OSI参照モデルにおけるエラー制御について

Question

OSI参照モデルを勉強しています。
OSI参照モデルではエラー制御をトランスポート層とデータリンク層の二か所で行うと思います。
前者はエンドツーエンドのエラー制御、後者はデータリンク層のエラー制御と認識しています。

疑問としては、エラー制御を行うのはどちらか一方だけではダメなのでしょうか。
例えばエンドツーエンドを成す各リンク内でデータリンク層がエラー制御を行えば十分で、トランスポート層のエラー制御は不要のように思うのですが、
なぜ2つのレイヤでエラー制御を行っているのでしょうか。

素人質問とはなりますが、ご回答のほどよろしくお願いいたします。

Comments

[ikedas]

勉強のために使っている参考書・教科書を明記してください。書籍なら著者、標題、出版社、出版年です。ウェブサイトなどならURLです。
なお、このコメント欄に書くのではありません。質問文を編集して書いてください。

[tmp]

データリンク層が、エラー制御を行っても消失か重複が発生します。
シーケンス番号に相当する情報が無い為です。

Answer 1

Claudeの回答

OSI参照モデルでは、トランスポート層とデータリンク層の両方でエラー制御を行う理由があります。

1. 異なる責任範囲

   • データリンク層のエラー制御は、ノード間の物理リンクでの伝送エラーに対処します。つまり、隣接ノード間の伝送を扱います。
   • トランスポート層のエラー制御は、エンドツーエンドの伝送を扱います。つまり、送信元から最終的な宛先までのエンドツーエンド通信全体を確実にします。

2. 異なる対象とするエラーの種類

   • データリンク層はビット誤りや信号の歪みなどの物理層の問題を扱います。
   • トランスポート層はパケットの損失、重複、順序の乱れなどの論理的なエラーを扱います。

3. 冗長性とエラー回復力の確保

   • データリンク層のエラー制御だけでは、途中の中継ノードでのエラーを検出できません。
   • トランスポート層にエラー制御を設けることで、エンドツーエンド通信全体の信頼性が高まります。

つまり、2つのレイヤで異なる責任範囲とエラーの種類を扱うことで、通信の信頼性と冗長性が高まるのです。データリンク層だけでは十分ではなく、エンドツーエンド通信全体を保護するためにトランスポート層のエラー制御が必要となります。

Answer 2

別にその2層だけでしかエラー制御を行わないわけではないです。アプリエーション層で行うケースもあるでしょう。

疑問としては、エラー制御を行うのはどちらか一方だけではダメなのでしょうか。

は、必要な最上層だけで行うというのはありです（後述）。

例えばエンドツーエンドを成す各リンク内でデータリンク層がエラー制御を行えば十分で、トランスポート層のエラー制御は不要のように思うのですが、

だと、データリンク層より上のエラーがカバーできません。ルーター障害とか、パケットの順序の逆転とかダブりとか。

データリンク層でのエラー制御を止めてトランスポート層だけでエラー制御を行うというのは可能ではあります。
データリンク層のエラーはトランスポート層からは「通信がいつまでも来ない」というタイムアウトで検知可能ですが、一定時間内に必ずしも通信が発生しない場合は、keepaliveなどの仕組みで一定時間内に必ず通信が発生するようにする必要があるし、その場合でもタイムアウト発生まで検知に時間が掛かります。なので、あまり現実的ではないでしょうね。