OSI参照モデルとTCP/IPの試験問題への適用

ネットワークの問題では、装置名やプロトコル名から即答せず、何の情報を見て何を決定する機能かを層ごとに分解する。

この単元で学ぶこと

  • MACアドレスの意味と役割を説明できる
  • IPアドレスの意味と役割を説明できる
  • ポート番号の意味と役割を説明できる
  • 装置・アドレス・データ単位から通信層を逆引きできる

本文解説

MACアドレスによる同一リンク内配送はデータリンク層、IPアドレスと経路選択はネットワーク層、ポート番号と端点間制御はトランスポート層、HTTP/DNSなどのサービス機能はアプリケーション層として整理できる。

MACアドレス 主に同一リンク内のフレーム配送で使う識別子。 OSIデータリンク層の論点。

IPアドレス ネットワークを越えた論理的な宛先識別と経路選択に使う。 OSIネットワーク層の論点。

ポート番号 同一ホスト内で通信先アプリケーションを識別する番号。 TCP/UDPヘッダで利用する。

フレーム/パケット/セグメント 各層のデータ単位を区別する呼び方。 文脈により呼称が変わる。

中継装置 スイッチとルータは参照する情報と層が異なる。 スイッチはMAC、ルータはIPを主に見る。

問題文からMAC、IP、port、HTTPなどのキーワードを抜き、層と役割を対応させる。

LAN内のEthernetスイッチはMACアドレスを見て転送し、別ネットワークへはルータがIPアドレスを見て次ホップを選ぶ。

図解

アドレスと層の対応
MAC、IP、ポート、アプリケーションプロトコルを下位から上位へ対応付ける。

重要ポイント

  • MACアドレス: 主に同一リンク内のフレーム配送で使う識別子。
  • IPアドレス: ネットワークを越えた論理的な宛先識別と経路選択に使う。
  • ポート番号: 同一ホスト内で通信先アプリケーションを識別する番号。
  • フレーム/パケット/セグメント: 各層のデータ単位を区別する呼び方。
  • アドレスの種類ごとに用途と層を固定して覚える。

間違えやすい点

  • MACアドレスをインターネット全体の経路選択に使うと考えない。
  • ポート番号を物理ポートだけの意味と混同しない。
  • フレームとIPパケットを同義語として扱わない。

用語解説

MACアドレス
主に同一リンク内のフレーム配送で使う識別子。
IPアドレス
ネットワークを越えた論理的な宛先識別と経路選択に使う。
ポート番号
同一ホスト内で通信先アプリケーションを識別する番号。
フレーム/パケット/セグメント
各層のデータ単位を区別する呼び方。
中継装置
スイッチとルータは参照する情報と層が異なる。

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参考資料

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