■問題■
あなたは政府の関係者です。
未開の新しい国との国交が始まり、双方で手紙を送れるように取り決めを作ることになった。
どんな取り決めが必要か。
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手紙でしょ?ポストに入れて送ったらいいんじゃないの?
日本では当たり前にやっているが、これは、事前に取り決めがしっかりされているからできるのです。例えば、日本からの手紙を新しい国に持っていったとします。その手紙はどこに持っていけばいいのでしょうか? 日本人が1件ずつ運ぶのは無理だから、先方に郵便局を作ってもらい、一元的に処理してもらうことになります。
切手もです。日本の切手を貼っても、先方との取り決めがないと、受け入れてくれません。切手の値段設定も双方で承諾が必要になるでしょう。
ネットワークスペシャリスト試験画像_手紙
それ以外に、手紙の大きさも決めておかないと、ポストに入りません。
このように、相手と手紙なり電話なりで通信をするには、取り決めが必要です。これが「規約」と訳されるプロトコルです。
 さらに、プトロコルは階層化されます。どこに運ぶのか、郵便の大きさはどうするのか、切手の値段はどうするかなど、議論の次元が異なるので、階層化して取り決めをしています。なぜ階層化するかというと、役割が違うからです。例えば、指定された切手を貼って手紙を出す人と、手紙を配達する人は違いますし、切手や封筒を作る人も違うからです。階層ごとに整理したほうがルール化しやすくなります。

TCP/IPプロトコルスタック
ITの世界の代表的なプトロコルが、TCP/IPプロトコルスタックです。国防総省(DoD)により、以下の4つの層が定義されています。

4) アプリケーション層 OSI5〜7層 ・・・SMTP、HTTP、FTPなど
3) トランスポート層 OSI4層 ・・・TCP、UDP
2) インターネット層 OSI3層 ・・・IP
1) ネットワークインターフェース層 OSI1,2層 ・・・イーサネット、PPPなど
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なんですか?これ
OSI参照モデルの7層しか知りませんが。
たしかに、OSI7階層の方が有名であるかもしれません。
しかし実際の通信では、5,6,7層を明確に分けていないプロトコルが多いのが実情である。よって、こちらの方が現実に合っている。情報処理試験では、セッション層などの5〜7層の問題が出題されてるが、午前でちょろっと出題されている程度である。

 私の見解としては、OSI参照モデルに基づく学習でよいが、5〜7層の区別は意識しなくてよい。実際のプロトコルが意識されていないからだ。
 では、以下に各層について簡単に述べる。

1.物理層
LANケーブル、光ケーブル、無線、電話線、シリアルケーブルなど

2.データリンク層
イーサネット、ATM、フレームリレー、PPP、PPPoE(Point to Point Protocol over Ethernet)など。
データリンク層はLLC(Logical Link Control)副層とMAC(Media Access Control)副層に分けられる。(覚える必要なし)
順に並べるとこんな感じ
・・・・
L3:ネットワーク層
L2:LLC副層・・・Link Controlという名のとおり、再送(Retransmission)制御などの制御を行う。
  :MAC副層・・・MACアドレスが使われ、イーサネットもここで動作する。 
L1:物理層

3. ネットワーク層
IP、ICMP、IPsec、ARP、RARPなど。
IPによる通信をする。過去問では、ネットワーク層(第3層)の役割を「一つ又は複数の通信網を中継し、エンドシステム間のデータ転送を行う(H16NW午前 問30)」としている。

4.トランスポート層
代表例はTCPとUDP。過去問では、トランスポート層(第4層)の機能として、「伝送をつかさどる各種通信網の品質の差を補完し、透過的なデータ転送を行う。」と述べている。

5〜7.アプリケーション層
HTTP,SMTP,POP,FTP,DNS、TELNET,DHCP,IMAP,NTP(Network Time Protocol:時刻同期プロトコル),SOAP(Simple Object Access Protocol)、TFTP(Trivial File Transfer Protocol)
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ちょっとこんがらがってきました・・・
HTTPはポート番号80番での通信ですよね。
ということは、レイヤ4のプロトコルでは?
HTTPは第3層ではIPを使い、第4層ではTCPの仕組みを使う。加えて、5〜7の上位層として、HTTPによるさまざまな規定がなされている。

過去問(H25秋高度午前1問12)を解いてみよう
問12 1Pネットワークのプロトコルのうち, OSI基本参照モデルのトランスポート層に位置するものはどれか。
ア HTTP
イ ICMP
ウ SMTP
工 UDP
ア アプリケーション層
イ ネットワーク層
ウ アプリケーション層
エ トランスポート層 ←正解

過去問(H25春FE午前)を解いてみよう
問33 0SI基本参照モデルにおけるネットワーク層の説明として,適切なものはどれか。
ア エンドシステム間のデータ伝送を実現するために,ルーティングや中継などを行
 う。
イ 各層のうち,最も利用者に近い部分であり,ファイル転送や電子メールなどの機
 能が実現されている。
ウ 物理的な通信媒体の特性の差を吸収し,上位の層に透過的な伝送路を提供する。
エ 隣接ノード間の伝送制御手順(誤り検出,再送制御など)を提供する。
ア:正解選択肢です。
イ:アプリケーション層の説明です。
ウ:物理層の説明です。
エ:データリング層の説明です。