Лекция: 30 сағат Практикалық: Лаборатория: 15 сағат обсөЖ: 45 СӨЖ: 45 Барлық сағат саны: 135 сағат

Лекция 20

Жоспар:

2. ТСР/ІР утилиттері.

3. Қолданбалы деңгейдің протоколдары және қызметтері.
Лекция мақсаты: Масканы қолдану, протоколдарына түсінік беру, тақырыпты пысықтау

Хаттама - желідегі компьютерлер байланысын реттейтін ережелер мен процедуралар жиыны. Бірнеше хатгамалар жиынын хаттамалар агымы деп атаймыз. Қазіргі таңда ең кең тараған ағым TCP/IP (ең тиімдісі). Ол 60ж.ж. XXғ. ARPANET жобасынан (проектісінен) бастап зерттеле бастады, 70 ж.ж. өңделді. ARPANET – АҚШ қорғаныс министрлігінің жоспарлы ғылыми жобасы Агенттігінің желілері. TCP/IP хаттамалар ағымы Интернет негізін құрушы болып саналады.

Желілік деңгейде TCP/IP ағымына кіретін хаттамалар: ARP, RARP, ICMP, IGMP, IP.

Физикалық деңгейде: Ethernet, Token Ring, Wi-fi, Bluetooth, т.б.

Транспорттық деңгейде: TCP, UDP.

Қолданбалы деңгейде: HTTP, FTP, SMTP, POP3, DNS, RIP, OSPF.

Сонымен қатар IPS/SPX, NWLink пен NetBEUI хаттамалар ағымы бар. Бұл хаттамалар қолданыстан шығып жатыр.

Интернет мыңдаған үкіметтік, мемлекеттік органдік, корпоративті, ғылыми және үй желілерінен құралған. Бірнеше архитектуралы және топологиялы желілерді біріктіруге Internet Protocol (IP) протоколын және мәліметтер пакетгерін маршруттауды қолдану арқылы көтеріңкі дәрежеге жетті. IP протоколы физикалық байланыс арналарына тәуелсіз етіп жасалды. Цифрлық мәліметтерді тасымалдауға арналған кез-келген жүйе Интернетпен де байланыса алады. Желілердің байланысқан түйіндерінде арнайы маршрутизаторлар пакеттердің қабылдаушылардың ІР-адрестерін қарай отырып, мәліметтер пакеттерін сұрыптаумен және бағыттаумен айналысады. IP протоколы бүкіл әлем көлемінде біртұтас адрес кеңістігін құрады, бірақ әрбір жеке желіде өзіндік адрес кеңістігі болуы мүмкін. ІР-адрестерді осылайша ұйымдастыру маршрутизаторларға әрбір мәлімет пакетінің бағытын анықтауға мүмкіндік береді. Интернет құрамындағы жекелеген желілер арасында келіспеушіліктер болмайды, ал мәліметтер бүкіл әлем көлемінде тура жеткізіледі.

IP протоколын Internet Engineering Task Force (IETF) ұйымы ойлап тапқан болатын. Қазіргі күні де осы ұйым Бүкіләлемдік желінің протоколдарын дамытумен айналысады.

Хабарламаның нақты түрде жеткізілуіне белгіленген функциялар өндеушілерді қосалқы бағдарламалардан және дейтаграмманы басқару амалдарынан босатады. Хаттама жіберуші мен алушы арасында мәліметтер жіберілуін қамтамасыз етеді. TCP жалғауды қондыруға бағытталған болғандықтан, дейтаграмманы алған адре­сат жіберушіге алғандығы туралы хабар беруі керек. Жалпы жіберуші мен алушы арасында виртуальды канал қондырылады, ол жерде олар хабарламамен алмасады және алғандығы туралы ха­бар жіберіледі.

Мәліметтерді алмасу процесі машина - жіберуші және машина - алушы арасында жалғауды қондыру сұранысынан басталады. Бұл сүраныста арнайы бүтін саны болады, оны біз сокет номері деп атаймыз. Ал жауабына алушы өз сокетінің номерін жібереді. Жіберуші мен алушының сокеттерінің номері жалғауды анықтайды (былай айтқанда, жалғау жіберуші мен алушының ІР-адресінсіз орындалмайды, бірақ та бұл тек төменгі деңгейлі хаттамаларға қатысты).

TCP жалғауын қондырғаннан кейін хабарламаның сегменттері жіберіліп бастайды. Жіберушінің төменгі деңгейлі ІР-адресінде сегменттер бір немесе бірнеше дейтаграммаларға бөліне бастайды. Желіні өте келе, дейтаграммалар алушыға келіп түседі, содан IP деңгейі олардан қайтадан сегмент жинақтап TCP береді. TCP барлық сегменттерді бір хабарламаға жинактап отырады. ТСР-дан процесс - алушыға хаттамалардың қалай жнналатыны туралы хабарлама жіберіліп отырады.

TCP машина - алушыда нөмірі бойынша бүкіл сегменттерді бір хабарламаға жинақтайды. Егер қандайда бір хабарлама сег­менті жоғалған немесе бүлінген болса, жіберушіге қате кеткен сегменттің нөмірі жіберіледі. Бұндай жағдайда жіберуші сегментті қайта жіберуіне тура келеді. Егер де сегмент дұрыс қабылданған болса, онда алушы анықтаушы - квитанциясын жібереді (АСК -acknowledgement).

Таймер TCP хаттамасында ең маңызды рөл аткарады. Егер де белгіленген уақыт ішінде анықтаушы - квитанциясы келіп түспеген болса, онда сегмент жоғалтылған болып саналады. Мұндай жағдайда сегментті қайта жіберу процесі орындалады.

TCP хаттамасының хабарландыру форматындағы порт нөмірі астына 16 бит апарылады, сондықтан порттың максимальді мүмкіндікті нөмірі 65535 болып табылады. 0-ден 255-ке дейінгі порттардың нөмірлері жүйелік қажеттіліктерге қатаң резервтеген, оларды

ТСР-дегі кез келген байланыс каналдары екі санмен анықталынады – бұл комбинация сокет деп аталады. Осылайша сокет ЭЕМ-де ІР-адресімен және ТСР-дегі бағдарламалық қамсыздандыру арқылы порт нөмірімен анықталады. Қосылу кезінде кезкелген маши­на бір мағынада ІР-адресімен анықталады, ал әрбір процесс - портпен анықталады, сондықтан екі процестер арасындағы қосылыстар бір мағынада сокетпен анықталынады. Өзара әрекеттесуші ЭЕМ барлық активті порттардың жіберушілерінің және алушыларының кестелерін жүргізеді. Егер екі машиналар арасында мәліметтер алмасуы жүрсе, онда олардың бірінің порты жіберуші, екіншісі алушы немесе керісінше болып келеді. Егер жіберуші машина бірнеше қосылуларды сұраса, онда олардың әрбірінің өздерінің жіберуші порты болады, ал алушының порты жалпы болуы мүмкін. Бірнеше машина бір уақытта тек бір алу портын ғана пайдалануы мүмкін, ондайда бұл мультипликсерлеу деп аталады.

Қашанда бірнеше қосылулар орнатылса, онда бірдей порт көздері және алушылары көрсстілген қосылуларға бірнеше маши­налар сұраныс жібереді.

TCP/IP - Интернетте қолданылатын әртүрлі деңгейдегі желілік хаттамалар жиыны (ағымы) үшін арналған жинақы атауы. TCP/IP ерекшеліктері:

• 
  бағдарламалық және аппараттық қамтамасыздандырудан тәуелсіз өңделетін хаттамалардың ашық стандарттары;
  

• 
  жіберудің физикалық ортасынан тәуелсіздігі;
  
• 
  ерекшеленген адрестеу жүйесі;
  

• 
  кең тараған қолданушы сервистері үшін жоғары деңгейдегі стандартталған хаттамалар.
  

Кейіннен ISO 7-деңгейлі моделі қабылданды, бірақ ол қолданылмайды (2-суретке қараңыз).

Мәліметтер пакеттермен беріледі. Пакеттердің қызметтік ақпаратты құрайтын тақырып пен қорытындысы болады. Жоғары деңгейдегі мәліметтер төменгі деңгейдегі пакеттерге кірістіріледі.

Физикалық және каналдық деңгей. TCP/IP ағымы мәліметтерді жіберудің физикалық ортасы мен рұқсат aлy деңгейінің қандайда бір анықталған хаттамаларын қолдануды көздемейді. Рұқсат алу деңгейінен жеткізу ортасына дейін ІР-пакеттерді жеткізуді қамтамасыздандыратын IP модулі бар интерфейстің болуы



1-сурет. TCP/IP хаттамалар ағымы



2-сурет. TCP/IP ағымындағы пакеттердің бір-біріне кірістірілу мысалы

талап етіледі. Сондай-ақ, IP-пакет МАС-адреске жіберілетін желі түйінінің ІР-адресін түрлендіруін қамтамасыз ету талап етіледі. Жеткізу ортасына рұқсат алу деңгейі ретінде барлық хаттамалар ағымының қатысуы жиі кездеседі, сонда АТМ-нан жоғары IP, IPX-тан жоғары IP, Х.25-тен жоғары IP және т.б. жайлы айтылады.

IPv4 бірінші стандарты RFC-760-та анықталды (DoD standard Internet Protocol J. Postel Jan-01-1980).

IPv4 соңғы версиясы - RFC-791 (Internet Protocol J. Postel Sep-01-1981).

IPv6 бірінші стандарты RFC-1883-та анықталды (Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification S. Deering, R. Hinden December 1995).

IPv6 соңғы версиясы - RFC-2460 (Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification S. Deering, R. Hinden December 1998).

Негізгі есептері:

• 
  Адрестеу
  
• 
  Маршруттау
  
• 
  Фрагменттеу
  
• 
  Мәліметтерді жіберу
  

IP модулі төменгі деңгейден IP-пакет алған кезде, ол ІР-адрес тағайындалуын тексереді:

• 
  Егер IP-пакет берілген компьютерге адрестелген болса, онда мәліметтер одан жоғары тұрған денгейдегі модульге өңделуге жіберіледі (нақты қайсысына екендігі - ІР-пакеттің тақырыбында көрсетіледі).
  
• 
  Егер ІР-пакеттің тағайындалу адресі - бөтен болса, онда IP модулі екі шешім қабылдай алады: біріншісі - ІР-пакетті жою, екіншісі - маршрут ізін анықтап, оны тағайындалған орнына ары қарай жіберу- осылай маршруттау құралдары жұмыс атқарады.
  

тық деңгейге жүктелген (3-суретке қараңыз).

TOS пакеттерді маршруттауда маңызды рөл аткарады. Сұралатын TOS-қа Интернет кепілдік бермейді, бірақ көптеген маршрутизаторлар бұл сұраныстарды маршрутты тандауда ескереді. (OSPF және IGRP хаттамалары).

UDP хаттамасы мәліметтерді қосылуларды орнатусыз-ақ жеткізіп беру талап етілген жағдайларда пайдаланады. Мұндай байланыс негізінде сенімсіз, өйткені оның хабарлары дұрыс қабылданды ма және ол тіпті алынды ма, сол туралы жіберушіге хабарланбайды. Қателердің туындауын тексеру үшін пакеттің бақылау сомасы пайдаланылады, бірақ қателіктер ешқандай өнделінбейді - олар немесе жойылады немесе олардың өнделінуі өте жоғары қолданбалы деңгейде орындалады.

UDP арқылы қолданбалы процеспен жіберілетін мәліметгер бөлшектерге бөлінбей, белгіленген орынға бір бүтін күйінде жетеді. Мысалы, егер жіберуші - процесс порт аркылы бес хабарлама берсе, онда алушы - процесс порттан бес хабарды есептеуі кажет. Әрбір жазылған хабарлар көлемі әрбір оқылғандардың көлемімен сөйкес келуі қажет.

UDP хаттамасы мәліметтерді берудің қарапайым механизмі қажет болған жағдайда ғана пайдаланылады. Сонда қате бақылауы немесе орындалмайды (мысалы, TFTP - Trivial File Transfer Protocol - қолданбалы хаттамасы - файлдарды берудің қарапайым хаттамасы) немесе қолданбалы деңгейде орындалады (мысалы, SNMP Simple Network Management Protocol басқарушы хаттамасында немесе NFS - Network File System файлдық жүйеде пайдаланады).

1. Маскасыз доменді маршрутизация технологиясы.

2. ТСР/ІР утилиттері.

3. Қолданбалы деңгейдің протоколдары және қызметтері.