ネットワーク層とは

ネットワーク層とは、ネットワークアーキテクチャの7層オープンシステム相互接続（OSI）モデルのレイヤー3を指します。 ネットワーク層のアルゴリズムとプロトコルは、ソースネットワークから宛先ネットワークにデータパケットをルーティングし、確実に配信するための最適なパスを特定する役割を果たします。 OSI概念フレームワークのコンポーネントとして、ネットワーク層はレイヤー4、トランスポート層からのサービス要求に応答し、サービス要求をレイヤー2、データリンク層に発行します。 実際には、機器、プライマリルーター、およびインターネットプロトコル（IP）などのメカニズムで構成されており、インターネットなどのデジタルネットワーク経由でソースホストから宛先ホストにデジタルエンコードされた信号を送信します。 ネットワーク層の主要な機能には、アドレス指定、輻輳制御、エラー処理、インターネットワーキング、パケットシーケンス、ルーティング、転送が含まれます。

必要なレベルのサービス品質（QoS）を確保するためのアドレス指定とルーティングは、ネットワーク層の主な機能です。 そこには、IPおよびルーティングアルゴリズム、プロトコル、アドレス解決プロトコル（ARP）があります。 データは、プロトコルを使用してパケットにカプセル化するルーターとスイッチ、および最適な伝送パスを識別するアルゴリズムを介して、デジタルネットワークを介して転送されます。 これはパケットスイッチングと呼ばれます。

レイヤー3またはネットワークレイヤーのスイッチングは、パケットが1つのルーターインターフェイスに到着し、別のルーターインターフェイスに転送されるときに行われます。 ネットワーク層に存在する可能性のあるプロトコルには、データグラム配信プロトコル（DDP）、インターネット制御メッセージプロトコル（ICMP）、インターネットグループメッセージプロトコル（IGMP）、およびインターネットプロトコルセキュリティ（IPsec）が含まれます。 ネットワーク間で情報をルーティングするために一般的に使用されるプロトコルには、ルーティング情報プロトコル（RIP）、Open Shortest Path First（OSPF）、Interior Gateway Routing Protocol（IGRP）、Border Gateway Protocol（BGP）、およびDistance Vector Multicast Routing Protocol（DVMRP）が含まれます。

インターネット経由のルーティング情報の場合、IPアドレスはネットワーク層のメッセージヘッダーに含まれているため、データパケットの流れを管理する方法を決定するために必要な情報をルーターに提供します。 パケットの宛先IPアドレスは、ルーターインターフェイスで受信されるときにチェックされます。 ルーターがパケットの宛先でない場合、ルーターはルーティングテーブルでネットワークアドレスを検索します。 出口インターフェイスが選択され、パケットがインターフェイスに送信されてフレーム化され、ローカルネットワークを介して転送されます。 ルーティングテーブルで宛先ネットワークエントリが見つからない場合、ルーターはパケットをドロップします。