Internetning asosiy protokollari va ularning moxiyati

Internetning asosiy protokollari va ularning moxiyati

Internet standart internet protokoli (IP) orqali maʼlumot almashuvchi kompyuter tarmoqlarining butunjahon va omma uchun ochiq toʻplamidir. Bu maʼlumotlarning asosiy tashuvchi protokoli TCP/IP dir. TCP/IP oʻzaro bogʻliq protokollar yigʻindisi boʻlib, internetda maʼlumot tarqalishida asosiy oʻrin egallaydi. Internet tarmogʻini minglab akademik, davlat, tijorat va xonadon tarmoqlari tashkil etadi. Internet elektron pochta, chat hamda oʻzaro bogʻlangan sahifalar va boshqa Butunjahon oʻrgimchak toʻri servislaridan tashkil topadi.

Internet [lot. inter – aro va net (work) – tarmoq] — katta (global) va kichik (lokal) kompyuter tarmoqlarini oʻzaro bogʻlovchi butunjahon kompyuter tizimi. Unda geografik oʻrni, zamon va makondan qatʼiy nazar, ayrim kompyuter va mayda tarmoqlar oʻzaro hamkorlikda global informatsiya infratuzilmasini tashkil etadi. Qaydnomalar tizimi bilan boshqariladigan barcha hosila tarmoqlar hamkorlikda isteʼmolchilarga ma'lumotni saqlash, eʼlon qilish, joʻnatish, qabul qilish, izlash va maʼlum boʻlgan barcha variantlar (matn, tovush, videotasvir, fotosurat, grafika, musiqa tarzida va b. koʻrinishlar) da axborot almashinishga imkon yaratadi.

Internet tizimi 20-asr. 60-yillarida paydo boʻldi. Oʻsha paytlarda Amerika mudofaa departamenti tashabbusi bilan kompyuterlar telefon tarmoqlariga ulana boshladi. Dastlab, bunday faoliyat takomillashtirilgan loyihalar agentligi (AKRA) tadqiqotlari doirasida olib borildi. Bu tadqiqotlar sovuq urush avj olgan davrga toʻgʻri keldi. AQSH mudofaa departamenti urush boʻlib qolgan taqdirda oddiy kommunikatsiya vositalari ishdan chiqqudek boʻlsa, oʻrniga yangi qoʻshimcha kommunikatsiya vositalarini izlash bilan faol shugʻullandi. 60-yillar oxiri va 70-yillarda Internet tarmogʻi uncha keng rivojlanmadi. Dastlabki oʻn yillik xalqaro tarmoq, asosan, harbiylar va yirik olimlarning shaxsiy elektron liniyalari faoliyati doirasi bilan cheklandi. Internetning beqiyos rivojlanish surʼati davlat, taʼlim, akademik va ijtimoiy tuzilmalarning oʻziga xos umumiy moliyaviy va intellektual ulushiga bogʻliq boʻldi.

20-asr 70-yillarida turli tarqoq kompyuterlar tarmoqlari orasida informatsiyani uzatish va almashinish qoidalari tizimi ishlab chiqildi. Bular oʻzaro hamkorlikka doir qaydnomalar – Internetworking protocols (IP) boʻlib, global tarmoqni takomillashtirish uchun qulay muhit yaratdi. IP oʻrnatgan tartibga koʻra, har qanday alohida tarmoq informatsiyani koʻp tarmoqlar orqali "birinchi punktdan to oxirgi punktgacha" yetib borishini nazorat qilishi lozim. Shuning uchun Internet negizini tashkil qiladigan qaydnomalar tizimi, xususan, Transmission Control Protocol (TCP), File Transfer Protocol (FTP) ichida IP muhim qaydnomalardan biri hisoblanadi.

Internet rivojlanishining dastlabki bosqichida uni, asosan, AQSH mudofaa departamenti mablagʻ bilan taʼminlagan. 70-yillar oxiriga kelib esa, asosan, uch taʼminlash manbai ajralib turdi: xukumat, un-tlar va tadqiqot laboratoriyalari (shu jumladan mustaqillari ham).

80-yillarda Internet oʻziga xos tarzda universal koʻlamlargacha rivojlana boshladi. Oʻsha davrda Internet vositasida uzatiladigan informatsiyaning oʻsishi "oyiga 20 foizdan koʻpaytirib borish" shiori ostida bordi. Mac, AQSH ning asosiy tarmogʻi bir sekundda 165 mln. bayt informatsiyani qayta ishlaydi va uzatadi. Bu surʼat bir sekundda "Brittanika" ensiklopediyasi"ni uzatish uchun yetarli. 80-yillar oʻrtalarida Internetni jamoat va tijorat tarmoklariga ulash natijasida Internet tizimi ham koʻlam, ham sifat jihatidan rivojlandi. 90-yillarda Internet tizimini boshqarish borasida tub oʻzgarishlar yuz berdi.

Internet standartlar tizimi hisoblanadi. U oʻz faoliyatida oʻzini oʻzi rostlab turish, oʻzini oʻzi boshqarish falsafasiga rioya qilib foliyat yuritadi. Hozirgacha uni boshqarib turadigan yagona tashkilot yoʻq. Uning faoliyatiga doir qoidalar kirish mezonlari sifatida ishlab chiqilgan. Texnik masalalar esa "Internet Engineering Forse (IETL) kompaniyasining faol ishtirokida hal qilinadi, barcha standartlar "Internet Architecture Board" (IAB) kompaniyasi tomonidan qabul qilinadi. 20-asrning oxirgi oʻn yilligida Internet tizimi beqiyos darajada oʻsdi. Agar 80-yillar oxirida Internet tizimiga taalluqli 28000 dan ortiq asosiy kompyuterlar faoliyat koʻrsatgan boʻlsa, 90-yillar oxiriga kelib ularning soni oʻnlarcha mln.gayetdi. Internet xizmatidan foydalanuvchilar soni butun yer yuzi boʻyicha 160 mln. kishini tashkil qildi (1999).

Shveysariyadagi yadro tadqiqotlari markazlaridan biri multi-media tizimining tarqoq kompyuterlarini yagona tarmoqqa "bogʻlash"ning ancha takomillashgan usulini ishlab chikdi. U "World Wide Web" ("Jahon oʻrgimchak uyasi") tizimida oʻz aksini topdi. Bu tizim Internetni oʻziga xos ommaviy axborot vositasiga aylantirdi hamda u informatsiya texnologiyalari, radio eshittirish va telekommunikatsiya imkoniyatlariga ega boʻldi. Endi Internet faqat matnni emas, balki tasvirni, suratlarni, rasmlarni, tovush va videotasvirlarni ham uzatishga, voqea yuz berayotgan joydan toʻgʻridantoʻgʻri olib berishga ham qodir.

Internet barcha anʼanaviy informatsiya tizimlari – telekommunikatsiya, teleradioeshittirish, informatsiyalarni xalqaro miqyosda faol almashtirish va h. k.ning texnologik imkoniyatlarni uygʻunlashtirib qoʻllanganligi uchun u bir necha vazifani – informatsiya va bilimlar manbai; ommaviy axborot vositasi, insoniyat faoliyatining barcha sohalari (shu jumladan, taʼlim-tar-biya, siyosiy, ijtimoiy, iqtisodiy, madaniy, sayyohlik va h. k.) ga taal-luqli informatsiya xizmatlari tizimi; istiqbolli bozor va milliy kom-paniyalarning xalqaro informatsiya maydoni va jahon bozoriga eng tejamli va tezkor usulda qoʻshilish imko-nini beradigan vosita vazifasini oʻtaydi.

Jamoat va tijorat tuzilmalari uchun Internetdan foydalanish imkoniyati oshgan sari provayderlar (Internet bilan aloqa oʻrnatishga xizmat koʻrsatadigan kompaniyalar), Internet informatsiyasi isteʼmolchilari soni ham koʻpaymoqda, informatsiya manbai va ommaviy axborot vositasi sifatida Internet ommalashmoqda. Bularning barchasi noshirlar, jurnalistlar, informatsiya agentliklari, i. ch. xamda savdo kompaniyalari va firmalari muhitida raqobatning shakllanishiga ijobiy taʼsir qiladi. Telefon simlaridan tashqari, optik tolali kabellar, radio tarmogʻi yoki sunʼiy yoʻldosh orqali Internetga chiqish mumkin boʻldi. Buning uchun Internet bilan aloqa oʻrnatishga xizmat koʻrsatadigan kompaniyalar – provayderlar boʻlishi lozim. Oʻzbekistonda Internetga ulashga doir informatsiya xizmatlari 1997 yildan koʻrsatila boshladi. Dastlab Naytov (http://www.naytov.com), Uznet (http://www.uznet.net) yoki Istlink (http://www.eastlink.uz) kabi provaydkompaniyalar faoliyat boshladi (1999). Oʻzbekistonda jadal rivojlanayotgan kompyuterlashtirish va avtomatlashtirish sohalari Internet tarmogʻining aloqa funksiyasidan keng foydalanishga imkon beradi. Internetga ulangan abonent uydagi yoki ishxonadagi kompyuter orqali, aytaylik, AQSH, Avstraliya yoki Afrikadagi kompyuterlarga kiritilgan xilma-xil mavzudagi maʼlumotlarni matn, surat yoki videotasvir koʻrinishida olishi mumkin. Bu maʼlumotlar Internet tizimiga oldindan kiritiladi. Dunyoning turli chekkalarida joylashgan maxsus ixtisoslashgan kompaniyalar qidiruvni tezlashtirishga yordam beradi. Ular "qidiruv dvigateli" deb ataladi, maʼlumotlarning mundarijasini maʼlumotnoma (spravochnik) kabi saqlaydi va oʻsha maʼlumotlar joylashgan "Internet adresi"ni abonentga beradi. Mazkur adres boʻyicha maʼlumotlar "Internet varaqchalari" da saqlanadi. Abonent biror maʼlumotni, mas, "paxta" soʻzini qidiruv dvigateli orqali qidirsa, shu soʻzga tegishli maʼlumotlarni, paxta bilan ish olib boradigan kompaniyalar roʻyxatini yoki jahon birjasida paxtaning narxini abonent kompyuterida chiqarib beradi. Internet varakchalari shaxsiy va rasmiy boʻlishi mumkin. Shaxsiy varaqchalar alohida shaxslar tomonidan tuziladi va shu shaxslar haqidagi maʼlumotlarni oʻz ichiga oladi. Rasmiy varaqchalar idoralar, tashkilotlar, kompaniyalarga tegishli boʻladi, ularda hukumat idoralariga doir maʼlumotlar saqlanadi. Internet orqali savdo-sotiq ishlari, kom-paniyalar xizmatlarini yoki mahsulotlarni reklama qilishni keng yoʻlga qoʻyish, Internet varaqchalarida suratlar bilan berilgan mahsulotlarni harid qilish mumkin.

Raqamli shaklda taqdim etilgan ma'lumotlar uzatishning TCP / IP - tarmoq modeli. Modeldagi ma'lumotlar manbaidan ma'lumotlarni oluvchiga uzatish usulini tavsiflaydi. Model ma'lumotlarning to'rtta sathdan o'tishini nazarda tutadi, ularning har biri qoida (translyatsiya protokoli) bilan tavsiflanadi. Internet qo'llamoq ma'lumotlar stekprotokolov ma'lumotlar uzatish miqdorini hal qoidalar jamoalari [1] [2]. TCP / IP nomi ikki eng muhim protokollari oilasi -Transmission Control Protocol (TCP) birinchi ishlab chiqilgan va bu standarti tasvirlangan edi iInternet Protocol (IP), olingan. Bundan tashqari, ba'zan ataladi model DOD (Mudofaa vazirligi) Internet protokollari [3] 1970-yilda ARPANET tarixiy kelib chiqishi munosabati bilan (DARPA nazorati ostida, AQSh Mudofaa vazirligi [4]) bir to'siq bo'lib -. Kontseptual model va bir qator Internetda ishlatiladigan aloqa protokollari va shunga o'xshash kompyuter tarmoqlari. Bu Transmission Control Protocol (TCP) va Internet Protocol (IP) bo'lib, - U tez-tez To'plamga asosiy protokollar, chunki, TCP / IP sifatida tanilgan. Bu ba'zan tarmoq texnikaning rivojlanishi DARPA.Nabor Internet protokollari orqali Amerika Qo'shma Shtatlari Mudofaa vazirligi tomonidan moliyalashtirilgan edi, chunki, Mudofaa vazirligi (MOD) modeli deb ataladi ma'lumotlar, overpacked ishlov uzatiladi, tor-mor qilish va qabul qilinishi kerakligini belgilaydigan Pass-orqali ma'lumotlarni beradi. Ushbu funktsiya to'rtta qatlamlik ajralmaslikka ajratiladi, bu esa tegishli protokollarni tarmoqlar miqdori bo'yicha tasniflaydi. Eng pastki darajadan eng yuqori darajaga tarmoqning bir xil segmentida saqlanadigan ma'lumotlar uchun aloqa usullarini o'z ichiga olgan aloqa katlami; mustaqil tarmoqlar o'rtasida o'zaro ishlashni ta'minlaydigan Internet qatlami; xostlar orasidagi aloqani boshqaradigan transport qatlami; va Internet protokollari majmuini va uning qismlari protokollar ko'plab belgilab prilozheniy.Tehnicheskie standartlari uchun jarayonlar o'rtasidagi ma'lumotlar almashinuvini ta'minlaydi ariza qatlami, Internet (IETF) rivojlantirish bo'yicha Vazifa Kuchi tomonidan qo'llab-quvvatlanadi. Internet protokollarining to'plami OTO modeli, umumiy tarmoq tizimlari uchun yanada keng qamrovli asosdan oldin keladi. O‘tgan asr 80-yillarining birinchi yarmida va keyinchalik TCP/IP nomini olgan axborot uzatish modeli protokoli yaratilgan. TCP/IP stek protokoli to‘rt pog‘onali tuzilishga ega bo‘lib, har bir pog‘onada o‘zining protokollari mavjud. Bu protokol orqali adreslashdan nafaqat internet tarmog‘i elementlarini adreslashni amalga oshirish mumkin, balki lokal tarmoqda ham foydalanuvchilarga noyob adreslar berish mumkin. Adreslash orqali tarmoq foydalanuvchilari bir-biridan farqlanadi va paketlar aniq belgilangan foydalanuvchiga yetib borishi kafolatlanadi.

Oldin shaxsiy kompyuterlar soni kam bo‘lgan va ularni adreslashda muammo bo‘lmagan, ammo shaxsiy kompyuterlarning va boshqa tarmoq qurilmalari sonining keskin ortishi adreslashda muammolarni vujudga keltirdi. IP protokollarining to‘rtinchi IPv4 va oltinchi IPv6 versiyalari mavjud bo‘lib, ular turli xususiyatlarga ko‘ra bir-biridan farqlanadi. Barcha tarmoqning asosiy tuzilishi IPv4 ga asoslangan, ammo ushbu protokol taqdim etayotgan adreslar soni hozirgi ehtiyojlarni qondira olmaydi. Internet tarmog‘i shu darajada rivojlanmoqdaki, u taqdim etayotgan xizmat turlari ham ko‘payib bormoqda. Internet buyumlari, ya’ni masofadan boshqaruv tizimlari, «aqlli uy» kabi zamonaviy imkoniyatlarni ta’minlash uchun IPv6 ni qo‘llashdan boshqa iloj qolmadi. «Xalqaro simsiz tadqiqotlar» forumi a’zolarining baholashicha 2017–2020 yillarda internet buyumlarining soni 7 trln.ni tashkil etadi va bir foydalanuvchiga to‘g‘ri keladigan o‘rtacha miqdorda Internet buyumlarining soni 3000–5000 tani tashkil qilar ekan [1]. Hozirda IPv4 adreslari yakunlangani uchun IPv6 protokolini tarmoqda qo‘llash ustida global miqyosda ish boshlangan.

1. IP protokoli
Internetda ko‘plab turli xil paketlardan foydalaniladi, lekin asosiylaridan biri bu — IP-paketdir (RFC-791). IP-protokol ishonchli bo‘lmagan transport muhitini taklif etadi. Mazkur protokolning ma’lumotlarni uzatish algoritmi juda ham oddiy: xato hollarda deytagramma tashlab yuboriladi, jo‘natuvchiga esa tegishli ICMP-xabar yuboriladi (yoki hech narsa yuborilmaydi). IP-protokolida tarmoqlararo xizmatlarni ta’minlash uchun to‘rtta asosiy mexanizm qo‘llaniladi: xizmat ko‘rsatish turi, paket yashash vaqti, sarlavhaning nazorat yig‘indisi, qo‘shimcha imkoniyat(opsiya)lar [2]. Xizmat ko‘rsatish turi tarmoqlararo deytagrammaning tarmoqlararo tizim orqali uzatilishida talab etiladigan sifatni ko‘rsatishi uchun foydalaniladi.

Paketning yashash vaqti tarmoqdagi deytagramma mavjud bo‘lish vaqtining yuqori chegarasini ko‘rsatadi. Ushbu ko‘rsatkich jo‘natuvchi tomonidan beriladi va tarmoqlararo deytagrammaning marshrut nuqtalari bo‘ylab harakatlanishiga ko‘ra kamayib boradi. Tarmoqlararo deytagramma vaqti qabul qilib oluvchiga yetib borguniga qadar nol bo‘lsa, u holda ushbu deytagramma yo‘q qilinadi. Sarlavhaning nazorat yig‘indisi undagi ma’lumotlar himoyasini ta’minlaydi. Agarda modul sarlavhada xatolikni aniqlasa, u holda ushbu tarmoqlararo deytagramma uni aniqlagan modul tomonidan yo‘q qilinadi. Qo‘shimcha imkoniyatlar ayrim qo‘shimcha xizmatlar bajarilishini ta’minlaydi, masalan, ma’lumotlarni himoyalash va maxsus marshrutlashtirish usullari.

2. IPv4 protokoli
IPv4 protokoli o‘tgan asrning 70-yillarida ishlab chiqilgan. 232 ta adreslarini taqdim eta olish imkoniga ega bo‘lgan bu protokol bir qancha kamchiliklarga ega. Eng asosiysi, adreslar soni barcha ehtiyojlarni qondirish uchun kamlik qiladi. Bundan tashqari, xavfsizlik masalalari ushbu protokolda ko‘rib chiqilmagan.

2.1. IPv4 paketlar formati

IPv4 paketlar formati 1-rasmda ko‘rsatilgan. Sarlavha maydonlarining funksional vazifasi quyidagilardan tashkil topgan: Versiya maydoni (Version) mazkur tarmoqlararo protokol versiyasini ko‘rsatadi. Hozirgi vaqtda protokolning 4-versiyasi bilan birgalikda (ya’ni 0100 maydonida) protokolning 6-versiyasidan (ya’ni 0110 maydonida) foydalanish boshlanadi. Sarlavha uzunligi maydoni (Header Length) tarmoqlararo diagramma sarlavhasining 32 razryadli so‘zlardagi uzunligini ko‘rsatadi. Eng kam (minimal) uzunlik — beshta so‘z, eng katta (maksimal) uzunlik — 32-razryadli so‘zlardan o‘n beshtasi. Servis turi maydoni (Type of Service) xizmat ko‘rsatishning talab etiladigan sifati parametrlarini ko‘rsatadi. Ustuvorlik esa, har bir deytagrammaga ustuvorlik kodini berish orqali paketlarni uzatilishida unga ustunliklar beradi. Bitlar: 12 — D (delay) — kechikish, 13 — T (throughput) — samaradorlik (o‘tkazish qobiliyati), 14 — R (reliability) — ishonchlilik, S (cost) — narxi.

Paketning to‘liq uzunligi maydoni (Total Length) deytagrammaning sarlavha va foydali ish yuki bilan birga, oktet(bayt)lardagi umumiy uzunligini belgilaydi. Paketning to‘liq uzunligi 65535 bayt (216-1 65 535)gacha yetishi mumkin. Umumiy identifikator maydoni (Identification) tarmoqlararo deytagrammalar fragmentlarini yig‘ish uchun mo‘ljallangan. Bayroq (Flag) maydoni deytagrammalarni fragmentatsiyalash imkoniyatini ta’minlaydi hamda fragmentatsiyadan foydalanishda deytagrammaning so‘nggi fragmentini identifikatsiyalash imkonini beradi. «Flaglar» maydonining 0 biti zahirada bo‘lib, 1 esa paketlarni fragmentatsiyasini boshqarish uchun xizmat qiladi (0 — fragmentatsiyalash ruxsat etiladi; 1 — taqiqlanadi), 2 biti mazkur fragment so‘nggisi yoki so‘nggisi emasligini aniqlaydi (0- so‘nggi fragment; 1 — davomini kutmoq lozim).

ip_6_07_2016_1

Fragmentli siljitish maydoni mazkur fragmentning tarmoqlararo deytagrammadagi o‘rnini ko‘rsatadi. Birinchi fragment nolga teng siljishga ega. Qandaydir sabablar natijasida ushlab (kechiktirib) qolingan paketlarni tarmoqdan bartaraf etish uchun sarlavhadagi yashash vaqti maydonida paket tarmoqda mavjud bo‘lishi lozim bo‘lgan vaqt ko‘rsatiladi. Ushbu vaqt qiymati paketning tarmoq bo‘ylab qurilmalardan o‘tishi sayin kamayib boradi. U tamom bo‘lganida, jo‘natuvchi tegishli ICMP-xabar bilan xabardor qilingan holda, paket yo‘q qilinadi. Bunday chora tarmoqni siklik marshrutlardan va haddan tashqari ish bilan yuklashdan himoya qiladi. «Yashash vaqti» soniyalarda — ko‘pi bilan 255 soniya (taxminan 4,3 daqiqa) etib beriladi [2].

Protokol turi (Protocol) maydoni foydalaniladigan yuqori sath (ICMP — 1, IGMP — 2, TCP — 6, UDP — 17) protokolini aniqlaydi. Sarlavhaning nazorat yig‘indisi maydoni (Header Checksum). Paketning adres (adres) qismi buzib ko‘rsatilish ehtimolini kamaytirish va uning natijasi — uning aynan adresga yuborilmasligi (va yo‘qolishi)ning oldini olish uchun, sarlavha paketi 2 bayt o‘rin egallaydigan va butun sarlavha bo‘ylab hisoblanadigan tekshirish ketma-ketligi — nazorat yig‘indisi bilan yuboriladi. Sarlavhada bo‘lgan IP-adreslar (jo‘natuvchining IP-adresi (Source Address) qabul qilib oluvchining IP-adresi (Destination Address) tarmoq obyektlari — so‘nggi ko‘rsatma va marshrutlashtiruvchilarning 32-bitlik identifikatorlari bo‘lib xizmat qiladi. IP ning yordamchi ko‘rsatkichlari maydoni (IP optsiyalari) (Options) — qo‘shimcha xizmatlar bor yoki yo‘qligini aniqlaydi. O‘zgaruvchan uzunlikka ega va tarmoqlararo deytagrammada bo‘lishi va bo‘lmasligi mumkin. To‘ldiruvchi maydon (Padding) sarlavhani 32-razryadli chegaraga moslashtirish (to‘g‘rilash) uchun qo‘llaniladi. [2]

2.2. IPv4 protokolini adreslashdagi umumiy tamoyillar

IP-adreslash asoslari. IP-adres o‘nlik sonlarda ifoda etilgan, W.X.Y.Z shaklida nuqtalar bilan ajratilgan. Unda nuqtalar oktetlarni ajratish uchun foydalaniladigan (masalan, 10.0.0.1) noyob to‘rt oktetlik (32-bitlik) kattalikni o‘zida ifoda etadi. Adresning 32 biti ikki qismdan iborat: tarmoq yoki aloqa adresi (o‘zida adresning tarmoq qismini ifoda etuvchi) va xost adresi (tarmoq segmentida xostni identifikatsiyalovchi). Tarmoqlarni ulardagi xostlar soni bo‘yicha ajratish IP-adreslarni sinflarga ajratish asosida amalga oshiriladi. IP-adreslarning 5 ta: A, B, C, D va E sinflari mavjud. Faqatgina A, V va S sinflari adreslari noyob sifatida foydalanilishi mumkin. D sinfiga oid adreslar tugunlar to‘plamiga murojaat qilish uchun qo‘llaniladi, «E» sinfiga oid adreslar esa tadqiqot olib borish maqsadida zahiralashtirilgan va hozirgi vaqtda ulardan foydalanilmaydi. Bundan tashqari, barcha sinflardagi bir necha adreslar maxsus maqsadlar uchun zahiralashtirilgan.

«A» sinf adreslari. «A» sinf tarmoqlari adresdagi eng katta (chap) bitning 0 qiymati bilan aniqlanadi. Birinchi oktet (0 dan 7 gacha bitlar) adresdagi chap bitdan boshlanadi. Ushbu oktet tarmoqdagi tarmoqosti (tarmoqning ichidagi kichik tarmoq)lar sonini belgilaydi, ayni vaqtda, qolgan uchta oktet (8 dan 31 ga qadar bitlar) tarmoqdagi xostlar sonini ifoda etadi. Misol uchun, tarmoqdagi A 124.0.0.1 sinfi adresini olaylik. Bunda 124. — tarmoq adresini ifoda etadi, adres oxiridagi 0.0.1 esa, ushbu tarmoqdagi birinchi xostni anglatadi. «A» sinfi adreslari yordamida, har bir tarmoqda faqatgina 16 777 214 (224-2) ta xostlarni ifoda etish mumkin.

«B» sinf adreslari. «B» sinf tarmoqlari adresning katta bitlarida 1 va 0 qiymatlar bilan belgilanadi. Adresdagi birinchi ikkita oktet (0 dan 15 ga qadar bitlar) tarmoq adreslarini ifoda etish uchun xizmat qiladi, qolgan ikkita oktet esa, ushbu tarmoqlardagi xostlar raqamlarini ifoda etadi. Natijada biz 65534ta xostlarning har biridan 16384ta tarmoqlar adreslariga ega bo‘lamiz. Misol uchun, «B» sinfi adresidagi 172.16.0.1, tarmoq adresi — 172.16, xost raqami — 0.1.

«C» sinf adreslari. «C» sinf tarmoqlari adresdagi katta bitlar 1, 1 va 0 qiymatlari bilan aniqlanadi. Birinchi uchta oktet (bitlar 0 dan 23 ga qadar) tarmoqlar raqamlarini ifoda etish uchun foydalaniladi, so‘nggi oktet esa (bitlar 24 dan 31 ga qadar) tarmoqdagi xostlar raqamini o‘zida ifoda etadi. Shunday qilib, 2 097 152 ta tarmoqqa ega bo‘lamiz, ularning har birida 254ta xost bo‘ladi. Misol uchun, S 192.11.2.1 sinfi tarmog‘idagi adresni olaylik, undagi 192.11.2 tarmoq adresini o‘zida ifoda etadi, tarmoqdagi xostning raqami esa — 1.

«D» sinf adreslari. «D» sinf tarmoqlari IP — adresning birinchi to‘rtta bitlarida 1, 1, 1 va 0 qiymatlari bilan belgilanadi. «D» sinfining adres kengligi tugunlar to‘plamini adreslash uchun foydalanuvchi, guruhiy IP — adreslarni ifoda etish uchun zahiralashtirilgan. Bu mazkur paketning adres maydonida ko‘rsatilgan raqam bilan guruhni tashkil etuvchi bir nechta tugunlarga darhol yetkazilish lozimligini anglatadi.

«E» sinf adreslari. «E» sinf tarmoqlari IP — adresning katta to‘rtta bitlarida 1, 1, 1 va 1 qiymatlari bilan belgilanadi. Hozirgi vaqtda ushbu diapazon adreslaridan foydalanilmaydi. Ular tajriba maqsadlari uchun zahiralashtirilgan. Tarmoqostilarni adreslash. «A» sinfi, «V» sinfi va «S» sinfi tarmoqlaridagi xost-mashinalari raqamlari singari, tarmoqosti adreslari lokal ravishda beriladi. Boshqa IP — adreslari singari, tarmoqostining har bir adresi noyobdir.

3. IPv6 protokoli
IPv6 4-versiyaning vorisi bo‘lgan Internet protokolining yangi versiyasini ifoda etadi. IPv4 ga nisbatan IPv6 dagi o‘zgarishlarni quyidagi guruhlarga ajratish mumkin: Adreslashning kengayishi. IPv6 da adres uzunligi 128 bitgacha kengaytirilgan (IPv4 da 32 bit), bu esa adreslash iyerarxiyasining ko‘proq darajalarini ta’minlash, adreslashtiriladigan tugunlar sonini oshirish, avto-konfiguratsiyani soddalashtirish imkonini beradi. Multikasting-marshrutlashtirish imkoniyatlarini kengaytirish uchun adres maydoniga «scope» (adreslar guruhi) kiritilgan. Adresning yangi «anycast address» turi aniqlangan. U mijoz so‘rovlarini serverning istalgan guruhiga yuborish uchun foydalaniladi. Anycast adreslash o‘zaro harakat qiluvchi serverlar to‘plami bilan foydalanish uchun mo‘ljal-langan bo‘lib, ularning adreslari mijozga oldindan ma’lum bo‘lmaydi. Qo‘shimcha optsiyalar. IP-sarlavhalar optsiyalari kodlashtirilishining o‘zgartirilishi paketlarni qayta adreslashtirilishini yengillashtirish imkonini beradi. Optsiyalar uzunligiga bo‘lgan cheklovlarni kamaytiradi va kelajakda qo‘shimcha optsiyalar kiritilishini yanada ochiqroq qiladi. Ma’lumotlar oqimlariga belgilar qo‘yish imkoniyati. Muayyan transport oqimlariga tegishli bo‘lgan, ular uchun jo‘natuvchi qayta ishlashning muayyan tartibini so‘ragan paketlarga belgi qo‘yish imkoniyati, masalan, TOS (xizmatlar turi)ning nostandart turi yoki ma’lumotlarga vaqtning real tizimida qayta ishlash joriy qilindi. Xususiy almashishlarni identifikatsiyalash va himoyalash. IPv6 da ma’lumotlarning yaxlitligini va istalganda xususiy ma’lumotni himoyalash uchun tarmoq obyektlarida yoki subyektlarida identifikatsiyalash tasnifi joriy qilingan.

3.1. IPv6 paketlar formati 2-rasmda IPv6 sarlavhasining formati aks ettirilgan.

ip_6_07_2016_2

«Versiya» maydoni Internet protokoli versiyasining 4 bitlik kodi raqami. Ustuvorlikning 4 bitlik «Ustuvorlik» maydoni IPv6 sarlavhasida jo‘natuvchiga paketlarni yetkazishning nisbiy ustuvorligini identifikatsiyalash imkonini beradi. Ustuvorliklarning qiymatlari ikki diapazonga bo‘linadi. 0 dan 7 gacha kodlar trafik ustuvorligini berish uchun foydalaniladi. U uchun jo‘natuvchi ortiqcha yuklanish ustidan nazoratni amalga oshiradi (misol uchun, ortiqcha yuklanish signaliga javoban TSR oqimini pasaytiradi). 8 dan 15 gacha bo‘lgan qiymatlar trafik ustuvorligini aniqlash uchun foydalaniladi. U uchun ortiqcha yuklanish signaliga javoban oqimni pasaytirish amalga oshirilmaydi. Misol uchun, doimiy (turg‘un) chastota bilan yuboriladigan «real vaqt» paketlari holida.

«Oqim belgisi» — oqim belgisining 24 bitlik kod maydoni IPv6 sarlavhasida jo‘natuvchi tomonidan paketlarni ajratish uchun foydalanilishi mumkin. Ular uchun marshrutlashtiruvchida maxsus qayta ishlash talab etilmaydi. Misol uchun, nostandart QoS yoki «real-time» xizmati kabi. Ma’lumotlar o‘lchami — belgisiz 16 bitlik son. O‘zida ma’lumotlar maydonining oktetlardagi uzunlik kodini tashiydi va u paket sarlavhasidan so‘ng keladi. Agar kod 0 ga teng bo‘lsa, u holda ma’lumotlar maydoni uzunligi jumboq ma’lumotlar maydonida yozilgan bo‘ladi va u o‘z navbatida, optsiyalar zonasida saqlanadi. Keyingi sarlavha — 2 bitlik ajratuvchi. IPv6 sarlavhadan keyin bevosita keluvchi sarlavha turini identifikatsiyalaydi. IPv4 protokoli ishlatadigan qiymatlardan foydalanadi. Qadamlarning chegaralangan soni (paketning maksimal yashash vaqti) — 8 bitlik belgisiz butun son. Paket o‘tuvchi har bir tugunda bittaga kamayadi. Qadamlar nolga teng bo‘lganda paket yo‘q qilinadi. IPv4 dan farqli o‘laroq, IPv6 tugunlari paketlarning maksimal yashash vaqtini belgilanishini talab etmaydi. Shu sababli IPv4 «time to live» (TTL) maydoni IPv6 uchun «hop limit» — qadamlarning chegaralangan soni deb nomlangan. Amaliyotda unchalik ko‘p bo‘lmagan IPv4 ilovalar TTL bo‘yicha cheklovlardan foydalanadilar. «Jo‘natuvchi adresi» va «Qabul qilib oluvchining adresi» maydonlariga adres uzunligi IPv4 ga nisbatan uzun bo‘lganligi uchun 128 bit ajratilgan.

3.2. IPv6 versiyasida adreslash va adreslar yozuvlarini taqdim etilishi — arxitekturasi

Adreslarning uchta turi mavjud:
Unicast: Birlik interfeys identifikatori. unicast adresdan yuborilgan paket adresda ko‘rsatilgan interfeysga yetkaziladi. Anycast: turli tugunlarga tegishli bo‘lgan interfeyslar to‘plamini identifikatsiyalovchi. Anycast adresdan yuborilgan paket adresda ko‘rsatilgan interfeyslardan biriga yetkaziladi (marshrutlashtirish protokolida belgilanganlardan eng yaqini).

Multicast: Turli tugunlarga tegishli bo‘lgan interfeyslar to‘plamini identifikatsiyalovchi. Multicast adres bo‘yicha yuborilgan paket ushbu adres tomonidan berilgan barcha interfeyslarga yetkaziladi. IPv6 da keng ravishda oldindan xabar beruvchi adreslar mavjud emas. Ularning funksiyalari multikast adreslarga o‘tkazilgan.

IPv6 adreslarini matn satrlari ko‘rinishida ifoda etishning uchta standart shakllari mavjud:
1. Asosiy shakli x: x: x: x: x: x: x: x ko‘rinishiga ega. Bunda «x» — 16 bitlik — o‘n oltilik sonlar. Misollar:

FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210

1080:0:0:0:8:800:200С:417А

E’tibor qiling, har bir muayyan maydonlarda boshlang‘ich nollarni yozishga hojat yo‘q, biroq har bir maydonda hech bo‘lmaganda bitta raqam bo‘lishi lozim (2-bandda bayon etilgan holatdan tashqari).

2. IPv6 adreslari ayrim turlarida ko‘pincha o‘zlarida nolli bitlarning uzun ketma-ketligini mujassamlashtiradi. Nol bitlik adreslar yozuvini qulayroq qilish uchun, ortiqcha nollarni olib tashlash uchun maxsus sintaksis nazarda tutilgan. « :: » yozuvidan foydalanish 16 ta nollik bitlardan iborat guruhlar borligiga ishora qiladi. « :: » kombinatsiyasi faqatgina adres yozilishida paydo bo‘lishi mumkin. « :: » ketma-ketligi, shuningdek, yozuvdan adresdagi boshlang‘ich va yakunlovchi nollarni olib tashlash uchun foydalanilishi mumkin. Masalan:

1080:0:0:0:8:800:200С:417А unicast adres

FF01:0:0:0:0:0:0:43 multicast adres
0:0:0:0:0:0:0:1 teskari aloqa adresi

quyidagi ko‘rinishda ifoda etilishi mumkin:

1080::8:800:200С:417А unicast adres
FF01::43 multicast adres
:: 1 teskari aloqa adresi

3. IPv4 va IPv6 larda ishlash uchun qulayroq bo‘lgan yozuvning muqobil shakli bo‘lib, x:x:x:x:x:x:d.d.d.d xizmat qiladi, bunda «x» — adresning o‘n oltinchilik 16 bitlik kodlari, «d» esa — adresning kichik qismini tashkil etuvchi o‘nlik 8 bitlik kodlari (standart IPv4 ifodasi), Misol uchun:

0:0:0:0:0:0:13.1.68.3 (siqilgan ko‘rinishda ::13.1.68.3)
0:0:0:0:0:FFFF:129.144.52.38 (siqilgan ko‘rinishda ::FFFF:129.144.52.38)

4. IPv4 va IPv6 protokollarini solishtirish

Ushbu ikki protokollar haqida keltirilgan ma’lumotlardan so‘ng, ularni solishtirib ko‘rib, jadval tuzamiz.

ip_6_07_2016_3

Jadvaldan ko‘rinib turibdiki, bu ikki protokol bir-biri bilan solishtirilganda ustunlik va kamchiliklari bor. IPv6 protokolida xavfsizlik choralari ko‘rilgani, ya’ni IPSec protokolining ishini osonlashtirish uchun qo‘shimcha maydon qo‘shilganligi, ma’lumotlarning yetib borishi sifati va ishonchliligi, IPv6 asosidagi qurilgan tarmoqning sodda arxitekturaga ega bo‘lishi, ya’ni NAT — tarmoq manzillarini ishlatmagan holda end-to-end asosida ishlashni tashkil etgani uchun ham bu protokolga o‘tish eng to‘g‘ri yechimdek ko‘rinishi mumkin, ammo hozirdagi ko‘plab tarmoq qurilmalarining IPv6 protokolini qo‘llab-quvvatlamasligi, ko‘plab kontent ma’lumotlardan IPv6 orqali foydalanish ilojsiz bo‘lgani, qurilmalarni yangilash uchun esa katta xarajat va vaqt talab etilishi bu protokolni qo‘llashda ko‘plab qiyinchiliklarni keltirib chiqarmoqda. Hozirda IPv4 adreslari qolmagani va keyingi ulanayotgan yangi foydalanuvchilarni faqat IPv6 orqali adreslash mumkin bo‘lganligi, IPv6 protokoliga o‘tish muqarrarligini anglatadi.

Umuman ta’kidlash mumkinki, yangi texnologiyalar yaratilayotgani, Internet foydalanuvchilarining tobora oshib borayotgani noyob IP adreslarga bo‘lgan talabni keskin oshirmoqda. Bo‘sh IPv4 adreslari qolmaganligi sababli hozirda IPv6 protokoliga o‘tish yuzasidan global darajada ish olib borilmoqda. Shuningdek, tobora soni ortib borayotgan Internet buyumlari ham yangi protokolga o‘tishni tezlashtirishni talab qilmoqda. IPv6 protokoliga o‘tishda o‘ta sinchkovlik bilan har bir jarayonni inobatga olish, vujudga keladigan muammolarni iloji boricha, samarali hal qilish kerak bo‘ladi. Buning uchun, tarmoq operatorlari ishchi personallarining va foydalanuvchilarning IPv6 protokoli bo‘yicha bilim va ko‘nikmalarini rivojlantirish juda muhim hisoblanadi. Xulosa qilib aytganda, Internet tarmog‘ining yaqin kelajakdagi strukturasi IPv6 protokoliga asoslangan bo‘ladi va buning uchun tayyorgarlikni hoziroq boshlash maqsadga muvofiq.

Foydalanilgan adabiyotlar:
1. Кучерявый А. E. «Интернет вещей»,
«ЭЛЕКТРОСВЯЗЬ», 1, 2013 г.
2. http://opds.sut.ru/old/electronic_manuals/it_2006/lection7_2.htm.
3. Гольдштейн Б. С. «Сети связи»,
БХВ-Петербург, 2010 г.
4. A. Mirxabibov, Dj. Mirxabibova «O‘zbekiston telekommunikatsiyalar tarmoqlarida IPv4 protokolidan IPv6 protokoliga o‘tish to‘g‘risida» // «Axborot-kommunikatsiyalar: Tarmoqlar, Texnologiyalar, Yechimlar» jurnali, 2015.
5. «UNICON.UZ» DUK tomonidan ishlab chiqilgan «Исследование проблем перехода с IPv4 на IPv6 на сетях телекоммуникаций Узбекистана и разработка механизма перехода на IPv6» ilmiy-tadqiqot ishi, 1-bosqich hisoboti, 2015-yil.