理論的な OSI モデルから、インターネットの基盤となっている TCP/IP モデルが生まれました。これはネットワークの実際の実現方法を表しています。TCP/IP モデルは、一般的に TCP/IP と呼ばれる TCP/IP プロトコルスイートを利用しています。効果的なTCP/IPによるネットワーキングは、データの収集、アドレス指定、送信、ルーティングの方法を規定するために連携するこれらのプロトコルに依存しています。TCP/IPモデルの層を調べることで、データパケットがネットワークをどのように移動するかを理解できます。
TCP/IPモデルの4つの層
このモデルは 4 つの明確な層に分かれており、それぞれに特定の機能があります。これらの層を理解することは、あらゆる実世界のプロトコルプロジェクトやネットワークトラブルシューティング作業にとって極めて重要です。
アプリケーション層
これは TCP/IP モデルの最上位層であり、ユーザー向けのアプリケーションとネットワークサービスが存在します。Web ブラウザやメールクライアントなどのプログラムが、データ送受信のためにトランスポート層サービスとどのように連携するかを決定します。
この層では、以下のようなプロトコルが使用されます。
- HTTP（ハイパーテキスト転送プロトコル）：ワールド・ワイド・ウェブのデータ通信の基盤。
- SMTP（簡易メール転送プロトコル）：電子メール（E メール）の送信に使用される。
トランスポート層
トランスポート層は、エンドツーエンドの通信とデータの完全性に責任を持ちます。データの送信方法を確立し、ポート番号を管理し、パケットが確実に配信されるようにします。TCP プロトコルの層スイートがここで最も顕著に現れます。
この層では主に以下が使用されます。
- TCP（伝送制御プロトコル）：データのストリームの信頼性が高く、順序付けられ、エラーチェックされた配信を提供します。コネクション指向です。
- UDP（ユーザデータグラムプロトコル）：より高速なコネクションレスのデータ配信方法を提供しますが、配信や順序の保証がないため信頼性は低いと見なされます。
ネットワーク層
インターネット層とも呼ばれるこの層は、ホスト間および異なるネットワークを越えてパケットを移動させる方法を規定します。主な役割はアドレス指定とルーティングです。この層で割り当てられる IP アドレスは、ネットワーク内でのデバイスの識別に不可欠であり、特定のネットワークの一部であるというIP 関連性の意味と関連しています。
この層では、以下のようなプロトコルが使用されます。
- IP（インターネットプロトコル）：送信元マシンから宛先マシンへパケットをルーティングします。
- ICMP（インターネット制御メッセージプロトコル）：
pingコマンドなどでのエラーメッセージや運用情報の送信に使用されます。
リンク層
ネットワークインターフェース層とも呼ばれ、物理的なハードウェアを介してデータを送信する方法を規定します。イーサネット、Wi-Fi、光ファイバーケーブルなどを介したローカルネットワークセグメント上でのデータパケットの送信を処理します。
上記のプロトコルリストは網羅的なものではなく、他にも多くのプロトコルに出会うでしょう。次のレッスンでは、TCP/IP モデルの観点からパケットがネットワークを横断する方法を見るために、これらの各層についてさらに深く掘り下げていきます。