15-ma’ruza ipv4 va ipv6 protokollari

15-MA’RUZA

IPv4 va IPv6 protokollari.

• 
  IPv4 va IPv6 protokollari va ularning paket strukturalari.
  
• 
  IPv4 va IPv6 protokollarining imkoniyatlarini taqqoslash tahlil qilish.
  

Protokol – bu qoida va amallar to'plami bo'lib, aloqa olib borish tartibini boshqaradi. Tabiyki, axborot almashinuvida qatnashayotgan hamma kompyuterlar bir hil protokol bilan ishlashi kerak, chunki axborot uzatib bo'lgandan so'ng hamma qabul qilib olingan axborotlarni avvalgi ko'rinishga yana qaytarish kerak.

Internet Protokol(“tarmoqlararo protokol”) – TCP/IP stekining tarmoq satxi mashrutizatsiya protokoli. Aynan IP protokoli kompyuter tarmoqlarini butun jahon tarmog’i – internetga birlashtirdi. Bu protokolning ajralmas qismi adreslash hisoblanadi.

TCP/IP nomi ostidagi bir gurux protokollar prespektiva tadqiqotlari boshqaruvi tomonidan o‘tkazilgan tadqiqot ishlari (DARPA) va AQSh mudofa vazirligi tomonidan yaratilgan. Avvaliga u boshqarma ichidagi tarmoq kompyuterlari o’rtasidagi aloqani ta'minlash uchun ishlab chiqarilar edi. Hozirgi vaqtga kelib esa TCP/IP protokoli tarmoqlar aro ma'lumotlar almashinuvi standart va butun jaxon bo‘yicha millionlab kompyuterlar o‘rtasida aloqa vositasini bajaruvchi, internet tarmog‘ida transport protokoli vazifasini bajaradi. Quyida TCP/IP protokoliga asosiy e'tibor qaratiladi, sababi:

• TCP/IP prtokoli universaldir, va u katta extimollik bilan xar qanday yaratilayotgan tarmoqda qo‘llanilishi mumkin.

• TCP/IP protokoli boshqa protokollarning ishlashini tushinishda foydali misol bo‘la oladi, chunki unda boshqa protokollarga xos elemenilar ham bor.

• TCP/IP juda muhim, chunki u marshrutizatorlarda konfiguratsiyalash vositasi sifatida foydalaniladi.

TCP - Transmission Control Protocol. Uzatishni boshqaruvchi protokol. IP yordamida tashishni ta'minlaydi. Bu protokolning eng kuchli tomoni uning ishonchliligidir. Xatoliklarni tashxislab chiqadi va ular xaqida boshqa qatlamlarga ma'mlumot beradi. (Agar bu xatoliklarni o‘zi bartaraf etolmasa).

TCP ilovalardan axborotning katta bloklarini oladi va ularni segmentlarga bo‘lib chiqadi. Xar bir segmentni tartib bilan shunday raqamlab chiqiladiki, axborot belgilangan manzilga yetib borgach, qabul qiluvchi TCP yuborilgan axborotni raqamlari bo‘yicha xuddi avvalgi, boshlang‘ich xolatdagidek, butun blok xolatiga keltira oladi. Jo‘natuvchi TCP axborotni jo‘natganidan keyin qabul qiluvchi TCP dan axborotlar to‘laliicha yetib borganligi xaqida ma'lumot (tasdiq) kutadi, yetib borganligi xaqida xabar kelmagan blok qismini qayta jo‘natadi.

Jo‘natuvchi TCP OSI modelining pastki qatlamlariga axborot uzatishdan oldin qabul qiluvchi TCP bilan aloqa o‘rnatish maqsadida bog‘lanadi. Natijada virtual kanal xosil bo‘ladi. Bu turdagi kommunikatsiya ya'ni, aloqa – ulanishga mo‘ljallangan deb nomlanadi. Bu vaqtda TCP ning ikkala qatlami jo‘natiladigan ma'lumot miqdori (soni) ni qanchiligi xaqida kelishishadi. Kelishuv amalga oshirilganidan so‘ng ilovalar qatlami uchun ishonchli aloqa bosqichi boshlanadi.

IP - Internet Protocol. Tarmoqdagi xar bir kompyuter bir biri bilan aloqa urnata olishi uchun (bir birlarini tushinishlari, tanishlari uchun) o‘z identifikatsion (shaxsiy, ushbu tarmoqda takrorlanmaydigan) nomiga ega bo‘lishi kerak. Bu nom, ushbu qurilma qaysi tarmoqda ekan, uning ushbu tarmoqdagi identifikatori qanday degan savollarga javob bo‘ladi. Tarmoqning xar bir bog‘lamasi (uzeli) IP manzilga (mantiqiy manzil) ega bo‘ladi. Bu manzil o‘zida marshrutizatsiyani (yo‘nalish, o‘tish)ni anchagina osonlashtiradigan, muxim, kodlangan axborotni saqlaydi. IP manzil – bu sonli identifikator bo‘lib u tarmoqdagi xar bir kompyuterga biriktirilgan bo‘ladi, bu manzil kompyuterning tarmoqdagi joylashgan joyini ko‘rsatadi.

Demak, IP manzil – 32 bitli axborotdan tashkil topgan bo‘lib, u to‘rt bo‘limga (oktet) bo‘lingan.xar bir oktet 0 - 255 raqamlar bilan belgilanadi. IP manzillarning ko‘rinishilarining uch xili mavjud:

• 
  130.57.30.56;
  
• 
  10000010.00111001.00011110.00111000;
  
• 
  82 39 1e 38.
  

Biz ko‘pincha IP manzilning o‘nlik formatdagi yozilishi bilan duch kelishimiz mumkin. Vaxolangki, kompyuter va boshqa qurilmalar faqat ikkilik sanoq sistemasi formatida ishlaydi.

IP manzil ikki qismdan iborat: tarmoq va xost yoki bog‘lamali. Bunga o‘xshash tizim sifatida shaxarlar aro telefon raqamini olsak bo‘ladi. Bunda, birinchi qismi katta bir xudud kodini bildiradi, keyingi qismi kichikroq xudud kodi bo‘lishi mumkin, keyingi qismi yanada torroq, aynan tarmoq kodi va oxirgi segment abonent raqamini bildiradi ya'niy, konkret aloqa apparatini bildiradi. Shunga o‘xshash IP manzillashda ham 32 bit axborot identifikatsion raqam xisoblanmaydi. Natijada butun manzil ikki darajali ierarxik strukturaga ega bo‘ladi.

Tarmoq manzili takrorlanmaydigan qilib xar bir tarmoqni identifikatsiyalab chiqadi. U bir tarmoqda bo‘lgan xar bir kompyuterning IP manzilini bir qismini ifoda etadi. Masalan, 137.57.30.56 IP manzilida tarmoq manzilini 137.57. ifodalaydi.

Xost manzili tarmoqdagi xar bir kompyuterga biriktiriladi va ular takrorlanmas usulda identifikatorlanadi. IP manzilning bu qismi unikal ya'ni takrorlanmas bo‘lishi kerak, chunki bu gurux xisolanadigan tarmoq manzili qismi emas balki shu gurux ichidagi aniq bir kompyuterni ifodalovchi qismidir, u unikal bo‘lishi shart. Yuqorida misol tariqasida keltirilgan 137.57.30.56 IP manzilida xost manzilini 30.56. ifodalaydi.

TCP/IP protokollarining qatlamlardagi o‘rni

TCP/IP protokoli va ilovalar qatlami – Yuqoridagi 10.2 rasmda ko‘rib turganimizdek TCP/IP protokoli tizimga masofadan kirish, elektron pochta va fayllarni uzatish uchun xizmat qiladi.

TCP/IP protokoli va transport qatlami – bu qatlam ikki funksiyani bajaradi:

• suriluvchi oynalar ta'minoti bilan oqimni boshqaradi;

• sugmentlar tartib raqami va tasdiqiga binoan ishonchlilikni ta'minlaydi.

TCP — bog‘lanishni o‘rnaitish bilan ishonchli protokol. Bu protokol xabarlarni segmentlarga ajratishga va ularni belgilangan manzilda yig‘ishga, yetib bormagan xabar yoki xabar qismlarini qayta jo‘natishga va ularni segmentlardan yig‘ib olishga javob beradi.

TCP protokoli tomon foydalanuvchilar ilovalari o‘rtasida virtual kanalni ta'minlaydi.

• foydalanuvchi deytagramm protokoli (User Datagram Protocol, UDP) — "ishonchli emas", bog‘lanishni o‘rnatishga mo‘ljallanmagan. Vaxolangki UDP xabarlarni jo‘natishga javob bergani bilan, bu qatlamda segmentlar yetib borganligini tekshiruvchi dasturiy ta'minot yo‘q; shu sababdan ham u "ishonchli emas".

Xususiyatlari

IP tarmoq qismlarini yagona tarmoqqa birlashtiradi, shu orqali ma’lumotlar paketlarini ixtiyoriy sonli mashrutizatorlardan orqali yetkazib beradi. OSI tarmoq modelida uchinchi sath hisoblanadi. IP paketlarni egasigacha ishonchli yetkazib berilishi ta’minlab bera olmaydi. Ayrim hollarda paketlar yuborilgan tartibi bo’yicha kelmasligi, ikkilanishi(bitta paketning ikkita nusxasi kelishi), zarar yetgan holda kelishi(odatda zararlangan paketlar yo’q qilinadi) yoki umuman kelmasligi mumkin. OSI tarmoq modelining transport sathi paketlarning xatosiz yetib borishini ta’minlab beradi. Masalan: transport sathining protokoli TCP protokoli IP protokolida transport sifatida ishlatiladi.

Adreslar turlari

Adreslar aniqlashning ikki usuli mavjud: tarmoq osti maskasiga va IP adres qancha joy ajratilganligiga ko’ra.

Statik va dinamik IP adreslar

Statik IP adres (doimiy,o’zgarmas)deb agar foydalanuvchi qurilma sozlamalaridan yoki qurilma tarmoqqa ulanganda avtomatik ravishda oladi va boshqa qurilmaga berib bo’lmaydi.

Dinamik IP adres(o’zgaruvchan) deb agar tarmoqqa ulanish vaqtida qurilma avtomatik tarzda tayinlanadi va DHCP ko’rsatolgan cheklangan vaqt davomida ishlatiladi.

IP adres olish uchun foydalanuvchi quyidagi protokollardan foydalanadi:

• 
  DHCP (RFC 2131) — keng tarqalgan tarmoq ko’rsatkichlari uchun sozlamalar protokoli.
  
• 
  BOOTP (RFC 951) — tarmoq adresi sozlash uchun oddiy protocol, odatda disksiz stansiyalarda ishlatiladi.
  
• 
  IPCP (RFC 1332) – PPP (RFC 1661) protokoli bilan ishlaydi.
  
• 
  Zeroconf (RFC 3927) — tarmoq adresini sozlash protokoli, nomini aniqlash va xizmatlarni qidirish vazifasini bajaradi.
  

Versiya 4

Zamonaviy Internet tarmog’ida IP protokolining to’rtinchi versiyasi ishlatiladi. Bu versiyali IP protokolida har bir tarmoq tugunlarida(marshrutizatorlarda) mos rashivda uzunligi 4 oktetli(4 baytli) IP – adres ishlatiladi. Bunda tarmoq osti kompyuterlari umumiy boshlang’ich bit adreslar orqali bog’lanishadi. Bu bitlar soni berilgan tarmoq osti uchun umumiy hisoblanadi va tarmoq osti maskasi deb ataladi.

Versiya 6

Hozirgi vaqtda IPv6 ning keng qamrovli qo’llanishi tadbiq qilinmoqda. Bu versiya IPv4 dan adreslarning razryadi ko’p, o’rnatilgan shifrlash imkoniyatiga va tugunlar soni bilan farqlanadi.

IP paket – shakllantirilgan axborot blogi bo’lib, kompyuter tarmog’ orqali uzatiladi va IP protokol orqali strukturasi belgilab beriladi. IP –paketdan foydalanmaydigan tarmoqlarda(telekommunikatsiya tarmog’i) axborot “nuqtadan - nuqtagacha” turi bo’yicha baytlar, belgilar va bitlar ketma – ketmaligi orqali uzatiladi. Paketli uzatish tufayli tarmoq kata xabarlarni tez uzatishi va yanada ishonchli yetkazishi mumkin.

Tarmoq protokollari

Tarmoq protokollari – manzillash, yo'naltirish, xatoliklarni tekshirish va qayta uzatish so'rovlarini boshqaradi. Ularni ko'p ishlatiladiganlari quyidagilar:

IP (Internet Protocol) – axborot uzatish uchun TCP/IP – protokoli;

TCP/IP protokoli maxsus global tarmoq uchun va tarmoqlar o'rtasidagi muloqotni olib borish uchun loyixalashtirilgan. U past sifatli aloqa kanallariga va xatolikka yo'l qo'yish extimoli katta tarmoqlarga mo'ljallangan. Bu protokol dunyo kompyuter tarmoqi Internet da qabul qilingan, abonentlarning ko'p qismi oddiy telefon aloqa yo'llariga ulanadilar. Uning asosida yuqoriroq bosqich protokollari ishlaydi, jumladan SMPT, FTP, SNMP protokollari. TCP/IP protkollarining kamchiligi esa kichik tezlikda ishlashi.

TCP/IP

TCP/IP protokol steklari (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) bugungi kunda eng ko'p tarqalgan va fundamentaldir. U qar qanday o'lchamdagi maxalliy tarmoqlarda ishlaydi. Undan tashqari protokollardan Internet global tarmoqida ishlash imkonini beruvchi yagona protokoldir.

TCP/IP protokollar stekiga turli bosqichlarda ishlovchi ko'p protokollar kiradi, lekin o'z nomini u ikkita TCP va IP protokollar nomidan olgan.

TCP (Transmission Control Protocol) – transport protokoli, TCP/IP protokollar stekidan foydalanib tarmoqda axborotlarni uzatishni boshqarish uchun qizmat qiladi.

TCP/IP stekning quyi bosqichi axborot uzatishning standart protokollaridan foydalangani uchun uni qar qanday tarmoq texnologiyasi qullanganda va qar qanday operatsion tizimli kompyuterlarda ishlatish mumkin bo'ladi.

O’rni Oktetlar da		0								1								2								3
	O’rni bitlarda	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31
0	0	Versiya				Trafik sinfi								Oqim belgisi
4	32	Foydali yuklama uzunligi																Keyingi bob								O’tishlar soni
8	64	Jo’natuvchi IP adresi
12	96
16	128
20	160
24	192	Qabul qiluvchi IP adresi
28	224
32	256
36	288

Versiya 6

Versiya 4

Oktet	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31
0	Versiya				IHL				Xizmat ko’rsatish								Paket uzunligi
4	Identifikator																Flaglar			Fragmentlarning aralashuvi
8	Hayot davri(TTL)								Protokol								Bobning tekshiruv yig’indisi
12	Jo’natuvchi IP adresi
16	Qabul qiluvchi IP adresi
20	Ko’rsatkichlar(0dan 10gacha 32bitli so’z)
	Ma’lumotlar

IP – adres – IP protokoli asosida qurilgan kompyuter tarmog’idagi unikal tugun tarmoq adresi. Internet tarmog’ida ishlaganda har bir tarmoq adresi qaytarilmas bo’lishligi talab qilinadi, lokal tarmoqlarda esa tarmoq adresi tarmoq doirasidagina talab qilinadi. IPv4 da IP adres uzunligi 4 baytni tashkil etadi.

IP – adres ikki qismdan iborat: tarmoq raqami va tugun nomeridan. Tarmoq administrator adres yopilgan holatda ixtiyoriy ravishda kiritish imkoniga ega. Agar tarmoq Internet tarmog’i qismi sifatida ishlashi kerak bo’lsa, tarmoq adresi provayder yoki mintaqaviy internet – registri orqali beriladi(Regional Internet Registry, RIR).

Azaldan TCP/IP protokoli global tarmoqlarda foydalanish uchun loyihalashtirilgan, aynan shuning uchun u maksimal ravishda moslashuvchandir. Xususan paketlarni qismlarga ajratish imkoni bo'lgani uchun qam aloqa kanalining sifati e'tiborga olinmasa qam, axborot albatta o'z manziliga etkaziladi. IP – protokolining mavjudligi uchun qam turli segmentli tarmoqlar o'rtasida qam axborot uzatish mumkin bo'ladi.

TCP/IP – protokolining kamchiligi shundan iboratki, tarmoqda ma'murlashtirish murakkablashadi.