ネットワーク層

コンピュータネットワークの7層OSIモデルでは、ネットワーク層は第3層です。ネットワーク層は、中間ルータを経由したルーティングを含むパケット転送を担当します。^{[ 2 ]}

ネットワーク層は、可変長のネットワークパケットを送信元ホストから宛先ホストへ、1つまたは複数のネットワークを介して転送する手段を提供する。OSI（Open Systems Interconnection）ネットワークアーキテクチャのサービス階層化セマンティクスにおいて、ネットワーク層はトランスポート層からのサービス要求に応答し、データリンク層にサービス要求を発行する。

ネットワーク層の機能には以下が含まれます。

接続不要の通信

例えば、インターネットプロトコルはコネクションレス型であり、データパケットは送信者から受信者へ、受信者が確認応答を送信する必要なく伝送される。コネクション指向型プロトコルは、OSIモデルのより上位の層に存在する。

ホストアドレス指定

ネットワーク上のすべてのホストは、その場所を特定する一意のアドレスを持つ必要があります。このアドレスは通常、階層システムから割り当てられます。たとえば、次のような場合が考えられます。

家族には「フレッド・マーフィー」と呼んでください。

「フレッド・マーフィー、メインストリート1番地」からダブリン市民へ、

アイルランドの人々にとって「フレッド・マーフィー、ダブリンのメインストリート1番地」

「フレッド・マーフィー、アイルランド、ダブリン、メインストリート1番地」という住所を世界中の人々に伝える。

インターネット上では、アドレスはIPアドレス（インターネットプロトコル）と呼ばれます。

メッセージ転送

多くのネットワークはサブネットワークに分割され、広域通信のために他のネットワークと接続されるため、ネットワーク間でパケットを転送するために、ゲートウェイまたはルーターと呼ばれる専用のホストが使用されます。

TCP /IP モデルは 、インターネットで使用されるプロトコルを記述します。^{[ 3 ]} TCP/IP モデルには、リンク層の上にインターネット層と呼ばれる層があります。多くの教科書やその他の二次資料では、TCP/IP インターネット層は OSI ネットワーク層と同一視されています。しかし、この比較は誤解を招きます。なぜなら、これらの層に配置されるプロトコルの許容される特性 (たとえば、コネクション指向かコネクションレスか) は、2 つのモデルで異なるからです。TCP /IP インターネット層は、実際にはネットワーク層の機能のサブセットにすぎません。それは、インターネットという 1 種類のネットワーク アーキテクチャのみを記述します。

ネットワーク層は、宛先までの経路上のすべての中間リンクにおける最小MTUよりも大きいIPv4パケットの断片化と再構成を担当します。パケットを断片化するのはルーターの役割であり、パケットを受信したホストはそれを再構成する役割を担います。

一方、IPv6パケットは転送中に断片化されませんが、パケット損失を防ぐために、特定のパスでサポートされるMTUを確立する必要があります。このため、エンドポイント間でパスMTU検出が使用され、これはこのレイヤーではなくトランスポートレイヤーの一部となります。

以下は、ネットワーク層で動作するプロトコルの例です。

• Tanenbaum, Andrew S. (2003).コンピュータネットワーク.アッパーサドルリバー、ニュージャージー州: Prentice Hall . ISBN 0-13-066102-3。

• OSI参照モデル—開放型システム相互接続のためのISOアーキテクチャモデル、Hubert Zimmermann、IEEE Transactions on Communications、第28巻、第4号、1980年4月、 425～432ページ。（PDFファイル、776KB  ）