本稿は OSI 参照モデルに関する記事です。OSI 参照モデルとは、ISO (国際標準化機構) が定めた通信プロトコルの機能を 7 つの階層に分けて整理した概念モデルで、ネットワーク学習の基礎として広く使われます。

各層・データ単位の詳細は子ページを参照してください。

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• 階層 (レイヤ) — 7階層の詳細
• データの単位 PDU — 各層でデータの呼び方

OSI参照モデルの基本

項目	内容
策定	ISO (国際標準化機構)
正式名	Open Systems Interconnection reference model
目的	異なるメーカ・機種の機器間でも相互接続できるよう、通信機能を階層化して標準化
階層数	7 階層
主な用途	通信プロトコルの理解・教育、トラブルシューティングの切り分け

7階層の概要

層	名称	役割	代表的なプロトコル／機器
7	アプリケーション層	ユーザに見える機能 (Web、メール等)	HTTP、SMTP、FTP、DNS、SSH
6	プレゼンテーション層	データ形式・暗号化・文字コード	TLS、ASCII、JPEG
5	セッション層	通信の開始／終了・同期	NetBIOS、RPC
4	トランスポート層	端点間の信頼性・順序制御	TCP、UDP
3	ネットワーク層	異ネットワーク間の経路選択 (ルーティング)	IPv4、IPv6、ICMP、ルータ
2	データリンク層	同一セグメント内の伝送制御	Ethernet、Wi-Fi、PPP、スイッチ
1	物理層	電気信号・光信号の物理的伝送	ケーブル、コネクタ、リピータ、ハブ

覚え方

「物・デ・ネ・ト・セ・プ・ア (ぶつ・で・ね・と・せ・ぷ・あ)」のように、1 層から 7 層の頭文字で覚えるのが定番です。英語圏では「Please Do Not Throw Sausage Pizza Away」(Physical, Data link, Network, Transport, Session, Presentation, Application) で覚える方法も有名です。

OSI モデル と TCP/IP モデルの対応

OSI	TCP/IP (4階層)	代表プロトコル
7 アプリケーション	アプリケーション層	HTTP、HTTPS、DNS、SMTP、SSH、FTP
6 プレゼンテーション
5 セッション
4 トランスポート	トランスポート層	TCP、UDP
3 ネットワーク	インターネット層	IP、ICMP、ARP
2 データリンク	ネットワークインタフェース層	Ethernet、Wi-Fi、PPP
1 物理

各層で使われるデータの単位 (PDU)

層	PDU 名
4 (トランスポート)	セグメント (TCP) / データグラム (UDP)
3 (ネットワーク)	パケット (IP データグラム)
2 (データリンク)	フレーム
1 (物理)	ビット

詳細は データの単位 PDU を参照してください。

各層を担当する機器

機器	主な担当層	役割
リピータ / ハブ	1 (物理)	信号の増幅・分配
L2 スイッチ	2 (データリンク)	MAC アドレスでフレーム転送
ルータ / L3 スイッチ	3 (ネットワーク)	IP でパケットを経路選択
L4 ファイアウォール / L4 LB	4 (トランスポート)	ポート単位の制御
L7 ファイアウォール / WAF / L7 LB	7 (アプリケーション)	HTTP 等のアプリ内容を見て判定

OSI モデルが今でも使われる理由

• 現実のインターネットは TCP/IP モデルで動くが、機能を整理する概念モデルとして OSI は今でも教科書的に有用
• 「レイヤ4 のロードバランサ」「レイヤ7 攻撃」のように、業界用語が OSI ベース
• トラブルシュート時に「物理層 (ケーブル) は OK か」→「データリンクで MAC は見えるか」→「IP で疎通するか」と下から順に切り分けるのが定石

注意点

• OSI モデルはあくまで参照モデルであり、現実のプロトコルがきれいに 7 層に分かれているわけではない
• HTTPS のように TLS (層 6 相当) と HTTP (層 7) が一体になっているケースも多い
• 「レイヤ 8」「レイヤ 9」など、業界スラングで政治・組織を指す冗談がある

関連

• 親カテゴリ: ネットワーク
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