通信ネットワークのモデル

多くのコンピュータシステムが、同じルールを利用することによって世界中のネットワークとつながることができます。

OSI参照モデルとTCP/IP

OSI（Open Systems Interconnection）参照モデルは、異なるネットワーク間で通信を行うためのプロトコルです。
プロトコル（protocol）は「（外交上の）儀礼」や「約束事」という意味ですが、コンピュータネットワークであれば、通信プロトコル、IT用語としての「通信規則」「通信規約」「通信手順」を示します。つまり他のネットワークと通信をする上で守らなければいけない約束、ルールです。
コンピュータがネットワークとして様々な情報をやり取りする上では、この決まりがないとお互いに通信が出来なくなってしまいます。

OSI参照モデルの各階層の名称や役割について　アイティーエムサイトより引用

OSI参照モデルとTCP/IPの違い

インターネットでは、TCP/IPというプロトコルを使って通信を行います。OSI参照モデルは7層、TCP/IPでは4層に区切られ、通信に対する概念が異なります。

OSI参照モデルとTCP/IPの関係図　アイティーエムサイトより引用

TCP/IPを用いた通信で着目するべきところは、
①3層（L3)のトランスポート層のプロトコルであるTCP
②2層（L2)のインターネット層のプロトコルであるIP
です。
ともにOSの領域に位置していて、共通の通信規則（プロトコル）を用いるために、異なるOSの通信であってもインターネット接続を実現しています。

各階層でカプセル化して送られるデータ

データを送る際には、元のデータの上に各階層でヘッダをつけて、その階層での属性がわかるようにします。送信と受信がわかれてわかりやすいのでメールを例にみてみましょう。メーラソフトから送信をするとメールサーバに送信され、メールサーバから相手のパソコンに送信しパソコンが受信する流れになっています。
下階層に従って階層ごとに「ヘッダー」と呼ばれるものを付与し受け渡しが行われます。送信元や宛先のアドレス・データが破損しないように必要な情報を付け加え保護します。
これをデータの「カプセル化」と呼び、反対にサーバが受信側のパソコンにデータを送る場合は上階層に従って「ヘッダー」が外れてデータを送信するため「非カプセル化」と呼びます。

各層によって呼称が異なり、7〜5層は「データ」は4層は「セグメント」、3層は「パケット」、2層は「フレーム」、1層は「ビット」となります。

データのカプセル化

インターネットのしくみ（IPアドレスとサブネットワーク）

インターネットなど、TCP/IPネットワークにアクセスするにはIPアドレスが必要となります。

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TCP/IPで使われる代表的なプロトコル

TCP/IPネットワークでは、メールの送信やファイルの送信といったサービスはアプリケーション層のプロトコルとして定義されています。

メールの送受信技術超入門（SMTP/POP/IMAP）【高校情報１・基本情報・ITパスポート】高校情報Ⅰ教科書完全準拠版