OSI参照モデル
| L | 名称 | 概要 |
|---|---|---|
| 7 | アプリケーション層 | アプリケーションにサービスを提供する |
| 6 | プレゼンテーション層 | データの表現形式を管理する |
| 5 | セッション層 | セッション管理を行う |
| 4 | トランスポート層 | データ転送の品質や信頼性を向上させる |
| 3 | ネットワーク層 | 異なるネットワークをまたいでパケットを転送する |
| 2 | データリンク層 | 直接つながっているノード（機器）との通信を行う |
| 1 | 物理層 | 電気信号や光信号を物理的に伝送する |
アプリケーション層
エンドユーザーが利用するサービスを提供する。
HTTP/HTTPS, SMTP/POP3/IMAP, FTPなど。
下位のプレゼンテーション層やセッション層と明確に分離されているわけではなく、一体化して実装されていることがほとんど。
プレゼンテーション層
データの表現形式を管理する。文字コードの変換やデータ圧縮、暗号化など。
現実的にはプレゼンテーション層の機能は明確に分離していないことが多く、アプリケーション層（L7）やトランスポート層（L4）に含まれることが一般的。
セッション層
セッションの確立・維持・終了を管理する。
現実的にはセッション層の機能は明確に分離していないことが多く、アプリケーション層（L7）やトランスポート層（L4）に含まれることが一般的。
トランスポート層
データ送信の品質や信頼性を向上させるため、データの分割や順序制御、再送制御などを行う。
ポート番号により、ノード内のどのアプリケーションとの通信かを特定する。
TCP
コネクション型のプロトコルで、3ウェイハンドシェイクで接続を確立してから通信する。
信頼性が保証されており、ネットワークの混雑状況に応じた輻輳制御なども行う。
Webアクセスや、メール、ファイル転送などで用いられる。
UDP
コネクションレス型のプロトコルで、接続確立なしで即送信する。
信頼性よりも速度を重視したプロトコル。
DNS問い合わせのようなデータ量が小さい通信や、動画ストリーミングのように速度（リアルタイム性）を重視する場合に用いられる。
ネットワーク層
論理アドレスを使ってパケットを送信元から宛先まで届ける。
データリンク層と異なり、異なるネットワークをまたいでパケットを届ける。
IP
ネットワークを跨いだデータ転送を実現する、ネットワーク層の代表的なプロトコル。主な規定内容は下記の通り
- IPアドレスの形式
- パケットの構造
- ルーティング（経路選択）の考え方
IPアドレス
ネットワーク層のプロトコルIPで扱われるアドレス。
ローカルネットワーク内でのみ有効なMACアドレスと違ってインターネット全体で有効であり、通信の最初から最後まで一貫したアドレスが扱われる。
データリンク層
直接つながっている機器のNIC同士の通信について定める。
データリンク層における「ノード」はNIC単位で考える。
MACアドレス
データリンク層（L2）で送信先/送信元のNICを特定するためのアドレス。
これより下層の「物理層」ではアドレスの概念がないので、最も低レイヤーのアドレス。
ローカルネットワーク内だけで有効。
NICごとに一意な識別子であり、物理的に焼き付けられており基本的に固定なアドレス。
グローバルに一意な48ビット（6バイト）の識別子。
ソフトウェア的に変更することも可能だが、一般的な運用では固定。
物理層
信号を物理的にどう伝送するかについて定める。
例えばデジタルデータをどのような電流の波形や電圧的な高低に割り付けるのか（「0」は-2.5V、「1」は+2.5V であらわす、など）、ケーブルやコネクタの規格をどうするのか、など。