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メールを送る場合を例にデータの流れを学ぶ。ネットワークエンジニアの基礎

データの流れを知る

データの流れを知る

ネットワークを通じてコンピュータ同士でデータのやりとりを行う場合には、異なるベンダーの機器でも相互に通信ができるように、ISOによってOSIモデルという階層構造が定められています。それぞれで定義されている通信プロトコルを利用することでデータ通信を実現しています。データの流れをメールのやりとりに例えて見てみましょう。

カプセル化

メーラーといわれるメールを送受信するプログラムからメールを送信する場合を考えてみます。OSIモデルではアプリケーション層に相当するメーラーが送信メッセージデータを生成します。
メーラーによって生成されたデータは、ヘッダといわれる付加情報を付与しながら下層レイヤーに渡されています。主に下層レイヤーの実装は、OSレベルで行われています。この「ヘッダを付与しながら下層レイヤーに渡していく」ことをカプセル化といいます。最終的に第一層の物理層までカプセル化されたデータが0と1のいわゆるデジタル化されたデータとしてケーブル等を介して通信相手の機器に到達します。

非カプセル化

前述のとおり、カプセル化されたデータが、相手のコンピュータ等に到達します。到達したデータは、第一層から順番にヘッダを削除していきながら適切な上位レイヤーに渡されていきます。この作業を、非カプセル化といいます。各レイヤーでは、中身がどんなデータなのかは認識していません。ヘッダ情報に基づいて適切なレイヤー、もしくはプログラムにデータを渡すことだけを行います。
最終的に最上位のアプリケーション層まで到達して、ようやくメールのデータであることがわかります。そして、データを受け取ったメーラーが、本文やタイトルなどを識別して画面に表示するのです。

通信路上のデータ

カプセル化されたデータは、物理層によって物理的に相手のコンピュータやネットワーク機器に到達しますが、物理層を流れるデータも分割されて送受信されています。一度に大量のデータを送信するのはトラフィックを専有することにもなりますし、データが破損している場合に、大きなデータサイズのまま再送処理をしなければならず、非効率的です。そのため、ネットワーク品質や状況に合わせたサイズに分割して送受信を行う仕組みになっているのです。

まとめ

よく耳にする「IP」というのも、実はOSIモデルの第3層「ネットワーク層」の通信方法なのです。インターネットでなにかのサイトを見るときには、「http://~」というリンクを目にしますが、これもHTTPというプロトコルを使って通信せよ。という命令なのです。普段何気なく使っている用語もOSIモデルで定められた用語やプロトコル名であることがあります。ネットワークエンジニアを目指すなら、OSIの各レイヤーやポピュラーなプロトコルについては、深く理解している必要があります。

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