カテゴリ: 基本情報技術者試験 更新日: 2025/07/24

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!

ネットワーク層(OSI基本参照モデル)
ネットワーク層(OSI基本参照モデル)

先生と生徒の会話形式で理解しよう

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

1. ネットワーク層とは?役割と読み方を確認しよう
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

2. ルーティングってなに?ネットワーク層の大切な仕事
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

3. 重要なプロトコル:IPの働きを解説
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

4. ICMPって?ネットワーク層の補助的なしくみ
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!

5. ネットワーク層はルーターの層でもある!
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」

6. ネットワーク層を例えるなら「郵便局の仕分け」
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

7. トランスポート層・データリンク層との違い
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?

8. ネットワーク層がないとどうなる?
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。

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