ネットワークの勉強をすると必ず最初の方で出会う概念「OSI参照モデル」
以前もOSI参照モデルについて書いていますが数年前の記事を見返すのも大変！
ですが基本概念として覚えるべき概念なのでしつこく記事にしてみました。
OSI参照モデルは、コンピュータネットワークにおける通信機能を7つの階層（レイヤー）に分けて整理したモデルです。
国際標準化機構（ISO）によって策定され、異なるメーカーやシステム間でも円滑な通信を実現するための共通の考え方として広く利用され、実際のインターネット通信ではTCP/IPモデルが採用されていますが、OSI参照モデルはネットワークの仕組みを理解し、トラブルシューティングや設計を行う際の重要な指針となっています。
・OSI参照モデルが生まれた背景と目的
1970年代から1980年代にかけて、多くのコンピュータメーカーが独自の通信方式を採用していました。そのため、異なるシステム同士が通信できないという課題が発生していました。
そこでISOは、ネットワーク通信を標準化するためにOSIという枠組みを策定し、その基盤となるOSI参照モデルを定義しました。
OSI参照モデルの最大の特徴は、通信機能を役割ごとに階層化した点にあります。
各層が独立した機能を担当することで、問題発生時の原因特定やシステム開発を効率的に行えるようになり現在でもネットワークエンジニアにとっての「共通言語」として活用されています。
・OSI参照モデルの7階層
OSI参照モデルは以下の7つの階層で構成されています。
第7層：アプリケーション層
利用者が直接使用するアプリケーションの通信機能を提供します。HTTP、FTP、SMTPなどが代表例
第6層：プレゼンテーション層
データ形式の変換や暗号化、圧縮を担当します。文字コード変換やSSL/TLSなどが関連します。
第5層：セッション層
通信の開始、維持、終了を管理します。システム間の会話を制御する役割を持ちます。
第4層：トランスポート層
データの分割や再送制御など、信頼性の高い通信を実現します。TCPやUDPが代表的なプロトコルです。
第3層：ネットワーク層
IPアドレスを利用して通信経路を決定します。ルーターによるルーティング処理がここに該当します。
第2層：データリンク層
同一ネットワーク内でのデータ転送を担当し、MACアドレスを利用して通信を行います。
第1層：物理層
LANケーブルや光ファイバーなど、物理的な通信媒体を介して信号を送受信します。
・OSI参照モデルの実務での活用
OSI参照モデルは、現代のネットワーク通信そのものではなく、通信を理解するための概念モデルとして活用されており特に障害対応では、「どの階層で問題が発生しているのか」を切り分ける際に非常に有効です。
例えば、ケーブル断線であれば物理層、IPアドレス設定の誤りであればネットワーク層、Webサイトが表示されない場合はアプリケーション層など、原因の特定を体系的に進めることができます。
また、ネットワーク機器の選定やセキュリティ対策においてもOSI参照モデルは頻繁に利用されます。L2スイッチ、L3スイッチ、L7ロードバランサーといった機器の名称も、OSI参照モデルの階層を基準として分類されています。
OSI参照モデルは、ネットワーク通信を7つの階層に分けて整理した国際的な参照モデルです。
実際の通信ではTCP/IPが利用されていますが、OSI参照モデルはネットワーク技術を理解するための基礎として現在も重要な位置を占めているため各階層の役割を理解することで、ネットワーク構築や障害対応、セキュリティ設計などを体系的に考えられるようになります。
ネットワークエンジニアだけでなく、ITに関わるすべての人にとって、OSI参照モデルは知っておくべき基本知識の一つといえるでしょう。