ネットワークのインターフェースとサービスとは？基本概念と種類をわかりやすく解説

ネットワークサービスとは

一般的にネットワークサービスとは、アプリケーション層以上で動作し、コンピュータネットワーク上で利用されるアプリケーションのことを指します。

ネットワークサービスは、データの保存（ストレージ）、操作（処理）、提示（プレゼンテーション）、通信といった機能を提供します。実装方式としては、クライアント・サーバ型アーキテクチャ、またはピアツーピア（P2P）型アーキテクチャが採用されます。

サービスインターフェースとは

サービスインターフェースは、SOA（Service-Oriented Architecture：サービス指向アーキテクチャ）を実現するための仕組みです。これにより、異なる技術やプラットフォームで構築されたアプリケーション同士の相互運用性（インターオペラビリティ）が確保されます。

また、階層構造を持つネットワークモデルにおいて、それぞれの層の根本的な役割は「上位の層にサービスを提供すること」にあります。

インターフェースサービスの種類

インターフェースに関わるサービスには、以下のような種類があります。

1. エンティティとピアエンティティ

エンティティとは、各層に存在する能動的な要素のことです。ソフトウェアエンティティとハードウェアエンティティの2種類があります。

• ソフトウェアエンティティの例：プロセス
• ハードウェアエンティティの例：I/Oチップ

なお、同一の層に属するエンティティ同士は「ピアエンティティ」と呼ばれ、プロトコルを介して通信を行います。

2. サービス提供者とサービス利用者

第n層のエンティティは、その上位にある第(n+1)層に対してサービスを提供します。このとき、サービスを提供する側の第n層をサービスプロバイダ（サービス提供者）、サービスを受ける側の第(n+1)層をサービスユーザ（サービス利用者）と呼びます。

3. サービスアクセスポイント（SAP）

サービスアクセスポイント（SAP：Services Access Points）は、第n層と第(n+1)層の境界となるインターフェース上に存在します。サービスはSAPを通じて利用可能になります。つまり、第n層のSAPとは、第(n+1)層が第n層の提供するサービスへアクセスするための接点のことです。

4. インターフェースデータユニット（IDU）

隣り合う2つの層の間で情報を正しくやり取りするためには、インターフェースに関する一連の規則（ルール）があらかじめ定められている必要があります。第(n+1)層のエンティティは、SAPを通じてIDU（Interface Data Unit）を第n層のエンティティへ渡します。

IDUは主に次の2つの部分で構成されます。

• SDU（Service Data Unit：サービスデータユニット） − IDUの一部であり、ピアエンティティ間を横断して受け渡される情報そのものです。最終的には上位の第(n+1)層へ引き渡されます。

• ICI（Interface Control Information：インターフェース制御情報） − 下位の第n層が適切に処理を行うために必要な制御情報を含んでいます。

5. プロトコルデータユニット（PDU）

SDUを実際に転送する際、第n層のエンティティはSDUをより小さな断片に分割します。各断片にはヘッダが付加され、相手側のピアエンティティへと順に渡されていきます。この形式のデータ単位がPDU（Protocol Data Unit：プロトコルデータユニット）です。

第n層エンティティによるPDUの交換

下図に示すように、第n層のエンティティ同士は、自らの層nプロトコルに従ってPDUを交換します。

層とインターフェースの関係

層とインターフェースの関係は、下記の図のように整理することができます。各層が下位層からサービスを受け取り、上位層へとサービスを提供していくことで、ネットワーク全体の通信が成り立っています。