プロトコル
- 通信におけるルール、規格のことをプロトコルという。
イメージ
人と会話する時、自分が日本語で話していても、相手が日本語を理解していなければ、話が通じない
つまり、送信側と受信側で同じプロトコルではないと、データの疎通はうまくいかない
ネットワークで使用するプロトコルは多くの種類があり、複数のプロトコルを使って通信を使っている。
OSI参照モデル
ネットワークで必要とされる7つの階層に分割した通信の基本モデル
しかし、実際に使われているのは、TCP/IPモデルである。
| レイヤ | 名前 | 説明 |
|---|---|---|
| 7 | アプリケーション層 | アプリケーション固有のルール |
| 6 | プレゼンテーション層 | データの表現形式、データの圧縮、暗号化のルール |
| 5 | セッション層 | セッションの確立、維持、終了を管理を行う |
| 4 | トランスポート層 | 信頼性のある通信を行うためのルール |
| 3 | ネットワーク層 | 異なるネットワーク間で通信する時のルール |
| 2 | データリンク層 | 直接接続された1つのネットワーク内のデータ転送のルール |
| 1 | 物理層 | 電気信号やケーブルなど、物理的な仕様 |
各層について
物理層(L1)
-
ネットワークに関する物理的な使用を定めている
- ケーブルについて
- 電圧について
など
データリンク層(L2)
-
直接接続された1つのネットワークの通信に関するルール
- データの送信元や宛先の識別方法
- 送信中にエラーが発生した時の対処法
など
データリンク層では、データの宛先はMACアドレス(物理アドレス)を使って示す。
ネットワーク層(L3)
- 異なるネットワーク間でデータ転送を行うためのルール
- 遠く離れたネットワークに存在する場所でも、ネットワークを徐々に辿って、データを届ける
- データの宛先等はIPアドレスを使う
- ネットワーク同士を接続してデータを転送するネットワーク機器がルータ
トランスポート層(L4)
- 送り出したデータを宛先のコンピュータのアプリケーションまで届ける役割
- データが確実に届くために通信の信頼性を確保する
セッション層(L5)
- アプリケーションによる通信全体
たとえば、ブラウザにURLを入力して、Enterを押すと通信が開始されて、ページがすべて表示されると通信が終了する。
この一連の通信がセッション
- このセッションの確立から終了までを管理する役割
プレゼンテーション層(L6)
- データの表現形式や暗号化、圧縮方法について決めている
たとえば、送信側と受信側で文字化kが起きないように文字コードを変換する
アプリケーション層(L7)
- ユーザーとインターフェイスになる層で、アプリケーション固有のルールを提供。
カプセル化と非カプセル化
送信側
- コンピュータ間でデータを送信する際、作成したデータは上位層(アプリケーション層)から順に処理する。この時、各層において必要な情報をヘッダとして、取り付けて、下層に渡す。
→ この処理をカプセル化という
受信側
- コンピュータでは電気信号をビット列に変換して、データを取り込む。この時、ヘッダ情報に基づいて処理し、ヘッダを取り除いて上位層にデータを渡していく
→ この処理を非カプセル化という