
スイッチ

ハブはバカだなぁ

スイッチ
スイッチ

OSI参照モデルは7層構造だよ

ハブ
ハブ

虹みたいだね

スイッチ
スイッチ

メルヘンかよ

スイッチ
スイッチ

層の名前と数字をセットで覚えるよ

ハブ
ハブ

チャクラみたいだね

スイッチ
スイッチ

スピリチュアルかよ

↑動画版はこちら↑


OSI参照モデルの各層

OSI参照モデルは第1層から第7層まで7つの層があります。
層の名前とレイヤ数を対応して覚えましょう。
ネットワークエンジニアがよく扱うのはレイヤ1~3です。
トランスポート層も少し扱います。
レイヤ5~7は業務上ではあまり出てこず、CCNAでもあまり出題されません。


スイッチ
スイッチ

下の4層が重要なんだね

OSI参照モデル

レイヤ3の機器としてはルータとL3スイッチがあります。


ハブ
ハブ

ルーたん!

レイヤ2の機器としてはスイッチやブリッジがあります。
階層と機器を結び付けて覚えましょう。


まとめ


スイッチ
スイッチ

ねえねえハブくん

ハブ
ハブ

なあに?

スイッチ
スイッチ

私はレイヤ何の機器でしょうか?

ハブ
ハブ

えーっと

ハブ
ハブ

レイヤ100?

スイッチ
スイッチ

ハブはバカだなぁ

ハブ
ハブ

テンドンだよ

スイッチ
スイッチ

まじめに答えろや

ハブ
ハブ

ルーたんは?

スイッチ
スイッチ

ルータとL3スイッチはレイヤ3の機器だよ

ハブ
ハブ

強っ!

スイッチ
スイッチ

レベルじゃないから

ハブ
ハブ

ぼくはレイヤ何の機器?

スイッチ
スイッチ

ハブとリピータはレイヤ1の機器だよ

ハブ
ハブ

弱っ

スイッチ
スイッチ

だからレベルじゃないから

↑動画版はこちら↑


カプセル化

コンピュータ間の通信で、送信側がデータを送るときにはレイヤ7から順番に処理を行います。
各層で処理した情報はヘッダとしてデータの前にどんどん付加されていきます。
このように各層でヘッダをつけていくことをカプセル化といいます。

ハブ
ハブ

ヘッダいらなくない?

スイッチ
スイッチ

必要だよ

ハブ
ハブ

そうなの?

ヘッダをつけていく構造は宅配便をイメージすると理解しやすいです。
誰かに物を届けるときにも、梱包材や緩衝材、段ボール箱、宛名ラベルなどなど、届けたい物以外も一緒に届けますよね。
ヘッダはこういった届けるために必要な段ボールや緩衝材のイメージです。


ハブ
ハブ

やっぱりゴミじゃん

スイッチ
スイッチ

いや、話聞いてたんか

基本的に各階層ごとにひとつヘッダが付与されますが、
最後のレイヤ3からレイヤ2のカプセル化のときだけFCSヘッダ(=トレーラ)も付加されます。
レイヤ2からレイヤ1へは電気信号に変換されて送信されます。

受信側は逆に各層ごとにヘッダを外していってデータを受け取ります。
この作業を非カプセル化といいます。
ヘッダをつけることをカプセル化、ヘッダを外すことを非カプセル化というので、OSI参照モデル以外でもカプセル化は存在します。


まとめ


ハブ
ハブ

ねえねえスイちゃん

スイッチ
スイッチ

なに?

ハブ
ハブ

カプセル化ってさ
カプセルっていうよりはマトリョーシカみたいじゃない?

スイッチ
スイッチ

たしかに

スイッチ
スイッチ

ところで、
カプセル化は必要だってのは納得した?

ハブ
ハブ

まだわかんないなぁ

スイッチ
スイッチ

なんで?

ハブ
ハブ

だって、ヘッダって
最終的には捨てるゴミなんでしょ

スイッチ
スイッチ

ゴミっていうな

スイッチ
スイッチ

ヘッダがなかったら
各層の規定がわからないから、データが届けられないよ

ハブ
ハブ

データだけ届けられないの?

スイッチ
スイッチ

どうやって?

ハブ
ハブ

テレパシー

スイッチ
スイッチ

なめとんか

↑動画版はこちら↑


PDU

アプリケーション層、プレゼンテーション層、セッション層


トランスポート層


ネットワーク層

データリンク層

物理層

レイヤ8

OSI参照モデルの7階層は国際標準化機構(ISO)によって策定されたものですが、その上の階層としてレイヤ8という言葉が使われています。
最初はヒューマンエラーのジョークとして使われていたみたいですが、最近はセキュリティやコンプライアンスの観点で提唱されているようです。
アメリカの情報セキュリティの研究者ブルース・シュナイアーと、RSAセキュリティによると以下のように定義されています。

 

 レイヤ8:個人層
 レイヤ9:組織層
 レイヤ10:行政層

 

個人やそれをまとめる組織、行政といった人間にかかわる部分のため、全てひっくるめてヒューマン層とも言うようです。
IoT化が進むにつれてこれらのレイヤの重要性が増してきそうですね。

 

  • レイヤ0

一方でレイヤ1の下位層として「レイヤ0」という言葉も存在しているようです。
これは主にデータセンターなどの施設の部分に関する層として使われており、施設の停電などによる障害時に「レイヤ0の障害」というように使われています。

ネットワークが社会に必要不可欠になるにつれて、これらの外部の層の重要性もますます増してきそうです。
OSI参照モデルと同じく用語として広く使われると、議論もスムーズになりそうですね。



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