Tarmoq pog‘onasi protokollari vazifasi

2.2. Tarmoq pog‘onasi protokollari vazifasi
Tarmoq pog‘onasi protokollari OSI (Open Systems Interconnection)
modelining muhim komponentlari boʻlib, xususan, 3-pog‘onada ishlaydi. Ularning
asosiy vazifasi turli tarmoqlar boʻylab maʼlumotlar uzatishni osonlashtirish,
maʼlumotlar paketlarini yuboruvchidan qabul qiluvchiga yoʻnaltirishni
taʼminlashdan iborat.
Tarmoq pog‘onasida turli xil protokollar qo‘llaniladi. Tarmoq pog‘onasida
ishlatiladigan protokollar quyidagilar:
-
Internet Protocol;
-
Internet Group Management Protocol;
-
Internet Control Message Protocol;
-
Address Resolution Protocol;
-
Reverse Address Resolution Protocol;
17
2.1-rasm. Har bir pog‘onadagi protokollar
Ushbu protokollar zamonaviy kompyuter aloqa tizimlarining asosini tashkil
etuvchi, o‘zaro bog‘langan tarmoqlar bo‘ylab ma’lumotlarni ishonchli va samarali
uzatishni ta’minlash uchun birgalikda ishlaydi. Har bir protokol tarmoq
aloqalarining yaxlitligi, xavfsizligini ta’minlashda o‘ziga xos ro‘l o‘ynaydi.
Internet protokoli tarmoqdagi har bir qurilmani alohida aniqlashga yordam
beradi. Internet protokoli ma’lumotlarni tarmoqdagi bir tugundan boshqa tugunga
o‘tkazish uchun javobgardir. Internet protokoli ulanishsiz protokoldir, shuning
uchun u ma’lumotlarni yetkazib berishni kafolatlamaydi. Muvaffaqiyatli yetkazib
berish uchun ma’lumotlarni uzatishni kafolatlash uchun TCP kabi yuqori darajadagi
protokollar qo‘llaniladi. Internet protokoli ikki turga bo‘linadi.
-
IPv4;
-
IPv6;
IPv4 yoki Internet Protocolning 4-versiyasi, internet aloqalari uchun eng keng
tarqalgan protokol hisoblanadi. U Internetda aloqa asosini tashkil etuvchi tarmoqlar
bo‘ylab ma’lumotlar paketlarini marshrutlash va manzillash uchun asosiy protokol
bo‘lib xizmat qiladi. IPv4 manzillari uzunligi 32 bit bo‘lib, taxminan 4,3 milliard
noyob manzilga imkon beradi. Har bir manzil odatda nuqtalar bilan ajratilgan to‘rtta
o‘nlik raqam sifatida ifodalanadi (masalan, 192.168.1.1). Ichki IPv4 manzillari
tarmoq qismi va xost qismidan iborat ikkilik shaklda taqdim etiladi. Tarmoq qismi
qurilma tegishli bo‘lgan maxsus tarmoqni, xost qismi esa ushbu tarmoq ichidagi
alohida qurilmani aniqlaydi [9].
18
IPv4 manzillari ierarxik tarzda tuzilgan, ushbu ierarxik tuzilma o‘zaro
bog‘langan tarmoqlar bo‘ylab paketlarni samarali marshrutlashni osonlashtiradi.
IPv4 dastlab manzillarni uchta sinfga bo‘lgan: A sinfi, B sinfi va C sinfi. Har bir sinf
tarmoq va xost bitlarining sobit soniga ega bo‘lib, bu tarmoq va xostlarning
maksimal sonini aniqladi. Manzil maydonidan foydalanishni yaxshilash va yanada
moslashuvchan manzillashni osonlashtirish uchun IPv4 quyi tarmoq va Classless
Interdomain Routing (CIDR) ni joriy qildi. Quyi tarmoq bitta tarmoqni bir nechta
kichik kichik tarmoqlarga bo‘lish imkonini beradi, CIDR esa IP manzillarni kattaroq
manzil bloklariga birlashtirishga imkon beradi.
IPv4 manzillari tashkilotlarga mintaqaviy internet registrlari (RIR) tomonidan
ajratiladi, ular tegishli hududlarda manzil bloklarini boshqaradi va tarqatadi. Ushbu
manzillarni ajratish odatda ko‘rsatilgan ehtiyoj va ajratish siyosatiga rioya qilish
asosida amalga oshiriladi. Mavjud IPv4 manzillari tugashi bilan NAT xususiy
tarmoq ichidagi bir nechta qurilmalarga bitta umumiy IPv4 manzilini almashish
imkonini berib, manzil maydonini tejash uchun keng qo‘llanila boshlandi. NAT
xususiy tarmoqdan tashqaridagi qurilmalar bilan aloqa qilishda shaxsiy IP
manzillarni umumiy IP manzilga tarjima qiladi. Uning asosiy cheklovi uning
cheklangan manzil maydoni bo‘lib, bu internetga ulangan qurilmalar soni eksponent
ravishda o‘sib borishi sababli manzilning tugashiga olib keldi. Ushbu cheklov IPv6
ning rivojlanishi va qabul qilinishiga turtki bo‘ldi, bu esa kengaygan manzil
maydonini taklif qiladi. IPv6 paydo bo‘lishiga qaramay, IPv4 Internetda keng
qo‘llanilishi va qo‘llab-quvvatlanishi davom etmoqda [11].
2.2-rasm. IPv4 address formati
19
IPv6 yoki Internet Protocolning 6-versiyasi, IPv4-dan keyingi Internet
Protokolining (IP) so‘nggi versiyasidir. IPv6 IPv4 cheklovlarini, xususan, mavjud
IPv4 manzillarining tugashini va internetga ulangan qurilmalar va xizmatlarning
ortib borayotgan talablarini qo‘llab-quvvatlash uchun qo‘shimcha funksiyalarga
bo‘lgan ehtiyojni bartaraf etish uchun ishlab chiqilgan. IPv6 IPv4 da ishlatiladigan
32 bitli manzillarga nisbatan 128 bitli manzillardan foydalanadi. Bu kengaytirilgan
manzil maydoni taxminan 3,4×10^38 noyob manzilga imkon beradi.
IPv6 manzillari ikki nuqta bilan ajratilgan to‘rtta o‘n oltilik raqamdan iborat
sakkizta guruh sifatida ifodalanadi. Masalan, IPv6 manzili quyidagicha ko‘rinishi
mumkin: 2001:0db8:85a3:0000 yoki 0000:8a2e:0370:7334.
IPv6 kuzatuvda bo‘lmagan manzilni avtomatik sozlash (SLAAC) uchun
o‘rnatilgan yordamni o‘z ichiga oladi, bu qurilmalarga marshurizatorlar tomonidan
e'lon qilingan tarmoq prefikslari asosida IPv6 manzillarini avtomatik ravishda
yaratishga imkon beradi. Bu tarmoq boshqaruvini soddalashtiradi va IP manzillarini
qo‘lda sozlash zaruratini kamaytiradi. IPv6 protokollar to‘plamining ajralmas qismi
sifatida IPsec (Internet Protocol Security) kabi xususiyatlarni o‘z ichiga oladi, bu IP
paketlarni shifrlash, autentifikatsiya qilish va yaxlitligini tekshirish uchun
o‘rnatilgan yordamni ta’minlaydi. Bu tarmoq aloqalarining umumiy xavfsizligini
yaxshilashga yordam beradi [4].
2.3-rasm. IPv6 address formati
IPv6 ierarxik manzillash va marshrutlash kabi xususiyatlarni o‘z ichiga oladi,
ular internet bo‘ylab paketlarni yanada samaraliroq marshrutlashni osonlashtiradi.
20
Bu marshrutlash jadvali hajmini va qo‘shimcha xarajatlarni kamaytirishga
yordam beradi, tarmoq unumdorligi va miqyoslanishini yaxshilaydi. IPv6
oqim
yorlig‘ini qo‘llab-quvvatlashni o‘z ichiga oladi, bu xizmat sifatiga bo‘lgan talablar
asosida trafikni ustuvorlashtirish va farqlash imkonini beradi. Bu tarmoq resurslarini
yanada samarali boshqarish va multimedia va real vaqtda ilovalarni yaxshiroq
qo‘llab-quvvatlash imkonini beradi. IPv6 o‘tish davrida IPv4 va IPv6 tarmoqlarining
birgalikda yashashi va o‘zaro ishlashini osonlashtirish uchun turli o‘tish
mexanizmlarini qo‘llab-quvvatlaydi.
Internet Group Management Protocol
Internet Group Management Protocol (IGMP) IP xostlar va qo‘shni multicast
marshurizatorlar tomonidan tarmoqda multicast guruh a’zolarini o‘rnatish uchun
foydalaniladigan aloqa protokoli. Multicasting - bu bir jo‘natuvchiga bir vaqtning
o‘zida bir nechta qabul qiluvchilarga ma’lumotlar paketlarini uzatish imkonini
beruvchi aloqa paradigmasi bo‘lib, video yoki audio kontentni bir nechta mijozlarga
yuborish uchun tarmoq kengligidan foydalanishni optimallashtiradi.
Muayyan
multicast guruhidan multicast trafikni qabul qilishdan manfaatdor bo‘lgan xostlar
o‘zlarining mahalliy multicast marshurizatorlarga IGMP xabarlarini yuborish orqali
ushbu guruhga qo‘shilishadi. Ushbu IGMP xabarlari ko‘p tarmoqli guruh manzili
bilan aniqlangan ma’lum bir multicast guruhiga qo‘shilish istagini bildiradi.
Multicast marshurizatorlar o‘zlarining mahalliy tarmoq segmentlarida
multicast guruh a’zolarini boshqarish uchun IGMP dan foydalanadilar. Ular xostlar
tomonidan yuborilgan IGMP xabarlarini tinglash orqali qaysi xostlar qaysi multicast
guruhlarga qo‘shilganligini kuzatib boradilar va shunga mos ravishda guruhga
a’zolik jadvalini tuzadilar.
Vaqti-vaqti bilan multicast marshurizatorlar qaysi
multicast guruhlarning faol a’zolari borligini aniqlash uchun tarmoq segmentlaridagi
xostlarga IGMP a’zolik so‘rovi xabarlarini yuboradilar. Xostlar ushbu so‘rovlarga
IGMP hisobot xabarlari bilan javob berishadi, bu ularning so‘ralgan multicast
guruhlari uchun ko‘p tarmoqli trafikni olishga doimiy qiziqishini ko‘rsatadi.
Xostlar
ma’lum bir guruh uchun multicast trafikni olishdan manfaatdor bo‘lmaganda, ular
o‘zlarining multicast marshurizatorlarga IGMP qoldiring xabarlarini yuboradilar.
21
Marshurizator o‘zining guruhga a’zolik jadvalidagi tegishli multicast
guruhidan xostni olib tashlaydi [5].
2.4-rasm. Internet Group Management Protocolning ishlash prinsipi
Internet Control Message Protocol
Internet Control Message Protocol ICMP deb nomlanadi. Protokol tarmoq
pog‘onasida joylashgan. U asosan marshurizatorlar kabi tarmoq uskunalarida
qo‘llaniladi va tarmoq pog‘onasida xatolarni qayta ishlash uchun ishlatiladi. Tarmoq
pog‘onasining turli xil nosozliklari mavjudligi sababli, ICMP bu xatolar haqida
xabar berish va muammolarni bartaraf etish uchun ishlatilishi mumkin.
ICMP odatda paketlarni yetkazib berishdagi xatolar haqida xabar berish
uchun ishlatiladi.
ICMP tarmoq bilan bog‘liq muammolarni tashxislashda yordam
beradigan yordamchi dasturlarni o‘z ichiga oladi. Eng keng tarqalgan misol “ping”
buyrug‘i bo‘lib, u ICMP echo so‘rovi xabarlarini qabul qiluvchi xostga yuboradi va
ICMP echo javob xabarlarini kutadi. Bu ko‘pincha tarmoq ulanishini sinab ko‘rish
va aylanish vaqtlarini bilish uchun ishlatiladi.
ICMP Path MTU (Maksimum uzatish
birligi) uchun ishlatilishi mumkin. Ushbu jarayon yuboruvchi va qabul qiluvchi
o‘rtasidagi yo‘l bo‘ylab uzatilishi mumkin bo‘lgan paketlarning maksimal hajmini
aniqlashga yordam beradi. Ushbu ma’lumot tarmoq ish faoliyatini optimallashtirish
uchun foydalidir.
22
ICMP Marshurizator Discovery Protocol (IRDP) ICMP ning bir qismi bo‘lib,
xostlarga mahalliy tarmoq segmentida marshurizatorlarni topish imkonini beradi. Bu
xostlarga o‘zlarining standart shlyuzlarini qo‘lda konfiguratsiya qilmasdan
avtomatik ravishda sozlash imkonini beradi.
ICMP qayta yo‘naltirish xabarlari
marshurizatorlar tomonidan xostlarni ma’lum bir maqsad uchun yaxshiroq marshrut
haqida xabardor qilish uchun ishlatiladi. Bu trafikni yanada samarali yo‘llar bo‘ylab
yo‘naltirish orqali tarmoq ichidagi marshrutlashni optimallashtirishga yordam
beradi [6].
2.5-rasm. Internet Control Message Protocol ishlash prinsipi
Address Resolution Protocol
Manzilni aniqlash protokoli (ARP) kompyuter tarmoqlarida IP manzillarni
mahalliy tarmoq segmentidagi MAC (Media kirishni boshqarish) manzillariga
moslashtirish uchun foydalaniladigan protokoldir.
Tarmoqdagi qurilma IP manzilini
biladigan, lekin MAC manzilini bilmagan boshqa qurilmaga ma’lumotlarni
yuborishi kerak bo‘lganda, u ARP so‘rovi translyatsiya paketini yuboradi. Ushbu
paket maqsadli qurilmaning IP manzilini o‘z ichiga oladi.
ARP so‘rovida
ko‘rsatilgan IP manzilga ega qurilma ARP javob paketi bilan javob beradi. Ushbu
paket o‘zining MAC manzilini o‘z ichiga oladi, bu so‘rovchi qurilmaga IP manzili
23
va qabul qiluvchi qurilmaning MAC manzili o‘rtasidagi xaritalash bilan ARP
keshini yangilash imkonini beradi.
Har bir qurilma ARP jadvali sifatida ham tanilgan ARP keshini saqlaydi.
Ushbu kesh IP-MAC manzili xaritalarini saqlaydi, bu qurilmalarga har safar boshqa
qurilma bilan bog‘lanish uchun ARP so‘rovlarini yubormasdan IP manzilga mos
keladigan MAC manzilini tezda topishga imkon beradi.
2.6-rasm. Address Resolution Protocol ishlash prinsipi
Reverse Address Resolution Protocol
Manzilni aniqlash protokoli (RARP) - ma’lum MAC manziliga asoslangan IP
manzilni olish uchun ishlatiladigan tarmoq protokoli. ARP IP manzillarni MAC
manzillarga aylantirsa, RARP buning aksini qiladi MAC manzillarni IP manzillarga
aylantiradi.
Ishga tushadigan va uning IP manzilini olishi kerak bo‘lgan qurilma
RARP so‘rovining translyatsiya paketini yuboradi. Ushbu paketda qurilmaning
MAC manzili mavjud bo‘ladi [12].
Tarmoqdagi RARP serveri RARP so‘rovini qabul qiladi va so‘rovdagi MAC
manziliga mos keladigan IP manzilni topish uchun uning konfiguratsiyasini
tekshiradi.
24
Keyin RARP serveri IP manzilni o‘z ichiga olgan so‘rovchi qurilmaga RARP
javob paketini yuboradi.
Qurilma RARP javobini oladi va taqdim etilgan IP manzil
bilan tarmoq interfeysini sozlaydi.
2.7-rasm. Reverse Address Resolution Protocol
Marshrutlash protokollari tarmoq qurilmalari o‘rtasida marshrutlash
ma’lumotlarini samarali va ishonchli almashish uchun zarurdir. Ular
marshurizatorlarga turli tarmoq manzillariga eng yaxshi yo‘llarni dinamik ravishda
topishga va tarmoq topologiyasidagi o‘zgarishlarga moslashishga imkon beradi.
Marshrutlash protokollarining maqsadi korxona tarmog‘ida mavjud bo‘lgan
marshrutlarni o‘rganish, marshrutlash jadvallarini yaratish va marshrutlash bo‘yicha
qarorlar qabul qilishdir. Eng keng tarqalgan marshrutlash protokollariga RIP, IGRP,
EIGRP, OSPF, IS-IS va BGP kiradi [5].
|