ネットワークのキホン

応用情報技術者試験の勉強のアウトプットとして、学んだことを書き連ねていきます。
本記事ではネットワークの概要、OSI参照モデル等をざっくり説明し、細かい深掘りは別途更新していきます。

そもそもネットワークって？

ネットワーク(以下NWと略記)とは、コンピュータ間で送受信する情報の伝送路の集合のこと。
NWを利用することで地理的な制限を排除し、迅速な通信が可能になります。

NWはユーザの種類によって以下の二つに分類されます。

• インターネット
  世界中にあるNWが相互に接続された、世界で一番大きなNWの固有名称。利用者制限なし。
• イントラネット
  企業や団体のコンピュータやシステム等を接続したNW。関係者のみ利用可能。

LANとWAN

NWは構築する場所によって、さらに以下の二つに分類されます。

• LAN(Local Area Network)
  一定の限定された敷地内で利用できるNW。自身で構築、運用するのが前提。
• WAN(Wide Area Network)
  地理的に離れた地域間を接続するNW。通信キャリアからサービスとして提供され、契約して利用する。

OSI参照モデル・TCP/IPスタック

話は少し変わり、通信の歴史の話をしましょう。
コンピュータ通信が生まれた頃、NWは一つのベンダー(メーカー)の機器だけで構成されていました(シングルベンダーシステム)。シングルベンダーシステムの場合、他社のコンピュータをNWに組み込むことは想定されていなかったため、コンピュータ間の通信にはベンダー独自のプロトコルが使用されていました。通信における「プロトコル」は「通信するときの決まり事」みたいなニュアンスです。何事も約束や決まり事がないとごちゃごちゃしちゃいますよね。
しかし時代の流れと共に、他社のシステムとの接続が多くなり、システム間接続のために個々のプロトコルを開発することは、コスト的にも到底見合わないものとなっていきます。
このような背景から、プロトコルの標準化作業が進み始めます。

プロトコルの標準化作業は、

• ISO(International Organization for Standardization)：国際標準化機構
• CCIT(Consultative Committee for International Telegraph and Telephone)：国際電信電話諮問委員会

によって1970年代後半から進められました。
この結果生まれたのが皆さんご存知、OSI(Open System Interconnection：開放型システム間相互接続)です。OSIは、異なるベンダーのコンピュータ間で通信を実現するための仕組みを取り決めているもので、多くの事柄が取り決められています。
OSIの基本的な枠組みはOSI参照モデルを見ることで理解できます。

Layer	名前	役割
L7	アプリケーション層	アプリケーションの操作方法に関する仕様
L6	プレゼンテーション層	データ形式の共通化
L5	セッション層	通信の開始から終了までを制御
L4	トランスポート層	データの分類・再組み立て
L3	ネットワーク層	通信相手に対する経路決定
L2	データリンク層	媒体を通して物理的な伝送を提供
L1	物理層	システムに組み込むべきハードウェアの仕様

ざっとこれだけ見てもNW初心者の場合「なんのこっちゃ？」となるので後日詳しく見ていきましょう。

他方、1983年にはペンタゴン(米国国防総省)が中心となり、標準プロトコル群として規定されたのが、TCP/IP。UNIXマシンに組み込まれたりと、多機能かつ使いやすいという観点から広く普及し、現在ではインターネットのデファクトスタンダードになっています。

Layer	代表的なプロトコル
アプリケーション層	HTTP/FTP/SMTP/POP3/DNS/Telnet...
トランスポート層	TCP/UDP
インターネット層	IP/ICMP/ARP
NWインタフェース層	Ethernet/PPP...

こちらも後日詳しい記事を更新していきます。こんなプロトコルがあるんだ～ぐらいの感覚で結構です。

OSI参照モデルとは異なり、L7～L5に相当する層がアプリケーション層として、L2～L1の層がNWインタフェース層として一括にまとまっています。さらにOSI参照モデルにおけるネットワーク層は、TCP/IPではインターネット層と定義されます。

OSIは国際標準ですが、TCP/IPはデファクトスタンダードとしてインターネットで直接利用しているため、より身近なプロトコルと言えるでしょう。

Qiita初心者なので拙文かもしれませんが、最後までご覧頂きありがとうございました。