今回は、プロトコルをわかりやすく整理している「OSI基本参照モデル」について解説します！
「OSI基本参照モデルってなに？」
「どのプロトコルがどの層にあるかおぼえづらい・・・」
そんな悩み・疑問を持っている方は、ぜひ読んでみてください！
OSI基本参照モデルってなに？
OSI（Open System Interconnection）基本参照モデルは、異なるシステムとの通信を円滑に行ことが目的のモデルです。以下でさらに詳しく解説していきます。
プロトコルを7階層に分ける！
OSI基本参照モデルでは、プロトコルを7階層に分けて各階層ごとに必要とされる機能を定義しています。このとき、各層のことをレイヤーと呼びます。
7階層それぞれに特徴がありますので、区別できるようにしっかり理解しておきましょう！
「プロトコル」と「サービス」の違い
例えば、どこかのレイヤーを「N層」と呼びます。このN層に存在する通信機器などの実態がエンティティです。
同じN層に属するエンティティ同士が通信を行うため、取り決めるルールがプロトコルになります。
そして、N層とN＋1層のエンティティが通信を行うためには、下の層（N層）が窓口を提供する必要があります。この機能が「サービス」です。
「プロトコル」は聞く機会が多いと思いますが、「サービス」はこぼしてしまいがちな用語なので、違いを判断できるようにしておきましょう！
OSI基本参照モデルの各層を解説
レイヤーはすべてで7層あります。レイヤー名のおぼえ方としては、頭文字をとって「アプセトネデブ」もしくは「ブデネトセプア」とおぼえることが多いようです。
それぞれのレイヤーの特徴について詳しく説明していきます！
第1層 物理層
その名の通り、物理的な通信についての取り決めを規定しています。例えばコネクタの形状、通信回線に流れる電気信号の変換についてなどです。
第2層 データリンク層
隣接的な通信についての取り決めを規定しています。例えばHDLCなどです。
具体的には、「フレーム」の生成やMACアドレスの管理、エラー検出や、データが渋滞しないようなフロー制御を行っています。
物理的な通信を、効率的に、かつ正確に行うための手助けをしているというイメージです。
HDLC（High-level Data Link Control）をざっくり解説
HDLCとは、データリンク層のプロトコルです。伝送効率が高く、誤り制御も行う信頼性が高いことが特徴です。
HDLCが開発される以前はデータをキャラクタ（文字）単位で扱っていましたが、HDLCでは「フレーム」と呼ばれる長いデータと制御用データの塊でデータを扱うため、効率が上がりました。
ISOによって、複数の規格にまたがって標準化されています。
第3層 ネットワーク層
目的の端末までの通信経路の選択（ルーティング）についての取り決めを規定しています。TCP/IPのIPがネットワーク層にあたります。
具体的には、IPアドレスを用いてデータの宛先を判断したり、宛先への最適な経路選択（ルーティング）を行っています。ルーティングを行う「ルータ」と呼ばれる機器もよく耳にしますよね。
第4層 トランスポート層
高品質な通信路を担保するための取り決めを規定しています。TCP/IPのTCPがトランスポート層にあたります。
具体的には、ポート番号の管理、エラーの検出とそれに応じた再送信、データの渋滞を防ぐフロー制御などを行っています。
前述したTCPの他にも、多少データが乱れても良いのでリアルタイム性（スピード）を重視するUDPも使われています。
ポート番号についてはこちらもチェック！
第5層 セッション層
セッションのための通信路の確立・維持・終了についての取り決めを規定しています。
具体的には、一方が送信中のとき他方から同時に送信しても良いのかなどの制御や、セッションが異常終了したときに復旧・再開してくれたりします。セッションの始まりから終わりまでをとり仕切ってくれているのです。
データの暗号化や認証ができるSSL/TSLがセッション層にあたります。
第6層 プレゼンテーション層
ネットワーク層とアプリケーション層の間を取り持つための取り決めを規定しています。
具体的には、データの形式の違いを揃えたり、データの暗号化、圧縮・展開を行ったりします。
画像フォーマットであるPNG、JPEGなどや文字コードがプレゼンテーション層にあたります。
第7層 アプリケーション層
アプリケーションに応じた通信サービスについての取り決めを規定しています。
具体的には、通信プロトコル（HTTPS、FTP、SMTPなど）を管理し、実際にプロトコルを使用した通信サービスを行ってくれます。
私たちが普段使うアプリケーションそれぞれの、通信部分の取り決めを管理してくれているのです。
なぜOSI基本参照モデルがあるの？
「7つもレイヤーがあるとおぼえるのが大変！なんでこんな複雑なモデルが無いとダメなの？」
そう思う方もいらっしゃると思います。実は、OSI基本参照モデルなど、プロトコルを分類するモデルが無いと、もっと面倒なことが起こるのです。
例えば、あなたが全国の郵便番号を管理する人だったとしましょう。「東京のこの地区に、新しい郵便番号を割り当てます！」と言われたとき、データベースがぐちゃぐちゃだったらどうですか？
番号順にもなっていないし、東京都の郵便番号がデータベースのどこにあるかもわからない。データベースの最初から最後まで、一つずつ確認・変更していかなければなりません。
しかし、「ここからここまでが東京都の郵便番号だよ！」と都道府県ごとに分類してあれば、探す手間も省けますし、その部分だけ更新すれば良いですよね。
プロトコルが増えたときや変更があったときも、プロトコルをしっかり分類していれば、該当するプロトコルがあるレイヤーだけ更新すれば良いのです。そう考えると、とても便利な仕組みですよね。
まとめ
レイヤーの名前や特徴、あてはまるプロトコルなど、おぼえるのが大変なOSI基本参照モデル。しかし、出題されることが多い部分なので、しっかり押さえておきましょう！
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