[備忘録] ネットワークアーキテクチャについて軽く勉強してみた


はじめに

当記事はネットワークを勉強する時に、ノート代わりにまとめたものになります(備忘録です)笑笑

ネットワークアーキテクチャとは

ネットワークにおいて必要な論理構造やプロトコル(通信規約)を体系的に定めたもの。
代表例としては、OSI参照モデルやTCP/IP等がある。

OSI参照モデル

コンピュータ等の通信機能を、7つの階層構造に分割したモデルのこと。

OSI参照モデル
第7層 アプリケーション層
第6層 プレゼンテーション層
第5層 セッション層
第4層 トランスポート層
第3層 ネットワーク層
第2層 データリンク層
第1層 物理層

アプリケーション層

アプリケーションに対して、通信に必要なネットワークサービスを提供する階層。

主なアプリケーション層のプロトコル

プロトコル ポート番号 使用用途
FTP 20 ファイル転送
SSH 22 安全なリモート通信
TELNET 23 リモート通信
SMTP 25 電子メール
HTTP 80 Web閲覧

プレゼンテーション層

機器固有の表現方法やネットワーク共通の表現方法の変換を行う階層。
圧縮方法や文字コード、暗号化方式等々。

セッション層

通信の確立からデータ伝送までの通信の一連の流れを管理する階層。

セッション

ひと続きとみなされる通信状態のこと。
複数コネクションから構成される。

トランスポート層

ネットワーク層から流れてきたデータの誤り訂正等を行い、コネクションを確立してデータを確実に伝送するための階層。

主なトランスポート層のプロトコル

プロトコル 方法 信頼性 速度 使用用途
TCP コネクション型(双方向) 高い 遅い web閲覧、メール送受信等
UDP コネクションレス型(単方向) 低い 速い 音声通話、ビデオストリーミング等

ネットワーク層

IPアドレスから伝送先と最適ルートを判断して通信する階層。

IPアドレス

伝送元、伝送先のコンピュータを識別するための情報。
いわば、コンピュータの住所。

グローバルIPアドレス

インターネットで利用されるIPアドレス。
同じIPアドレスを持つコンピュータは存在しない。

プライベートIPアドレス

LAN等の閉じたネットワークで利用されるIPアドレス。
インターネットには利用できないが、グローバルIPアドレスに変換したらインターネットに利用可能。
このプライベートIPアドレスをグローバルIPアドレスに変換することをNATという。
 

データリンク層

MACアドレスを利用にして、どこに伝送するデータなのかを判断して通信する階層。
通信媒体で直接接続された機器間で通信するための仕様を定めているものをデータリンクプロトコルという。

MACアドレス

ネットワーク機器等に付いている固有の識別番号。

主なデータリンク層のプロトコル

プロトコル 使用用途
Ethernet LAN、WAN
FDDI LAN、中枢・大規模なネットワーク等
PPP 電話回線等

LAN(Local Area Network)

 同じ建物内の狭い範囲でのネットワーク。

WAN(Wide Area Network)

 建物同士を繋ぐ広い範囲でのネットワーク。

物理層

デジタルデータを電気信号に変換して送信する階層。
また、通信媒体の仕様も定める。

主な通信媒体

  1. 同軸ケーブル
  2. ツイストペアケーブル
  3. 光ファイバーケーブル
  4. 無線          等々...

TCP/IP階層モデル

TCP/IPは、現在のインターネット通信で最も利用されている通信プロトコル。

TCP/IP階層モデル
第4層 アプリケーション層
第3層 トランスポート層
第2層 インターネット層
第1層 ネットワークインターフェース層

アプリケーション層

OSI参照モデルでいうアプリケーション層プレゼンテーション層セッション層に該当する階層。

トランスポート層

OSI参照モデルでいうトランスポート層に該当する階層。

インターネット層

OSI参照モデルでいうネットワーク層に該当する階層。

ネットワークインターフェース層

OSI参照モデルでいうデータリンク層物理層に該当する階層。

おわりに

情報セキュリティ編
https://qiita.com/N46_myHearter/items/421e214bb58e7108c9a9

データベース編
https://qiita.com/N46_myHearter/items/ea99005298c742d1934e