操作して学ぶ

OSI参照モデル 7層を動かす

通信は7つの層に分けて設計されています。データを送るとき、各層でヘッダが順に付いていき(カプセル化)、 受け取る側では逆順に外れて(逆カプセル化)アプリに届きます。 再生して、どの層で何が起き、パケット/フレームがどう組み立てられるかを見てください。

STEP —PDU: フレーム

「パケットを送る」で、データが7層を下り、媒体を渡り、相手の7層を上る様子を再生します。各層をタップすると役割が出ます。

EthIPTCPDataFCS
4

トランスポート層

Transport

アプリ同士を「ポート番号」で識別して多重化。TCPは順序保証・再送・フロー制御を、UDPは軽量・低遅延を担う。

データ単位 (PDU)セグメント / データグラム
TCP/IP モデルトランスポート
アドレスポート番号

代表プロトコル

TCPUDPQUIC

送信側は上から下へ各層でヘッダを付け(カプセル化)、受信側は下から上へ外す(逆カプセル化)。 途中のルータは L3(IP)まで開けて宛先を判断し、スイッチは L2(MAC)だけを見ます。 実際の TCP/IP スタックは OSI の 7〜5 層をまとめて「アプリケーション」として扱う4層モデルです。

つまずきやすいポイント

  • 「層」は責務の分担。下位層は上位層の中身を気にせず運ぶだけ(=中身はただのペイロード)。だから差し替えが効く。
  • アドレスは層ごとに違う:L2はMAC(隣まで)、L3はIP(エンド間)、L4はポート(アプリの識別)。ARPはIP↔MACの橋渡し。
  • 機器の“見る深さ”が違う:ハブはL1、スイッチはL2、ルータはL3、L4以上を見るのがLB/ファイアウォール/プロキシ。
  • 現実の TCP/IP は4層で、OSIの7〜5層をまとめて「アプリケーション」として扱います。