OSIとTCP/IPモデルの違い・対応関係

「OSIとTCP/IP、結局どちらが正しいのか」で迷う必要はありません。OSIは、通信の仕組みを理解して会話するための参照モデルです。TCP/IPは、インターネットで実際に使われているプロトコル群と、それを整理したモデルです。2つは同じ通信を、違う細かさで見ているだけです。

OSI参照モデルは、国際標準化機構（ISO）が設計した理論上の標準モデルです。目的は、どのメーカーの機器でも通信できるようにすることでした。OSIは通信の役割を7つの層に分け、層ごとの責任を厳密に定義しました。

一方のTCP/IPは、OSIの標準化を待たずに、実際の運用の中で先に発展したプロトコル群です。そのままインターネットの基礎になりました。層の数は4つと少なく、必要な部分だけを備えた作りです。

その結果、参照モデルとしてのOSIと、実際に使われているプロトコル群としてのTCP/IPが、今も並んで使われています。

次の表のとおり、TCP/IPの1つの層がOSIの複数の層をまとめている部分があります。

先ほどの表と同じ内容を図で示します。同じ色の破線が、OSIとTCP/IPで対応する層をつないでいます。前の記事の1-2 OSI参照モデル ― 7階層それぞれの役割の「動かせる7階層」では、各層の役割を1つずつ確認できます。

現場での会話では、OSIの呼び方が主流です。「これはL2の問題」「L3で切り分けよう」という言い方は、OSI参照モデルの層番号を借りたものです。障害の範囲を短い言葉で共有できるからです。

ところが、実際に操作するのはもっと具体的な規格やプロトコルの実装です。たとえば、スイッチのポート設定はL2の設定と呼びますが、中身はEthernetの設定です。EthernetはIEEEが定めた規格で、TCP/IPモデルではネットワークインタフェース層にあたります。

同じように、ルータでの経路設定はL3の設定と呼びますが、実際に設定するのはTCP/IPの一部であるIPです。設定には、ip route のようなコマンドを使います。自分のIPアドレスを確認する ip addr コマンドも同じで、呼び方はL3でも、操作しているのはIPの実装です。

EthernetとTCP/IPは同じものではありません。Ethernetはモデルとは別に定められた規格で、TCP/IPの層にあてはめて使っているだけです。