データはどうやって伝わるの？：ネットワークの基礎を学習する CCNA対策講座（3）（1/3 ページ）

本連載では、シスコシステムズ（以下シスコ）が提供するシスコ技術者認定（Cisco Career Certification）から、ネットワーク技術者を認定する資格、CCNA（Cisco Certified Network Associate）を解説します。CCNAは、2007年12月に改訂されたばかりで、2008年1月現在、新試験の情報がまだ少ない状況です。よって本連載は、改訂前の試験（640-801J）で解説をしますが、新試験の解説が可能になり次第、新試験（640-802J）も含めて解説していきます。

[ゴールデンフォレスト株式会社，＠IT]

　前回の「ネットワークのABC、OSI参照モデルとプロトコル」では、OSI参照モデルの各層の役割とその関係性、そしてOSI参照モデルのプロトコルについて解説しました。第3回の今回は、ネットワーク上を流れるデータの種類や通信機器についてOSI参照モデルを基に解説します。

データのカプセル化

　OSI参照モデルの上位3層（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）ではデータを「メッセージ」と呼びます（図1）。上位層で作成されたメッセージには、下位層にて固有の情報が追加されます。個々の層で作成される固有情報は「ヘッダ」と呼びます。下位4層（物理層、データリンク層、ネットワーク層、トランスポート層）は、データを転送するために各層でヘッダを追加します。情報が追加された状態を「PDU（Protocol Data Unit）」と呼びます。

第7層	アプリケーション層	メッセージ
第6層	プレゼンテーション層
第5層	セッション層
第4層	トランスポート層	セグメント、データグラム
第3層	ネットワーク層	パケット
第2層	データリンク層	フレーム
第1層	物理層	ビット
図1　OSI参照モデル各層のデータの呼び方

　以下、データリンク層、ネットワーク層、トランスポート層のヘッダとPDUについてみ見ていきます。

●トランスポート層

　トランスポート層のヘッダは、データの順番や再送機能などです。トランスポート層の「ヘッダ＋メッセージ」から構成されるPDUは、TCPとUDPで異なります。TCPを使用している場合は「セグメント」と呼び、UDPを使用している場合は「データグラム」と呼びます。

●ネットワーク層

　ネットワーク層のヘッダは、IPアドレスなどです。ネットワーク層の「ヘッダ＋セグメント」または「ヘッダ＋データグラム」から構成されるPDUは「パケット」と呼びます。

●データリンク層

　データリンク層では、パケットにヘッダと「トレーラ」が追加されます。ヘッダは、MACアドレスなどです。トレーラは、エラー検出情報です。トランスポート層の「ヘッダ＋パケット＋トレーラ」から構成されるPDUは「フレーム」と呼びます。

　図2のように、送信側で追加されたデータは、受信側では逆の手順でヘッダやトレーラが削除されていきます。送信側でデータに情報を追加していくことを「カプセル化」と呼び、受信側でデータから情報を削除していくことを「非カプセル化」や「カプセル解除」と呼びます。

図2　OSI参照モデルにおけるデータの流れとヘッダの動き

確認問題1

問題

　カプセル化されるときのPDUの正しい順番を選択しなさい。ただし、トランスポート層でTCPを使用しているものとします。

a．メッセージ→パケット→セグメント→フレーム→ビット

b．メッセージ→パケット→データグラム→フレーム→ビット

c．メッセージ→セグメント→パケット→フレーム→ビット

d．メッセージ→データグラム→パケット→フレーム→ビット

e．メッセージ→フレーム→セグメント→パケット→ビット

f．メッセージ→フレーム→データグラム→パケット→ビット