物理層とは？ゆるーくわかりやすく解説

1. 物理層の要点

2. 物理層とは

OSI参照モデル（Open Systems Interconnection Reference Model）は、ネットワーク通信を7つの階層（レイヤー）に分けて体系化したものです。その最も下位に位置するのが「物理層」（Physical Layer）です。

物理層は、ネットワーク機器間でデータを転送・受信したときにデータを電気信号またはビットに変換する役割を担っています。この層では、ケーブルやコネクタ、電圧や信号のタイミングなど、物理的な要素が中心となります。

簡単に言えば、

「0」と「1」のデータを電気信号に変換

または

電気信号を「0」と「1」のデータに変換

することを扱う層です。

3. 物理層の主な役割

物理層が果たす重要な役割は次の通りです。

3.1. データの転送・受信

電気信号を受けっとった場合は、「ビット」（0と1の最小単位）に変換して、データを送信する場合は電気信号にして送信します。

3.2. 物理的な接続の維持

ケーブルや無線通信を通じて、機器間の物理的な接続が正しく維持されるよう制御します。例えば、LANケーブルの接続状態やWi-Fi信号の強度の管理が含まれます。

3.3. 物理層で使用される伝送媒体

物理層では、データを送るための「伝送媒体」が必要です。主な伝送媒体には次のようなものがあります。

1. 有線通信
   • ツイストペアケーブル：一般的なLANケーブル（例：Cat5e、Cat6など）
   • 光ファイバーケーブル：光信号を使用して高速かつ遠距離通信を可能にするケーブル
2. 無線通信
   • Wi-Fi：無線LAN規格（IEEE 802.11シリーズ）
   • Bluetooth：短距離データ通信規格

4. 物理層が重要な理由

物理層は、通信の最初のステップを担うため、ここに問題があるとデータの転送そのものが成立しません。例えば：

• ケーブルが断線している場合：データが正しく送れない
• ノイズが発生している場合：信号が乱れて誤ったデータが届く

そのため、物理層の健全性がネットワーク通信全体の基盤となります。