アプリケーション層とは、通信ネットワークにおいてホストが用いる共用のプロトコルとインターフェースメソッドを示す抽象化レイヤーである。「アプリケーション層」という抽象概念はコンピュータネットワークの標準的なモデルであるインターネット・プロトコル・スイート(TCP/IP参照モデル)および開放型システム間相互接続モデル（OSI参照モデル）の両方で使われている。いずれのモデルでも「アプリケーション層」という用語を、それぞれにおける最高レベルのレイヤの名前として用いているが、詳細な定義やレイヤの役割は異なっている。TCP/IP参照モデルにおいては、アプリケーション層は4階層ある内の第4層にあたり、IPのコンピュータネットワークを介したプロセス間通信に使われる通信プロトコルとインターフェースメソッドを含んでいる。アプリケーション層は通信だけを標準化しており、ホスト間のデータ通信チャネルの確立と、クライアントーサーバ間またはピアツーピアのネットワーキング・モデルにおけるデータ交換の管理は、下位のトランスポート層のプロトコルに依存している。TCP/IPのアプリケーション層は、通信の際にアプリケーションが考慮せねばならない特定のルールあるいはデータ形式を定めていないが、元々の仕様(RFC 1123)はソフトウェア設計における堅牢性原則(robustness principle) に依拠し、またそれを勧告しているTCP/IP参照モデルでのアプリケーション層は、OSI参照モデルのアプリケーション層、プレゼンテーション層、およびセッション層の三階層に対応する。従ってOSI参照モデルの「アプリケーション層」の定義が意味する範囲はTCP/IPの「アプリケーション層」よりも狭い。OSIモデルにおけるアプリケーション層は、7階層ある内の第7層にあたり、受信した情報をユーザーに表示するユーザー・インターフェイスと定義している。一方、IPモデルでは、その部分にOSIモデルほどの詳細さで関心を寄せてはいない。OSIモデルでは、トランスポート層の上にも二つの追加的なレベルがある：すなわちセッション層とプレゼンテーション層である。OSIはこれらのレベルの機能を厳格にモジュール分離し、各層にOSIプロトコルの実装を提供すべきことを規定している。OSIモデルのアプリケーション層は、アプリケーションプロセスのための共通アプリケーションサービスへ直接接続して実行する。またプレゼンテーション層に対して要求も行う。共通アプリケーション層サービスは、関連するアプリケーションプロセス間の意味的な変換を提供する。"注意:" 一般的に興味が有る共通アプリケーションサービスの一例としては、仮想ファイル、仮想端末、ジョブの転送及び操作プロトコルを含む。

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