OSI 7層エクスプローラー — 各層をクリックして深掘り

OSI参照モデルの7つの層を、クリックして1層ずつ詳しく見られます。各層の役割・身近なたとえ・具体的なプロトコル・PDU(データの単位)・対応機器に加え、「Webページを開くとその層で何が起きるか」の具体例も表示します。上の層ほど人・アプリに近く、下の層ほど回線に近い仕事です。

上の層をクリックすると、ここに詳しい説明が表示されます

覚え方:上から「アプ・プレ・セ・トラ・ネ・デ・ブ」=アプセトネデブ

OSI参照モデルとは

通信の仕事を、役割ごとに7つの層に分けて整理した国際的なモデルです。各層が自分の仕事に専念し、下の層を土台として使うことで、複雑な通信を分かりやすく設計・理解できます。データは送信側で上から下へ“封筒(ヘッダ)”で包まれ(カプセル化)、受信側で下から上へ開かれます。この入れ子のイメージと、各層の役割をやさしく解説した OSIをたとえで理解する(封筒の入れ子とデータの旅) も参考にしてください。

使い方

  1. 上の7つの層から、気になる層をクリックします。
  2. 枠の中に、その層の役割・たとえ・プロトコル・PDU・対応機器と、Webページを開いたときにその層で起きることが表示されます。
  3. アプリケーション層から物理層まで順にクリックすると、データが上から下へ包まれていく流れを追えます。

通信トラブルは「下の層から」確かめる

OSIの層は、試験のためだけの知識ではありません。現場で「つながらない」と言われたとき、下の層から順に確かめるのが切り分けの基本です。下の層が止まっていれば、その上の層は必ず動かないので、下から順に問題のない層を消していけば、無駄なく原因に近づけます。

層確かめることWindowsでの確認例
1 物理層ケーブルが刺さっているか、リンクランプが点いているか、Wi-FiにつながっているかGet-NetAdapter の Status が Up か
2 データリンク層同じLAN内の機器(ルーターなど)のMACアドレスが分かっているかarp -a にゲートウェイのIPアドレスが載っているか
3 ネットワーク層IPアドレスとデフォルトゲートウェイが正しいか、相手まで届くかipconfig、ping、tracert
4 トランスポート層相手のポートが開いているか(ファイアウォールで止まっていないか)Test-NetConnection 相手 -Port 443
7 アプリケーション層名前解決ができるか、サービスそのものが動いているかnslookup、ブラウザの表示やサーバーのログ

5層・6層は、実際の製品ではアプリやTLSの中に含まれているため、単独で確かめる場面はほとんどありません。また、IPアドレスならpingが通るのに名前だと失敗する場合は、7層の名前解決(DNS)の問題です。それぞれの手順は ping・ポートの確認・名前解決の切り分け の記事にまとめています。

機器と層の対応で、よくある勘違い

試験の基本は「ハブ=1層、スイッチ=2層、ルーター=3層」ですが、実際の機器はこの型どおりとは限りません。

カプセル化の流れ・実物での動きを見る

データが7層を下りてヘッダが付き、受信側で上って外れる往復を1ステップずつ見たいときは OSI参照モデルの可視化。各層が実際のPC・NIC・LANケーブル・スイッチ・ルーターのどこで動くかは OSIの動きを実物で可視化 で機器ハイライトつきで確認できます。各プロトコルがどの層で働くかは プロトコルの階層マップ で解説しています。

基本情報技術者試験ではこう出る

「各層の役割と順番」「PDUの呼び名(セグメント・パケット・フレーム・ビット)」「機器と層の対応(スイッチ=2層・ルーター=3層・リピータ/ハブ=1層)」が頻出です。上のエクスプローラーで1層ずつ確認して、役割・PDU・機器の3点セットで覚えましょう。

よくある質問

Q. pingが通れば、通信は全部正常?
A. いいえ。pingが使うICMPはネットワーク層(3層)のしくみなので、pingが通って分かるのは「3層まではつながっている」ことだけです。相手のポートが開いているか(4層)や、Webサーバーなどのアプリが動いているか(7層)は別に確認します。詳しくは pingの使い方と結果の見方 を参照してください。

Q. 5層(セッション層)と6層(プレゼンテーション層)は、実際にはどこにある?
A. 今のインターネットで使われているTCP/IPには、5層・6層にあたる独立した層がありません。その仕事は、アプリケーションやTLS(HTTPSの暗号化)の中にまとめて組み込まれています。そのため、TLSを何層とみなすかは本によって5層・6層・7層と分かれます。

Q. 7層は上から覚える?下から覚える?
A. 試験対策では上から「アプセトネデブ」で覚えるのが一般的です。一方、実務で通信トラブルを調べるときは、上の「下の層から確かめる」の表のように1層から順に見ていきます。両方の向きで言えるようにしておくと便利です。

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