レイヤ構造

読み:レイヤこうぞう
外語:layer structure
品詞:名詞

層構造のこと。

ネットワーク経由でデータを送受信する場合、実際のデータをEthernet回線を流せる状態にし、更に元に戻すような処理が必要になる。このソフト的な面とハード的な面は役割分担により完全に分離されていて、これをレイヤと呼んでいる。

インターネットの場合、一般にUNIXの持つネットワークのレイヤが使われるが、他にOSIの7階層モデルというものもある。ただ、いずれにしてもこのレイヤの分け方は概念的なものであって、システムや考え方によりいくらか差が生じることになる。

このようにネットワークは何重もの層構造を持っていて、いわば入れ子の状態になっている。そして、各層は完全に独立し分離されている。そのため下位の層を交換しても、上位の層には影響が全くないという利点が生まれる。

例えば10BASE-Tで、TCP/IPIPX/SPXなど様々なプロトコルが使えたり、またTCP/IPが10BASE2で使えたり10BASE-Tで使えたりするのである。

データの送信の流れを追うと、次のようになる。

上位層

転送したいデータがある。

データ

トランスポート層

TCPヘッダを付ける。

TCPデータ

ネットワーク層

IPv4ヘッダを付ける。

IPTCPデータ

ここまでで、TCP/IP形式のパケットの完成である。

次に、これをEthernetに流せるように、下の層にてEthernetのMACアドレスなどを付したEthernetヘッダを付ける作業を行なうことになる。

データリンク層

EthernetヘッダとFCS(Frame Check Sequence)を付ける。

EthernetIPTCPデータFCS

FCSは、Ethernetのパケットが正しく届いているかを確認するためのデータで、4オクテット(32ビット)の長さがある。

ここまでで、Ethernet形式のパケットの完成である。この状態にして初めて回線上をパケットとして流すことができるようになる。

物理層

以上のようなデータになってから、電気信号や光パルスに変換されて、実際の10BASE-Tなどの回線に流される。

そして、目的とするマシンにパケットが到達したら、以上とは逆順にヘッダが除去されて層を移り、元のデータを受け渡すことになる。