17-dars: Tarmoq asoslari

5-blokTarmoq, xavfsizlik, chegaralar17–20 darslar

Nega bu muhim

Do’stingizga “salom” deb yozdingiz — u bir soniyada yetib bordi. Shu bir soniyada xabaringiz ehtimol uch-to’rt davlatdan o’tdi, o’nlab qurilmalar uni qo’lma-qo’l uzatdi va hech kim butun yo’lni oldindan bilmasdi.

Oxirgi blok kompyuterlarni bir-biriga ulaydi. Kompyuterning o’zini bilasiz — endi milliardlab kompyuter qanday qilib bitta tarmoq bo’lib ishlashini ko’rasiz.

Bu darsdan keyin siz

xabar nega paketlarga bo’linishini tushuntira olasiz
IP-manzil va DNS nima vazifa bajarishini bilasiz
router paketni qanday yo’naltirishini o’yinda his qilasiz
internetning “portlashga chidamli” tuzilishi sirini bilasiz

Nazariya

Xat emas, parchalar: paket

Katta faylni bitta bo’lak qilib yuborish xavfli: yo’lda birorta bit buzilsa, hammasini qaytadan yuborish kerak. Shuning uchun internet ma’lumotni mayda paketlarga bo’ladi — har biri o’z manzili yozilgan kichkina konvert.

paketpacket

Tarmoq orqali yuboriladigan ma’lumotning kichik bo’lagi: ichida ma’lumot parchasi, jo’natuvchi va qabul qiluvchi manzillari, tartib raqami bor.

Paketlar turli yo’llardan borishi va tartibsiz yetishi mumkin — qabul qiluvchi ularni tartib raqami bo’yicha qayta yig’adi. Yo’qolgani qayta so’raladi: butun fayl emas, faqat o’sha parcha.

IP-manzil va DNS: raqam va ism

Har qurilmaning tarmoqda IP-manzili bor — xuddi uy manzili kabi: 192.168.1.42. Paketlar aynan shu raqamga yo’l oladi.

Lekin odam 142.250.185.78 ni eslab yurmaydi — google.com deydi. Ismni raqamga aylantiruvchi xizmat — DNS: internetning telefon kitobi.

DNSdomain name system

Sayt nomlarini IP-manzillarga o’giruvchi taqsimlangan tizim. Har sahifa ochilishi oldidan brauzer avval DNS’dan manzilni so’rab oladi.

Router: har chorrahada bitta qaror

Paket manzilga bir sakrashda yetmaydi — u routerdan routerga uzatiladi. Har router faqat bitta savolga javob beradi: “bu manzilga eng yaxshi keyingi qadam qaysi qo’shnim?”

routerrouter

Paketlarni manziliga qarab keyingi tarmoq tuguniga yo’naltiruvchi qurilma. Butun yo’lni emas, faqat “keyingi qadamni” biladi.

Hech kim butun xaritani boshqarmaydi — har tugun mahalliy qaror qiladi, paket esa qadam-baqadam manzilga “oqib” boradi. Adashib qolganlar uchun TTL bor: har sakrashda kamayadigan hisoblagich; nolga tushsa, paket tashlanadi.

Sinab ko’r

Endi o’zingiz paket bo’ling: Samarqanddan serverga yetib boring. Uch stsenariy — oxirgisida magistral uziladi, lekin siz baribir yo’l topasiz. TTL’ni unutmang: 8 sakrashdan ko’pi — paket o’ladi.

Paket yo'li

Paketni serverga yetkazing: har qadamda qo'shni routerni tanlang. TTL = 8.

Bu o'yinda paket Samarqanddan serverga router-router sakrab boradi. Uch stsenariy bor: shunchaki yetkazish, eng qisqa yo'lni topish va uzilgan magistralni aylanib o'tish.

JavaScript'siz mashq: shahar nomlarini qog'ozga tugun qilib chizing, ularni darsdagi xaritadagidek ulang va uzilgan chiziq bilan ham serverga yo'l toping.

S — Samarqand (siz) · T — Toshkent · B — Buxoro · M — Moskva · I — Istanbul · F — Frankfurt · ⌂ — server

TTL: 8

Xulosa

Ma’lumot paketlarga bo’linadi: har biri manzilli, tartib raqamli mustaqil konvert
IP-manzil — qurilmaning tarmoq raqami; DNS ismlarni raqamga o’giradi
Router butun yo’lni emas, faqat “keyingi qadamni” biladi — tarmoq markazsiz
Yo’l uzilsa paketlar boshqa yo’ldan boradi — internet shunga qurilgan
TTL adashgan paketlarni abadiy sayohatdan qutqaradi

O’zingizni sinang

1Nega katta faylni bitta katta 'xat' qilib yubormaymiz?

Javobni ko'rish

Bitta bit buzilsa hammasi qayta yuborilardi; bitta uzun uzatish tarmoq yo’lini uzoq band qilardi; yo’l o’zgarsa moslashib bo’lmasdi. Paketlar esa mustaqil: yo’qolgani alohida qayta so’raladi, har biri o’z yo’lini topadi.

2DNS ishlamay qolsa nima bo'ladi? Internetning o'zi o'chadimi?

Javobni ko'rish

Yo’q — tarmoq ishlayveradi, IP-manzilni bilsangiz saytga kira olasiz. Lekin ismlar ishlamaydi: google.com ni raqamga o’giradigan hech kim yo’q. Odamlar uchun bu “internet o’chdi” bilan deyarli teng — telefon kitobisiz raqamlarni kim eslaydi?

3Router butun yo'lni bilmasa, paket manzilga qanday yetadi?

Javobni ko'rish

Har router o’z jadvalidan “bu manzilga eng yaxshi keyingi qadam” ni topib uzatadi. Minglab mahalliy qaror zanjiri paketni manzilga olib boradi — xuddi har chorrahada yo’l so’rab yurgan sayohatchi kabi. Markaziy boshqaruv kerak emas.

4TTL bo'lmasa qanday muammo tug'ilardi? Simulyatorda buni qanday ko'rdingiz?

Javobni ko'rish

Xato yo’lga tushgan paket routerlar orasida abadiy aylanib, tarmoqni axlat bilan to’ldirardi. TTL har sakrashda kamayadi va nolda paket o’chiriladi. Simulyatorda 8 sakrashdan keyin paket “o’ldi” — qayta boshlashga to’g’ri keldi.

5Bitta xabarning paketlari turli yo'llardan borsa, qabul qiluvchi ularni qanday to'g'ri yig'adi?

Javobni ko'rish

Har paketda tartib raqami bor. Qabul qiluvchi paketlarni kelish tartibida emas, tartib raqami bo’yicha teradi. 3-paket 5-dan keyin kelsa ham, joyiga qo’yiladi; yetmagani qayta so’raladi.

Amaliy topshiriq

~30 daqiqao'rta

Terminalda (16-darsni esladingizmi?) uchta tarmoq buyrug’ini bajaring:

1. ping google.com — to’rt-besh javobni kuting (Ctrl+C to’xtatadi). Vaqt nima o’lchanyapti? Millisekundlarni yozib oling.

2. tracert google.com (Windows) yoki traceroute google.com (Mac/Linux) — paketingiz o’tgan routerlar ro’yxati chiqadi. Nechta sakrash bor? Ro’yxatni simulyatordagi xaritaga o’xshatib chizing.

3. nslookup google.com — DNS’dan IP-manzilni so’rang va yozib oling.

Yakuniy savol: ping vaqtini 13-darsdagi “inson miqyosi” jadvaliga qo’ying — protsessor uchun bu qancha “yil”?

Topshiriladigan natija: uch buyruq natijalari + sakrashlar xaritasi + yakuniy savolga javob.

Darsni belgilash uchun JavaScript kerak. Bu progressni saqlash uchun ishlatiladi — darslikning o'zi JavaScript'siz ham to'liq o'qiladi.