OSI参照モデルを“やさしく深く”理解する:アプリケーションが通信する仕組みを図解で解説【ネットワーク基礎の土台】

🧠【初心者向け】OSI参照モデルをやさしく解説(図解あり)

ネットワークを学ぶと必ず出てくる
「OSI参照モデル」

でも初心者には、

  • 7層って何?
  • TCP/IPとの違いは?
  • なぜ“7階建て構造”なの?
  • 開発者としてどこまで理解すればいいの?
  • HTTPはどの層?
  • TCP/UDPはどの層?

など、混乱するポイントが多いです。

この記事では、
OSIモデルの本質 → 7層の意味 → アプリが通信する流れ → 図解 → 実務の勘所
を徹底的に噛み砕いて解説します。


✨ 結論

✔ OSI参照モデルは「通信の階層構造」を整理するフレームワーク

✔ 目的は“役割の分離”と“変更の影響を小さくすること”

✔ TCP/UDPは第4層、HTTPは第7層

✔ Javaエンジニアは「3〜7層」だけ理解すればOK

✔ 実務ではOSI単体ではなく“TCP/IPモデル”とセットで理解する


OSI参照モデルとは?(本質から)

OSIは「通信を7階建てに分けた概念モデル」。


🔹 図解(短線版)

7 Application
6 Presentation
5 Session
4 Transport
3 Network
2 DataLink
1 Physical

目的は“役割分担”の明確化。


なぜ“7層”に分けるのか?

理由はシンプル。

✔ 誰がどこを担当するかを分けるため

✔ 変更の影響範囲を小さくするため

✔ 全世界のネットワーク技術の共通言語にするため

コードのレイヤードアーキテクチャに近い感覚です。


7層それぞれの役割を“直感で理解する”


📘 第7層:アプリケーション層

HTTP / HTTPS / FTP / DNS など

→ 開発者が最も触る部分


🎨 第6層:プレゼンテーション層

データ形式の変換(文字コード・圧縮など)

例:

  • JSON ↔ バイナリ
  • Base64
  • 暗号化・復号

🤝 第5層:セッション層

通信開始・維持・終了

例:

  • セッションID
  • TLSハンドシェイク

🚚 第4層:トランスポート層

TCP / UDP

→ “どう届けるか” を決める層


🗺 第3層:ネットワーク層

IP / ICMP / ルーティング

→ “どこへ運ぶか”


📦 第2層:データリンク層

MACアドレス / スイッチング

→ 同一ネットワーク内のやり取り


🔌 第1層:物理層

ケーブル・無線・電気信号

→ ビットを実際に運ぶ


OSIモデルとTCP/IPモデルの関係

実務では OSI よりもTCP/IPモデルが使われます。


🔹 図解(短線版)

OSI 7  Application
OSI 6  Presentation
OSI 5  Session
TCP/IP: Application

OSI 4  Transport      → TCP/UDP
OSI 3  Network        → IP
OSI 2  DataLink
OSI 1  Physical

→ 7層が 4層 にまとめられたイメージ。


通信の流れを“宅配便”でイメージする

データが送信されるとき👇

  1. アプリ(7層):HTTPリクエスト作成
  2. トランスポート層(4層):TCP/UDPを選ぶ
  3. ネットワーク層(3層):IPアドレスを確認
  4. データリンク層(2層):MACアドレスで配送
  5. 物理層(1層):電気信号に変換して送信

🔹 図解(短線版)

App → TCP/UDP → IP → MAC → 物理

Javaエンジニアはどこまで理解すべき?(重要)

✔ 7層すべて覚える必要はない

✔ 3〜7層が理解できれば十分

✔ 特に重要なのは 4層(TCP/UDP)と 7層(HTTP)


ここまでのまとめ(初心者向け)

  • OSIモデルは通信を7層に分けた概念
  • トランスポート層(TCP/UDP)は最重要
  • アプリ開発者は 3〜7層を理解すればOK
  • TCP/IPモデルとセットで理解すると分かりやすい

Deep Friendly Tech の一言(後書き)

OSIモデルを理解しておくと、
ネットワークエラーが読めるようになります。

  • これはTCPの問題?
  • DNSの問題?
  • IPルーティングの問題?
  • HTTPの問題?
  • TLSハンドシェイクの問題?

こうした切り分けができるだけで
実務の安定感が別次元になります。

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