マスタリングTCP/IP 入門編 2章

TCP/IPプロトコルの階層モデル

OSI参照モデルとそれぞれの役割

階層	役割
上位層(アプリケーション層・プレゼンテーション層・セッション層)	アプリケーションの処理を実施
トランスポート層	プログラム間(ポート間)のデータ転送を実施(TCPやUDPを利用)
ネットワーク層	IPプロトコル等を利用し最終目的のホストまでのデータ転送を実施
データリンク層	OSとハードウェアを橋渡しするソフトウェア (NICを動かすためのデバイスドライバ)
物理層	データ転送に利用する物理機器(ケーブルや無線機器など)

TCP/IPの通信例

送信側

-	概要	詳細
1	アプリケーションの処理	アプリケーションによるデータ送信処理 (メールの場合には符号化処理も必要)
2	TCPモジュールの処理	TCPヘッダ(送信元先ポート番号・シーケンス番号・チェックサム等) を付与　しデータをIPに送る
3	IPモジュールの処理	IPヘッダ(送信元先IPアドレス・トランスポート層のプロトコルタイプ等)を付与。ルーティングテーブルを参照し、次に受け渡す機器のイーサネットドライバにデータを送る(送信先のMACアドレスがわからない場合にはARPで解決する)
4	ネットワークインターフェース(イーサネットドライバ)の処理	イーサネットヘッダ(送信元先のMACアドレス・ネットワーク層のプロトコルタイプ等)を付与し物理層を通して送信を行う。送信処理中にFCSがハードウェアで計算されパケットの最後に付与される

受信側

-	概要	詳細
5	ネットワークインターフェース(イーサネットドライバ)の処理	イーサネットヘッダを確認し、自分宛でなければイーサネットヘッダを捨てる。自分宛であった場合にはヘッダから次データのプロトコルを確認し、そのデータタイプを処理できるルーチンにデータを送る(この場合はIPルーチン)
6	IPモジュールの処理	IPヘッダを確認し、自分のホストIP宛であるかどうかを確認する。自分のホストIP宛でない場合はルーティングテーブルから次に送る機器を調べて転送処理を行う。自分のホストIP宛であった場合にはそのまま受信し、次データのプロトコルを確認し、そのデータタイプを処理できるルーチンにデータを送る(この場合はTCPの処理ルーチン)
7	TCPモジュールの処理	チェックサムによるデータ破損確認・データの順序確認・ポート番号からの処理アプリケーション特定を行い、正しくデータ受信できている場合にはアプリケーションにデータを送る。この時送信ホストにデータが届いたことを示す「確認応答」を返す(これを受け取らない場合送信ホストはデータを繰り返し送信する)
8	アプリケーションの処理	アプリケーションでの受信処理を実施し、正常終了・異常終了などの結果を送信元に返却する