IP nəqliyyat protokolu təmin edir. Marşrutlaşdırma protokolu (IP) nə edir? . IP protokolu – marşrutlaşdırma protokolu

/ Protokollar / Bağlantı

TCP/IP adı bu ailəyə daxil olan iki əsas protokoldan gəlir - TCP (Transmission Control Protocol) və IP (Internet Protocol). Onlar kompüterlər arasında etibarlı məlumat ötürülməsinə cavabdehdirlər. IP protokolu IP ünvanı anlayışı ilə sıx bağlıdır - şəbəkədəki kompüterin unikal ünvanı.

TCP - nəqliyyat protokolu

Bu protokola əsasən istənilən mesaj təxminən eyni ölçüdə və formatda paketlərə (İP paketlərə) kəsilir, bu paketlər nömrələnir və bir-birindən asılı olmayaraq ötürülür və təyinat yerində ilkin mesaj qəbul edilən paketlərdən yığılır. Bir paket itirilərsə, onu yenidən ötürmək üçün sorğu göndərə bilərsiniz (və ya bütün paketləri təkrarlamağı xahiş edin). Bəzi hallarda təkrar ötürmə, məsələn, real vaxt rejimində audio və video ötürərkən məna kəsb etmir.

IP protokolu – marşrutlaşdırma protokolu

Bu protokola görə, hər bir paketin içinə daxil edilmiş məlumatlara əlavə olaraq, cəmi 20 bayt uzunluğunda başlıq var. O, göndərənin kompüter ünvanı (IP ünvanı) və alıcının ünvanı və paketlərin təyinat yerində düzgün yığılması üçün lazım olan digər məlumatları ehtiva edir.
Lokal şəbəkələrdə paketin ötürüldüyü yol şəbəkənin həndəsi quruluşu və qovşaqları birləşdirməyin mümkün yolları ilə müəyyən edilir. Bunu bilərək, yerli şəbəkədəki bir kompüterdən digərinə mesaj ötürərkən məlumatların keçdiyi yolu dəqiq göstərə bilərsiniz.
Qlobal şəbəkələrdə və İnternetdə hər bir paketin marşrutu ötürülmə zamanı dinamik olaraq müəyyən edilir. Bu, qovşaqların optimal yüklənməsinə və sistemin ayrı-ayrı sahələrin zədələnməsinə qarşı müqavimətinə zəmanət verir. Xüsusi qurğular - marşrutlaşdırıcılar - paketin yolunu seçin və növbəti şəbəkə qovşağına yönləndirin. Dinamik marşrutun təyini prinsipi çevik marşrutlaşdırma adlanır.

Paket kommutasiyası və çevik marşrutlaşdırma prinsipləri ilk dəfə 1969-cu ildə ARPANET şəbəkəsinin inkişafı zamanı ABŞ-da tətbiq edilmişdir. Məhz buna görə də ARPANET İnternetin prototipi hesab olunur, TCP/IP İnternetin əsasını təşkil edir.
İstifadəçi ən çox proqram protokolları ilə məşğul olur. Hər bir proqram protokolunun öz xidməti və ya İnternet xidməti var.
Misal üçün, HTTP protokolu WWW sənədləri ilə məşğul olur - Veb səhifələr, istifadəçilər HTTP protokolundan istifadə edərək işləyirlər.
FTP protokoluşəbəkə üzərindən fayl şəklində məlumat ötürməyə imkan verir.
Poçt POP və SMTP protokolları poçt serverlərinə qoşulma, məktubların göndərilməsi və çatdırılmasını təmin etmək.
NNTP protokolu xəbər xidməti ilə işləməyə imkan verir.

Cədvəl şəbəkə maskalarını aydın şəkildə göstərir.

İlk iki qeyd, marşrutlaşdırıcının özünün müvafiq IP interfeysləri vasitəsilə birbaşa qoşulduğu şəbəkəyə ünvanlanmış dataqramları göndərdiyini göstərir. Bütün digər dataqramlar G2-yə (194.84.0.118) yönləndirilir. Se0 interfeysi serial kanalı - ayrılmış xətti ifadə edir.

2.3.5. Statik marşrutların yaradılması

Marşrut cədvəli müxtəlif yollarla doldurula bilər. Statik marşrutlaşdırma, istifadə olunan marşrutlar zamanla dəyişə bilməyəndə, məsələn, yuxarıda müzakirə edilən host və marşrutlaşdırıcı üçün alternativ marşrutların olmadığı hallarda istifadə olunur. Statik marşrutlar şəbəkə və ya host administratoru tərəfindən konfiqurasiya edilir.

Yuxarıda müzakirə edilən nümunədən adi bir host üçün yalnız şlüzün ünvanını (standart marşrutda növbəti marşrutlaşdırıcı) göstərmək kifayətdir, cədvəldəki qeydlərin qalan hissəsi aydındır və öz IP-ni bilən host. ünvan və şəbəkə maskası, onları müstəqil daxil edə bilər. Şlüz ünvanı ya əl ilə təyin oluna bilər, ya da TCP/IP stekini DHCP server vasitəsilə konfiqurasiya edərkən avtomatik əldə edilə bilər (“İnternet Texnologiyaları” kursunda “IP ünvanlarının dinamik təyini” laboratoriya işinə baxın).

2.3.6. Dinamik marşrutlaşdırma

Şəbəkələrin mürəkkəb topologiya ilə birləşdirilməsi halında, bir qovşaqdan digərinə bir neçə marşrut variantı olduqda və (və ya) şəbəkələrin vəziyyəti (topologiya, rabitə kanallarının keyfiyyəti) zamanla dəyişdikdə, marşrut cədvəlləri dinamik şəkildə tərtib edilir. müxtəlif marşrutlaşdırma protokolları. Biz vurğulayırıq ki, marşrutlaşdırma protokolları əslində dataqramları yönləndirmir - bu, yuxarıda müzakirə edildiyi kimi, hər halda, marşrut cədvəlindəki qeydlərə uyğun olaraq IP modulu tərəfindən həyata keçirilir. Müəyyən alqoritmlərə əsaslanan marşrutlaşdırma protokolları marşrut cədvəlini dinamik şəkildə redaktə edir, yəni yazıları əlavə edir və silir, bəzi qeydlər hələ də administrator tərəfindən statik olaraq daxil edilə bilər.

Əməliyyat alqoritmindən asılı olaraq, var məsafə vektoru məsafə vektor protokolları və protokolları əlaqə vəziyyətləri(bağlantı dövlət protokolları).

Tətbiq sahəsinə görə protokollara bölünmə var xarici(xarici) və daxili(daxili) marşrutlaşdırma.

Məsafə vektor protokolları Bellman-Ford alqoritmini tətbiq edin. Onların işinin ümumi sxemi belədir: hər bir marşrutlaşdırıcı vaxtaşırı özündən ona məlum olan bütün şəbəkələrə qədər olan məsafə haqqında məlumat yayımlayır ( "məsafə vektoru"). Zamanın ilk anında, əlbəttə ki, məlumat yalnız marşrutlaşdırıcının birbaşa qoşulduğu şəbəkələr haqqında göndərilir.

Həmçinin, hər bir marşrutlaşdırıcı kimdənsə məsafə vektoru alaraq, alınan məlumatlara uyğun olaraq, şəbəkələrin əlçatanlığı haqqında artıq mövcud olan məlumatları düzəldir və ya vektorun alındığı marşrutlaşdırıcını göstərərək yenilərini əlavə edir. növbəti marşrutlaşdırıcı məlumat şəbəkəsinə gedən yolda. Bir müddət sonra alqoritm birləşir və bütün marşrutlaşdırıcılar bütün şəbəkələrə marşrutlar haqqında məlumat əldə edirlər.

Məsafə vektor protokolları yalnız kiçik şəbəkələrdə yaxşı işləyir. Onların işinin alqoritmi 4-cü fəsildə daha ətraflı müzakirə olunacaq. Məsafə vektoru texnologiyasının inkişafı - BGP protokolunda istifadə olunan "yol vektorları".

İşləyən zaman əlaqə dövlət protokolları Hər bir marşrutlaşdırıcı qonşuları ilə əlaqələrinin vəziyyətinə nəzarət edir və vəziyyət dəyişdikdə (məsələn, əlaqə pozulduqda) yayım mesajı göndərir, onu aldıqdan sonra bütün digər marşrutlaşdırıcılar verilənlər bazalarını tənzimləyir və marşrutları yenidən hesablayır. Məsafə vektor protokollarından fərqli olaraq, əlaqə vəziyyəti protokolları hər bir marşrutlaşdırıcıda tam şəbəkə qrafikini təsvir edən və marşrut hesablamalarını yerli və buna görə də tez həyata keçirməyə imkan verən verilənlər bazası yaradır.

Bu tip ümumi protokoldur OSPF, E.V.Dijkstra tərəfindən təklif olunan qrafikdə ən qısa yolu tapmaq üçün SPF (Ən qısa yol) alqoritminə əsaslanır.

Bağlantı vəziyyəti protokolları məsafə vektor protokollarından qat-qat mürəkkəbdir, lakin marşrutların daha sürətli, daha optimal və düzgün hesablanmasını təmin edir. Bağlantı vəziyyəti protokolları 5-ci Fəsildə nümunə kimi OSPF protokolundan istifadə etməklə daha ətraflı müzakirə olunacaq.

Daxili marşrutlaşdırma protokolları (məsələn, RIP, OSPF; birlikdə IGP - Daxili Gateway Protokolları adlanır) daxili marşrutlaşdırıcılarda istifadə olunur. avtonom sistemlər . Avtonom sistem, eyni marşrutlaşdırma siyasəti və ümumi idarəetmə ilə şəbəkələrin birləşməsindən ibarət olan İnternetin ən böyük bölməsidir, məsələn, Global One şirkətinin və Rusiyadakı müştərilərinin şəbəkələri dəsti.

Müəyyən bir daxili marşrutlaşdırma protokolunun əhatə dairəsi bütün avtonom sistemi əhatə edə bilməz, ancaq avtonom sistemin bir hissəsi olan şəbəkələrin bəzi birləşmələrini əhatə edə bilər. Biz belə bir birliyə zəng edəcəyik şəbəkə sistemi , və ya sadəcə sistemi, bəzən bu sistemdə işləyən marşrutlaşdırma protokolunu göstərir, məsələn: RIP sistemi, OSPF sistemi.

Marşrutlaşdırma arasında avtonom sistemlər tərəfindən həyata keçirilir sərhəd marşrut cədvəlləri xarici marşrutlaşdırma protokollarından istifadə etməklə tərtib edilən (sərhəd) marşrutlaşdırıcılar (birlikdə EGP - Xarici Gateway Protokolları adlanır). Xarici marşrutlaşdırma protokollarının özəlliyi ondan ibarətdir ki, marşrutlar hesablanarkən onlar təkcə şəbəkə qrafikinin topologiyasını deyil, həm də öz şəbəkələri vasitəsilə digər avtonom sistemlərin trafikinin marşrutlaşdırılması üzrə avtonom sistemlərin administrasiyası tərəfindən qoyulmuş siyasi məhdudiyyətləri nəzərə almalıdırlar. Hazırda ən çox yayılmış xarici marşrutlaşdırma protokolu BGP-dir.

2.4. IP Datagram Başlıq Format

IP dataqramı başlıq və verilənlərdən ibarətdir.

Datagram başlığı 32 bitlik sözlərdən ibarətdir və Seçimlər sahəsinin ölçüsündən asılı olaraq dəyişən uzunluğa malikdir, lakin həmişə 32 bitin qatıdır. Başlıqdan dərhal sonra dataqramda daşınan məlumatlar gəlir.

Başlıq Formatı:

Başlıq sahəsinin dəyərləri aşağıdakı kimidir.

Ver(4 bit) - IP protokol versiyası, hazırda 4-cü versiya istifadə olunur, yeni inkişaflarda 6-8 versiya nömrələri var.

IHL (İnternet Başlıq Uzunluğu)(4 bit) - 32 bitlik sözlərdə başlıq uzunluğu; etibarlı dəyərlər diapazonu 5-dən (minimum başlıq uzunluğu, "Seçimlər" sahəsi yoxdur) 15-ə qədərdir (yəni maksimum 40 bayt seçim ola bilər).

TOS (Xidmət Növü)(8 bit) - sahənin dəyəri dataqramın prioritetini və istədiyiniz marşrutlaşdırma növünü müəyyən edir. TOS bayt quruluşu:

Üç ən az əhəmiyyətli bit (“Üstünlük”) dataqramın prioritetini müəyyən edir:

111 - şəbəkənin idarə edilməsi

110 - şəbəkəyə nəzarət

101 - CRITIC-ECP

100 - dərhal daha çox

011 - dərhal

010 - dərhal

001 - təcili

000 - adətən

D, T, R, C bitləri istədiyiniz marşrutlaşdırma növünü müəyyənləşdirir:

D (Gecikmə) - minimum gecikmə ilə marşrutun seçilməsi,

T (Throughput) - maksimum ötürmə qabiliyyəti olan marşrutun seçilməsi,

R (Etibarlılıq) - maksimum etibarlılığa malik marşrut seçmək,

C (Xərc) - minimum xərclə marşrutun seçilməsi.

Datagramda D, T, R, C bitlərindən yalnız biri təyin edilə bilər. Baytın ən əhəmiyyətli biti istifadə edilmir.

Prioritetlərin faktiki nəzərə alınması və TOS bayt dəyəri əsasında marşrut seçimi marşrutlaşdırıcıdan, onun proqram təminatından və parametrlərindən asılıdır. Router bütün TOS növləri, bəziləri üçün marşrut hesablamalarını dəstəkləyə bilər və ya TOS-u tamamilə nəzərə almaya bilər. Router bütün dataqramları emal edərkən və ya yalnız məhdud şəbəkə qovşaqlarından yaranan dataqramları emal edərkən prioritet dəyərini nəzərə ala bilər və ya prioriteti tamamilə nəzərə almaya bilər.

Ümumi Uzunluq(16 bit) - başlıq və məlumatlar daxil olmaqla, oktetlərdə bütün dataqramın uzunluğu, maksimum dəyər 65535, minimum - 21 (seçimsiz başlıq və məlumat sahəsində bir oktet).

ID (identifikasiya)(16 bit), Bayraqlar(3 bit), Fragment Ofset(13 bit) dataqramların parçalanması və yenidən yığılması üçün istifadə olunur və bunlar aşağıda 2.4.1-ci bölmədə daha ətraflı müzakirə olunacaq.

TTL (Yaşamaq vaxtı)(8 bit) - datagramın "ömür boyu". Göndərən tərəfindən təyin edilir, saniyələrlə ölçülür. Dataqramın keçdiyi hər bir marşrutlaşdırıcı TTL dəyərini yenidən yazır, əvvəlcə ondan dataqramın işlənməsinə sərf olunan vaxtı çıxarır. Bu gün marşrutlaşdırıcıların emal sürəti çox sürətli olduğundan, bir dataqramı emal etmək adətən bir saniyədən az vaxt aparır, buna görə də hər bir marşrutlaşdırıcı əslində TTL-dən birini çıxarır. TTL=0-a çatdıqda dataqram silinir və müvafiq ICMP mesajı göndərənə göndərilə bilər. TTL nəzarəti dataqramın şəbəkədə dövrələnməsinin qarşısını alır.

Protokol(8 bit) - dataqram məlumatlarının sonrakı emal üçün ötürülməli olduğu proqramı (daha yüksək stek protokolu) müəyyən edir. Bəzi protokol kodları Cədvəl 2.4.1-də göstərilmişdir.

IP protokol kodları

Başlıq yoxlama cəmi(16 bit) - başlıq yoxlama cəmi, 16 bitdən, bütün 16 bitlik başlıq sözlərinin cəmində tamamlayıcı bitlərdən ibarətdir. Yoxlama məbləğini hesablamazdan əvvəl “Başlıq yoxlama məbləği” sahəsinin dəyəri sıfırlanır. Marşrutlaşdırıcılar dataqramı işləyərkən bəzi başlıq sahələrinin dəyərlərini dəyişdirdiyi üçün (ən azı “TTL” sahəsi) yoxlama məbləği hər bir marşrutlaşdırıcı tərəfindən yenidən hesablanır. Yoxlama məbləğinin yoxlanılması zamanı xəta aşkar edilərsə, dataqram silinir.

Mənbə ünvanı(32 bit) - göndəricinin IP ünvanı.

Təyinat ünvanı(32 bit) - alıcının IP ünvanı.

Doldurma- seçimlər siyahısı 32 bitlik sözlərin tam olmayan sayını tutursa, 32 bitlik söz sərhədində başlığın düzülməsi. "Padding" sahəsi sıfırlarla doldurulur.

2.4.1. Dataqramın parçalanması

Fərqli ötürmə mühitləri ötürülən məlumat vahidinin fərqli maksimum ölçüsünə malikdir (MTU - Media Transmission Unit), bu rəqəm mühitin sürət xüsusiyyətlərindən və ötürülmə zamanı baş verən xəta ehtimalından asılıdır. Məsələn, 10 Mbit/s Ethernet-də MTU ölçüsü 1536 oktet, 100 Mbit/s FDDI-də 4096 oktetdir.

Dataqramı böyük MTU olan mühitdən daha kiçik MTU olan mühitə ötürərkən, dataqramı parçalamaq lazım ola bilər. Dataqramların fraqmentasiyası və yenidən yığılması İP protokol modulu tərəfindən həyata keçirilir. Bu məqsədlə dataqram başlığının “İD” (İdentifikasiya), “Bayraqlar” və “Fragment Ofset” sahələrindən istifadə olunur.

Bayraqlar-sahə 3 bitdən ibarətdir, ən az əhəmiyyətlisi həmişə sıfırlanır:

DF (Fragment etmə) bit dəyərləri:

0 - parçalanmaya icazə verilir,

1 - parçalanma söndürülür (dataqram parçalanmadan ötürülə bilməzsə, məhv edilir).

MF (Daha çox fraqmentlər) bit dəyərləri:

0 - bu fraqment sonuncudur (yalnız),

1 - bu fraqment sonuncu deyil.

ID (identifikasiya)- göndərici tərəfindən təyin edilmiş dataqram identifikatoru; fraqmentlərin eyni dataqrama aid olub-olmadığını müəyyən etmək üçün fraqmentlərdən dataqram yığmaq üçün istifadə olunur.

Fragment Ofset- fraqment ofseti, sahə dəyəri bu fraqmentin orijinal dataqramın məlumat sahəsində hansı mövqedə yerləşdiyini göstərir. Ofset 64 bitlik hissələrdə nəzərə alınır, yəni. Minimum fraqment ölçüsü 8 oktetdir və bu halda növbəti fraqmentin ofseti 1 olacaq. Birinci fraqmentin ofseti sıfırdır.

Bir nümunə ilə parçalanma prosesinə baxaq. FDDI mühitindən (MTU=4096) Ethernet mühitinə (MTU=1536) 4020 oktetlik dataqramın (20 oktet başlıq daxil olmaqla) ötürüldüyünü düşünək. Medianın sərhəddində dataqram parçalanmışdır. Bu dataqramda və onun bütün fraqmentlərində başlıqlar eyni uzunluqdadır - 20 oktet.

Orijinal dataqram:
başlıq: ID=X, Ümumi uzunluq=4020, DF=0, MF=0, FOoffset=0
data (4000 oktet): “A....A” (1472 oktet), “B....B” (1472 oktet), “C....C” (1056 oktet)

1-ci fraqment:
başlıq: ID=X, Ümumi uzunluq=1492, DF=0, MF=1, FOoffset=0
məlumat: "A....A" (1472 oktet)

Fraqment 2:
başlıq: ID=X, Ümumi uzunluq=1492, DF=0, MF=1, FOoffset=184
məlumat: "B....B" (1472 oktet)

Fraqment 3:
başlıq: ID=X, Ümumi uzunluq=1076, DF=0, MF=0, FOoffset=368
məlumat: "C....C" (1056 oktet)

Parçalanma rekursiv ola bilər, yəni məsələn, 1 və 2-ci fraqmentlər yenidən parçalana bilər; bu halda ofset (Fragment Offset) ilkin dataqramın əvvəlindən hesablanır.

2.4.2. Parçalanmanın müzakirəsi

Fraqmentlərin maksimum sayı hər fraqmentin minimum (8 oktet) ölçüsü ilə 2 13 =8192-dir. Daha böyük fraqment ölçüsü ilə fraqmentlərin maksimum sayı müvafiq olaraq azalır.

Parçalanma zamanı bəzi variantlar fraqment başlığına kopyalanır, bəziləri isə yox. Fraqment başlığında bütün digər datagram başlıq sahələri mövcuddur. Aşağıdakı başlıq sahələri orijinal dataqramla müqayisədə öz dəyərini dəyişə bilər: seçimlər sahəsi, bayraq "MF", "Fragment Ofset", "Total Length", "IHL", checksum. Qalan sahələr dəyişdirilmədən fraqmentlərə kopyalanır.

Hər bir IP modulu 68 oktetlik dataqramı parçalanmadan ötürə bilməlidir (maksimum başlıq ölçüsü 60 oktet + minimum fraqment 8 oktet).

Fraqmentlərin yenidən yığılması yalnız dataqramın təyinat qovşağında baş verir, çünki müxtəlif fraqmentlər təyinat yerinə müxtəlif marşrutlar gedə bilər.

Əgər fraqmentlər ləngiyirsə və ya tranzit zamanı itirilirsə, yenidən yığılma nöqtəsində artıq qəbul edilmiş qalan fraqmentlər çatışmayan fraqmentlər gələnə qədər TTL-ləri saniyədə bir azaldılır. Əgər TTL sıfır olarsa, onda bütün fraqmentlər məhv edilir və dataqramın yenidən yığılması üçün istifadə olunan resurslar buraxılır.

Datagram identifikatorlarının maksimum sayı 65536-dır. Əgər bütün identifikatorlar istifadə olunursa, eyni ID-nin yenidən istifadə edilməsi üçün TTL-nin müddətinin bitməsini gözləməlisiniz, çünki TTL saniyələrində “köhnə” dataqram ya çatdırılacaq və yenidən yığılacaq, ya da məhv ediləcək.

Dataqramların parçalanma ilə ötürülməsi müəyyən çatışmazlıqlara malikdir. Məsələn, əvvəlki bənddən aşağıdakı kimi, belə ötürmənin maksimal sürəti saniyədə 65536/TTL dataqramdır. Tövsiyə olunan TTL dəyərinin 120 olduğunu nəzərə alsaq, saniyədə maksimum 546 dataqram sürət əldə edirik. FDDI mühitində MTU təqribən 4100 oktet təşkil edir, ondan biz FDDI mühitində 18 Mbit/s-dən çox olmayan maksimum məlumat ötürmə sürətini əldə edirik ki, bu da bu mühitin imkanlarından əhəmiyyətli dərəcədə aşağıdır.

Parçalanmanın digər çatışmazlığı onun aşağı effektivliyidir: bir fraqment itirildikdə, bütün dataqram yenidən ötürülür; Eyni vaxtda bir neçə dataqramın geridə qalan fraqmentlərini gözlədikdə, nəzərəçarpacaq dərəcədə resurslar çatışmazlığı yaranır və şəbəkə nodeunun işi yavaşlayır.

Parçalanma prosesindən yan keçməyin yolu “Path MTU Discovery” alqoritmindən istifadə etməkdir, bu alqoritm TCP protokolu tərəfindən dəstəklənir. Alqoritmin məqsədi göndəricidən təyinat yerinə qədər bütün yol boyu minimum MTU-nu tapmaqdır. Bunun üçün dataqramlar DF ​​bit dəsti ilə göndərilir (“parçalanma qadağandır”). Əgər onlar təyinat yerinə çatmazlarsa, dataqramın ölçüsü azalır və bu, ötürmə uğurlu olana qədər davam edir. Faydalı yükləri ötürərkən, aşkar edilmiş minimum MTU-ya uyğun ölçü ilə dataqramlar yaradılır.

2.4.3. IP Seçimləri

Seçimlər dataqramın işlənməsi üçün əlavə IP protokol xidmətlərini müəyyənləşdirir. Seçim, ən azı, Seçim Növü səkkizliyindən ibarətdir, ondan sonra Seçim Uzunluğu okteti və seçim üçün məlumat oktetləri ola bilər.

“Variant növü” oktetinin strukturu:

Bit C dəyərləri:

1 - seçim bütün fraqmentlərə kopyalanır;

0 - seçim yalnız birinci fraqmentə kopyalanır.

Seçimlərin iki sinfi müəyyən edilmişdir: 0 - "İdarəetmə" və 2 - "Ölçmə və sazlama". Sinif daxilində seçim nömrə ilə müəyyən edilir. Aşağıdakılar IP protokol standartında təsvir edilən variantlardır; “Uzunluq səkkizliyi” sütununda “-” işarəsi o deməkdir ki, seçim yalnız “Seçim Növü” oktetindən ibarətdir, üstəlik işarəsinin yanındakı rəqəm isə opsionun sabit uzunluğa malik olduğunu bildirir (uzunluq oktetlərdə göstərilir).

Cədvəl 2.4.2

Siyahıda “Seçimlər siyahısının sonu” seçimi tapıldıqda, başlıq uzunluğu (IHL) hələ tükənməsə belə, seçimlərin təhlili dayandırılır. No Əməliyyat seçimi adətən 32 bitlik sərhəddə seçimləri uyğunlaşdırmaq üçün istifadə olunur.

Əksər variantlar hazırda istifadə edilmir. “Axın ID” və “Təhlükəsizlik” seçimləri məhdud sayda təcrübələrdə istifadə edilmişdir, “Qeyd etmə marşrutu” və “İnternet vaxt damğası” seçimlərinin funksiyaları traceroute proqramı tərəfindən yerinə yetirilir. Yalnız “Loose/Strict Source Routing” variantları müəyyən maraq doğurur, onlar növbəti paraqrafda müzakirə olunur;

Dataqramlarda seçimlərdən istifadə onların işlənməsini ləngidir. Əksər dataqramlarda seçimlər olmadığından, yəni sabit başlıq uzunluğuna malik olduğundan, onların işlənməsi bu xüsusi hal üçün maksimum optimallaşdırılmışdır. Seçimlərin görünüşü bu yüksək sürətli prosesi dayandırır və istənilən standart variantları emal etməyə qadir olan, lakin performansda əhəmiyyətli itki hesabına standart universal IP modulunu çağırır.

“Boş/Ciddi Mənbə Marşrutlaşdırma” seçimləri (sinif 0, müvafiq olaraq 3 və 9 nömrələri) göndərici tərəfindən əvvəlcədən müəyyən edilmiş marşrutu dataqrama göstərmək üçün nəzərdə tutulub.

Hər iki variant eyni görünür:

"Məlumatlar" sahəsində tələb olunan marşrutun IP ünvanlarının sıra ilə siyahısı var. "Göstərici" sahəsi növbəti marşrut nöqtəsini təyin etmək üçün istifadə olunur, "Məlumatlar" sahəsində bu nöqtənin IP ünvanının ilk oktetinin nömrəsini ehtiva edir. Rəqəmlər variantın əvvəlindən birdən sayılır, göstəricinin ilkin qiyməti 4-dür.

Seçimlər aşağıdakı kimi işləyir.

Tutaq ki, A-dan B-yə göndərilən dataqram G1 və G2 marşrutlaşdırıcılarından keçməlidir. A-dan çıxışda dataqram başlığının “Təyinat ünvanı” sahəsində G1 ünvanını, seçim məlumat sahəsində isə G2 və B ünvanlarını ehtiva edir (göstərici = 4). Dataqram G1-ə gəldikdən sonra göstərici ilə göstərilən oktetdən başlayaraq (oktet 4) seçim məlumat sahəsindən növbəti təyinat yerinin ünvanı (G2) çıxarılır və “Təyinat ünvanı” sahəsinə yerləşdirilir, dəyəri göstərici 4 artırılır və G2 ünvanı dəyişdirilir, seçim məlumat sahəsi dataqramın yeni təyinat yerinə (yəni G2-yə) göndəriləcəyi G1 marşrutlaşdırıcısının interfeysinin ünvanını ehtiva edir. Dataqram G2-yə çatdıqdan sonra prosedur təkrarlanır və dataqram B-yə göndərilir. B-də dataqramı emal edərkən, göstəricinin (12) qiymətinin variantın uzunluğundan artıq olduğu aşkar edilir, bu o deməkdir ki, marşrutun son nöqtəsinə çatıldı.

"Boş Mənbə Yönləndirmə" və "Ciddi Mənbə Yönləndirmə" seçimləri arasındakı fərqlər aşağıdakılardır:

"Boş": tələb olunan marşrutun növbəti nöqtəsinə istənilən sayda addımla çatmaq olar ( hops);

“Ciddi”: tələb olunan marşrutun növbəti nöqtəsinə 1 addımda, yəni birbaşa çatmaq lazımdır.

Baxılan variantlar bütün fraqmentlərə kopyalanır. Hər dataqramda yalnız bir belə seçim ola bilər.

“Boş/Ciddi mənbə marşrutu” seçimləri nəzarət edən (süzgəcdən keçirən) qovşaqdan icazəsiz daxil olmaq məqsədilə istifadə edilə bilər (icazə verilən ünvan “Təyinat ünvanı” sahəsində təyin edilir, dataqram nəzarət edən qovşaq tərəfindən ötürülür, sonra qadağan olunmuş ünvan seçim məlumatı sahəsindən daxil edilir və dataqram bu ünvana yönləndirilirsə, artıq idarəedici qovşağın əlçatmazlığı var), buna görə də təhlükəsizlik səbəbi ilə idarəetmə qovşağına dataqramların ötürülməsini ümumiyyətlə qadağan etmək tövsiyə olunur. sual.

“Loose Source Routing” opsiyasından istifadə etmək üçün sürətli alternativ IP-IP inkapsulyasiyasıdır: IP dataqramının IP dataqramına daxil edilməsi (xarici dataqramın “Protokol” sahəsi 4 dəyərinə malikdir, bax). Məsələn, siz C vasitəsilə A-dan B-yə TCP seqmentini göndərməlisiniz. Bu kimi dataqram A-dan C-yə göndərilir:

C-də dataqramı emal edərkən məlum olur ki, dataqram verilənləri emal üçün İP protokoluna ötürülməlidir və təbii ki, həm də IP dataqramıdır. Bu daxili dataqram götürülür və B-yə göndərilir.

Bu halda, dataqramın işlənməsi üçün əlavə vaxt yalnız C qovşağında tələb olunurdu (bir əvəzinə iki başlığın işlənməsi), lakin marşrutun bütün digər qovşaqlarında seçimlərdən fərqli olaraq əlavə emal tələb olunmur.

IP-to-IP inkapsulyasiyasının istifadəsi də yuxarıda təsvir edilən təhlükəsizlik problemlərinə səbəb ola bilər.

2.5. ICMP protokolu

ICMP protokolu (Internet Control Message Protocol) IP modulunun ayrılmaz hissəsidir. O, dataqramını çatdırmaq mümkün olmadıqda və digər hallarda göndərənə göndərilən diaqnostik mesajlar şəklində əks əlaqəni təmin edir. ICMP RCF-950.1256-da əlavələrlə RFC-792-də standartlaşdırılıb.

Çatdırılma mümkün olmadıqda ICMP mesajları yaradılmır:

• ICMP mesajlarını ehtiva edən dataqramlar;
• ilk datagram fraqmentləri deyil;
• qrup ünvanına göndərilən dataqramlar (yayım, multicasting);
• mənbə ünvanı null və ya multicast olan dataqramlar.

Bütün ICMP mesajlarının IP başlığı var, “Protokol” sahəsinin dəyəri 1-dir. ICMP mesajı olan Datagram verilənləri emal üçün protokol yığınına ötürülmür, lakin IP modulu tərəfindən işlənir.

IP başlığından sonra “Type”, “Code” və “Checksum” sahələri olan 32 bitlik söz var. Növ və kod sahələri ICMP mesajının məzmununu müəyyən edir. Datagramın qalan hissəsinin formatı mesajın növündən asılıdır. Yoxlama məbləği IP başlığında olduğu kimi hesablanır, lakin bu halda ICMP mesajının məzmunu, o cümlədən “Növ” və “Kod” sahələri cəmlənir.

Cədvəl 2.5.1

ICMP mesajlarının növləri

Aşağıda biz ICMP mesajlarının formatlarını müzakirə edirik və bəzi mesajlara şərhlər veririk.

Növlər 3, 4, 11, 12

12-ci tipli mesajda “xxxxxxxxxxxxx” sahəsində (1 oktet) xətanın aşkar edildiyi başlıq oktetinin nömrəsi var; 3, 4, 11 tipli mesajlarda istifadə edilmir. Bütün istifadə olunmamış sahələr sıfırlarla doldurulur.

4-cü tip mesajlar (“Mənbənin Yavaşlaması”) marşrut boyunca təyinat və ya ara qovşağın dataqram emal buferləri dolu olduqda (və ya daşmaq təhlükəsi olduqda) yaradılır. Belə bir mesajı qəbul edərkən, göndərən sürəti azaltmalı və ya bu tip mesajları qəbul etməyənə qədər dataqramların göndərilməsini dayandırmalıdır.

IP başlığı və orijinal dataqramın ilkin sözləri dataqramın yaradıcısını müəyyən etmək və bəlkə də nasazlığın səbəbini təhlil etmək üçün verilir.

Tip 5

5-ci tip mesajlar marşrutlaşdırıcı tərəfindən dataqramın göndəricisinə göndərilir ki, marşrutlaşdırıcı müəyyən bir təyinat yerinə dataqramların başqa bir marşrutlaşdırıcı vasitəsilə yönləndirilməli olduğuna inanır. Yeni marşrutlaşdırıcının ünvanı mesajın ikinci sözündə verilir.

“Təyinat” anlayışı “Kod” sahəsinin dəyəri ilə müəyyən edilir (Cədvəl 2.5.1-ə baxın). ICMP mesajlarını yaradan dataqramın göndərildiyi yer haqqında məlumat onun mesaja əlavə edilmiş başlığından əldə edilir. Şəbəkə maskasının ötürülməməsi Tip 5 mesajlarının əhatə dairəsini məhdudlaşdırır.

Növlər 0.8

0 və 8 mesaj növləri iki şəbəkə qovşağı arasında IP rabitəsini yoxlamaq üçün istifadə olunur. Sınaq qovşağı 8 tipli mesajlar yaradır (“Exo Sorğu”), “İdentifikator” bu sınaq sessiyasını (göndərilən mesajların ardıcıl nömrəsini) müəyyən edərkən, “Ardıcıllıq Nömrəsi” sahəsində ardıcıllıq daxilində bu mesajın nömrəsi var. Məlumat sahəsi ixtiyari məlumatları ehtiva edir, bu sahənin ölçüsü IP başlığının "Ümumi uzunluq" sahəsində göstərilən dataqramın ümumi uzunluğu ilə müəyyən edilir.

Eko sorğusunu qəbul edən IP modulu əks-səda cavabı göndərir. Bunun üçün o, göndərən və alıcı ünvanlarını dəyişdirir, ICMP mesaj tipini 0-a dəyişir və yoxlama məbləğini yenidən hesablayır.

Eko-cavabların alınması faktına, dataqramın işləmə müddətinə, itkilərin faizinə və cavabların gəlmə ardıcıllığına əsaslanan sınaq qovşağı yoxlanılan qovşaqla əlaqənin mövcudluğu və keyfiyyəti haqqında nəticə çıxara bilər. Ping proqramı əks-səda mesajları göndərmək və almaqla işləyir.

Tip 9

Tip 9 (router reklamı) mesajları marşrutlaşdırıcılar tərəfindən vaxtaşırı şəbəkədəki hostlara göndərilir ki, hostlar öz marşrutlaşdırma cədvəllərini avtomatik konfiqurasiya edə bilsinlər. Tipik olaraq, belə mesajlar 224.0.0.1 multicast ünvanına (“bütün hostlar”) və ya yayım ünvanına göndərilir.

Mesajda hər bir marşrutlaşdırıcı üçün prioritet dəyərlər olan bir və ya bir neçə marşrutlaşdırıcının ünvanları var. Prioritet ikini tamamlayan imzalı nömrədir; sayı nə qədər çox olarsa, prioritet də bir o qədər yüksəkdir.

“NumAddr” sahəsi bu mesajdakı marşrutlaşdırıcı ünvanlarının sayını ehtiva edir; "AddrEntrySize" sahəsinin dəyəri ikiyə bərabərdir (bir marşrutlaşdırıcı haqqında məlumat üçün ayrılmış sahənin ölçüsü, 32 bitlik sözlərlə). “Ömür boyu” bu mesajda olan məlumatın bitmə tarixini saniyələrlə müəyyən edir.

10 yazın

Mesaj növü 10 (Router Advertisement Request) iki 32 bitlik sözdən ibarətdir, bunlardan birincisi Type, Code və Checksum sahələrini ehtiva edir, ikincisi isə qorunur (sıfırlarla doldurulur).

Növlər 17 və 18

17 və 18 tipli mesajlar (sorğu və şəbəkə maskasının dəyərinə dair sorğuya cavab) ev sahibi onun yerləşdiyi şəbəkə maskasını bilmək istədikdə istifadə olunur. Bunun üçün marşrutlaşdırıcının ünvanına sorğu göndərilir (və ya marşrutlaşdırıcının ünvanı bilinmirsə yayımlanır). Router sorğunun gəldiyi şəbəkənin maska ​​dəyərini ehtiva edən mesajla cavab verir. Müraciət edən şəxs hələ də IP ünvanını bilmədiyi halda, cavab yayımla göndərilir.

"İdentifikator" və "Ardıcıllıq nömrəsi" sahələrindən sorğuların və cavabların uyğunluğuna nəzarət etmək üçün istifadə edilə bilər, lakin əksər hallarda onlara məhəl qoyulmur.

2.6. ARP protokolu

ARP (Address Resolution Protocol) IP ünvanlarını tez-tez fiziki ünvanlar da adlandırılan MAC ünvanlarına çevirmək üçün nəzərdə tutulmuşdur.

MAC Media Access Control, media access control deməkdir. MAC ünvanları fiziki keçidə qoşulmuş cihazları müəyyənləşdirir;

IP dataqramını fiziki kanal üzərindən ötürmək üçün (biz Ethernet-i nəzərdən keçirəcəyik) bu dataqramı Ethernet çərçivəsinə daxil etmək və çərçivənin başlığında bu dataqramın sonrakı emal üçün çatdırılacağı Ethernet kartının ünvanını göstərmək lazımdır. yığında daha yüksək olan IP protokolu ilə. Datagram başlığına daxil edilmiş IP ünvanı hər hansı bir şəbəkə qovşağının IP interfeysinə ünvanlanır və bu interfeysin qoşulduğu fiziki ötürmə mühitinin heç bir göstəricisini ehtiva etmir, o cümlədən cihazın fiziki ünvanı (əgər varsa) interfeys ətraf mühitlə əlaqə saxlayır.

Verilmiş IP ünvanından istifadə edərək müvafiq Ethernet ünvanının axtarışı ötürücü mediaya giriş səviyyəsində fəaliyyət göstərən ARP protokolu tərəfindən həyata keçirilir. Protokol, qəbul edilmiş məlumatın keşləşdirilməsi məqsədi ilə RAM-da dinamik arp cədvəlini saxlayır. Protokol aşağıdakı kimi işləyir.

Fiziki kanala (Ethernet) ötürülmək üçün internet şəbəkəsindən IP dataqramı qəbul edilir və dataqramla yanaşı, digər parametrlərlə yanaşı təyinat hostunun IP ünvanı da ötürülür. Əgər arp cədvəlində Ethernet ünvanı üçün istədiyiniz IP ünvana uyğun giriş yoxdursa, arp modulu dataqramı növbəyə qoyur və yayım sorğusu verir. Sorğu bu şəbəkəyə qoşulmuş bütün qovşaqlar tərəfindən qəbul edilir; IP ünvanını tanıyan bir qovşaq Ethernet ünvanının dəyəri ilə arp-cavab göndərir. Alınan məlumatlar cədvələ daxil edilir, gözlənilən dataqram növbədən çıxarılır və sonradan fiziki kanal vasitəsilə göndərilmək üçün inkapsulyasiya üçün Ethernet çərçivəsinə köçürülür.

ARP sorğusu və ya cavabı çərçivə başlığından dərhal sonra Ethernet çərçivəsinə daxil edilir.

Sorğu və cavab formatları eynidir və yalnız əməliyyat kodunda fərqlənir (Əməliyyat kodu, müvafiq olaraq 1 və 2).

ARP xüsusi olaraq Ethernet üçün nəzərdə tutulsa da, protokol müxtəlif fiziki media növlərini (“Avadanlıq növü” sahəsi, 1 dəyəri Ethernet-ə uyğundur), həmçinin dəstəklənən müxtəlif protokol növlərini (“Protokol növü” sahəsi) dəstəkləyə bilər. protokolu)" dəyəri 2048 IP-yə uyğundur). H-len və P-len sahələri müvafiq olaraq oktetlərdə fiziki və “protokol” ünvanlarının uzunluqlarını ehtiva edir. Ethernet üçün H-len=6, IP üçün P-len=4.

“Mənbə aparat ünvanı” və “Mənbə protokol ünvanı” sahələri göndərənin fiziki (Ethernet) və “protokol” (IP) ünvanlarını ehtiva edir. “Hədəf aparat ünvanı” və “Hədəf protokol ünvanı” sahələrində müvafiq alıcı ünvanları var. Sorğu göndərilərkən “Hədəf aparat ünvanı” sahəsi sıfırlara inisiallaşdırılır və Ethernet çərçivəsinin başlığının “Təyinat ünvanı” sahəsi yayım ünvanına təyin edilir.

2.6.1. Başqa şəbəkə üçün nəzərdə tutulmuş dataqramlar üçün ARP

Xarici (digər) şəbəkəyə yönəlmiş dataqram marşrutlaşdırıcıya ötürülməlidir. Fərz edək ki, A hostu B hostuna dataqramı G marşrutlaşdırıcısı vasitəsilə göndərir. A-dan göndərilən dataqramın Təyinat başlığında B-nin IP ünvanı olmasına baxmayaraq, dataqramı ehtiva edən Ethernet çərçivəsi marşrutlaşdırıcıya çatdırılmalıdır. Buna IP modulunun ARP modulunu çağırarkən ona dataqramla yanaşı marşrut cədvəlindən təyinat hostunun IP ünvanı kimi çıxarılan marşrutlaşdırıcının ünvanını ötürməsi ilə nail olunur. Beləliklə, B ünvanlı dataqram MAC ünvanı G olan çərçivəyə daxil edilir:

Router G-də Ethernet modulu bu çərçivəni şəbəkədən alır, çünki çərçivə ona ünvanlanır, çərçivədən məlumatları (yəni dataqram) çıxarır və emal üçün IP moduluna göndərir. IP modulu dataqramın ona deyil, B hostuna ünvanlandığını aşkar edir və onun hara yönləndirilməli olduğunu müəyyən etmək üçün onun marşrut cədvəlindən istifadə edir. Sonra, datagram yenidən aşağı səviyyəyə, müvafiq fiziki interfeysə endirilir, marşrut cədvəlindən çıxarılan növbəti marşrutlaşdırıcının ünvanı təyinat hostunun IP ünvanı və ya dərhal B hostunun ünvanı kimi ötürülür. əgər marşrutlaşdırıcı G dataqramı birbaşa ona çatdıra bilsə.

2.6.2. Proksi ARP

ARP cavabı mütləq istədiyiniz qovşaq tərəfindən göndərilə bilməz; Bu mexanizm deyilir proxy ARP.

Bir nümunəyə baxaq (şək. 2.6.1). Uzaqdan host A dial-up xətti ilə G giriş serveri vasitəsilə 194.84.124.0/24 şəbəkəsinə qoşulur. Şəbəkə 194.84.124.0 Ethernet fiziki qatıdır. Server G A hostuna 194.84.124.0 şəbəkəsinə aid olan 194.84.124.30 IP ünvanını verir. Buna görə də, Host B kimi bu şəbəkədəki istənilən qovşaq eyni IP şəbəkəsində olduqları üçün birbaşa A Host-a dataqram göndərə biləcəyinə inanır.

düyü. 2.6.1. Proksi ARP

B hostunun IP modulu A-nın fiziki ünvanını müəyyən etmək üçün ARP modulunu çağırır. Bununla belə, A əvəzinə (əlbəttə ki, Ethernet şəbəkəsinə fiziki olaraq qoşulmadığına görə cavab verə bilməz) server G cavab verir, bu da öz məlumatını qaytarır. Fiziki ünvan sahibi kimi Ethernet ünvanı A. B sonra göndərir və G A üçün dataqramdan ibarət çərçivəni alır, G onu kommutasiya edilmiş dövrə üzərindən təyinat yerinə göndərir.

TCP/IP protokolu (Transmissiya İdarəetmə Protokolu/İnternet Protokolu) İnternet və digər oxşar şəbəkələr üçün geniş istifadə olunan şəbəkə protokolu yığınıdır (məsələn, bu protokol LAN-larda da istifadə olunur). TCP/IP adı ən vacib iki protokoldan gəlir:

• IP (İnternet Protokolu) - məlumat paketinin qovşaqdan qovşağına ötürülməsinə cavabdehdir. IP dörd baytlıq təyinat ünvanına (IP ünvanı) əsasən hər paketi yönləndirir.
• TCP (Transmission Control Protocol) - verilənlərin müştəridən serverə düzgün çatdırılmasının yoxlanmasına cavabdehdir. Məlumat ara şəbəkədə itə bilər. TCP səhvləri və ya itirilmiş məlumatları aşkar etmək qabiliyyətini və nəticədə məlumat düzgün və tam qəbul edilənə qədər təkrar ötürmə tələb etmək qabiliyyətini əlavə etdi.

TCP/IP-nin əsas xüsusiyyətləri:

• Tanınmış istifadəçi xidmətləri üçün istifadə olunan standartlaşdırılmış yüksək səviyyəli protokollar.
• Açıq protokol standartlarından istifadə olunur ki, bu da proqram təminatı və texniki vasitələrdən asılı olmayaraq standartların işlənib hazırlanmasına və təkmilləşdirilməsinə imkan verir;
• Unikal ünvanlama sistemi;
• İstifadə olunan fiziki rabitə kanalından müstəqillik;

TCP/IP protokol stekinin iş prinsipi OSI modelində olduğu kimidir ki, yuxarı təbəqələrdən alınan məlumatlar aşağı təbəqələrdən paketlərə daxil edilir;

Əgər paket yuxarıdan aşağı səviyyə ilə hərəkət edərsə, hər səviyyədə xidmət məlumatı paketə başlıq və bəlkə də treyler şəklində əlavə olunur (məlumat mesajın sonunda yerləşdirilir). Bu proses adlanır. Xidmət məlumatı uzaq kompüterdə eyni səviyyəli obyekt üçün nəzərdə tutulub. Onun formatı və şərhi bu təbəqənin protokolları ilə müəyyən edilir.

Əgər paket təbəqədən aşağıdan yuxarıya doğru hərəkət edərsə, o, başlıq və verilənlərə bölünür. Paket başlığı təhlil edilir, xidmət məlumatı çıxarılır və ona uyğun olaraq məlumatlar daha yüksək səviyyəli obyektlərdən birinə yönləndirilir. Daha yüksək səviyyə, öz növbəsində, bu məlumatları təhlil edir və həmçinin başlıq və verilənlərə bölür, sonra başlıq təhlil edilir və xidmət məlumatı və məlumatları daha yüksək səviyyə üçün ayrılır. Bütün xidmət məlumatlarından azad edilmiş istifadəçi məlumatları tətbiq səviyyəsinə çatana qədər prosedur yenidən təkrarlanır.

Paketin heç vaxt tətbiq səviyyəsinə çatmayacağı mümkündür. Xüsusilə, əgər kompüter göndərici ilə alıcı arasındakı yolda aralıq stansiya kimi fəaliyyət göstərirsə, o zaman müvafiq səviyyədə olan obyekt xidmət məlumatlarını təhlil edərkən, bu səviyyədəki paketin ona ünvanlanmadığını müəyyən edəcək. bunun nəticəsində obyekt paketi təyinat yerinə yönləndirmək üçün lazımi tədbirlər görəcək və ya səhv mesajı ilə göndərənə qaytarılacaq. Ancaq bu və ya digər şəkildə bu, məlumatları yuxarı səviyyəyə çatdırmayacaq.

İnkapsulyasiya nümunəsi aşağıdakı kimi təqdim edilə bilər:

Gəlin hər səviyyəli funksiyaya nəzər salaq

Tətbiq təbəqəsi

TCP/IP yığını ilə işləyən proqramlar OSI modelinin təqdimat qatının və sessiya qatının bir hissəsinin funksiyalarını da yerinə yetirə bilər.

Proqramların ümumi nümunələri proqramlardır:

• Telnet
• HTTP
• E-poçt protokolları (SMTP, POP3)

Məlumatı başqa proqrama göndərmək üçün proqram nəqliyyat modulunun bu və ya digər moduluna daxil olur.

Nəqliyyat təbəqəsi

Nəqliyyat səviyyəsinin protokolları iki tətbiq prosesi arasında məlumatların şəffaf çatdırılmasını təmin edir. Məlumatı qəbul edən və ya göndərən proses nəqliyyat qatında port nömrəsi adlanan nömrə ilə müəyyən edilir.

Beləliklə, mənbə və təyinat ünvanının nəqliyyat səviyyəsində rolunu port nömrəsi yerinə yetirir. İnternet şəbəkəsindən alınan paketinin başlığını təhlil edərək, nəqliyyat modulu alıcının port nömrəsi ilə verilənlərin hansı proqrama emal edildiyini müəyyənləşdirir və bu məlumatları müvafiq proqram prosesinə ötürür.

Alıcı və göndərən port nömrələri məlumatı göndərən nəqliyyat modulu tərəfindən başlığa yazılır. Nəqliyyat səviyyəsinin başlığı həmçinin bəzi digər yerüstü məlumatları ehtiva edir və başlığın formatı istifadə olunan nəqliyyat protokolundan asılıdır.

Nəqliyyat təbəqəsi alətləri şəbəkə qatı üzərində funksional üst quruluşdur və iki əsas problemi həll edir:

• ümumilikdə müxtəlif şəbəkə qovşaqlarında işləyən xüsusi proqramlar arasında məlumatların çatdırılmasının təmin edilməsi;
• ixtiyari ölçülü məlumat massivlərinin zəmanətli çatdırılmasını təmin etmək.

Hal-hazırda İnternetdə iki nəqliyyat protokolundan istifadə olunur - proqramlar arasında məlumatların zəmanətsiz çatdırılmasını təmin edən UDP və virtual əlaqənin qurulması ilə zəmanətli çatdırılmanı təmin edən TCP.

Şəbəkə (internet) səviyyəsi

Bu səviyyənin əsas protokolu məlumat bloklarını (dataqramları) bir IP ünvanından digərinə çatdıran İP protokoludur. IP ünvanı kompüterin unikal 32 bit identifikatoru, daha dəqiq desək, şəbəkə interfeysidir. Datagram üçün məlumatlar nəqliyyat təbəqəsi tərəfindən IP moduluna ötürülür. IP modulu bu məlumatlara göndərənin və alıcının IP ünvanını və digər xidmət məlumatlarını ehtiva edən başlıq əlavə edir.

Beləliklə, yaradılan dataqram məlumat bağlantısı üzərindən göndəriləcək media giriş səviyyəsinə ötürülür.

Bütün kompüterlər bir-biri ilə birbaşa əlaqə qura bilmirlər, çox vaxt dataqramı təyinat yerinə ötürmək üçün onu müəyyən marşrut üzrə bir və ya bir neçə aralıq kompüter vasitəsilə yönləndirmək lazımdır; Hər bir dataqram üçün marşrutun müəyyən edilməsi vəzifəsi IP protokolu ilə həll edilir.

İP modulu daha aşağı səviyyədən dataqramı qəbul etdikdə təyinat IP ünvanını yoxlayır, əgər dataqram verilmiş kompüterə ünvanlanıbsa, ondan alınan məlumatlar emal üçün daha yüksək səviyyəli modula ötürülür, lakin təyinat ünvanı; datagram xaricidir, onda IP modulu iki qərar qəbul edə bilər:

• Dataqramı məhv edir;
• Marşrutu təyin edərək, onu təyinat yerinə göndərin, aralıq stansiyalar bunu edir - marşrutlaşdırıcılar.

Dataqramı fraqmentlərə bölmək və sonra onları alıcının kompüterində vahid bütövlükdə toplamaq üçün müxtəlif xüsusiyyətlərə malik şəbəkələrin kənarında da lazım ola bilər. Bu həm də IP protokolunun vəzifəsidir.

IP protokolu həmçinin ICMP protokolundan istifadə edərək bildiriş mesajları göndərə bilər, məsələn, dataqramın məhv edilməsi halında. Məlumatların düzgünlüyünə nəzarət etmək, təsdiqləmək və ya çatdırmaq üçün artıq heç bir vasitə yoxdur, protokolda bu vəzifələr nəqliyyat səviyyəsinə təyin olunur;

Mediaya giriş səviyyəsi

Bu səviyyənin funksiyaları aşağıdakılardır:

• IP ünvanlarının fiziki şəbəkə ünvanlarına uyğunlaşdırılması. Bu funksiya ARP protokolu ilə həyata keçirilir;
• Fiziki keçid üzərindən ötürülmək üçün İP dataqramlarını çərçivələrə daxil edir və heç bir xətasız ötürmə nəzarəti tələb etmədən dataqramları çərçivələrdən çıxarır, çünki TCP/IP yığınında belə nəzarət nəqliyyat qatına və ya proqramın özünə təyin olunur. Çərçivə başlığı SAP xidmətinə giriş nöqtəsini göstərir, bu sahədə protokol kodu var;
• Ötürmə mühitinə daxil olma üsulunun müəyyən edilməsi, yəni. kompüterlərin məlumat ötürmək hüququnu müəyyən etmə üsulu;
• Fiziki mühitdə verilənlərin təmsilinin müəyyən edilməsi;
• Çərçivənin yönləndirilməsi və qəbulu.

Gəlin nəzərdən keçirək inkapsulyasiya TCP/IP protokolunun tətbiqi səviyyəsində işləyən wireshark sniffer-dən istifadə edərək HTTP protokol paketinin tutulması nümunəsindən istifadə edərək:

Tutulan HTTP protokolunun özünə əlavə olaraq, sniffer TCP/IP yığını əsasında hər bir əsas təbəqəni təsvir edir. HTTP TCP-də, TCP IPv4-də, IPv4-də Ethernet II-də əhatə olunub.

Şəbəkələr şəbəkəsi olan və çoxlu sayda müxtəlif lokal, regional və korporativ şəbəkələri birləşdirən İnternet vahid TCP/IP məlumat ötürmə protokolundan istifadə etməklə fəaliyyət göstərir və inkişaf edir. TCP/IP termini iki protokolun adını ehtiva edir:

Transmissiya Nəzarət Protokolu (TCP)) - nəqliyyat protokolu;

İnternet Protokolu (IP)- marşrutlaşdırma protokolu.

Marşrutlaşdırma protokolu. IP protokolu şəbəkədəki kompüterlər arasında məlumat ötürülməsini təmin edir. Bu protokolun işini adi poçtdan istifadə edərək məlumatların ötürülməsinə bənzətməklə nəzərdən keçirək. Məktubun nəzərdə tutulan ünvana çatması üçün zərfin üzərində alıcının ünvanı (məktub kimədir) və göndərənin ünvanı (məktub kimdəndir) göstərilir.

Eynilə, şəbəkə üzərindən ötürülən məlumat alıcının və göndərənin kompüterlərinin IP ünvanlarının “yazıldığı” “zərfdə qablaşdırılır”, məsələn, “Kimə: 198.78.213.185”, “Kimdən: 193.124.5.33”. Zərfin məzmunu kompüter dilində adlanır IP paketi və bayt toplusudur.

Adi məktubların yönləndirilməsi prosesində əvvəlcə göndərənə ən yaxın olan poçt şöbəsinə çatdırılır, sonra isə poçt şöbələri zənciri ilə alıcıya ən yaxın poçt şöbəsinə ötürülür. Aralıq poçt şöbələrində məktublar çeşidlənir, yəni konkret məktubun hansı növbəti poçt şöbəsinə göndərilməsi müəyyən edilir.

Alıcı kompüterə gedən yolda IP paketləri əməliyyatın aparıldığı çoxsaylı ara İnternet serverlərindən də keçir. marşrutlaşdırma Marşrutlaşdırma nəticəsində İP paketlər bir İnternet serverindən digərinə göndərilir, tədricən alıcı kompüterə yaxınlaşır.

Məlumatın keçəcəyi marşrutun müəyyən edilməsi. İnternetin “coğrafiyası” bizim adət etdiyimiz coğrafiyadan əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir. İnformasiyanın əldə edilmə sürəti Veb serverin məsafəsindən deyil, aralıq serverlərin sayından və informasiyanın qovşaqdan qovşağına ötürüldüyü rabitə xətlərinin keyfiyyətindən (onların tutumundan) asılıdır.

İnternetdə məlumatın marşrutu ilə kifayət qədər sadə tanış ola bilərsiniz. Xüsusi proqram tracert.exe Windows-un bir hissəsi olan , seçilmiş İnternet serverindən kompüterinizə hansı serverlər vasitəsilə və hansı gecikmə ilə məlumat ötürüldüyünü izləməyə imkan verir.

Nəqliyyat protokolu. İndi təsəvvür edək ki, çox səhifəlik əlyazmanı poçtla göndərməliyik, lakin poçt şöbəsi bağlama və ya bağlama qəbul etmir. İdeya sadədir: əgər əlyazma adi poçt zərfinə uyğun gəlmirsə, onu vərəqlərə ayırıb bir neçə zərfdə göndərmək lazımdır. Bu halda əlyazmanın vərəqləri nömrələnməlidir ki, alıcı bu vərəqlərin sonradan hansı ardıcıllıqla birləşdiriləcəyini bilsin.

Bənzər bir vəziyyət tez-tez İnternetdə kompüterlər böyük faylları mübadilə edərkən baş verir. Əgər siz bütövlükdə belə bir faylı göndərsəniz, o, uzun müddət rabitə kanalını “tıxaya” bilər və onu digər mesajların göndərilməsi üçün əlçatmaz edir.

Bunun baş verməməsi üçün göndərən kompüterdə böyük faylı kiçik hissələrə bölmək, nömrələmək və ayrı-ayrı IP paketlərdə qəbul edən kompüterə daşımaq lazımdır. Qəbul edən kompüterdə mənbə faylını ayrı-ayrı hissələrdən düzgün ardıcıllıqla yığmaq lazımdır.

Maraqlıdır ki, marşrutlaşdırmadan məsul olan IP protokolu üçün bu paketlər bir-biri ilə tamamilə əlaqəsizdir. Buna görə də, sonuncu IP paketi yol boyu ilk IP paketini keçə bilər. Belə çıxa bilər ki, hətta bu paketlərin çatdırılma marşrutları tamamilə fərqli olacaq. Bununla belə, TCP ilk IP paketini gözləyəcək və mənbə faylı düzgün ardıcıllıqla yığacaq.

Transmission Control Protocol (TCP), yəni nəqliyyat protokolu ötürülmə zamanı faylların IP paketlərinə bölünməsini və qəbul zamanı faylların yığılmasını təmin edir.

Yerli kompüter və İnternet serveri arasında IP paketlərinin mübadiləsi vaxtı yardım proqramından istifadə etməklə müəyyən edilə bilər ping, Windows əməliyyat sisteminin bir hissəsidir. “Kommunal göstərilən ünvana dörd IP paket göndərir və hər bir paket üçün ümumi ötürmə və qəbul vaxtını göstərir.

TCP/IP məlumat ötürmə protokolu

Şəbəkələr şəbəkəsi olan və çoxlu sayda müxtəlif lokal, regional və korporativ şəbəkələri birləşdirən İnternet vahid TCP/IP məlumat ötürmə protokolundan istifadə etməklə fəaliyyət göstərir və inkişaf edir. TCP/IP termini iki protokolun adını ehtiva edir:

• Transmission Control Protocol (TCP) - nəql protokolu;
• İnternet Protokolu (IP) marşrutlaşdırma protokoludur.

Marşrutlaşdırma protokolu. IP protokolu şəbəkədəki kompüterlər arasında məlumat ötürülməsini təmin edir. Bu protokolun işini adi poçtdan istifadə edərək məlumatların ötürülməsinə bənzətməklə nəzərdən keçirək. Məktubun nəzərdə tutulan ünvana çatması üçün zərfin üzərində alıcının ünvanı (məktub kimədir) və göndərənin ünvanı (məktub kimdəndir) göstərilir.

Eynilə, şəbəkə üzərindən ötürülən məlumat, alıcının və göndərənin kompüterlərinin IP ünvanlarının “yazıldığı” “zərfdə qablaşdırılır”, məsələn, “Kimə: 198.78.213.185”, “Kimdən: 193.124.5.33”. Zərfin məzmunu kompüter dilində adlanır IP paketi və bayt toplusudur.

Adi məktubların yönləndirilməsi prosesində əvvəlcə göndərənə ən yaxın poçt şöbəsinə çatdırılır, sonra isə poçt şöbələri zənciri boyunca alıcıya ən yaxın poçt şöbəsinə ötürülür. Aralıq poçt şöbələrində məktublar çeşidlənir, yəni konkret məktubun hansı növbəti poçt şöbəsinə göndərilməsi müəyyən edilir.

Alıcı kompüterə gedən yolda IP paketləri əməliyyatın aparıldığı çoxsaylı ara İnternet serverlərindən də keçir. marşrutlaşdırma. Marşrutlaşdırma nəticəsində İP paketlər bir İnternet serverindən digərinə göndərilir, tədricən alıcı kompüterə yaxınlaşır.

İnternet Protokolu (IP) IP paketlərin marşrutlaşdırılmasını, yəni məlumatın göndərən kompüterdən qəbul edən kompüterə çatdırılmasını təmin edir.

Məlumatın keçəcəyi marşrutun müəyyən edilməsi.İnternetin “coğrafiyası” bizim adət etdiyimiz coğrafiyadan əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir. İnformasiyanın əldə edilmə sürəti Veb serverin məsafəsindən deyil, aralıq serverlərin sayından və informasiyanın qovşaqdan qovşağına ötürüldüyü rabitə xətlərinin keyfiyyətindən (onların tutumundan) asılıdır.

İnternetdə məlumatın marşrutu ilə kifayət qədər sadə tanış ola bilərsiniz. Windows-a daxil olan tracert.exe xüsusi proqramı seçilmiş internet serverindən kompüterinizə məlumatın hansı serverlər vasitəsilə və hansı gecikmə ilə ötürüldüyünü izləməyə imkan verir.

İnternetin "Moskva" hissəsində Rusiya İnternetində ən məşhur axtarış serverlərindən birinə www.rambler.ru məlumat əldə edilməsinin necə həyata keçirildiyini görək.

İnformasiyanın ötürülməsi marşrutunun müəyyən edilməsi

2. Pəncərədə MS-DOS seansıəmri daxil etmək üçün sistemin təklifinə cavab olaraq.

3. Bir müddət sonra informasiyanın ötürülməsinin izi, yəni informasiyanın kompüterinizə ötürüldüyü qovşaqların siyahısı və qovşaqlar arasında ötürülmə vaxtı görünəcək.

Məlumat ötürmə marşrutunun izlənməsi göstərir ki, www.rambler.ru serveri bizdən 7 keçid “məsafədə” yerləşir, yəni məlumat altı aralıq İnternet serverləri (Moskva provayderləri MTU-Inform və Demos serverləri vasitəsilə) vasitəsilə ötürülür. ). Düyünlər arasında məlumat ötürmə sürəti olduqca yüksəkdir, bir "keçid" 126 ilə 138 ms arasındadır.

Nəqliyyat protokolu.İndi təsəvvür edək ki, çox səhifəli əlyazmanı poçtla göndərməliyik, lakin poçt şöbəsi bağlama və ya bağlama qəbul etmir. İdeya sadədir: əgər əlyazma adi poçt zərfinə uyğun gəlmirsə, onu vərəqlərə ayırıb bir neçə zərfdə göndərmək lazımdır. Bu halda əlyazmanın vərəqləri nömrələnməlidir ki, alıcı bu vərəqlərin sonradan hansı ardıcıllıqla birləşdiriləcəyini bilsin.

Bənzər bir vəziyyət tez-tez İnternetdə kompüterlər böyük faylları mübadilə edərkən baş verir. Əgər siz bütövlükdə belə bir faylı göndərsəniz, o, uzun müddət rabitə kanalını “tıxaya” bilər və onu digər mesajların göndərilməsi üçün əlçatmaz edir.

Bunun baş verməməsi üçün göndərən kompüterdə böyük faylı kiçik hissələrə bölmək, nömrələmək və ayrı-ayrı IP paketlərdə qəbul edən kompüterə daşımaq lazımdır. Qəbul edən kompüterdə mənbə faylını ayrı-ayrı hissələrdən düzgün ardıcıllıqla yığmaq lazımdır.

Transmissiya Nəzarət Protokolu (TCP), yəni nəqliyyat protokolu ötürülmə zamanı faylların IP paketlərinə bölünməsini və qəbul zamanı faylların yığılmasını təmin edir.

Maraqlıdır ki, marşrutlaşdırmadan məsul olan IP protokolu üçün bu paketlər bir-biri ilə tamamilə əlaqəsizdir. Buna görə də, sonuncu IP paketi yol boyu ilk IP paketini keçə bilər. Belə çıxa bilər ki, hətta bu paketlərin çatdırılma marşrutları tamamilə fərqli olacaq. Bununla belə, TCP ilk IP paketini gözləyəcək və mənbə faylı düzgün ardıcıllıqla yığacaq.

IP paket mübadiləsi vaxtının müəyyən edilməsi. Yerli kompüter və İnternet server arasında IP paketlərinin mübadiləsi vaxtı Windows əməliyyat sisteminin bir hissəsi olan ping yardım proqramı ilə müəyyən edilə bilər. Kommunal göstərilən ünvana dörd IP paketi göndərir və hər bir paket üçün ümumi ötürmə və qəbul vaxtını göstərir.

IP paket mübadiləsi vaxtının müəyyən edilməsi

1. İnternetə qoşulun, [Programs-MS-DOS Session] əmrini daxil edin.

2. Pəncərədə MS-DOS seansıəmri daxil etmək üçün sistemin təklifinə cavab olaraq.

3. Pəncərədə MS-DOS seansı Dörd cəhddə siqnalın sınaqdan keçirilməsinin nəticəsi göstəriləcək. Cavab müddəti serverdən yerli kompüterə qədər bütün kommunikasiya xətləri zəncirinin sürət parametrlərini xarakterizə edir.

Nəzərə alınmalı suallar

1. Qlobal kompüter şəbəkəsi İnternetin inteqral fəaliyyətini nə təmin edir?

Praktik tapşırıqlar

4.5. İnternetin “Amerika” seqmentində yerləşən ən məşhur İnternet axtarış serverlərindən biri olan www.yahoo.com-dan məlumat marşrutunu izləyin.

4.6. IP paketlərinin www.yahoo.com serveri ilə mübadiləsi vaxtını müəyyənləşdirin.