ネットワークとOSI参照モデルの基礎【第1回】
なぜ「OSI参照モデル」がCCNAでもCompTIA資格でも問われるのか？
ITに携わる全ての人が理解しておくべきなのが、通信を7つのレイヤーに分ける「OSI参照モデル」だ。資格試験や製品設計でその仕組みが重視される理由と、その通信の基本的な流れを解説する。
「OSI参照モデル」とは、コンピュータやアプリケーションが通信時に利用するネットワークの構成要素を7つのレイヤー（階層）に分類して定義した枠組みだ。機器の物理的な接続方法から、アプリケーションが使用するプロトコル（規約）に至るまで、各レイヤーの役割と相互の関係性を視覚的に把握できることから、広く採用されている。各レイヤーごとの通信プロトコルが定義されているので、ネットワークの管理やトラブルシューティングにも役立つ。
なぜ資格試験でもIT現場でも「OSI参照モデル」が重要？
OSI参照モデルは、ネットワーク機器やアプリケーションを開発するベンダーや開発者たちの指針として作成された。ベンダーは、自社の製品やサービスについて、通信プロトコル、アドレス指定、パケット化など、それぞれの方式について、OSI参照モデルに沿って説明することが多い。これにより相互運用性の確保が可能になる。
OSI参照モデルはデータがネットワーク上でどのように送受信されるかを分かりやすく概念化しており、ネットワークとその構成要素について、理解を共有したり、評価したりする際の共通の土台として役立つ。
もしネットワーク技術関連の認定資格の取得を目指しているなら、OSI参照モデルの理解が不可欠だ。Cisco Systemsの「CCNA」（Cisco Certified Network Associate）や、業界団体CompTIAの「CompTIA Network+」など、主要な認定プログラムでは、OSI参照モデルが基礎知識となっている。
OSI参照モデルはあくまでも理論的なものなので、汎用（はんよう）的なガイダンスに過ぎない。実際の機器やアプリケーションが、OSI参照モデルが定義する7つのレイヤーに、その機能を厳密に分割して実装している訳ではない。現場で普及している「TCP/IPモデル」も、OSI参照モデルと微妙に異なる。
OSI参照モデルの通信の基本
OSI参照モデルでは、ネットワーク内の2つのエンドポイント間の通信プロセスを、関連する機能や役割ごとに7つのレイヤーに分割する。エンドユーザーもしくはアプリケーションは、エンドポイントのデバイス上に位置する。
OSI参照モデルでは、データを送信すると、データは送信元デバイスの上位のレイヤーから下位のレイヤーに下っていき、ネットワークを通過する。受信側のデバイスに到達すると、下位のレイヤーから上位のレイヤーへと上っていく。
各レイヤーは、以下の要素によって構成される。
- 通信プロトコル
- ソフトウェア
- OS、アプリケーション、NIC（ネットワークインタフェースカード）のデバイスドライバ（制御ソフトウェア）など
- 有線ネットワーク
- ツイストペアケーブル（電線を2本対でねじり合わせたケーブル）や光ファイバーケーブルなどで接続されたネットワーク
- 無線ネットワーク
- 無線LAN（Wi-Fi）や5G（第5世代移動通信システム）など
- ネットワーク機器
次回は、OSI参照モデルの7つのレイヤーについて、各レイヤーがどのような仕組みなのかを個々に解説する。
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