ネットワーク層とは?OSI基本参照モデル第3層を初心者向けにわかりやすく解説!
生徒
「先生、“ネットワーク層”ってOSIモデルに出てきますけど、何をしているところですか?」
先生
「ネットワーク層はデータを目的地まで届ける“住所の案内役”のような層です。読み方はネットワーク層(ネットワークソウ)です。」
生徒
「住所の案内ってどういうことですか?もっと知りたいです!」
先生
「それでは、ネットワーク層の役割やプロトコル、具体例をわかりやすく見ていきましょう!」
1. ネットワーク層とは?役割と読み方を確認しよう
ネットワーク層はOSI基本参照モデル第3層に位置し、データを送る相手の場所を決めて、最適なルートを選ぶ役割を持ちます。
読み方はネットワーク層(ネットワークソウ)です。
パソコン同士やスマホとサーバーなど、離れた相手と正しく通信するために、IPアドレスという“住所”を使って案内します。
2. ルーティングってなに?ネットワーク層の大切な仕事
ネットワーク層の中心的な仕事がルーティング(経路制御)です。
ルーティングとは、どの道(ネットワーク)を通って相手に届くかを決めることです。
インターネットは地図のように複雑なネットワークがつながっていて、ルーターと呼ばれる機器が、最適な通信経路を選ぶ役割を担っています。
3. 重要なプロトコル:IPの働きを解説
ネットワーク層で使われる代表的なプロトコルにIP(アイピー)があります。
IPは、送信元と送信先のIPアドレスを使って、パケットを目的地へ届ける仕組みです。
また、IPv4とIPv6という2つのバージョンがあり、それぞれアドレスの数や仕組みに違いがあります。
4. ICMPって?ネットワーク層の補助的なしくみ
ネットワーク層には、通信を助けるICMP(アイシーエムピー)というプロトコルもあります。
ICMPは、例えば相手に届いているかチェックする「ping」や、エラー通知の役割があります。
これがあることで、通信に問題がないか確認しながらデータを送ることができます。
5. ネットワーク層はルーターの層でもある!
ネットワーク層は、ルーターという機器が特徴的に存在します。
ルーターは、小さなネットワーク同士をつなぐ“通信の分かれ道”であり、パケットを最適なルートへ案内する重要な役割を果たします。
6. ネットワーク層を例えるなら「郵便局の仕分け」
ネットワーク層は郵便局の仕分け作業に例えるとわかりやすいです。
- 宛先住所を見て、どの地域へ送るか仕分けする
- 複数のルートがある場合、最短で届く道を選ぶ
- 途中でトラブルが起きたら別ルートで送る
このような仕組みがあるから、世界中のネットワークがつながって成り立っています。
7. トランスポート層・データリンク層との違い
ネットワーク層の上にはトランスポート層、下にはデータリンク層があります。
- トランスポート層:データを正しく届ける
- ネットワーク層:目的地までの経路を決める
- データリンク層:同じネットワーク内で隣接機器へ正確に届ける
それぞれの層が連携して、データが遠くまで届けられるのです。
8. ネットワーク層がないとどうなる?
もしネットワーク層がなかったら、次のような問題が起こります。
- どこにデータを送ったらいいかわからない
- ルートが決まらずネットワークが流れない
- エラーが起きても気づかない
ネットワーク層はまさに、ネットワークの“案内人”であり、大きな地図を描く重要な存在です。