ネットワーク

コンピューター・ネットワークが複雑になるにつれて、ネットワークの仕組みを説明するための概念モデルがいくつか作られるようになりました。

その中で最も一般的なものが国際標準化機構のオープン・システム間相互接続 (OSI) 参照モデルで、OSI の 7 層モデルとも呼ばれます。

OSI モデルの 7 つの層は、次のように下位 (物理) 層から順に番号が付けられています。

項目 説明
7 アプリケーション
6 プレゼンテーション層
5 セッション層
4 トランスポート層
3 ネットワーク
2 データ・リンク層
1 物理層

1 層から 3 層はネットワーク固有で、使用する物理ネットワークによって異なります。 4 層から 7 層はネットワークに依存しない高水準の機能からなっています。 1 つの層は、データ通信で発生する 1 つの特定の機能 (特定のプロトコルではなく) を記述します。 最下位層 (マシン・レベル) から最上位レベル (ユーザーとの対話のほとんどが行われる) までの 7 つの層の機能は次のとおりです。

項目 説明
アプリケーション ネットワークを使用する複数のアプリケーションで構成されます。
プレゼンテーション層 アプリケーションに整合性が保たれたデータを提供します。
セッション層 アプリケーション間の接続を管理します。
トランスポート層 エラーのないデータ送信を保証します。
ネットワーク ネットワーク上の他のマシンとの接続を管理します。
データ・リンク層 物理層でのデータ送達 (通常は信頼性が低い) の信頼性を高める働きをします。
物理層 ネットワークの物理メディアを記述します。 例えば、FDDI ネットワークに必要な光ファイバー・ケーブルは、物理層の一部です。
注: OSI の参照モデルはネットワークの概念を説明するのには便利ですが、多くのネットワーク・プロトコルは、OSI モデルに厳密には準拠していません。 例えば、TCP/IP を説明する場合、アプリケーション層とプレゼンテーション層の機能をまとめることができ、セッション層とトランスポート層、データ・リンク層と物理層についても同様です。

OSI モデルの各層は、OSI 参照モデル図に示すように、リモート・マシン上の対応する層とそれぞれ通信します。

図 1. OSI 参照モデル
OSI 参照モデル
この図は、上述した OSI モデルのさまざまな通信レベルを示します。

各層は上下の隣接する層とだけデータの受け渡しを行います。 各層は、その層独自のヘッダー情報を (データ・リンクの場合はフッター情報も) 追加し、上位層から受け取った情報を効果的にカプセル化します。

組織だけでなく、個人ユーザーも次のようなさまざまな目的でネットワークを使用します。

  • データ入力
  • データ照会
  • リモート・バッチ入力
  • リソースの共用
  • データの共用
  • 電子メール

データ入力とは、データをローカル・データ・ファイルまたはリモート・データ・ファイルに直接入力することです。 データ転送を 1 つのステップで行うことにより、精度と効率が当然向上します。 データ照会とはデータ・ファイルを検索して特定の情報を探し出すことです。 データ更新とは、ローカル・ファイルまたはリモート・ファイルに保管されているデータを変更、追加または削除することです。 リモート・バッチ入力は、離れた場所からバッチ・データを入力することで、夜間やシステムがあまり使用されない時間帯によく行われます。 このようにさまざまな機能があるため、通信およびネットワークは、あれば便利という程度のものではなく、なくてはならないものになっています。

リソースの共用は、ネットワークのもう 1 つの機能です。 ユーザーはプログラム、ファイル記憶スペース、周辺装置 (例えば、プリンター、モデム、端末、ハード・ディスクなど) のほか、データも共用できます。 このようなシステム・リソースの共用はコスト効率に優れ、(プログラムとファイルを共用した場合は)、プログラムのコピーをいくつも保持したり、データの整合性を保ったりする手間を省きます。