TCP/IPの基礎知識
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ＯＳＩ参照モデルの各層について

・アプリケーション層

・プレゼンテーション層

・セッション層

・トランスポート層

・ネットワーク層

・データリンク層

・物理層

などがある。

アプリケーション層は通信にかかる部分でファイル転送、メール、遠隔ログインなどを実現するためのプロトコルがある。

プレゼンテーション層はデータ形式などを変換したりする。どうゆうものを変換するかというと、機器固有の表現形式の整合をとる。違う機器だと違う意味などを解釈される場合があるのでそうゆう時に役立つ。

セッション層はコネクション（通信経路）の確立や切断、転送するデータの切れ目の設定など、データ転送に関わる管理を行う。

トランスポート層は宛先のアプリケーションにデータを確実に届ける役目がある。

通信はノードだけで行われ、ルーターでは処理されない。

ネットワーク層は宛先までデータを届ける。ネットワークが複数のルーターに繋がった場合もある。そのためのアドレス体系決めや、どの経路を使うかなどの経路選択にも役立つ。

データリンク層は１つのイーサネットに接続された２つのノード間で通信を可能にする。

０　１信号のフレームに分け、相手に伝える。

物理層はビットの列（０　１信号）を電圧の高低や光の点滅に変換したり、このビットをビットの列に変換する。

ネットワークで通信方式は大きく二つある。

一つはコネクション型で、データの送信をする前にホストが今受信できるか調べてから回線を接続する。原理で言えば電話をすることと同じで、相手が通信不可能なら無駄なパケットを送らずにすむということである。

もう一つはコネクションレス型といい、送信したい時にいつでも送信できる。受信側はいつ受信しているかわからないので常にそういったチェックをしなければいけない。

これも原理で言えば手紙みたいなものでポストをチェックしなければいけないということになる。

ネットワークを利用している上で、通信相手の数によっていくつかの種類に分類される。

まず、一対一で通信する場合はユニキャスト、一対複数で通信する場合はマルチキャスト、一対全員で通信する場合はブロードキャストと言う。

簡単に説明するとユニキャストは電話、マルチキャストは会議、ブロードキャストはテレビみたいなものである。

現在通信する時の方法として、回線交換とパケット交換という二つの通信回線がある。

パケット交換とは１９６０年代後半に認められ新しいものである。

パケット交換ではルーターによって通信回線が結ばれている。ルーターの中にはバッファと呼ばれる記憶装置があり、流れてきたパケットはキューを作りながら格納される。そのあと転送される。キューとは流れてきた順番に出ていくことである。

パケット交換はルーターにバッファがあふれ、大量に流れてしまうほどパケットが喪失してしまい、相手に届かなくなってしまうことがある。

ネットワークを繋ぐためのケーブルには同軸ケーブルや光ファイバーケーブル、ツイストペアケーブル、シリアルケーブルなどが利用される。利用するデータリンクの種類によってケーブルが違ってくる。

リピーターはＯＳＩ参照モデルの物理層でネットワークを延長する機器である。

ケーブル上を流れてきた電気や光の信号を受信し、増幅や波形の整形などをしたのちに別の側へ再生するもので、ハブもリピーターの一種である。

リピーターは段階制限があって１０Ｍbpsのイーサネットでは最大四つリピーターを接続できるが１００Mbpsでは二つしか接続できない。

ブリッジはＯＳＩ参照モデルで第二層のデータリンク層でネットワーク同士を接続する装置である。フレーム（パケット）を認識して相手側のセグメント（ネットワーク）に新たなフレームとして送出する。

データリンクのフレームにはＦＣＳと呼ばれるフレームが正しく届いたかどうかチェックするためのフィールドがある。ブリッジはこのフィールドをチェックして壊れたフレームを他のセグメントに送信しないようにする働きがある。

ルーターはＯＳＩ参照モデルの第３層でネットワーク層の処理を行う。

ネットワークとネットワークを接続してパケットを中継する。

ネットワークの負荷も仕切る役割もしている。

データリンク層の機能もある。

ゲートウェイはＯＳＩ参照モデルでトランスポート層からアプリケーション層までの階層で、データを中継する装置である。

データを中継するっていうよりもデータを変換すると意味合いが強い。

ネットが繋がれているコンピュータと携帯電話が通信できるのはゲートウェイのおかげで、メールのプロトコルを解読、変換、中継する。