ネットワーク技術者のための基礎理論

１．OSI基本参照モデル

　何はともあれ、ネットワーク技術者は、OSI基本参照モデルを覚えることが全てのスタートです。OSI基本参照モデルに対し、TCP/IPプロトコル群は、プロコトルとして最も利用されるTCP/IPプロトコルをOSI基本参照モデルにあてはめたものです。

各レイヤーの役割と対応機器、通信プロコトル

２．多重通信を可能にする仕組み

　パソコンを利用してインターネットをしながらメールを確認したり、同時に複数のウェブページを参照したりすることができます。何故できるのでしょうか？
　特に、IPアドレスを理解すると疑問に思う事だと思います。インターネット上では１デバイスに対し１つのグローバルIPアドレスが割り当てられ、重複するアドレスはありません。
　この仕組みがインターネット上で守られていることで、正しく通信を行うことが出来ています。これを考えると、１つのIPアドレスしかない状態で、何故インターネットをしながらメールできるのか。何故同時に複数のウェブページを参照できるのかと疑問に感じると思います。
　答えは、トランスポート層のTCP、UDPプロトコルによるセッションの多重化機能により、同時通信が可能となっています。このセッションとは通信コネクションのことで、複数の通信コネクションを確立することが出来るのですが、この時、重複できないIPアドレスにポート番号という、いわゆるIPアドレスのサブアドレスのような番号を付与することで、トランスポート層の上位であるセッション層、プレゼンテーション層、アプリケーション層において、各セッションを区別できるようにしています。

　ちなみに、FTTH回線で利用するPPPレベルのセッションはポート番号によるセッションとは異なり、IPアドレスレベルのセッションです。この場合、セッションごと別のグローバルIPアドレスを利用して通信を行います。

ポート番号

　ポート番号は0～65535(16ビット)の範囲で表されます。以下のように種類分けされ各アプリケーション内で、セッションを確立する都度、ポート番号を割り当てています。

　覚えておくべき代表的なウェルノウンポートは、以下の通りです。