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OSI7層とTCP/IP5層のネットワークアーキテクチャの詳細

TCPとUDPプロトコルはトランスポート層プロトコルに属します。その中でもTCPは、IP環境において信頼性の高いデータ伝送を提供し、データストリーミング、信頼性、効果的なフロー制御、全二重動作、多重化...

Apr 4, 2014 · 6 min. read
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OSIとTCP/IPは非常に基本的ですが、非常に重要なネットワークの基礎であり、これらを十分に理解することはO&Mエンジニアにとって非常に役立ちます。今日も復習しました:

OSI7層モデル

OSIのレイヤー 機能 TCP/IPプロトコルファミリー

アプリケーション層ファイル転送、電子メール、ファイルサービス、仮想端末TFTP、HTTP、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、。

表現層 データフォーマット、コード変換、データ暗号化 プロトコルなし

セッション層 別のコンタクトとのコンタクトの解放または確立 プロトコルなし

トランスポート層 エンド・ツー・エンド・インターフェースを提供 TCP、UDP

ネットワーク層 パケットに対する経路選択 IP、ICMP、RIP、OSPF、BGP、IGMP

データリンク層 アドレス指定されたフレームの伝送とエラー検出機能 SLIP、CSLIP、PPP、ARP、RARP、MTU

物理層 物理媒体を介したバイナリ・データ形式のデータ伝送 ISO2110、IEEE802、IEEE802.2

TCP/IP5層モデルのプロトコル

アプリケーション層

トランスポート層

ネットワーク層

データリンク層

物理層

物理層:リピーター、ハブ、そして多くの場合ツイストペアケーブルも物理層で機能します。

データリンク層:ブリッジ、イーサネットスイッチ、ネットワークカード

ネットワーク層:ルーター、レイヤー3スイッチ

トランスポート・レイヤー:レイヤー4スイッチ、レイヤー4で動作するルーター

TCP/UDP プロトコル

TCPおよびUDP(User Datagram Protocol)プロトコルは、トランスポート層のプロトコルです。TCPは、IP環境において信頼性の高いデータ伝送を提供し、ストリーミング、信頼性、効率的なフロー制御、全二重動作、多重化などのサービスを提供します。パケットはコネクション指向で、エンドツーエンドで信頼性の高い方法で送信されます。平たく言えば、送信するデータのための接続チャネルを事前にオープンしてからデータを送信します。一方、UDPはIPの信頼性、フロー制御、エラーリカバリを提供しません。一般的に、TCPはアプリケーションの高信頼性要件に対応し、UDPは低信頼性要件、経済的なアプリケーションの伝送に対応します。 メインでサポートされているTCPアプリケーションプロトコル:Telnet、FTP、SMTPなど、メインでサポートされているUDPアプリケーション層プロトコル:NFS(Network File System)、SNMP(Simple Network Management Protocol)、DNS(Main Domain Name System)、TFTP(Universal FTP)、TFTP(Universal FTP)、TFTP(Universal TFTP)、TFTP(Universal TFTP)。TFTP(Universal File Transfer Protocol)などがあります。

TCP/IPプロトコルは下位のデータリンク層や物理層から独立しており、これはTCP/IPの重要な特徴です。

III.OSIの基本概念

OSIはOpen System Interconnectの略。

1.同じレイヤーの各ネットワークノードは、同じ階層構造を持ち、同じ機能を持っています。

2.同一ノード内の隣接レイヤー間の通信はインターフェースを通じて行われます。

3.7階層構造の各階層は、次の階層が提供するサービスを利用し、その上の階層にサービスを提供します。

4、異なるノードの等価レイヤーは、プロトコルに従ってピアレイヤー間の通信を実装します。

*** レイヤー:物理レイヤー。

物理リンク接続の確立、維持、および取り外しに使用される通信機器の機械的、電気的、機能的、およびプロセス特性を規定。具体的には、コネクタのサイズ、ピンの数と配置の仕様を指定するために必要なネットワーク接続の機械的特性、ライン上の信号レベルのサイズのビットストリームを送信するための物理的な接続の電気的特性、インピーダンス整合、伝送速度と距離の制限など、、、信号の機能的特性は、最初の信号の正確な意味に割り当てられている、つまり、DTEとDCE間の各行の機能を定義し、プロセス特性は、信号線を使用してビットストリームの伝送のための操作手順のセットを定義し、物理的なリンクの確立、メンテナンス、および解体を指します。操作手順のセットのビットストリームの伝送のための信号線の使用の定義の特徴は、物理的な接続の確立を指し、メンテナンス、情報交換は、DTEとDCEは、各回路のアクションシリーズに置くダブルです。この層では、データの単位はビットと呼ばれています。物理層の定義に属する典型的な仕様の代表が含まれます:EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45など。

レイヤ2:データリンク層。

ビット・ストリーム・サービスを提供する物理層に基づいて、隣接ノード間のデータリンクが確立され、エラー制御がチャネル上でデータ・フレームのエラー・フリー伝送を提供し、それぞれの回路に対する一連の動作が実行されます。データリンク層は信頼性の低い物理メディア上で信頼性の高い伝送を提供します。この層の役割には、物理アドレスのアドレッシング、データのフレーミング、フロー制御、エラーチェック、データの再送などがあります。この層では、データの単位をフレームと呼びます。データリンク層の代表的なプロトコルには、SDLC、HDLC、PPP、STP、フレームリレーなどがあります。

第3層はネットワーク層

コンピュータネットワークで通信する2台のコンピュータは、多くのデータリンクを通過し、また多くの通信サブネットを通過する可能性があります。ネットワーク層のタスクは、データがタイムリーに配信されるように、適切なネットワーク間ルーティングとスイッチングノードを選択することです。ネットワーク層は、データリンク層から提供されたフレームを、論理アドレス情報(送信元と宛先のサイトアドレスのネットワークアドレス)を含むネットワーク層ヘッダーをカプセル化したパケットに形成します。IPアドレスについて話しているのであれば、レイヤ2の「フレーム」ではなく、「パケット」の問題であるレイヤ3の問題を扱っていることになります。ルーティングのすべてはこのレイヤ3で処理されます。アドレス解決とルーティングはレイヤ3の重要な目的です。ネットワーク・レイヤは、輻輳制御やネットワーク間相互接続などの機能も果たします。このレイヤでは、データの単位をパケットと呼びます。ネットワーク層のプロトコルはIP、IPX、RIP、OSPFなどに代表されます。

レイヤー4は情報を処理するトランスポート層です。

レイヤ4のデータ単位はパケットとも呼ばれます。しかし、TCPのような特定のプロトコルについて話す場合、TCPのデータ単位はセグメントと呼ばれ、UDPプロトコルのデータ単位は「データグラム」と呼ばれます。このレイヤはすべての情報を取得する責任があるため、データ単位の断片、順序を外れて到着したパケット、および伝送中に発生する可能性のあるその他の危険性を追跡する必要があります。レイヤ4はエンド・ツー・エンドの透過的で信頼性の高いデータ伝送を上位レイヤに提供します。トランスペアレント伝送とは、トランスポート層が通信プロセス中に通信トランスポートシステムの仕様から上位層を保護することを意味します。トランスポート層の代表的なプロトコルには、TCP、UDP、SPXなどがあります。

レイヤー5はセッションレイヤー

セッション層以上の層では、データ伝送の単位はもはや個別の名前ではなく、メッセージと総称されます。セッション層は特定の伝送には関与せず、アクセス認証やセッション管理など、アプリケーション間の通信を確立・維持するためのメカニズムを提供します。例えば、ユーザーログインのサーバー認証はセッション層によって行われます。

第6層は表現層

このレイヤーは、エンブレイス情報の構文表現に対処します。交換するデータを、特定のユーザーに適した抽象構文から、OSIシステム内での使用に適したトランスポート構文に変換します。つまり、データサービスのフォーマット表現と変換を提供します。表現層によるデータの圧縮と解凍、暗号化と復号化作業を担当します。

レイヤ7アプリケーション層

アプリケーション層は、オペレーティングシステムやネットワークアプリケーションがネットワークサービスにアクセスするためのインターフェースを提供します。アプリケーション層の代表的なプロトコルには、Telnet、FTP、HTTP、MPなどがあります。

レイヤーの数以外に、Open Systems Interconnection ModelとTCP/IPプロトコルの違いは何ですか?

TCP/IPプロトコルのアプリケーション・レイヤは、Open Systems Interconnectionモデルのレイヤ5、6、7の機能を処理します。

TCP/IPプロトコルのトランスポート層では、必ずしもパケットの信頼性の高い伝送が保証されているわけではありません。一方、オープンシステム相互接続モデルでは保証されています。TCP/IPプロトコルにはUDP(User Datagram Protocol)と呼ばれるオプションもありますが、UDPでは信頼性の高いパケット伝送は保証されていません。

TCP/UDPプロトコル

TCP (Transmission Control Protocol) と UDP (User Datagram Protocol) プロトコルは、トランスポート層プロトコルに属します。このうち、TCPはIP環境において信頼性の高いデータ伝送を提供し、そのサービスにはデータストリーミング、信頼性、効率的なフロー制御、全二重動作、多重化などが含まれます。パケットはコネクション指向でエンドツーエンドで送信され、信頼性があります。平たく言えば、送信するデータのためにあらかじめ接続チャネルを開いてからデータを送信します。UDPがIPの信頼性、フロー制御、エラーリカバリを提供しないのに対し、TCPは信頼性、フロー制御、エラーリカバリを提供しません。一般的に、TCPは高い信頼性が要求されるアプリケーションに対応し、UDPは信頼性が低く経済的な伝送が要求されるアプリケーションに対応します。

TCPでサポートされているアプリケーションプロトコルは、Telnet、FTP、SMTPなどです。UDPでサポートされているアプリケーションレイヤープロトコルは、NFS(Network File System)、SNMP(Simple Network Management Protocol)、DNS(Primary Domain Name System)、TFTP(Transmission of Files Protocol)などです。

TCP/IPプロトコルは下位のデータリンク層や物理層から独立しており、これはTCP/IPの重要な特徴です。

OSIはOpen System Interconnectの略。

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