先生と生徒の会話形式で理解しよう

生徒

「OSI参照モデルで一番下の“物理層”って何をしているんですか？」

先生

「物理層は、電気信号やケーブルなど“物理的な部分”を担当する層で、読み方は物理層（ブツリソウ）といいます。」

生徒

「ネットワークってソフトウェアだけの話じゃなかったんですね！」

先生

「その通りです。物理層は、実際にデータが通る“道”の部分です。では、詳しく見ていきましょう！」

1. 物理層とは？読み方と役割

物理層は、OSI基本参照モデルの第1層に位置し、データを電気信号や光信号などの物理的な形にして送受信する層です。

読み方は物理層（ブツリソウ）です。

ソフトウェアではなく、ケーブルやハブ、コネクタなどのハードウェアと関係が深い層になります。

2. 物理層の具体的な働き

物理層の主な働きは次のとおりです。

つまり、目に見える通信機器やケーブルの仕様を決め、データのやり取りが正常に行えるようにしているのが物理層です。

物理層で使用される主なものには、以下のような装置や通信媒体があります。

これらの装置やケーブルが、電気や光の信号をやり取りするための道具になります。

パソコンの中では、データは「0」と「1」のビット（bit：ビット）で処理されます。

物理層は、このビットを「電圧のオン・オフ」や「光の点滅」といった物理的な変化に変えて、ケーブルや無線を通して伝えます。

受け取った側は、その物理的な変化を読み取って、もとのビットに戻します。

通信速度やデータの伝送距離も、物理層で規定されています。

たとえば、光ファイバーは遠くまで高速で送れるけど高価、ツイストペアケーブルは安価だけど距離が短い、という特徴があります。

このような選択をする際にも、物理層の知識が役立ちます。

OSI基本参照モデルは、全7層で構成されています。

その中で、物理層は最も下にある層で、上位の層がソフトウェア的な処理をするのに対し、物理層はハードウェアそのものを扱います。

データが送信されるとき、最初に物理層が使われて、そこから上位層へとデータが渡されていきます。

物理層を道路、データを車に例えると、以下のようになります。

このように、物理層はデータが通るための基盤を作る、大切な層なのです。