開放型システム間の相互接続のためのOSIモデル

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開放型システム間の相互接続のためのOSIモデル

1978年、国際標準化機構（ISO）は、ネットワーク内、ネットワーク同士、また地理的な境界線を越えた情報交換向けの普遍的な標準を制定しました。この、ネットワークアーキテクチャーの標準は、7層からなる開放型システム間の相互接続（OSI）のためのモデルであり、通信ネットワークや分散処理の制御を設計する際には、これに適合することが奨励されています。

OSI Model for Open Systems Interconnection

これらの分散システムやネットワークによる通信では、ネットワーク設計に標準的なアプローチが求められます。またこれは共通のインターフェースとプロトコルを介して、ネットワークのサービスと機能の関係と交点を定義します。

OSIモデルでは、ネットワークアーキテクチャーは、定められた機能を実行するためのモジュールを含む、独立した各層の、階層構造を仕様として定めています。これは、参加するネットワークノードが相互に作用して、情報の通信や交換を行う方法を定める一連の規則に変換されます。OSIモデルは、今日の複雑なコンピュータシステムにおいて、ハードウェアとソフトウェアの間の標準的な関係を定めます。

各層ごとのサービス

OSIモデルの各層は、ネットワーク全体の機能に貢献する特定のサービスを提供します。

アプリケーション層	アプリケーション層は、ユーザー、アプリケーションタスク、およびシステム全体の管理を支援します。システム全体の管理には、リソースの共有、ファイル転送、リモートファイルサーバー、データベースやネットワーク管理が含まれます。
プレゼンテーション層	プレゼンテーション層は、転送されたエンコードデータをユーザーが理解でき使用できる形式に変換します。
セッション層	セッション層は、参加ノードのオペレーティングシステムの下で実行されている、トランスポート層と論理機能が提供する通信セッションの、システムに依存する側面を確立し制御します。
トランスポート層	トランスポート層は、パスが一度確立された通信セッションの端から端までの制御を行い、これが通信しているシステムとネットワーク上の位置に依存せず、信頼性のある、連続したデータ交換を可能にします。
ネットワーク制御層	ネットワーク制御層は、メッセージのアドレスを指定し、通信中のノード間にパスを確立し、干渉するノート全体でメッセージをその目的地までルーティングし、さらにノード間のメッセージの流れを制御します。
データリンク層	データリンク層は、物理チャンネル上のネットワークノード間にエラーのない通信パスを確立し、転送のためのメッセージを構成し、受信したメッセージの整合性を確認し、チャンネル利用とチャンネルへのアクセスを管理し、また転送されたデータの配列を保護します。
物理層	物理層は、データを転送し、物理リンクを設定･維持･切断するための物理媒体に対するインターフェースにおいて、電気的側面や機械的な側面の設定を行います。この層には、各通信機器のソフトウェアドライバとハードウェア自体、例えばインターフェース機器、モデム、および通信回線なども含みます。

どの機器がどの層で動作するか？

ネットワーク機器は、例えば第2層機器や第3層機器などと呼ばれることがあります。これは、その機器が動作するOSI層を指しています。イーサネットスイッチは、通常第2層（データリンク層）機器であり、物理的（MAC）アドレスを使用してトラフィックを整理します。ルーターは、第3層（ネットワーク制御層）機器であり、ネットワークアドレスを使用してネットワークトラフィックを管理します。シンプルなインターフェースと電気的変換を行うメディアコンバーターは、通常第1層（物理層）機器です。

一般に、動作するネットワーク層が高ければ高いほど、機器は洗練されたもの（かつ高価！）になります。例えば、イーサネットスイッチは「第3層」スイッチと言われる場合、ルーティング機能がいくつかあり、これは通常の第2層イーサネットスイッチより機能性が高いことを意味します。第2層メディアコンバーターは、シンプルな第1層の物理的変換よりも多くの機能があり、第2層スイッチの機能も一部、有します。

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