OSI参照モデルとは(全体像)
OSI参照モデルとは、ネットワークの機能を、役割ごとに7つの層に分けて整理した、国際標準の考え方(モデル)のことだ。
なぜ層に分けるかというと、役割を分担しておくと、それぞれを別々に考えたり、作りかえたりしやすいから。荷物を送る作業を、「梱包する人・運ぶ人・配達する人」と分けるようなイメージだ。
7つの層を、下から順に見てみよう。
- 物理層(1) … ケーブルや電気信号(ビット)の伝送
- データリンク層(2) … 隣の機器との通信(MACアドレス・イーサネット)
- ネットワーク層(3) … 相手まで届ける道さがし(IP・ルーティング)
- トランスポート層(4) … 端から端までの通信(TCP・UDP)
- セッション層(5) … 通信の開始・終了の管理
- プレゼンテーション層(6) … データの形式(暗号化・圧縮)
- アプリケーション層(7) … アプリのやりとり(HTTPなど)
ここで一番のポイント。物理層が1番下、アプリケーション層が7番上だ。「アプリケーション層が1番下」と思い込むと誤りになる。下のほうが物理的な配線、上のほうがアプリの中身だ。
詳しく:層の分担と、参照モデルの位置づけ
ここが心臓部。7層を表で押さえよう。
OSI参照モデルの7層(下から上へ)
| 層 | 名前 | 役割の例 |
|---|---|---|
| 7 | アプリケーション層 | アプリのやりとり(HTTP) |
| 6 | プレゼンテーション層 | 暗号化・圧縮 |
| 5 | セッション層 | 通信の開始・終了 |
| 4 | トランスポート層 | 端から端まで(TCP・UDP) |
| 3 | ネットワーク層 | 道さがし(IP) |
| 2 | データリンク層 | 隣との通信(MACアドレス) |
| 1 | 物理層 | ケーブル・電気信号 |
大きく分けると、下位3層(物理・データリンク・ネットワーク)が通信の制御、上位4層(トランスポート〜アプリ)がデータの処理を担う。
ここで一番のポイント。OSI参照モデルは、あくまで「参照モデル(考え方の基準)」だ。実際のインターネットの実装は、これをまとめたTCP/IPの4層モデルが主流。「OSIの7層が、そのまま実装されている」と思い込むと誤りになる。
わかりやすく言い換えると
身近なたとえで整理しよう。
OSI参照モデルは、「ネットワークの仕事を、役割ごとに7つの層に分けた整理棚」のイメージ。荷物を送る作業を、梱包・運搬・配達と分けるような考え方だ。
層の順番は、「下が物理的な配線、上がアプリの中身。物理層が1、アプリ層が7」こと。要するに、下から上へ7段ある。
「参照モデル」というのは、あくまで考え方の基準で、実際の実装はTCP/IPの4層が主流だということ。つまり、7層は概念の整理で、そのまま動いているわけではない。
試験のツボ
🔴 一番出る:7層の順番
①下から、物理→データリンク→ネットワーク→トランスポート
②さらに、セッション→プレゼンテーション→アプリケーション(物理が1、アプリが7)
🔴 次に出る:各層の役割
①下位3層=通信の制御(物理・データリンク・ネットワーク)
②上位4層=データの処理(トランスポート〜アプリ)
🟡 押さえると安定:参照モデルの位置づけ
①OSIはあくまで参照モデル(考え方の基準)
②実際の実装は、TCP/IPの4層モデルが主流
よくある間違い
①「アプリケーション層が1番下で、物理層が1番上だ」→ ✗ 逆で、物理層が1番下(1)、アプリケーション層が1番上(7)。
②「OSIの7層が、そのまま実際に実装されている」→ ✗ OSIは参照モデル(概念)。実際の実装は、TCP/IPの4層が主流。
③「OSI参照モデルは、社内の組織図を表したものだ」→ ✗ OSI参照モデルは、ネットワークの機能を7層に分けて整理した考え方。
試験での出題パターン
実際の問題でたしかめてみよう。
オリジナル問題1(OSI参照モデルの正体)
OSI参照モデルに関する次の記述のうち、最も適切なものはどれか。
- 社員の出退勤を記録して、毎月の給与を計算するためのしくみだ
- ネットワークの機能を、7つの層に分けて整理した考え方である
- 取引先へ毎月の請求書を郵送する、決まった事務作業のことを指す
- 完成したシステムを宣伝して、より多く売るための広告活動である
解答は 2 です。
OSI参照モデルは、ネットワークの機能を、7つの層に分けて整理した考え方なのです。役割ごとに分担した整理棚のイメージなります。
選択肢1は給与計算、選択肢3は請求書の事務、選択肢4は広告で、どれも違うのです。
| 選択肢 | 判定 | 理由 |
|---|---|---|
| 1 | ✗ | 給与計算のしくみではない |
| 2 | ✓ | 機能を7層に分けた考え方で正しい |
| 3 | ✗ | 請求書の事務の話 |
| 4 | ✗ | 広告活動ではない |
オリジナル問題2(層の順番)
OSI参照モデルの層の順番として、最も適切なものはどれか。
- 社員の給与の計算しだいで、順番が決まるとされているものである
- 取引先への請求書の枚数しだいで、順番が決まるとされているのだ
- アプリケーション層が1番下、物理層が1番上だとされているのだ
- 物理層が1番下で、アプリケーション層が1番上(7番目)である
解答は 4 です。
順番は、物理層が1番下、アプリケーション層が1番上(7番)なのです。下が物理的な配線、上がアプリの中身なります。
選択肢1の給与、選択肢2の請求書、選択肢3の「アプリ層が1番下」は、いずれも違うのです。
| 選択肢 | 判定 | 理由 |
|---|---|---|
| 1 | ✗ | 給与計算で決まるのではない |
| 2 | ✗ | 請求書の枚数で決まるのではない |
| 3 | ✗ | 物理層が1番下で、逆である |
| 4 | ✓ | 物理層が1・アプリ層が7で正しい |
オリジナル問題3(参照モデルの位置づけ)
OSI参照モデルと実装の関係に関する次の記述のうち、最も適切なものはどれか。
- あくまで参照モデル(概念)で、実装はTCP/IP4層が主流
- 社員の給与を計算するときだけ、使われるものだとされている
- 取引先へ請求書を郵送するときだけ、使われるものだとされる
- 7層がそのまま、実際に実装されているものだとされているのだ
解答は 1 です。
OSI参照モデルは、あくまで参照モデル(概念)で、実装はTCP/IPの4層が主流なのです。7層は考え方の整理なります。
選択肢2の給与、選択肢3の請求書、選択肢4の「7層がそのまま実装」は、いずれも違うのです。
| 選択肢 | 判定 | 理由 |
|---|---|---|
| 1 | ✓ | 参照モデルで実装はTCP/IP 4層で正しい |
| 2 | ✗ | 給与計算のときだけではない |
| 3 | ✗ | 請求書のときだけではない |
| 4 | ✗ | 7層はそのまま実装されてはいない |
まとめ
押さえどころ
- 🔴 OSI参照モデル = ネットワークの機能を、役割ごとに7つの層に分けて整理した、国際標準の考え方。
- 🔴 層の順番 = 下から物理(1)→データリンク→ネットワーク→トランスポート→セッション→プレゼンテーション→アプリケーション(7)。
- 🟡 参照モデルの位置づけ = あくまで参照モデル(概念)。実際の実装は、TCP/IPの4層モデルが主流。
次に学ぶ
- TCP/IP ── 実際のインターネットで使われる4層モデル。OSIの7層と対応づけて覚えると分かりやすい。
- プロトコル ── 通信の約束ごと。OSI参照モデルの各層で、いろいろなプロトコルが使われる。
執筆: SikakuQuest編集部