【IT業界】OSI参照モデルのレイヤ3|役割とは?

【本記事のテーマ】
OSI参照モデルのレイヤ3について簡単に紹介します。

【読者さんへのメッセージ】
本記事では、IT業界・プログラミング・インフラ等について紹介します

興味がある方はこの先を見ていきましょう。

~目次~
1..レイヤ3について
2..ネットワーキングデバイス
3..エラー報告プロトコル
まとめ

1.レイヤ3について

以前の記事では、レイヤ2について紹介しました。

レイヤ3は、ネットワークとネットワークを相互通信するための規定で、
論理アドレスが関係します。

レイヤ2では、物理アドレスを取得し、
MACアドレスがどこにあるかの情報の論理アドレス(IPアドレス)は分からなかったが、
レイヤ3ではこれを取得していきます。

IPアドレスの取得方法は以下の2種類があります。
・静的アドレス..IPアドレスを管理者から手動で割り当て、
動的よりもルートが優先される

動的IPアドレス..自動的に割り当てる

動的IPアドレスは、DHCPなどのプロトコルが使用される。

DHCPは、IPアドレスを割り振る際に、リース期間を設定し、
DHCPは次のような動作をします。
・クライアントがサーバーを見つける
・サーバーは候補のアドレスを送る
・クライアントは正式な要求を送る
・サーバーがそれを認める

送信元MACアドレスについては、NICを取り付けた段階で割り振られており 、
宛先MACについてはARP(Address Resolution Protocol)を使用してARP要求を出し、
ARP応答が帰ってきて取得します。

2.ネットワーキングデバイス

レイヤ3のネットワーキングデバイスには、「ルータ」があります。

この「ルータ」は、データ転送のおいての経路選択を決定する役割があります。

「ルータ」の特徴は以下の通りです。
・ルータの各ポートはそれぞれのネットワークに所属しており
各々のネットワークで論理アドレスを所持している

・「ルーティングテーブル」に、「宛先ネットワーク」、
「距離」、「送信ポート」の情報を保持している。

・「ルーティングテーブル」をもとに、目標のノードに対する最適化を図り、
ルーティングを行う

・ブロードキャストを他のネットワークに流さない

・ブロードキャストが届く範囲(ブロードキャストドメイン)を分け、
全てのノードに送らず、パケットを分ける

3.エラー報告プロトコル

ルータはデータを送信した際に、宛先IPアドレスがルーティングテーブルにない場合は、
ICMP(Internet Control Message Protocol)というエラー報告プロトコルを使用し、
エラー返信をする際は、IPヘッダとICMPメッセージをカプセル化します。

ICMPはDOS攻撃(サービス妨害)にも使われるので管理者は運用に気をつけます。

私は、エンジニアの学習にあたってこちらの資料を参考にしました。
http://www5e.biglobe.ne.jp/aji/3min/

https://ping-t.com/

~まとめ~

レイヤ3では動的と静的IPアドレスに分けてこのような役割をします。

以上が今回のブログとなります。

読んで頂きありがとうございます。

それではまた次回お会いしましょう。

ススム