こんにちは!
今回はネットワークの基礎中の基礎、OSI基本参照モデルについて学んでいきましょう。
「OSI参照モデルって階層が多くて覚えにくい…」
「実際の機器とどう関係あるの?」
そんな疑問を持つ方に向けて、具体的な装置やアプリの例を交えながら、超わかりやすく解説します!
🧱 OSI基本参照モデルとは?
OSI(Open Systems Interconnection)基本参照モデルとは、
ネットワーク通信の仕組みを7つの階層に分けて定義した国際標準モデル(ISO 7498)
です。
通信機器やソフトウェアが階層ごとに役割を持つことで、異なる機器同士でも円滑に通信できる仕組みになっています。
📚 OSIの7階層と役割・例
階層 | 名称 | 主な役割 | 具体例 |
---|---|---|---|
7層 | アプリケーション層 | ユーザーが触れる部分(通信の開始) | Webブラウザ(Chrome)、メールソフト |
6層 | プレゼンテーション層 | データの形式変換・暗号化 | 文字コード変換(UTF-8⇔SJIS)、SSL/TLS |
5層 | セッション層 | 通信の開始・維持・終了管理 | APIセッション、ログイン処理管理 |
4層 | トランスポート層 | 信頼性のあるデータ転送 | TCP、UDP |
3層 | ネットワーク層 | 経路選択・IPアドレスによる中継 | IP、ルータ |
2層 | データリンク層 | MACアドレスなどによるデータ転送 | スイッチ、ブリッジ |
1層 | 物理層 | 電気信号・光信号など物理的な転送 | LANケーブル、HUB、Wi-Fi、光ファイバ |
🔧 各層の働きと具体的な装置・技術
【第1層】物理層(Physical Layer)
- 役割:0と1のビットを信号として送受信
- 例:LANケーブル、光ファイバ、無線LAN(Wi-Fi)、HUB
【第2層】データリンク層(Data Link Layer)
- 役割:同一ネットワーク内の通信、誤り検出
- 例:MACアドレスによる通信、スイッチ、ブリッジ
【第3層】ネットワーク層(Network Layer)
- 役割:異なるネットワーク間の通信(ルーティング)
- 例:IPアドレス、ルータ、ICMP(ping)
【第4層】トランスポート層(Transport Layer)
- 役割:データの信頼性確保と分割・再構成
- 例:TCP(再送あり)、UDP(再送なし)、ポート番号(80番など)
【第5層】セッション層(Session Layer)
- 役割:通信の開始、維持、終了を管理
- 例:Web会議の接続管理、ログインセッション
【第6層】プレゼンテーション層(Presentation Layer)
- 役割:データの形式変換や暗号化
- 例:SSL/TLS(HTTPS)、画像圧縮、文字コード変換(UTF-8⇔SJIS)
【第7層】アプリケーション層(Application Layer)
- 役割:アプリケーションとネットワークの橋渡し
- 例:Webブラウザ、メールソフト、FTPクライアント
💡 覚え方の語呂合わせ(2023年試験対策)
「アプリのプレゼン、セッション通ってトントンネットでデータ物理!」
(アプリ=7層、物理=1層)
または…
「上から:あぷぷせとねでぶ」
(アプリケーション、プレゼンテーション、セッション、トランスポート、ネットワーク、データリンク、物理)
✅ 試験での出題パターン(2023年〜)
出題例1(2023年度 春期)
「スイッチングハブが該当するOSI基本参照モデルの階層はどれか?」
✅ 正解:第2層(データリンク層)
出典:IPA 基本情報技術者試験 過去問 令和5年度春期 午前 問24
🔍 TCP/IPとの違いは?
実際のインターネットはOSIモデルではなく「TCP/IPモデル(4階層構造)」を使います。
ただし、OSIモデルは理論的理解に優れており、試験での出題も多いため、押さえておきましょう。
✍️ まとめ
OSI層 | 機能 | 実際の機器や技術 |
---|---|---|
1層 | 信号の送受信 | LANケーブル、HUB |
2層 | MACアドレス通信 | スイッチ、ブリッジ |
3層 | 経路選択 | ルータ、IP |
4層 | 信頼性確保 | TCP、UDP |
5層 | 通信制御 | セッション管理 |
6層 | 形式変換・暗号化 | SSL/TLS、文字コード |
7層 | アプリとの接続 | Webブラウザ、FTP |
🧠 最後に
OSI参照モデルは、ネットワークの「見えない動き」を整理するための地図のようなもの。
それぞれの層でどんな装置が動いていて、どんな処理がされているのかをイメージしながら覚えることで、理解と記憶の定着がグッと深まります!
📌 出典:
- IPA 独立行政法人 情報処理推進機構 – 基本情報技術者試験過去問題(2023年度 春期)
- ISO/IEC 7498-1:1994 (OSI Reference Model)