TCP/IPの階層構造

TCP/IPは、4階層構造のモデルを採用しています。
TCP/IPの4階層構造

階層構造とは、層(レイヤ)を重ね、処理する役割が上から下へ、各層は自分の役割に応じた処理のみ行うという構造です。

会社の例で例えると、経営陣、管理職、一般社員がそれぞれ役割に応じた仕事のみをこなす、逆に言えば、一般社員が経営陣や管理職の仕事をすることはできない(いわゆる縦社会)、ということです。

TCP/IPの階層構造についてWebアクセスする場合(WebブラウザからどこかのWebページを開こうとした場合)を例に考えてみます。

Webの場合は、アプリケーション層にはHTTP(HyperText Transfer Protorol」(ハイパーテキストトランスファープロトコル)が入ります。
HTTP例

HTTPはHTMLを転送するための手順が定義されており、その定義に基づいて、WebページをWebブラウザ上に表示させます。
TCPはHTTPから通信の依頼を受け、通信の保証(きちんと届いたか)やデータの分割、通信速度の調整などを行います。
IPはTCPから配送の依頼を受け、通信相手に対してどういう経路で送るべきかなどを決定します。
最後のイーサネットが実際に物理的な通信を行います。

このように、各層がそれぞれの役割をこなし、次の層に依頼をすることでWebアクセスが成立します。

階層構造のメリット

上記のような階層構造にするメリットは、各自が担当部分の階層についてのみ考えれば良いということです。

アプリケーションであれば、アプリケーション同士の通信だけを意識すればよく、通信相手への配送ルートや有線・無線などの物理的な通信手段は何であってもよいわけです。

逆にイーサネットを担当する人はアプリケーション同士のプロトコル(約束事)を意識する必要はありません。

また、いずれかの階層を差し替えることも容易になります。例えば、イーサネットを無線LANに置き換えても良いですし、まったく新しいプロトコルを使用しても、他の階層には影響しません。