ネットワーク層とは何ですか?

OSI ( Open Systems Interconnection ) モデルは、コンピュータ ネットワークを構成する部分を記述するために使用される概念モデルです。ネットワーキングの標準とプロトコルを開発するための日常的な理解を深めることを目的としています。このモデルは、コンピューター ネットワーキングの基本を理解するのに非常に役立ちます。実際のプロトコルの実装は多少異なることに注意してください。層をまたぐプロトコルはたくさんあります。最新のネットワーキングの概念は、必ずしも OSI モデルにうまく適合するとは限りません。それでも、基本を理解することは役に立ちます。

OSI モデルには 7 つのレイヤーがあり、数字が小さいほど、データを伝送するベア メタル ケーブルに近くなります。ネットワーク層は第 3 層です。さらに、ネットワーク層はパケット転送を担当します。これには、ローカル ネットワークを介したトラフィックのルーティングや、インターネットなどの大規模なネットワークを介したトラフィックのルーティングが含まれます。

ネットワーク層の機能

ネットワーク層のコア機能は、1 つ以上のネットワークを介して送信元デバイスから宛先デバイスに可変長パケットをルーティングすることです。ネットワーク層を介したすべての通信は「コネクションレス」です。これは、宛先デバイスがパケットの受信を確認する必要性や機能がすぐにないことを意味します。接続指向のプロトコルは上位層に存在します。長期的な接続を確立する必要があるとします。これらのプロトコルを使用する必要があります。

ネットワーク層は、トラフィック ルーティングを有効にするためのアドレス指定スキームを提供する必要があります。通常、これらは IP アドレスです。IPv4 と IPv6 の 2 つの主要な IP アドレス バージョンが使用されます。IPv4 は非常に広く使用されていますが、アドレス空間全体が消費されています。さらに、インターネットに接続されたデバイスの継続的な成長を可能にするために、IPv6 アドレッシング スキームが考案されました。アドレス空間のサンプルを提供する、はるかに長いアドレスがあります。非常に長い間、緊張状態にある可能性はほとんどありません。

多くのネットワークは、サブネットワークに分割され、他のネットワークに接続されて、ワイド エリア ネットワーク ( WAN )を形成し、多くの場合、インターネットを形成します。ルーターと呼ばれる特別なネットワーク デバイスは、ネットワークの境界に位置し、ネットワーク間でパケットを転送できます。これにより、より広範なネットワークの集塊が可能になり、最終的にはインターネットが可能になります。コンピュータ ネットワークの初期の頃、ルーターはゲートウェイとも呼ばれていました。この用語は通常、使用されなくなりました。ただし、一部の場所ではまだ使用されています。たとえば、コンピュータのルーティング テーブルには通常、ルーターの IP アドレスが「デフォルト ゲートウェイ」としてリストされます。

TCP/IP モデルとの違い

TCP/IP モデルは OSI モデルと同様の機能を実行しますが、インターネット上のプロトコルを記述するためにのみ使用されます。OSI モデルは、インターネットに接続されていないものを含め、あらゆる形式のコンピューター ネットワーキングを扱うことができます。TCP/IP モデルには、インターネット層と呼ばれる層があります。これは、多くの場合、OSI モデルのネットワーク層と直接同一視されます。ただし、インターネット層には他の OSI モデル層の機能が含まれているため、これは誤解を招きます。したがって、これらは直接比較することはできません。

結論

ネットワーク レイヤーは、Open Systems Interconnection モデルまたは OSI モデルのレイヤー 3 です。複数のネットワーク内または複数のネットワーク間でトラフィックをルーティングするために使用されるプロトコルについて説明します。さらに、ルーターは、現実の世界でこのパケット ルーティングを実装するネットワーク ハードウェアの重要な部分です。ネットワーク層は、アドレス指定スキームとして IP アドレスを使用します。最後に、名前と機能は似ていますが、OSI モデルのネットワーク層と TCP/IP モデルのインターネット層を混同しないでください。機能的な違いがあります。