OSI基本参照モデル(OSI reference model)
通信の役割を7つの階層に分けて整理したモデル。層ごとに担当と機器が決まっている。
もう少し詳しい説明
OSI基本参照モデル(OSIは Open Systems Interconnection の略。「開かれたシステムどうしのつなぎ方」という意味です)は、通信でやることを7つの役割に分けて整理したものです。
実際に使われている製品そのものではなく、考え方を整理するための物差しとして作られました。
なぜ層に分けるのか
通信でやることは幅広く、「ケーブルに電気を流す」から「文字を画面に表示する」までが含まれます。これを1つのかたまりとして扱うと、どこに問題があるのか切り分けられません。
そこで役割ごとに層に分け、それぞれの層は、すぐ上とすぐ下とだけやり取りすることにしました。こうすると、ある層の中身を入れ替えても、他の層はそのまま使えます。
有線LAN(ケーブルでつなぐネットワーク)から無線LAN(ケーブルを使わず、電波でつなぐネットワーク。Wi-Fiと呼ばれるもの)に変えても、ブラウザ(Webページを見るソフト)の作りを直さなくてよいのは、このおかげです。変わったのは下の層だけで、上の層は何も知らずに済んでいます。
7つの層
下から数えて第1層です。番号と名前がずれると全部ずれるので、ここは丁寧に押さえてください。
| 層 | 名前 | 担当 | 働く機器 |
|---|---|---|---|
| 第7層 | アプリケーション | 何をやり取りするか | — |
| 第6層 | プレゼンテーション | 文字コード(文字1つ1つに番号を割り当てた決まり)や暗号など表現の変換 | — |
| 第5層 | セション | 通信の開始から終了までの管理 | — |
| 第4層 | トランスポート | 確実に届けるか、速さを取るか | — |
| 第3層 | ネットワーク | どのネットワークへ届けるか | ルータ(ネットワークどうしをつなぐ機器) |
| 第2層 | データリンク | 同じネットワーク内で隣へ渡す | レイヤ2スイッチ(つないだ機器どうしのデータを中継する機器)・ブリッジ |
| 第1層 | 物理 | 信号として実際に流す | リピータ・リピータハブ |
表に出てくる言葉を補っておきます。
- 文字コード … 文字と番号の対応を決めた約束ごと。「あ」を何番で表すかが決まっている
- セション … 通信を始めてから終わるまでの、ひとつながりのやり取り
- ルータ … ネットワークとネットワークのあいだに立って、データの渡し先を決める機器
- レイヤ2スイッチ・ブリッジ … 同じネットワークの中で、宛先の機器にだけデータを流す機器
- リピータ・リピータハブ … 弱くなった信号を増幅して、遠くまで届かせる機器
大きく見ると、下の3層が「届ける」担当、上の4層が「中身」の担当です。この分け方を先に入れておくと、層の並びが思い出しやすくなります。
覚え方:アプセトネデブ
7つの名前を順番どおりに出すのは大変なので、頭文字をつなげた語呂が昔から使われています。
アプセトネデブ
上(第7層)から下(第1層)へ読みます。
| 頭文字 | 層 | |
|---|---|---|
| 第7層 | ア | アプリケーション |
| 第6層 | プ | プレゼンテーション |
| 第5層 | セ | セション |
| 第4層 | ト | トランスポート |
| 第3層 | ネ | ネットワーク |
| 第2層 | デ | データリンク |
| 第1層 | ブ | 物理(ぶつり) |
「ネ」と「デ」の順番に注意します。 ネットワーク層(第3層)が上、データリンク層(第2層)が下です。ここを入れ替えて「アプセトデネブ」と覚えてしまうと、ルータ(データの渡し先を決める機器)とスイッチ(宛先の機器にだけ流す機器)の層も入れ替わってしまい、機器を問う問題で点を失います。
IPアドレス(インターネットやLANにつながった機器1台1台に割り当てられる番号)のほうが上と結びつけて確認してください。
語呂は上から下へ読むので、層の番号は逆に数えることになります。「アプセトネデブの最後のブが第1層」と、終わりが1だと決めておくと、番号と名前がずれません。
機器がどの層かは「何を見ているか」で決まる
試験で最もよく問われるのが、機器と層の対応です。これは暗記するより、その機器が何を見て判断しているかで考えるほうが確実です。
- リピータ・リピータハブ:何も見ない。届いた信号を増幅して流すだけ → 第1層
- レイヤ2スイッチ・ブリッジ:MACアドレス(機器の通信部品に、製造時から付いている固有の番号)を見て、つながっている先を選ぶ → 第2層
- ルータ:IPアドレス(機器1台1台に割り当てられる番号)を見て、どのネットワークへ送るかを決める → 第3層
なぜ「何を見ているか」で層が決まるのか。 層とは、やることの分担だからです。MACアドレスを扱うのは第2層の仕事、IPアドレスを扱うのは第3層の仕事、と決まっています。その仕事をしている機器は、その層の機器ということになります。
「IPアドレスを見る=第3層」「MACアドレスを見る=第2層」の2つを覚えておけば、大半の問題は解けます。
TCP/IPとの対応
実際のインターネットで使われているのは TCP/IP(インターネットで使われている通信の決まりごと一式)のほうで、こちらは4層です。OSIは整理のための物差し、TCP/IPは実際に動いているもの、という関係になります。
| OSI基本参照モデル(7層) | TCP/IP(4層) |
|---|---|
| 第7層 アプリケーション 第6層 プレゼンテーション 第5層 セション | アプリケーション層 |
| 第4層 トランスポート | トランスポート層 |
| 第3層 ネットワーク | インターネット層 |
| 第2層 データリンク 第1層 物理 | ネットワークインタフェース層 |
上の3つがまとまって1つ、下の2つがまとまって1つになり、真ん中の2層はそのまま対応します。この対応表は、そのままの形で出題されます。
試験ではこう出る
科目A(旧・午前)のネットワーク分野で頻出です。
多いのは、ある機器が動作する層を選ばせる問題(ルータ・スイッチ・リピータ)と、ある層の役割の説明を選ばせる問題です。TCP/IP(インターネットで使われている通信の決まりごと一式)の4層との対応を問う形も定番です。応用情報では、通信障害の切り分けを層ごとに考えさせる問題として出ます。
層の番号は下からです。ここを逆に覚えていると全問落とすので、「一番下が物理層=第1層、ケーブルそのもの」と、下の端を固定して数えるようにしてください。
関連する用語
- TCP/IP
- 実際に使われている通信の決まりごと一式。7層を実装に合わせて4層にまとめた形
- IPアドレス
- 機器を区別する番号。第3層のネットワーク層で使う
- MACアドレス
- 機器そのものに焼き付けられた番号。第2層のデータリンク層で使う
- ルータ
- ネットワークどうしをつなぐ機器。第3層で宛先を見て転送先を決める
- レイヤ2スイッチ
- 同じネットワークの中で転送する機器。第2層でMACアドレスを見る。ブリッジとも呼ぶ
- リピータ
- 信号を増幅して伸ばすだけの機器。第1層で、中身は一切見ない。リピータハブも同じ層
ミニクイズ
OSI基本参照モデルにおいて、ルータが主に動作する層はどれか。
正解は 2番:ネットワーク層(第3層)
ルータはIPアドレスを見て、どのネットワークへ転送するかを決める機器です。IPアドレスを扱うのはネットワーク層なので、ルータは第3層で動作します。第2層のデータリンク層はMACアドレスを見る層で、ここで働くのはレイヤ2スイッチやブリッジです。第1層の物理層は信号そのものを扱う層で、リピータやリピータハブが該当し、中身は一切見ずに増幅して流すだけです。第4層のトランスポート層はTCP(届いたかを確かめながら運ぶ決まりごと)やUDP(確かめずに送りっぱなしにする決まりごと)が動く層で、ここで働く専用の機器を問われることはほとんどありません。機器を覚えるときは、その機器が何を見て判断しているかで層が決まる、と考えると間違えません。
この分野をまとめて解く → ネットワークのミニテスト(全36問)
最終更新:2026-09-16