BETA

TCP/IP①

投稿日:2020-05-22
最終更新:2020-05-22

カプセル化

通信とは

物理的に離れた人やコンピュータ同士が情報のやり取りをすることです。
ひとくちに通信といっても手紙や電話、さらには狼煙なども通信の仲間です。

通信に必要なもの

「事前の取り決め」=「通信プロトコル
通信プロトコルとは、通信規約や通信手順のこと。
簡単に言うと、通信するときにお互いが守らなくてはいけないルールや約束のことです。
互いに共通の通信プロトコルを使うことでコミュニケーションをとることが実現しているのです!

TCP/IPとは

ズバリ、現在ネットワーク上で標準的に使用されている通信プロトコルの集まりのことです。

OSI参照モデル

OSI参照モデルとは、「コンピュータが持つべき」だとされた通信機能を階層構造に分割したモデルのことです。
OSIは7つの階層に分かれています。以下でその説明をします。

  • 第7層 アプリケーション層
    アプリケーションの種類やサービスに関する規定
  • 第6層 プレゼンテーション層
    データの種類や表示形式に関する規定
    (文字コード、圧縮方式など)
  • 第5層 セッション層
    通信の開始時/終了時のデータ形式や動機方式に関する規定
    (セッションの管理)
  • 第4層 トランスポート層
    アプリケーション間通信の確保、制御に関する規定
    (アプリケーションの識別や信頼性および即時性の確保など)
  • 第3層 ネットワーク層
    出発点から最終目的地までのエンド・ツー・エンドの通信を確保することに関する規定
    (経路情報や住所情報など)
  • 第2層 データリンク層
    隣接する機器の間でデータ伝送を確実に行うことに関する規定
    (機器の識別やエラー訂正など)
  • 第1層 物理層
    回線や機器類など、通信における物理的な要素すべてに関する規定
    (通信媒体や電気信号など)

TCP/IPモデル

こちらのモデルは4層に分かれています。
こちらも「コンピュータが持つべき」だとされた通信機能を階層構造に分割したモデルのことです。違いは後ほど記述を残します。(違いといっても大きくは変わりません)

  • 第4層 アプリケーション層
    OSI参照モデルでいう第7~5層にあたるもの
  • 第3層 トランスポート層
    OSI参照モデルでいう第4層にあたるもの
  • 第2層 インターネット層
    OSI参照モデルでいう第3層にあたるもの
  • 第1層 ネットワークインターフェース層
    OSI参照モデルでいう第2層と第1層にあたるもの

OSI参照モデルとTCP/IPモデルの違い

役割は同じですが、前述のように中身が違います。
あとは作ったところが違うようです。
OSI参照モデルは「国際標準化機構(ISO)」というところが作り、
それに対してTCP/IPモデルは「米国国防高等研究計画局」というところで作られました。
あるサイトでは、「OSI参照モデル」は「名目上の」基準で、「TCP/IPモデル」は「事実上の」基準と表現していました。
とてもわかりやすい表現だと個人的に思います。

データ送信の処理

普通みなさんが荷物を送りたいときは、「送りたいもの」を「梱包する」そして「配送伝票をつける」というような手順で送りますよね。
これがデータ送信の場合は「データ」を「カプセル化」して「ヘッダ(制御情報)」をつけて送信します。まとめると...
「送りたいもの」=「データ」
「梱包する」=「カプセル化」
「配送伝票を付ける」=「ヘッダ(制御情報)」
といった感じですね。
コンピュータ同士の通信では「カプセル化」を繰り返してデータを送信します。

アプリケーションからアプリケーションへ

端末内では様々なアプリケーションが動いている。そのアプリケーションでデータが作られ、宛先のアプリケーションに届けられます。

カプセル化(TCP/IPモデル)

  • まずアプリケーション層で「アプリケーションデータ」が作られ、次の階層へ移動する
  • その「データ」を「TCPヘッダ」を付けて次の階層へ
  • さらにその「データ」に「IPヘッダ」を付けて次の階層へ
  • 最後に「データ」に「Ethernetヘッダ」と「Ethernetトレーラ」をつけて完成

この一連の流れをカプセル化と呼びます。
また、情報が追加されたデータ状態を
PDU(Protocol Data Unit)」と呼びます。
それぞれの層でのPDUの名称は以下の通りです。

  • アプリケーション層:メッセージ
  • トランスポート層:TCPセグメント
  • インターネット層:IPパケット
  • ネットワークインターフェイス層:Ethernetフレーム

また、逆にEthernetフレームをアプリケーションデータに戻していくことを「非カプセル化」といいます。

次の記事では3つの住所情報についての内容を記していこうと思います。

技術ブログをはじめよう Qrunch(クランチ)は、プログラマの技術アプトプットに特化したブログサービスです
駆け出しエンジニアからエキスパートまで全ての方々のアウトプットを歓迎しております!
or 外部アカウントで 登録 / ログイン する
クランチについてもっと詳しく

この記事が掲載されているブログ

@PaiK9RAgoDOoyftOの技術ブログ

よく一緒に読まれる記事

0件のコメント

ブログ開設 or ログイン してコメントを送ってみよう