通信プロトコルについて

私はIT初心者で現在CCNA(ネットワークの資格)の勉強をしています。

教材にプロトコルについて色々書いてあるのですが、イメージが掴めません。

例えば、アプリケーション層のプロトコルにFTPがありますが、FTPはコンピュータ間のファイル転送に使用するとかかれています。しかし、データはアプリケーション層から最終的に物理層まで受け渡され、相手の物理層へとデータを送信するように書かれてもいます。FTPの説明を読むとアプリケーション層間でも通信しているのか？とか思ってしまいます。
また、通信相手とデータのやりとりをするのは物理層だけではないのか？とか物理層でやりとりするなら何故ネットワーク層のPDUであるパケットを通信量の話をする時に頻繁に使うのか？といった疑問等が浮かんできます。

上手く説明出来なくてすみません。
多分何言ってんのか意味わかんないと思いますが、もし伝わった方がいたらご回答お願い致します。

No.1 回答者： 花馬米 回答日時： 2015/12/20 08:27

通信プロトコルの階層モデルは、通信という漠然としたものをどう整理して考えるか、という「とらえ方」なのであって、情報が順に物理層まで「流れて」いったり、通信相手先で物理層から上の層へ「流れて」行くものではありません。

「受け渡す」とか「流れる」という言葉を使うと、物理的に離れたところや異なる違う場所へ情報が移動していくようなイメージを持ってしまいますが、プロトコル階層の上下は、「同じ一つの現象をどうとらえるか」ということでしかありません。

アプリケーション層に限らず、各階層同士で通信は行われています。各階層同士で通信が確立できているからこそ、そのすぐ上の階層や、すぐ下の階層で、処理ができるようになるわけです。

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たとえば、スマホで誰かと会話しているところを想像してみてください。
ネットワーク技術者を目指している kokoagatama さんならおそらく、電波、光ファイバー、銅線といった物理層から、Android や iOS といったソフトウェア周辺のことを、サッと頭に描きだすかもしれません。

さて、スマホで話している相手がフランス語しかしゃべれないとします。kokoagatama さんはフランス語が聞き取れないし、話すこともできないとします。
この場合、kokoagatama さんと相手の人との間で、会話は成り立つでしょうか。
この例の場合を通信プロトコルの考え方に当てはめてみると、たとえば「使用言語層」という通信階層において、言語が異なる（プロトコルが異なる）ため、会話できない、つまり通信できないということになります。
確かにお互いの電話機の耳元では、正しく相手の声が再生されていますから、音声の段階では間違いなく通信が確立できているわけです。
しかし「会話」が成立していない状態であり、本来の目的が達成されていないわけです。

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「同じ現象をどうとらえるか」ということは、違う言葉を使えば「物事をどのように抽象化するか」ということになります。
物理層において単なる光や電圧の時間的な変化でしかない現象を、意味を持ったものとしているのは、人間による取り決めでしかありません。
1と0がたくさん並んでいるだけのデータを、たとえば「8ケタごとに区切って考えよう」とか、「この並びが送られてきた時は、大文字の A ということに決めておこう」といった、とらえ方のお約束です。

単なる 1 と 0 の羅列だけで、ホームページを見たり動画を見たりできるまでには、それはそれは気の遠くなるような膨大な「取り決め」が存在します。そしてその膨大な取り決めがすべてキチンと約束通り実行されているからこそ、今日の通信社会が成立しているわけです。

少し話がそれましたが、「通信」と「通信プロトコル」は、異なるものであるということが見えてきましたでしょうか。