▷Osiモデル：それが何で、何に使用されるか

この記事では、 OSIモデルとは何かを詳細に定義していきます。 ローカルエリアネットワークで使用されるネットワークモデルは、この通信モデルと理論的には一致しませんが、独自の多くの特性があります。 さらに、これは特にビジネス環境や大企業で使用されるさまざまなネットワークトポロジによって異なることに注意する必要があります。 OSIモデルが意図しているのは、さまざまなレベルの通信を標準化された方法で理解することです。

コンテンツインデックス

現在、私たちは常に環境のさまざまな側面に対して標準化されたモデルを構築しています。 これは、マシン間の通信プロトコルでより明確に見られます。 市場に存在する多数の通信事業者は言うまでもなく、ネットワークやそれに接続されるマシンの種類が多い環境では、標準化が必要です。

これの例は、ISOによって提案されたモデルです。これは、本質的に互いに完全に異なる多数の要素間でこれらの通信の開発を正確に達成するための鍵です。 ここで、その主な関心点を詳しく見てみましょう。

OSIモデルとは

OSIモデルは、 1984年にISO組織 （ 国際標準化機構 ）によって開発されました。 この規格は、異なる起源のシステムを相互接続して管理するという野心的な目標を追求しており、製造元に応じて独自の方法でプロトコルを操作することにより、いかなる障害もなく情報を交換できるようにしました。

OSIモデルは、 7つの層または抽象化レベルで構成されています。 これらの各レベルには独自の機能があり、一緒に最終的な目的を達成できます。 正確にこのレベルへの分離は、各操作レベルに特定の機能を集中させることにより、異なるプロトコルの相互通信を可能にします。

OSIモデルはトポロジーやネットワークモデル自体の定義ではないことを覚えておいてください 。 通信で使用されるプロトコルもこのモデルとは独立して実装されているため、プロトコルの指定や定義は行いません。 OSIが実際に行うことは、標準を達成するための機能を定義することです。

OSIモデルを構成するレベルは次のとおりです。

サービスの種類

OSIモデルは、電気通信に存在する2つの基本的なサービスタイプを確立します。

• 接続 ：情報を交換するには、最初に回線を介して接続を確立する必要があります。 接続を使用した通信の1つのタイプは、携帯電話と固定電話の両方です。 接続なし ：情報を送受信するために、回線を確立する必要はありません 。 メッセージは宛先アドレスとともに送信され、できるだけ早く届きますが、必ずしも順序付けられているわけではありません。 典型的な例はメールの送信です。

OSIモデルで使用される概念と用語

OSIについて話すには、OSIに直接関連するさまざまな用語も知っている必要があります。 もし理解していなければ、モデルの概念の多くを理解するでしょう。

システム

これは、モデルが適用される物理要素です。 接続されて情報を転送できる、さまざまな種類の物理マシンのセットです。

型番

モデルは、電気通信システムが実行する一連の機能と共に構造を定義するのに役立ちます。 モデルは、電気通信ネットワークの実装方法の定義を提供するのではなく、情報交換の標準手順を定義するだけです。

レベル

これは、エンティティにグループ化された通信を容易にする特定の機能のセットであり、下位レベルと上位レベルの両方に関連しています。

レベル間の相互作用はプリミティブと呼ばれ、プロンプト、応答、要求、または確認になります。 各レベルには次の特性があります。

• 各レベルは、特定の機能を実行するように設計されています 。 特定の機能をネットワークに実装する必要がある場合は、これらの機能に対応するレベルを適用します。これらの各レベルは 、抽象化スケールの前のレベルと後続のレベルに関連しています 。 下位レベルからデータを取得し、上位レベルに提供します。 各レベルに は、実際の実装に依存しないサービスが含まれます。 各レベル間の情報の流れを保証する限り、各レベルに制限を設定する必要があります。

関数またはアルゴリズム

これは、入力刺激（引数）を介して特定の出力（出力）を生成するように、互いに関連する一連の命令です。

OSIレイヤー

基本的な操作

次に、OSI通信標準によって確立された7つのレベルについて説明する必要があります。 これらの各レベルには、他のレベルと通信するために機能する独自の機能とプロトコルがあります。

各レベルのプロトコルは、対応するピアまたはピア 、つまり通信の相手側にある独自のプロトコルと通信します。 このように、他のレベルの他のプロトコルは影響しません。

情報の流れを確立するために、発信元のマシンは、最も浅い層から物理層に出発する情報を送信します 。 次に、宛先マシンで、フローはこの物理層に到達し、存在する最も浅い層に上昇します。

さらに、必要に応じて他のレベルの操作を知っている場合、 各レベルは他のレベルから独立して動作します。 このようにして、それぞれが他に影響を与えることなく変更可能です。 たとえば、物理的な機器やネットワークカードを追加する場合、これはこれらのデバイスを制御するレイヤーにのみ影響します。

レベルは、ネットワーク指向のものとアプリケーション指向のものの2つのグループに分けることができます。

ネットワーク指向のOSIレベル

これらのレベルは 、通信の確立、ルーティング、送信など、接続の物理セクションの管理を担当します

レイヤー1：物理

このレベルは、接続の物理要素を直接扱います。 情報ビットのストリングが変更されることなく送信機から受信機に移動するように、電子レベルで手順を管理します 。

• 物理的な伝送媒体を定義します：ツイストペアケーブル、同軸ケーブル、波、光ファイバー電気信号を管理し、ビットストリームを送信しますコネクタや電圧レベルなどの材料の特性を定義します

このレベルに関連するいくつかの規格は次のとおりです。ISO2110、EIA-232、V.35、X.24、V24、V.28

レイヤー2：データリンク

このレベルは、物理要素の通信を確立するための機能的手段を提供することを担当します。 データの物理的なルーティング 、メディアへのアクセス、 特に送信エラーの検出を扱います。

この層は、情報とその他の要素を含むビットフレームを構築して、送信が正しく行われることを制御します。 この層の機能を実行する一般的な要素は、 スイッチまたはルーターであり、送信機から受信機へのデータの送受信を担当します。

このリンクで最もよく知られているプロトコルは、LAN接続の場合はIEEE 802 、WiFi接続の場合はIEEE 802.11です。

レイヤー3：赤

この層は、2つ以上の接続されたネットワーク間のルーティングを識別する責任があります 。 このレベルでは、データがトランスミッターからレシーバーに到着し、メッセージが到着するために必要なスイッチングとルーティングを行うことができます。 このため、このレイヤーは 、 そのレイヤーが動作するネットワークのトポロジを知っている必要があります。

これを行う最もよく知られているプロトコルはIPです。 また、 IPX 、 APPLETALK 、 ISO 9542なども見つかります。

レイヤー4：輸送

このレベルは、送信パケット内で見つかったデータを起点から宛先に転送する役割を果たします。 これは 、下位レベルが検出したネットワークのタイプとは無関係に行われます。 上記の情報単位またはPDUは、コネクションレス送信を指向するUPDプロトコルで動作する場合はデータグラムとも呼ばれ、接続を指向するプロトコルTCPで動作する場合はセグメントとも呼ばれます。

この層は、80、443 などの論理ポートで機能します 。 さらに、メッセージの送信が 正しく 、ユーザーの要件に従って実行さ れるように 、 十分な品質を提供する必要があるのはメイン層です。

アプリケーション指向のOSIレベル

これらの層は、下位層のサービスを要求するアプリケーションと直接連携します 。 インターフェースとフォーマットを通じて、ユーザーの視点から理解できるように情報を適合させることを担当します。

レイヤー5：セッション

このレベルにより、情報を送信しているマシン間のリンクを制御し、アクティブに保つことができます。 これにより、接続が確立されると、送信が終了するまで接続が維持されます。

これは、ユーザーが入力したセッションアドレスを、下位レベルが使用するトランスポートアドレスに渡すためにマッピングする役割を果たします。

レイヤー6：プレゼンテーション

その名前が示すように、この層は送信された情報の表現を担当します 。 レシーバーとトランスミッターの両方で異なるプロトコルが使用されているにもかかわらず、ユーザーに到達するデータを理解できるようにします。 彼らは文字列をいわばわかりやすいものに翻訳します。

このレイヤーはメッセージのルーティングやリンクでは機能しませんが、見たい有用なコンテンツを処理する役割を果たします。

レイヤー7：アプリケーション

これは最後のレベルであり、 ユーザーがメールを送信するボタンやFTPを使用してファイルを送信するプログラムなどの独自のアプリケーションでアクションやコマンドを実行できるようにします。 それはまた、下位層の残りの間の通信を可能にします。

アプリケーション層の例としては、電子メールを送信するためのSMTPプロトコル、FTPファイル送信プログラムなどがあります。

OSIモデルのデータエンティティ

オープンシステムで情報を処理して特定の機能に適用する要素です。 この場合、マシン間の情報交換のために情報を処理しようとします。 プロセスは以下で構成されます。

• サービスアクセスポイント（SAP） ：各層がインターフェイスデータユニット（IDU）のすぐ下の層のサービスを見つける場所： 1つの層が下位層のデータユニットに渡す情報のブロックプロトコル（N-PDU）：ネットワーク経由で送信することを目的とした情報を運ぶ情報パケット。 この情報は分割され、制御情報を運ぶヘッダーで構成されます。 この情報は、異なる場所の同じレベルに属する2つのエンティティ間で交換されます。 サービスデータユニット（SDU）：各IDUは、 インターフェース制御（ICI）の情報フィールドと、ネットワーク情報（SDU）の情報を持つ別のフィールドで構成されます。 nレベルのSDUはn + 1レベルのPDUを表すため、n + 1-PDU = n-SDU

グラフィカルに次のように表すことができます。

OSIモデルのデータ送信プロセス

ここで、OSIモデルのレイヤーがデータの送信でどのように機能するかを見てみましょう。

1. アプリケーション層はユーザーからメッセージを受け取ります。メッセージはアプリケーション層にあります。 この層は、ICIヘッダーを追加してアプリケーション層PDUを形成し、IDUに名前が変更されます。 次のレイヤーに移動しますメッセージはプレゼンテーションレイヤーに配置されます。 この層は独自のヘッダーを追加し、次の層に転送されます。メッセージは現在セッション層にあり、前の手順が再度繰り返されます。 次に、物理層が送信されます。物理層では、パケットは受信者に適切にアドレス指定されます。メッセージが受信者に到達すると、各層は、承認された層がメッセージで送信するために配置したヘッダーを削除します。メッセージは、宛先に配信されるアプリケーション層に到達します。ユーザーが理解できる

これで、OSIモデルに関する記事は終わりです。

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