ქსელის ფენაზე დანერგილი პროტოკოლები, რომლებიც ატარებენ მომხმარებლის მონაცემებს, მოიცავს:

• ინტერნეტ პროტოკოლის ვერსია 4 (IPv4)
• ინტერნეტ პროტოკოლის ვერსია 6 ( IPv6)
• ნოველ პაკეტების ურთიერთდამუშავება ( IPX)
• AppleTalk
• ქსელის სერვისი კავშირის დამყარების გარეშე ( CLNS/DECnet)

ინტერნეტ პროტოკოლი (IPv4 და IPv6) არის ყველაზე ფართოდ გამოყენებული მე-3 ფენის მონაცემთა გადაცემის პროტოკოლი, რომელიც ქვემოთ იქნება ფოკუსირებული. სხვა პროტოკოლების განხილვა მხოლოდ ზედაპირული იქნება.

IP პროტოკოლი - ქსელის ფენის პროტოკოლის მაგალითი

IPv4-ის როლი

როგორც ნახატზეა ნაჩვენები, TCP/IP პროტოკოლის დასტაში განხორციელებული ქსელური ფენის სერვისები მოიცავს ინტერნეტ პროტოკოლი (IP). IP-ის მე-4 ვერსია (IPv4) ამჟამად IP-ის ყველაზე ფართოდ გამოყენებული ვერსიაა. ეს არის ერთადერთი ფენის 3 პროტოკოლი, რომელიც გამოიყენება მომხმარებლის მონაცემების ინტერნეტით გადასაცემად და მაგალითისთვის იქნება მიღებული. ქსელის ფენის პროტოკოლებიამ და შემდგომ სტატიებში.

IP-ს მე-6 ვერსია (IPv6) მუშავდება და დანერგილია ზოგიერთ სფეროში. IPv6 იმუშავებს IPv4-თან ერთად და შესაძლოა შეცვალოს იგი მომავალში. IP-ს მიერ მოწოდებული სერვისები, ისევე როგორც პაკეტის სათაურის სტრუქტურა და შინაარსი, განისაზღვრება IPv4 ან IPv6-ით. ეს სერვისები და პაკეტის სტრუქტურა გამოიყენება UDP მონაცემთა გრაფიკების ან TCP სეგმენტების ინკაფსულაციისთვის, მათი ინტერნეტის საშუალებით გადასასვლელად.

თითოეული პროტოკოლის მახასიათებლები განსხვავებულია. ამ მახასიათებლების გაგება საშუალებას მოგცემთ გაიგოთ შესაბამისი პროტოკოლით აღწერილი სერვისების ფუნქციონირება.

ინტერნეტ პროტოკოლი შეიქმნა როგორც დაბალი ოვერჰედის პროტოკოლი. ეს უზრუნველყოფს მხოლოდ ფუნქციონირებას, რომელიც საჭიროა პაკეტის წყაროდან დანიშნულების ადგილზე გადასატანად, ურთიერთდაკავშირებული ქსელების სისტემის მეშვეობით. პროტოკოლი არ იყო შექმნილი პაკეტების ნაკადის მონიტორინგისა და კონტროლისთვის. ამ ფუნქციებს ასრულებენ სხვა პროტოკოლები სხვა ფენებში.

IPv4-ის ძირითადი მახასიათებლები:

• კავშირის გარეშე - პაკეტების გაგზავნამდე სესიები არ იქმნება.
• არაგარანტირებული მიწოდება (არასანდო) - არ გამოიყენება დამატებითი ზედნადები პაკეტების მიწოდების გარანტიისთვის.
• გარემო დამოუკიდებელი - მუშაობს დამოუკიდებლად მონაცემთა მატარებელი მედიისგან.

ქსელის ფენა ემსახურება ერთიანი ფენის ჩამოყალიბებას სატრანსპორტო სისტემა, რომელიც აერთიანებს რამდენიმე ქსელს ბოლო კვანძებს შორის ინფორმაციის გადაცემის სხვადასხვა პრინციპით.

ფუნქციები ქსელის ფენა:

მონაცემთა მიწოდება ქსელებს შორის

მარშრუტიზაციის მახასიათებლები

საუკეთესო გზის შერჩევა მონაცემთა გადაცემის კრიტერიუმების მიხედვით.

მონაცემთა ნაკადის კონტროლი შეშუპების თავიდან ასაცილებლად

სხვადასხვა ტექნოლოგიების კოორდინაცია ინტერნეტ მუშაობის დონეზე

ტრაფიკის ფილტრაცია

მოქნილი მისამართით

ქსელის ფენის პროტოკოლები:

- IP/IPv4/IPv6 (ინტერნეტ პროტოკოლი).

IPX (Internetwork Packet Exchange, internetworking protocol).

CLNP (ქსელის პროტოკოლი კავშირების ორგანიზების გარეშე).

IPsec (ინტერნეტ პროტოკოლის უსაფრთხოება).

ICMP ( ინტერნეტის კონტროლის შეტყობინებების პროტოკოლი ).

RIP (როუტირების საინფორმაციო პროტოკოლი).

OSPF (პირველად გახსენით უმოკლესი გზა).

ARP (Address Resolution Protocol).

როუტერი(როუტერი) არის გარკვეული რაოდენობის პორტების კოლექცია, რომელთაგან თითოეული დაკავშირებულია გარკვეულ ქვექსელთან, ხოლო თითოეული პორტი განიხილება, როგორც შესაბამისი ქვექსელის ცალკე სრულფასოვანი კვანძი.

როუტერი ასრულებს ხიდის ზოგიერთ ფუნქციას, როგორიცაა ტოპოლოგიის ანალიზი, ფილტრაცია და პაკეტის გადაგზავნა. თუმცა, ხიდებისგან განსხვავებით, მარშრუტიზატორებს შეუძლიათ პაკეტების გაგზავნა კონკრეტულ ქსელებზე, გააანალიზონ ქსელის ტრაფიკი და სწრაფად მოერგოს ქსელის ცვლილებებს.

მარშრუტიზატორები ახორციელებენ მარშრუტიზაციის ფუნქციას იმ ინფორმაციის საფუძველზე, რომელიც არის მარშრუტიზაციის ცხრილში.

მარშრუტიზაციის ცხრილები და პროტოკოლები

მონაცემთა ბაზებს მარშრუტიზატორები იყენებენ ჰოსტის მისამართებისა და ქსელის სტატუსის შესახებ ინფორმაციის შესანახად. მარშრუტიზაციის ცხრილის მონაცემთა ბაზები შეიცავს სხვა მარშრუტიზატორების მისამართებს. დინამიური მარშრუტირებისთვის კონფიგურირებული მარშრუტიზატორები ავტომატურად განაახლებს ამ ცხრილებს სხვა მარშრუტიზატორებთან მისამართების რეგულარულად გაცვლით. მარშრუტიზატორები ასევე ცვლიან ინფორმაციას ქსელის ტრაფიკის, ქსელის ტოპოლოგიისა და ქსელის ბმულების მდგომარეობის შესახებ. თითოეული როუტერი ინახავს ამ ინფორმაციას ქსელის მდგომარეობის მონაცემთა ბაზაში.

როდესაც პაკეტი მიიღება, როუტერი აანალიზებს პროტოკოლის მისამართს მნიშვნელობებისთვის, როგორიცაა IP მისამართი TCP/IP პროტოკოლის პაკეტში. გადამისამართების მიმართულება განისაზღვრება გამოყენებული მეტრიკის საფუძველზე, ანუ ქსელის მდგომარეობისა და გადახრების რაოდენობის გათვალისწინებით, რომელიც საჭიროა პაკეტის სამიზნე კვანძში გადასატანად. მარშრუტიზატორები, რომლებიც მუშაობენ მხოლოდ ერთ პროტოკოლთან (როგორიცაა TCP/IP) ინახავენ მხოლოდ ერთი მისამართების მონაცემთა ბაზას. მრავალპროტოკოლიანი როუტერი ინახავს მისამართების მონაცემთა ბაზას თითოეული მხარდაჭერილი პროტოკოლისთვის (მაგალითად, მონაცემთა ბაზები TCP/IP და IPX/SPX ქსელებისთვის).

ლოკალურ სისტემაში მარშრუტიზატორებს შორის კომუნიკაციისთვის ჩვეულებრივ გამოიყენება ორი პროტოკოლი: RIP და OSPF.

ᲜᲐᲗᲔᲚᲨᲘ ᲘᲧᲝᲡოქმი

მარშრუტიზატორები იყენებენ მარშრუტიზაციის ინფორმაციის პროტოკოლს (RIP) მათსა და სხვა მარშრუტიზატორებს შორის გადახრების მინიმალური რაოდენობის დასადგენად, რის შემდეგაც ეს ინფორმაცია ემატება თითოეული როუტერის ცხრილში. ინფორმაცია ჰოპების რაოდენობის შესახებ გამოიყენება პაკეტის გადაგზავნის საუკეთესო მარშრუტის მოსაძებნად.

RIP პროტოკოლი ეკუთვნის პროტოკოლების ჯგუფს"მანძილის ვექტორული მარშრუტირება », ვინც მოქმედებს სვია(ესტაფეტა „ხტუნავს“) როგორცმარშრუტიზაციის მეტრიკა . RIP პროტოკოლი იყენებს მარშრუტიზაციის ცხრილის კონსტრუქციის შემდეგ სქემას. თავდაპირველად, თითოეული როუტერის მარშრუტიზაციის ცხრილი მოიცავს მარშრუტებს მხოლოდ იმ ქვექსელებისთვის, რომლებიც ფიზიკურად არიან დაკავშირებული როუტერთან. RIP პროტოკოლის გამოყენებით, როუტერი პერიოდულად აგზავნის რეკლამებს სხვა მარშრუტიზატორებზე, რომლებიც შეიცავს ინფორმაციას მისი მარშრუტიზაციის ცხრილის შინაარსის შესახებ. RIP იყენებს სამაუწყებლო IP პაკეტებს განცხადებების გასაგზავნად. თითოეული როუტერი აგზავნის ამ განცხადებებს პერიოდულად 30 წამის ინტერვალით.

უპირატესობები:

- კონფიგურაციის სიმარტივე.

ხარვეზები:

ქსელის ზომაზე მკაცრი ლიმიტის არსებობა, პროტოკოლი Rმე P შეიძლება გამოყენებულ იქნას ქსელში არაუმეტეს 15 მარშრუტიზაციით.

- თითოეული ნაგულისხმევი RIP როუტერი ავრცელებს თავის სრულ მარშრუტიზაციის ცხრილს ქსელში ყოველ 30 წამში ერთხელ, იტვირთება დაბალი სიჩქარის საკომუნიკაციო ხაზები საკმაოდ მძიმედ.

OSPF

Open Shortest Path First (OSPF) არის დინამიური პროტოკოლიმარშრუტიზაცია , რომელიც დაფუძნებულია ბმული მდგომარეობის თვალთვალის ტექნოლოგიაზე და იყენებს უმოკლესი გზის საპოვნელადდიკსტრას ალგორითმი . OSPF ეკუთვნის Link State Protocols ჯგუფს.

პროტოკოლის აღწერა

1. მარშრუტიზატორები ცვლიან hello პაკეტებს ყველა ინტერფეისით, რომლებზეც ჩართულია OSPF. მარშრუტიზატორები, რომლებიც იზიარებენ მონაცემთა საერთო ბმულს, მეზობლები ხდებიან, როდესაც ისინი თანხმდებიან გარკვეულ პარამეტრებზე, რომლებიც მითითებულია მათ hello პაკეტებში.

2. პროტოკოლის შემდეგ ეტაპზე მარშრუტიზატორები შეეცდებიან შევიდნენ მიმდებარე მდგომარეობაში მარშრუტიზატორებთან, რომლებიც უშუალო კავშირშია მასთან (ერთი ჰოპის მანძილზე). მიმდებარე მდგომარეობაზე გადასვლა განისაზღვრება მარშრუტიზატორების ტიპის მიხედვით, რომლებიც ცვლიან hello პაკეტებს და ქსელის ტიპს, რომლითაც გადაიცემა hello პაკეტები. OSPF განსაზღვრავს რამდენიმე ტიპის ქსელს და რამდენიმე ტიპის მარშრუტიზატორს. მიმდებარე მდგომარეობაში მყოფი მარშრუტიზატორების წყვილი სინქრონიზებს ბმული მდგომარეობის მონაცემთა ბაზას ერთმანეთთან.

3. თითოეული როუტერი უგზავნის ბმულის მდგომარეობის რეკლამას როუტერებს, რომლებთანაც ის არის მიმდებარე მდგომარეობაში.

4. თითოეული როუტერი, რომელიც იღებს რეკლამას მეზობელი როუტერიდან, ჩაწერს თავის ინფორმაციას როუტერის ბმულის სახელმწიფო მონაცემთა ბაზაში და აგზავნის რეკლამის ასლს ყველა სხვა მიმდებარე მარშრუტიზატორს.

5. ზონაში რეკლამის დროს, ყველა მარშრუტიზატორი აშენებს იდენტურ როუტერის ბმულის სახელმწიფო მონაცემთა ბაზას.

6. მონაცემთა ბაზის აშენების შემდეგ, თითოეული როუტერი იყენებს Dijkstra-ს ალგორითმს, რათა გამოთვალოს უმოკლეს გრაფიკი, რომელიც აღწერს უმოკლეს გზას ყველა ცნობილი დანიშნულებისკენ, თავისთავად, როგორც root. ეს გრაფიკი არის უმოკლესი ბილიკის ხე.

7. თითოეული როუტერი აშენებს მარშრუტიზაციის ცხრილს მისი უმოკლესი ბილიკის ხისგან.

მისი ერთ-ერთი მთავარი უპირატესობა (შედარებითᲜᲐᲗᲔᲚᲨᲘ ᲘᲧᲝᲡ ) არის ის, რომ როდესაც ის გამოიყენება, როუტერი აგზავნის მარშრუტიზაციის ცხრილის მხოლოდ იმ ნაწილს, რომელიც ეკუთვნის მის უახლოეს ბმულებს, ასეთ გაგზავნას ეწოდება "როუტერის ბმულის მდგომარეობის შეტყობინება".

ARP(მისამართი რეზოლუცია Ოქმი- მისამართის განსაზღვრის პროტოკოლი) - ქსელის ფენის პროტოკოლი, რომელიც შექმნილია განსაზღვრისთვის MAC მისამართები ცნობილი IP მისამართით.

მოქმედების პრინციპი.

1. მასპინძელი, რომელსაც სჭირდება თავისი IP მისამართის რუკა ადგილობრივი მისამართი, წარმოქმნის ARP მოთხოვნას, ანიჭებს მას ბმულის ფენის პროტოკოლის ჩარჩოს, მიუთითებს მასში კარგად ცნობილ IP მისამართს და ავრცელებს მოთხოვნას.

2. ლოკალურ ქსელში ყველა კვანძი იღებს ARP მოთხოვნას და ადარებს იქ მითითებულ IP მისამართს საკუთარს.

3. თუ ისინი ემთხვევა, კვანძი წარმოქმნის ARP პასუხს, რომელშიც ის მიუთითებს მის IP მისამართს და მის ლოკალურ მისამართს და აგზავნის უკვე მიმართულს, რადგან გამგზავნი აკონკრეტებს მის ლოკალურ მისამართს ARP მოთხოვნაში.

მისამართის თარგმნა ხდება ცხრილის ძიებით. ეს ცხრილი, რომელსაც ეწოდება ARP ცხრილი, ინახება მეხსიერებაში და შეიცავს სტრიქონებს ქსელის თითოეული ჰოსტისთვის. ორი სვეტი შეიცავს IP და Ethernet მისამართებს. თუ IP მისამართი უნდა გარდაიქმნას Ethernet მისამართად, მაშინ მოძებნილია ჩანაწერი შესაბამისი IP მისამართით.

მარშრუტიზაციის მაგიდა.

მარშრუტიზაციის მაგიდის აგების მეთოდები.

სტატიკური მარშრუტიზაცია. ყველა მარშრუტი რეგისტრირებულია და იცვლება ხელით სისტემის ადმინისტრატორის მიერ. ეს არის მარშრუტის ორგანიზების უმარტივესი გზა. თუმცა, ის შესაფერისია მხოლოდ მცირე ქსელებისთვის, რომელთა სტრუქტურაში ცვლილებები საკმაოდ იშვიათად ხდება.

დინამიური მარშრუტიზაცია. მარშრუტიზაციის ცხრილი აგებულია სპეციალური მარშრუტიზაციის პროტოკოლების გამოყენებით. ადმინისტრატორის მონაწილეობა ამ პროცესში მინიმალურია და მოდის მარშრუტიზატორების საწყის კონფიგურაციამდე.

დანიშნულების ქსელის მისამართი	შემდეგი პორტის მისამართი. როუტერი	როუტერის გამომავალი პორტის მისამართი	მანძილი
LAN 1		M3 (1)
GAN 1	M1 (1)	M3 (1)
LAN 2	M4 (1)	M3 (1)
GAN 2		M3 (2)	0 V1
LAN3	M6 (1)	M3 (2)	0 v 2

ასევე არის სხვა სვეტები მარშრუტიზაციის ცხრილში:

5 - სვეტი ნიღბით.

6 - მარშრუტის სიცოცხლე - ეს არის დრო, რომლის შემდეგაც (თუ ინფორმაცია არ იყო განახლებული მარშრუტიზატორების მიერ) ის აღარ არის მოქმედი.

7 - ჩანაწერის წყარო;

8 - მარშრუტის მდგომარეობა

ქსელის ფენის ფუნქციები:

ქსელები, რომლებიც ქმნიან ინტერნეტ მუშაობას, შეიძლება აშენდეს სხვადასხვა ქსელური ტექნოლოგიების საფუძველზე. თითოეული ქსელური ტექნოლოგია სავსებით საკმარისია ინფორმაციის გაცვლის ორგანიზებისთვის ერთ ქვექსელში, მაგრამ არ იძლევა ამ ქვექსელზე არსებული კომპიუტერების ურთიერთქმედებას სხვა ტექნოლოგიებზე დაფუძნებულ ქვექსელ კომპიუტერებთან. ეს გამოწვეულია სხვადასხვა ტექნოლოგიებით განსაზღვრული პროტოკოლებისა და მიმართვის მეთოდების შესაძლო შეუთავსებლობის გამო. ამიტომ, ურთიერთდაკავშირებული ქსელების ფუნქციონირების უზრუნველსაყოფად, საჭიროა ინსტრუმენტები, რომლებიც წარმოადგენენ „ზედამშენებლობას“. ბმული ფენა, რაც საშუალებას მოგცემთ აბსტრაქტი გააკეთოთ ქსელურ ტექნოლოგიებში ჩართული კონკრეტული გადაწყვეტილებებიდან. OSI მოდელის ქსელური ფენა მოქმედებს, როგორც ასეთი დანამატი.

აშკარაა, რომ ამ დონის მოწყობილობები, რომლებიც შექმნილია ქსელების გაერთიანებისთვის, ბევრად უფრო რთული უნდა იყოს, ვიდრე ბმული დონის მოწყობილობები. მეორეც, ამ მოწყობილობებმა უნდა უზრუნველყონ მონაცემთა მიზანმიმართული გადაცემა აბონენტებს შორის კომპოზიტური ქსელის ქვექსელებით (ანუ განსაზღვრონ მონაცემთა ბილიკი) ისე, რომ არ გამოიწვიოს კომპოზიციური ქსელის გადატვირთულობა. კომპოზიტური ქსელის ქვექსელების მეშვეობით მონაცემთა გზის განსაზღვრის პროცესს ე.წ მარშრუტიზაციადა ეძახიან მოწყობილობებს, რომლებიც აკავშირებენ ქსელებს და წყვეტენ ჩამოთვლილ ამოცანებს მარშრუტიზატორები.

ასე რომ, ურთიერთდაკავშირებულ ქსელებში ინფორმაციის წარმატებული გაცვლისთვის, ქსელის დონის ინსტრუმენტებმა უნდა გადაჭრას შემდეგი ამოცანები:

• უზრუნველყოს ქსელური ტექნოლოგიისგან დამოუკიდებელი ერთიანი მისამართების სისტემა, რომელიც საშუალებას იძლევა მიმართოს ცალკეულ ქსელებსა და კვანძებს;
• განსაზღვროს გზა (ქსელების თანმიმდევრობა), რომელიც უნდა გაიაროს მონაცემებმა მიმღებამდე მისასვლელად;
• უზრუნველყოს მონაცემთა ბოლოდან ბოლომდე გადაცემა ქსელების მეშვეობით სხვადასხვა ტექნოლოგიებით.

ამჟამად, არსებობს სხვადასხვა ქსელის ფენის პროტოკოლები. ინტერნეტში გამოყენებული მთავარი პროტოკოლი არის IP.

IP პროტოკოლი

IP (ინტერნეტ პროტოკოლი) არის TCP/IP პროტოკოლის სტეკის ნაწილი და არის მთავარი ქსელის ფენის პროტოკოლი, რომელიც გამოიყენება ინტერნეტში და უზრუნველყოფს ქსელში მყოფი მოწყობილობების და მონაცემთა მარშრუტიზაციის ერთიან ლოგიკურ მიმართვის სქემას.

არსებობს IP პროტოკოლის რამდენიმე ვერსია, რომელიც ასახავს ფუნქციების მოთხოვნებს ინტერნეტის განვითარებასთან ერთად. ამჟამად სტანდარტად გამოიყენება მე-4 ვერსია, თუმცა ეტაპობრივად ინერგება ვერსია 6. ამ ნაწილში განხილულია სტანდარტული ვერსიის 4-ის ტექნოლოგიური გადაწყვეტილებები.

მისი ფუნქციების შესასრულებლად პროტოკოლი განსაზღვრავს მის საკუთარი ფორმატიპაკეტი. პაკეტის სათაურის ძირითადი საინფორმაციო ველებია:

• IP მისამართებიგამგზავნი და მიმღები – შექმნილია გამგზავნისა და მიმღების იდენტიფიცირებისთვის (იხ. IP მისამართი);
• პაკეტის სიცოცხლის ხანგრძლივობა(Time To Live, TTL) - განსაზღვრავს იმ დროს, როდესაც IP პაკეტი შეიძლება იყოს ქსელში და შექმნილია იმისათვის, რომ თავიდან აიცილოს ქსელის "გაფუჭება" "მაწანწალა პაკეტებით";
• პაკეტის ფრაგმენტაციისთვის განკუთვნილი ველები (იხ. IP ფრაგმენტაცია);
• ველები, რომლებიც განკუთვნილია პაკეტის დამუშავების გასაკონტროლებლად (პაკეტის და სათაურის სიგრძე, სათაურის შემოწმების ჯამი, მომსახურების ტიპი და ა.შ.).

IP პროტოკოლის თვალსაზრისით, ქსელი განიხილება, როგორც ურთიერთდაკავშირებული ობიექტების ლოგიკური კოლექცია, რომელთაგან თითოეული წარმოდგენილია უნიკალური IP მისამართით, ე.წ. კვანძები(IP კვანძები) ან მასპინძლებს(მასპინძელი). საკვანძო სიტყვა აქ არის „ლოგიკური“, ვინაიდან ერთსა და იმავე ფიზიკურ მოწყობილობას (კომპიუტერი, როუტერი და ა.შ.) შეიძლება ჰქონდეს რამდენიმე IP მისამართი, ე.ი. შეესაბამება ლოგიკური ქსელის რამდენიმე კვანძს. ეს სიტუაცია ჩვეულებრივ ხდება, თუ ფიზიკურ მოწყობილობას აქვს რამდენიმე მონაცემთა მოწყობილობა (ქსელის ადაპტერი ან მოდემი), რადგან თითოეული მათგანისთვის უნდა იყოს კონფიგურირებული მინიმუმ ერთი უნიკალური IP მისამართი. თუმცა არც ისე იშვიათია კომპიუტერზე (ან სხვა მოწყობილობაზე), რომელსაც აქვს ერთი ქსელის ადაპტერი ან მოდემი, აქვს მასზე მინიჭებული მრავალი IP მისამართი.

თუ ფიზიკურ მოწყობილობას აქვს მრავალი IP მისამართი, მაშინ ამბობენ, რომ მას აქვს მრავალი ინტერფეისი, ე.ი. მრავალი "ლოგიკური კავშირი" ქსელთან.

IP მისამართი

IP მისამართიარის უნიკალური რიცხვითი მისამართი, რომელიც ცალსახად განსაზღვრავს კვანძს, კვანძების ჯგუფს ან ქსელს. IP მისამართი არის 4 ბაიტი და ჩვეულებრივ იწერება, როგორც ოთხი რიცხვი (ე.წ. "ოქტეტები"), რომლებიც გამოყოფილია წერტილებით - W.X.Y.Z, რომელთაგან თითოეულს შეუძლია მიიღოს მნიშვნელობები 0-დან 255-მდე, მაგალითად, 213.128.193.154. .

იმისათვის, რომ კომპიუტერმა მონაწილეობა მიიღოს ქსელურ კომუნიკაციაში IP პროტოკოლის გამოყენებით, მას უნდა მიენიჭოს უნიკალური IP მისამართი.

IP მისამართის კლასები

ისინი წერდნენ კლასებსა და IP მისამართებზე.
არსებობს IP მისამართების 5 კლასი - A, B, C, D, E. IP მისამართი ეკუთვნის ამა თუ იმ კლასს, განისაზღვრება პირველი ოქტეტის (W) მნიშვნელობით. კორესპონდენცია პირველი ოქტეტის მნიშვნელობებსა და მისამართების კლასებს შორის ნაჩვენებია ქვემოთ.

პირველი სამი კლასის IP მისამართები განკუთვნილია ცალკეული ჰოსტებისა და ცალკეული ქსელებისთვის. ასეთი მისამართები შედგება ორი ნაწილისაგან - ქსელის ნომერი და ჰოსტის ნომერი. ეს სქემა მსგავსია საფოსტო კოდების - პირველი სამი ციფრი შიფრავს რეგიონს, ხოლო დანარჩენი - საფოსტო განყოფილებას რეგიონში.

ორდონიანი სქემის უპირატესობები აშკარაა: პირველ რიგში, ის საშუალებას გაძლევთ მიმართოთ სრულიად ცალკეულ ქსელებს კომპოზიტურ ქსელში, რაც აუცილებელია მარშრუტიზაციის უზრუნველსაყოფად და მეორეც, ნომრების მინიჭება იმავე ქსელში არსებულ კვანძებს სხვა ქსელებისგან დამოუკიდებლად. ბუნებრივია, კომპიუტერებს, რომლებიც ერთი და იმავე ქსელის ნაწილია, უნდა ჰქონდეთ IP მისამართები იმავე ქსელის ნომრით.

თუ ორ კომპიუტერს აქვს IP მისამართები სხვადასხვა ქსელის ნომრით (თუნდაც ისინი მიეკუთვნებიან ერთსა და იმავე ფიზიკურ ქსელს), მაშინ ისინი ვერ შეძლებენ ერთმანეთთან პირდაპირ კომუნიკაციას: მათ სჭირდებათ როუტერი კომუნიკაციისთვის (იხილეთ IP მარშრუტიზაციის განყოფილება).

სხვადასხვა კლასის IP მისამართები განსხვავდება ქსელის ბიტიურობითა და ჰოსტის ნომრებით, რაც განსაზღვრავს მათ შესაძლო მნიშვნელობების დიაპაზონს. ქვემოთ მოცემულ ცხრილში მოცემულია A, B და C კლასის IP მისამართების ძირითადი მახასიათებლები.

მაგალითად, IP მისამართი 213.128.193.154 არის C კლასის მისამართი და ეკუთვნის კვანძის ნომერს 154, რომელიც მდებარეობს ქსელში 213.128.193.0.

მისამართების სქემა, რომელიც განსაზღვრულია A, B და C კლასებით, საშუალებას აძლევს მონაცემთა გაგზავნას ან ერთ ჰოსტში ან ყველა კომპიუტერზე ერთ ქსელში (მაუწყებლობა). თუმცა, არსებობს ქსელი პროგრამული უზრუნველყოფა, რომელსაც სჭირდება მონაცემების გაგზავნა კვანძების კონკრეტულ ჯგუფში, რომლებიც აუცილებლად არ შედის იმავე ქსელში. იმისათვის, რომ ამ ტიპის პროგრამებმა წარმატებით იმოქმედონ, მისამართების სისტემამ უნდა უზრუნველყოს ე.წ. ჯგუფის მისამართები. ამ მიზნებისათვის გამოიყენება D კლასის IP მისამართები.

E კლასის მისამართების დიაპაზონი დაცულია და ამჟამად არ გამოიყენება.

ორობითი აღნიშვნა IP მისამართებისთვის

IP მისამართების ტრადიციულ ათობითი ფორმასთან ერთად შეიძლება გამოყენებულ იქნას ორობითი ფორმაც, რომელიც პირდაპირ ასახავს მისამართის გამოსახულებას კომპიუტერის მეხსიერებაში. ვინაიდან IP მისამართი 4 ბაიტია, იგი წარმოდგენილია ორობითი ფორმით, როგორც 32-ბიტიანი ბინარული რიცხვი (ანუ 32 ნულის და ერთის თანმიმდევრობა). მაგალითად, 213.128.193.154-ის ორობითი ფორმა არის 11010101 1000000 11000001 10011010. IP მისამართის ბინარული ფორმის გამოყენებით, ადვილია IP მისამართის კლასის სქემების დადგენა:

სპეციალური IP მისამართები

IP პროტოკოლი ითვალისწინებს მისამართების არსებობას, რომლებიც განიხილება სპეციალური გზით. ეს მოიცავს შემდეგს:

1. მისამართები, რომელთა პირველი ოქტეტის მნიშვნელობა არის 127. ასეთ მისამართზე მიმართული პაკეტები რეალურად არ გადაიცემა ქსელში, არამედ მუშავდება გამგზავნი ჰოსტის პროგრამული უზრუნველყოფის მიერ. ამრიგად, კვანძს შეუძლია მონაცემების გაგზავნა თავისთვის. ეს მიდგომა ძალიან მოსახერხებელია ქსელის პროგრამული უზრუნველყოფის შესამოწმებლად იმ პირობებში, როდესაც შეუძლებელია ქსელთან დაკავშირება.

2. მისამართი 255.255.255.255. პაკეტი, რომლის დანიშნულება შეიცავს მისამართს 255.255.255.255, უნდა გაიგზავნოს ქსელის ყველა კვანძში, სადაც მდებარეობს წყარო. ამ ტიპის მაუწყებლობას ეწოდება შეზღუდული მაუწყებლობა. ბინარული ფორმით, ეს მისამართია 11111111 11111111 11111111 11111111.

3. მისამართი 0.0.0.0. იგი გამოიყენება მომსახურების მიზნებისთვის და განიხილება, როგორც კვანძის მისამართი, რომელმაც შექმნა პაკეტი. ამ მისამართის ორობითი წარმოდგენა არის 00000000 00000000 00000000 00000000

გარდა ამისა, მისამართები განიმარტება სპეციალური გზით:

ნიღბების გამოყენება IP მისამართისთვის

IP მისამართის ქსელის ნომრად და ჰოსტის ნომერზე დაყოფის სქემა, რომელიც დაფუძნებულია მისამართების კლასის კონცეფციაზე, საკმაოდ უხეშია, რადგან იგი მოიცავს მხოლოდ 3 ვარიანტს (კლასები A, B და C) მისამართების ბიტების შესაბამის გადანაწილებისთვის. ნომრები. მაგალითისთვის განვიხილოთ შემდეგი სიტუაცია. ვთქვათ, რომ ინტერნეტთან დაკავშირებულ ზოგიერთ კომპანიას აქვს მხოლოდ 10 კომპიუტერი. ვინაიდან C კლასის ქსელები არის ჰოსტების ყველაზე დაბალი შესაძლო რაოდენობა, ამ კომპანიას უნდა მიეღო 254 მისამართის დიაპაზონი (ერთი C კლასის ქსელი) IP მისამართების განაწილების ორგანიზაციისგან. ამ მიდგომის უხერხულობა აშკარაა: 244 მისამართი დარჩება გამოუყენებელი, რადგან მათი გადანაწილება შეუძლებელია სხვა ფიზიკურ ქსელებში მდებარე სხვა ორგანიზაციების კომპიუტერებზე. თუ ამ ორგანიზაციას ჰყავდა 20 კომპიუტერი, რომლებიც განაწილებულია ორ ფიზიკურ ქსელზე, მაშინ მას უნდა გამოეყოთ ორი C კლასის ქსელის დიაპაზონი (თითოეული ფიზიკური ქსელისთვის). ამ შემთხვევაში „მკვდარი“ მისამართების რაოდენობა გაორმაგდება.

IP მისამართის ფარგლებში ქსელის ციფრებსა და ჰოსტის ნომრებს შორის საზღვრების უფრო მოქნილი განსაზღვრისთვის გამოიყენება ე.წ. ქვექსელის ნიღბები. ქვექსელის ნიღაბი არის სპეციალური 4 ბაიტიანი ნომერი, რომელიც გამოიყენება IP მისამართთან ერთად. ქვექსელის ნიღბის „სპეციალური ფორმა“ ასეთია: ნიღბის ორობითი ბიტები, რომლებიც შეესაბამება ქსელის ნომრისთვის დაცული IP მისამართის ბიტებს, შეიცავს ერთეულებს, ხოლო ჰოსტის ნომრის ბიტების შესაბამისი ბიტები შეიცავს ნულებს.

ქვექსელის ნიღაბი უნდა იყოს მითითებული IP პროტოკოლის დანამატის კონფიგურაციისას თითოეულ კომპიუტერზე IP მისამართთან ერთად

ქვექსელის ნიღბის გამოყენება IP მისამართთან ერთად გამორიცხავს მისამართების კლასების გამოყენებას და მთელ IP მისამართის სისტემას უფრო მოქნილს ხდის. მაგალითად, ნიღაბი 255.255.255.240 (11111111 11111111 11111111 11110000) საშუალებას გაძლევთ გაყოთ 254 IP მისამართის დიაპაზონი, რომლებიც მიეკუთვნება იმავე C კლასის ქსელს 14 დიაპაზონში, რომლებიც შეიძლება გამოიყოს სხვადასხვა ქსელში.

IP მისამართების სტანდარტული დაყოფისთვის A, B და C კლასებით განსაზღვრულ ქსელის ნომრად და ჰოსტის ნომერზე, ქვექსელის ნიღბებია:

IP მისამართის განაწილება

იმის გამო, რომ თითოეულ ინტერნეტ კვანძს უნდა ჰქონდეს უნიკალური IP მისამართი, რა თქმა უნდა, მნიშვნელოვანია მისამართების განაწილების კოორდინაცია ცალკეულ ქსელებსა და კვანძებზე. მინიჭებული სახელებისა და ნომრების ინტერნეტ კორპორაცია (ICANN) ასრულებს ამ მეურვეობის როლს.

ბუნებრივია, ICANN არ წყვეტს IP მისამართების მინიჭების პრობლემას საბოლოო მომხმარებლებისა და ორგანიზაციებისთვის, მაგრამ ანაწილებს მისამართების დიაპაზონს ინტერნეტ სერვისის პროვაიდერ ორგანიზაციებს შორის, რომლებსაც, თავის მხრივ, შეუძლიათ ურთიერთქმედება როგორც მცირე პროვაიდერებთან, ასევე საბოლოო მომხმარებლებთან. ასე, მაგალითად, ICANN-მა ევროპაში IP მისამართების განაწილების ფუნქციები გადასცა RIPE საკოორდინაციო ცენტრს (RIPE NCC, The RIPE Network Coordination Center, RIPE - Reseaux IP Europeens). თავის მხრივ, ეს ცენტრი თავისი ფუნქციების ნაწილს რეგიონულ ორგანიზაციებს გადასცემს. კერძოდ, რუს მომხმარებლებს ემსახურება რეგიონული ქსელი საინფორმაციო ცენტრი"RU-CENTRE".

IP მარშრუტიზაცია

IP მარშრუტიზაცია– ქსელში პაკეტის გადაცემის გზის არჩევის პროცესი. ბილიკი (მარშრუტი) არის მარშრუტიზატორების თანმიმდევრობა, რომელსაც გადის პაკეტი დანიშნულების ადგილამდე მისასვლელად. IP როუტერი არის სპეციალური მოწყობილობა, რომელიც შექმნილია ქსელების დასაკავშირებლად და პაკეტების გზის დასადგენად კომპოზიტურ ქსელში. როუტერს უნდა ჰქონდეს რამდენიმე IP მისამართი ქსელის ნომრებით, რომლებიც შეესაბამება გაერთიანებული ქსელების ნომრებს.

IP როუტერი შეიძლება იყოს კომპიუტერი, რომლის სისტემის პროგრამული უზრუნველყოფა იძლევა IP მარშრუტიზაციის საშუალებას. კერძოდ, როუტერის ორგანიზება შესაძლებელია კომპიუტერის საფუძველზე, რომელიც მუშაობს ოჯახის რომელიმე ოპერაციულ სისტემაზე Microsoft Windowsსერვერი.

მარშრუტირება ხდება წყაროს ჰოსტში IP პაკეტის გაგზავნის დროს და შემდეგ IP მარშრუტიზატორებში.

გამგზავნის კვანძზე მარშრუტის პრინციპი საკმაოდ მარტივია. როდესაც საჭიროა კონკრეტული IP მისამართის მქონე ჰოსტისთვის პაკეტის გაგზავნა, გამგზავნი ჰოსტი გამოყოფს ქსელის ნომრებს ქვექსელის ნიღბის გამოყენებით საკუთარი IP მისამართიდან და მიმღების IP მისამართიდან. შემდეგი, ქსელის ნომრები შედარებულია და თუ ისინი ემთხვევა, მაშინ პაკეტი იგზავნება პირდაპირ მიმღებთან, წინააღმდეგ შემთხვევაში, როუტერზე, რომლის მისამართი მითითებულია IP პროტოკოლის პარამეტრებში.

თუ ჰოსტს არ აქვს კონფიგურირებული როუტერის მისამართი, შეუძლებელი იქნება მონაცემების მიწოდება მიმღებზე, რომელიც მდებარეობს სხვა ქსელში.

როუტერზე ბილიკის არჩევა ეფუძნება მოწოდებულ ინფორმაციას მარშრუტიზაციის მაგიდა. მარშრუტიზაციის ცხრილი არის სპეციალური ცხრილი, რომელიც ასახავს ქსელების IP მისამართებს შემდეგი მარშრუტიზატორების მისამართებზე, რომლებზეც უნდა გაიგზავნოს პაკეტები ამ ქსელებში მათი მიწოდების მიზნით. მარშრუტიზაციის ცხრილში სავალდებულო ჩანაწერია ეგრეთ წოდებული ნაგულისხმევი მარშრუტი, რომელიც შეიცავს ინფორმაციას იმის შესახებ, თუ როგორ უნდა გადაიყვანოთ პაკეტები ქსელებში, რომელთა მისამართები არ არის ცხრილში, ამიტომ არ არის საჭირო ცხრილში ყველა ქსელის მარშრუტების აღწერა. მარშრუტიზაციის ცხრილები შეიძლება შეიქმნას "ხელით" ადმინისტრატორის მიერ ან დინამიურად, ინფორმაციის გაცვლის საფუძველზე, რომელსაც მარშრუტიზატორები ახორციელებენ სპეციალური პროტოკოლების გამოყენებით.

IP ფრაგმენტაცია

მოგეხსენებათ, სხვადასხვა ქსელური ტექნოლოგიებისთვის, მონაცემთა ჩარჩოებისთვის განსაზღვრული MTU მნიშვნელობა შეიძლება განსხვავდებოდეს. ამიტომ, როუტერზე ფრეიმების გარდაქმნისას, შესაძლოა საჭირო გახდეს ჩასმული IP პაკეტების დაყოფა პატარა პაკეტებად.

პაკეტების ფრაგმენტებად დასაყოფად, როუტერზე დაინსტალირებული IP მოდული ქმნის უამრავ ახალ პაკეტს მის საფუძველზე (პირველი პაკეტის სიგრძისა და MTU მნიშვნელობის მიხედვით ქსელისთვის, სადაც მონაცემები უნდა გადაიცეს). მიმღების მიერ მონაცემების სწორად შეგროვების მიზნით, ახალი IP პაკეტების სათაურებში მოთავსებულია სპეციალური რიცხვითი იდენტიფიკატორი, რაც შესაძლებელს ხდის ცალსახად დადგინდეს, რომ ეს პაკეტები არის ერთი დიდი პაკეტის ფრაგმენტები. გარდა ამისა, სათაურები ასევე მიუთითებს ფრაგმენტების პოზიციას წყაროს პაკეტში, რაც ეხმარება უზრუნველყოს მიმღების შეკრების სწორი თანმიმდევრობა.

TCP/IP სტეკის ქსელური ფენის დამხმარე პროტოკოლები

IP პროტოკოლის ძირითადი ფუნქციებია ერთიანი მისამართების სქემის უზრუნველყოფა, ქსელური ტექნოლოგიებით განსაზღვრული მიმართვის პრინციპებისგან დამოუკიდებლად (ბმულის ფენის მისამართირება), ასევე მონაცემთა გადაცემა კომპოზიციურ ქსელზე (მარშრუტიზაცია და პაკეტის ფრაგმენტაცია). თუმცა, ეს საკმარისი არ არის რეალური ურთიერთქმედების ორგანიზებისთვის - ჯერ კიდევ არსებობს მთელი რიგი პრობლემები.

პირველი პრობლემა შემდეგია. მონაცემთა ქსელში გადასაცემად, IP პროტოკოლის პროგრამული უზრუნველყოფა ქმნის პაკეტს და გადასცემს მას მონაცემთა ბმულის ფენას. ამავდროულად, ბმულის ფენის საშუალებებს მონაცემთა ჩარჩოს ფორმირებისთვის სჭირდება მიმღების მისამართი და არა ლოგიკური IP მისამართი, არამედ MAC მისამართი, რომლის სწორად ამოცნობაც შესაძლებელია. ქსელის შეერთებამიმღები კომპიუტერი. თუმცა, IP პროტოკოლის სპეციფიკაცია არ იძლევა მექანიზმს აპარატურასა და IP მისამართებს შორის შესაბამისობის დასადგენად. ამ ფუნქციას ასრულებს დამხმარე ქსელის ფენის პროტოკოლი ARP (Address Resolution Protocol), რომელიც არის TCP/IP პროტოკოლების ოჯახის ნაწილი.

კიდევ ერთი სერიოზული პრობლემა ის არის, რომ თუ როუტერზე IP პაკეტის დამუშავების დროს რაიმე პრობლემაა, მაგალითად, ამოიწურა "პაკეტის დრო სიცოცხლისთვის", მაშინ გამგზავნმა არ იცის ამის შესახებ, რადგან "უკუკავშირის" მექანიზმი არის ასევე არ არის გათვალისწინებული IP პროტოკოლის სპეციფიკაციით. . ამ პრობლემის გადასაჭრელად გამოიყენება სპეციალური ქსელის ფენის პროტოკოლი ICMP (Internet Control Message Protocol), რომელიც არის TCP/IP პროტოკოლის სტეკის ნაწილი და უზრუნველყოფს საკონტროლო ინფორმაციის გადაცემას და შეცდომის შესახებ ინფორმაციას.

TCP/IP პროტოკოლების ოჯახი ასევე უზრუნველყოფს სხვა მხარდაჭერის პროტოკოლებს, როგორიცაა დინამიური მარშრუტიზაციის პროტოკოლები, რომლებიც საშუალებას აძლევს ინფორმაციის გაცვლას მარშრუტიზატორებს შორის მარშრუტიზაციის ცხრილების აგების ავტომატიზაციისთვის.

Შემაჯამებელი

• ქსელის ფენა არის ფუნქციური დანამატი ბმულის ფენაზე, რომელიც იძლევა სხვადასხვა ქსელურ ტექნოლოგიებზე დაფუძნებული ქსელების გაერთიანების შესაძლებლობას;
• ქსელის ფენის ძირითადი ფუნქციებია: უზრუნველყოფა ერთიანი სისტემამისამართები, ცალკეული ქსელის ტექნოლოგიით განსაზღვრული მიმართვის მეთოდებისგან დამოუკიდებლად, ქსელში გადაცემული მონაცემთა პაკეტების მარშრუტიზაცია, აგრეთვე მონაცემთა ბოლოდან ბოლომდე გადაცემის უზრუნველყოფა კომპოზიტური ქსელით;
• მოწყობილობებს, რომლებიც შექმნილია ქსელების გაერთიანებისთვის ქსელის დონეზე, ეწოდება მარშრუტიზატორები;
• მთავარი ქსელის ფენის პროტოკოლი არის IP პროტოკოლი;
• IP პროტოკოლი განსაზღვრავს ქსელის კვანძების მისამართების სქემას და უზრუნველყოფს მარშრუტიზაციას და პაკეტების ფრაგმენტაციას;
• IP მისამართი არის 4 ბაიტიანი ნომერი, რომელიც ცალსახად განსაზღვრავს ქსელის კვანძს და შედგება ორი ნაწილისაგან - ქსელის ნომერი და კვანძის ნომერი;
• იმისდა მიხედვით, თუ IP მისამართში რამდენი ციფრია გამოყოფილი ქსელისა და ჰოსტის ნომრებისთვის, მისამართები იყოფა კლასებად;
• IP მისამართის ქსელის და ჰოსტის ნომრებად მოქნილი განცალკევებისთვის, შეიძლება გამოყენებულ იქნას ქვექსელის ნიღაბი - სპეციალური ფორმის 4-ბაიტი ნომერი;
• IP პაკეტის გაგზავნისას, თითოეული ქსელის კვანძი ადარებს მიმღების ქსელის ნომერს თავის ნომერს და თუ ეს ნომრები ემთხვევა, პაკეტი იგზავნება პირდაპირ მიმღებთან, წინააღმდეგ შემთხვევაში როუტერთან;
• როუტერი განსაზღვრავს გზას, რომლითაც უნდა გადაიცეს პაკეტი მარშრუტიზაციის ცხრილის გამოყენებით;
• სხვადასხვა ტექნოლოგიების საფუძველზე აგებულ ქსელებს შორის მონაცემების წარმატებით გადასატანად, IP მარშრუტიზატორებს შეუძლიათ პაკეტების ფრაგმენტაცია დანიშნულების ქსელის ქსელური ტექნოლოგიით დადგენილი შეზღუდვების შესაბამისად;
• IP პროტოკოლთან რეალური ურთიერთქმედების უზრუნველსაყოფად, გამოიყენება ქსელის ფენის დამხმარე პროტოკოლები.

SUBJECT: მონაცემთა გადაცემის ქსელური ფენა. ქსელის ფენის პროტოკოლები.

ქსელის ფენა (ქსელიფენა) - ურთიერთდაკავშირების დონე(ინტერნატიული) – (OSI მოდელის მესამე დონე), ემსახურება ერთიანი სატრანსპორტო ქვესისტემის ჩამოყალიბებას, რომელიც აერთიანებს რამდენიმე ქსელს. ამავდროულად, ქსელებს შეუძლიათ გამოიყენონ სრულიად განსხვავებული პრინციპები ბოლო კვანძებს შორის შეტყობინებების გადასაცემად და აქვთ თვითნებური კომუნიკაციის სტრუქტურა.

მონაცემები, რომლებიც შედის ქსელის ფენაში და რომელიც უნდა გაიგზავნოს კომპოზიტურ ქსელში, უზრუნველყოფილია ქსელის ფენის სათაურით.

მონაცემები სათაურთან ერთად ქმნიან პაკეტს. ქსელის ფენის პაკეტის სათაური შეიცავს ინფორმაციას ქსელის რაოდენობის შესახებ, რომელზედაც ეს არის განკუთვნილი პაკეტი, ისევე როგორც სხვა სერვისული ინფორმაცია, რომელიც აუცილებელია პაკეტის წარმატებული გადასვლისთვის ერთი ტიპის ქსელიდან მეორე ტიპის ქსელში. ასეთი ინფორმაცია შეიძლება შეიცავდეს, მაგალითად:

პაკეტის ფრაგმენტის ნომერი, რომელიც საჭიროა ასამბლეის წარმატებული ოპერაციებისთვის - ფრაგმენტების დაშლა სხვადასხვა მაქსიმალური ზომის პაკეტის მქონე ქსელების მიერთებისას;

პაკეტის სიცოცხლის ხანგრძლივობა, რომელიც მიუთითებს იმაზე, თუ რამდენ ხანს მოგზაურობს ის ინტერნეტში, ამ დროს შეიძლება გამოყენებულ იქნას "დაკარგული" პაკეტების მოკვლა;

სერვისის ხარისხი არის მარშრუტის შერჩევის კრიტერიუმი ქსელთაშორისი გადაცემისთვის - მაგალითად, კვანძი - გამგზავნმა შეიძლება მოითხოვოს პაკეტის მაქსიმალური საიმედოობით გადაცემა, შესაძლოა მიწოდების დროის ხარჯზე.

მთავარი ქსელის ფენის პროტოკოლები არის ქსელის პროტოკოლები (მაგალითად, IPან IPX) და მარშრუტიზაციის პროტოკოლები ( ᲜᲐᲗᲔᲚᲨᲘ ᲘᲧᲝᲡ, OSPF, BGPდა ა.შ.).

დამხმარე როლს ასრულებს ისეთი პროტოკოლები, როგორიცაა - ქსელთაშორისი კონტროლის შეტყობინებების პროტოკოლი ICMP (ინტერნეტის კონტროლის შეტყობინებების პროტოკოლი ) , რომელიც შექმნილია ქსელის მარშრუტიზატორებსა და პაკეტის წყაროს კვანძს შორის შეცდომების შესახებ ინფორმაციის გაცვლისთვის. სპეციალური შეტყობინებების დახმარებით ICMP იტყობინება პაკეტის მიწოდების შეუძლებლობის ან პაკეტის ვადის ამოწურვის შესახებ, გადაგზავნის მარშრუტის ცვლილების შესახებ, სისტემის მდგომარეობის შესახებ და ა.შ. ჯგუფის კონტროლის პროტოკოლი IGMPდა მისამართის გადაწყვეტის პროტოკოლი ARP.

ქსელის პროტოკოლებიდა მარშრუტიზაციის პროტოკოლები დანერგილია როგორც პროგრამული მოდულებიბოლო კვანძებზე - კომპიუტერებს, რომლებსაც ხშირად უწოდებენ მასპინძლებს და შუალედურ კვანძებზე - მარშრუტიზატორებს, რომლებსაც უწოდებენ კარიბჭეებს.

ქსელის პროტოკოლები შექმნილია მომხმარებლის მონაცემების გადასაცემად, ხოლო მარშრუტიზაციის პროტოკოლები აგროვებენ და გადასცემენ ქსელში მხოლოდ სერვისის ინფორმაციას შესაძლო მარშრუტების შესახებ. ქსელის პროტოკოლები აქტიურად იყენებენ მარშრუტიზაციის ცხრილს მუშაობაში, მაგრამ ისინი არ აშენებენ მას და არ ინარჩუნებენ მის შინაარსს. ეს ფუნქციები ხორციელდება მარშრუტიზაციის პროტოკოლებით. მარშრუტიზაციის პროტოკოლები შეიძლება აშენდეს სხვადასხვა ალგორითმების საფუძველზე, რომლებიც განსხვავდებიან მარშრუტიზაციის ცხრილების აგების წესით, საუკეთესო მარშრუტის არჩევით და მათი მუშაობის სხვა მახასიათებლებით. არსებობს ერთი ჰოპ და მრავალჰოპი მარშრუტიზაციის ალგორითმები.

ქსელის დონეზე ასევე მყარდება კორესპონდენცია IP მისამართსა და აპარატურის მისამართს შორის (MAC მისამართი). ჩამოყალიბება ხორციელდება მისამართის გადაწყვეტის პროტოკოლით - ARP, რომელიც ამ მიზნით ათვალიერებს ARP - ცხრილებს. თუ სასურველი მისამართი აკლია, მაშინ შესრულებულია სამაუწყებლო ARP მოთხოვნა.

ქსელის ფენის ფუნქციები.

ქსელის ფენის ფუნქციები მოიცავს შემდეგ ამოცანებს:

1. პაკეტის გადაცემა ბოლო კვანძებს შორის კომპოზიტურ ქსელებში. ქსელის ფენა მოქმედებს როგორც კოორდინატორი, რომელიც აწყობს ყველა ქვექსელის მუშაობას, რომლებიც დგანან პაკეტის პროგრესის გზაზე კომპოზიტური ქსელის მეშვეობით. კომპოზიტური ქსელი (ინტერნეტი) არის რამდენიმე ქსელის კოლექცია, რომელსაც ასევე უწოდებენ ქვექსელებს, რომლებიც ერთმანეთთან არის დაკავშირებული მარშრუტიზატორებით.

2. პაკეტის გადაცემის მარშრუტის არჩევა, საუკეთესო ზოგიერთი კრიტერიუმის მიხედვით.

3. სხვადასხვა ბმული ფენის პროტოკოლების მოლაპარაკება, რომლებიც გამოიყენება კომპოზიტური ქსელის ცალკეულ ქვექსელებში. ქვექსელებში მონაცემების გადასატანად, ქსელის ფენა ეხება ამ ქვექსელებში გამოყენებულ ტექნოლოგიებს.

4. ქსელის დონეზე შესრულებულია როუტერის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ფუნქცია - ტრაფიკის ფილტრაცია. მარშრუტიზატორები ადმინისტრატორებს საშუალებას აძლევს დააყენონ სხვადასხვა ფილტრაციის წესები. მაგალითად, ყველა პაკეტის კორპორატიულ ქსელში გადასვლის აკრძალვა, გარდა იმავე საწარმოს ქვექსელებიდან მომდინარე პაკეტებისა. ფილტრაცია ამ შემთხვევაში ხდება ქსელის მისამართების მიხედვით. როუტერის პროგრამულ უზრუნველყოფას შეუძლია შეასრულოს პაკეტების რიგის სხვადასხვა დისციპლინები, ასევე სხვადასხვა პრიორიტეტული სერვისის ვარიანტები.

5. ქსელის დონეზე შემოწმებული ჯამი მოწმდება და თუ პაკეტი დაზიანებული მოვიდა, მაშინ ის იშლება (ქსელის დონე არ ეხება შეცდომის გამოსწორებას). ასევე მოწმდება პაკეტის სიცოცხლის ხანგრძლივობა - აღემატება თუ არა დასაშვებ მნიშვნელობას (თუ გადააჭარბა, მაშინ პაკეტი განადგურდება).

მარშრუტის პრინციპები.

ქსელის ფენა უზრუნველყოფს პაკეტების ქსელში გადაადგილების შესაძლებლობას იმ მარშრუტის გამოყენებით, რომელიც ამჟამად უფრო რაციონალურია.

მარშრუტი არის მარშრუტიზატორების თანმიმდევრობა, რომელიც უნდა გაიაროს პაკეტმა გამგზავნიდან დანიშნულების ადგილამდე. კომპლექსურ მრავალშრიან ქსელებში, თითქმის ყოველთვის არის რამდენიმე ალტერნატიული მარშრუტი პაკეტებისთვის ორ ბოლო კვანძს შორის გადაადგილებისთვის. მარშრუტის არჩევის ამოცანას წყვეტს ორივე ბოლო კვანძი - კომპიუტერები და შუალედური კვანძები - მარშრუტიზატორები მარშრუტიზაციის ცხრილების საფუძველზე. მარშრუტიზატორები, როგორც წესი, ავტომატურად ქმნიან მარშრუტიზაციის ცხრილებს ოვერჰედის ინფორმაციის გაცვლით; ბოლო კვანძებისთვის, მარშრუტიზაციის ცხრილები ხშირად იქმნება ხელით ადმინისტრატორების მიერ და ინახება როგორც მუდმივი ფაილები დისკებზე. როუტერებს აქვთ მრავალი პორტი ქსელების დასაკავშირებლად, თითოეულ როუტერის პორტს აქვს საკუთარი ქსელის მისამართი და საკუთარი ლოკალური მისამართი. თუ როუტერს აქვს საკონტროლო განყოფილება, მაშინ ამ ერთეულს აქვს საკუთარი მისამართი, რომელზედაც მას წვდება ცენტრალური საკონტროლო სადგური, რომელიც მდებარეობს სადმე კომპოზიციურ ქსელში.

მარშრუტიზატორები იყენებენ მარშრუტიზაციის პროტოკოლებს ბმულების სხვადასხვა ხარისხით დეტალების გამოსასწორებლად. ამ ინფორმაციის საფუძველზე, თითოეული ქსელის ნომრისთვის მიიღება გადაწყვეტილება, რომელ შემდეგ როუტერმა უნდა გადააგზავნოს ამ ქსელისთვის განკუთვნილი პაკეტები, რათა მარშრუტი რაციონალური იყოს. ამ გადაწყვეტილებების შედეგები შეტანილია მარშრუტიზაციის ცხრილში.

მარშრუტიზაციის პროტოკოლები მოიცავს პროტოკოლებს, როგორიცაა RIP, OSPF, BGP; ICMP ინტერნეტის კონტროლის შეტყობინებების პროტოკოლი.

დიდი ქსელები იყოფა ავტონომიურ სისტემებად, ავტონომიური სისტემები არის ქსელები, რომლებიც მიმაგრებულია ხერხემალზე, აქვთ საკუთარი ადმინისტრაცია და საკუთარი მარშრუტიზაციის პროტოკოლები.

მარშრუტიზაციის პროტოკოლები იყოფა გარე და შიდა. გარე პროტოკოლები (EGP, BGP) ატარებენ მარშრუტიზაციის ინფორმაციას ავტონომიურ სისტემებს შორის, ხოლო შიდა პროტოკოლები (RIP, OSPF) გამოიყენება კონკრეტულ ავტონომიურ სისტემაში.

BGP პროტოკოლი საშუალებას გაძლევთ ამოიცნოთ მარყუჟების არსებობა ავტონომიურ სისტემებს შორის და გამორიცხოთ ისინი სისტემური მარშრუტებიდან.

RIP პროტოკოლი (Routing Internet Protocol) არის მარშრუტიზაციის ინფორმაციის გაცვლის ერთ-ერთი ადრეული პროტოკოლი და ჯერ კიდევ ძალიან გავრცელებულია მარშრუტიზაციის სიმარტივის გამო. RIP პროტოკოლს აქვს რამდენიმე ვერსია, მაგალითად, IP პროტოკოლისთვის, არის RIPv1 ვერსია, რომელიც არ უჭერს მხარს ნიღბებს და RIPv2 ვერსია, ეს არის პროტოკოლი, რომელიც გადასცემს ინფორმაციას ქსელის ნიღბების შესახებ. RIP პროტოკოლის გამოყენებით აგებულია მარშრუტიზაციის ცხრილი. ცხრილის პირველ სვეტში მოცემულია ინტერნეტში შემავალი ქსელების რაოდენობა. თითოეულ ხაზზე, ქსელის ნომერს მოჰყვება შემდეგი როუტერის პორტის ქსელის მისამართი, რომელზედაც უნდა გაიგზავნოს პაკეტი, რათა ის გადავიდეს ქსელისკენ ამ ნომრით რაციონალური მარშრუტით. მესამე სვეტი მიუთითებს ამ როუტერის გამომავალი პორტის ნომერზე. მეოთხე სვეტი მიუთითებს დანიშნულების ქსელამდე მანძილს.

ცხრილი 1.მარშრუტიზაციის მაგიდა

როგორც დანიშნულების ქსელამდე მანძილი, RIP პროტოკოლის სტანდარტები იძლევა სხვადასხვა სახის მეტრიკას: ჰოპები, მეტრიკა, რომელიც ითვალისწინებს გამტარუნარიანობას, შეყოვნებას და ქსელის საიმედოობას. უმარტივესი მეტრიკა არის ჰოპების რაოდენობა, ანუ შუალედური მარშრუტიზატორების რაოდენობა, რომლებზეც პაკეტმა უნდა გაიაროს დანიშნულების ქსელში მისასვლელად. RIP პროტოკოლი წარმატებით მუშაობს შედარებით მცირე ქსელებში 15-მდე როუტერით.

OSPF (Open Shortest Path Fist) პროტოკოლი შემუშავდა IP პაკეტების ეფექტურად გადასატანად დიდი ქსელებირთული ტოპოლოგიით, მარყუჟების ჩათვლით. ის დაფუძნებულია ბმული მდგომარეობის ალგორითმზე, რომელიც ძალიან მდგრადია ქსელის ტოპოლოგიის ცვლილებების მიმართ. OSPF მარშრუტის არჩევისას, მარშრუტიზატორები იყენებენ მეტრიკას, რომელიც ითვალისწინებს შემადგენელი ქსელების გამტარუნარიანობას. OSPF პროტოკოლი ითვალისწინებს სერვისის ბიტების ხარისხს, თითოეული ტიპის ხარისხისთვის აგებულია ცალკე მარშრუტიზაციის ცხრილი. OSPF პროტოკოლს აქვს მაღალი გამოთვლითი სირთულე, ამიტომ ის ყველაზე ხშირად მუშაობს მძლავრ აპარატურულ მარშრუტიზატორებზე.

ბოლო რამდენიმე ათწლეულის განმავლობაში, ქსელების ზომა და რაოდენობა მნიშვნელოვნად გაიზარდა. 80-იან წლებში მრავალი ტიპის ქსელი იყო. და პრაქტიკულად თითოეული მათგანი აგებული იყო საკუთარ ტიპის აპარატურასა და პროგრამულ უზრუნველყოფაზე, ხშირად ერთმანეთთან შეუთავსებელი. ამან გამოიწვია მნიშვნელოვანი სირთულეები რამდენიმე ქსელის დაკავშირების მცდელობისას (მაგალითად, სხვადასხვა ტიპის მისამართით ეს მცდელობები თითქმის უიმედო გახადა).

ეს პრობლემა განიხილა სტანდარტიზაციის საერთაშორისო ორგანიზაციამ (ISO) და გადაწყდა ქსელის მოდელის შემუშავება, რომელიც დაეხმარება დეველოპერებსა და მწარმოებლებს. ქსელის აღჭურვილობადა პროგრამული უზრუნველყოფა ერთად მუშაობენ. შედეგად, 1984 წელს შეიქმნა OSI მოდელი - ღია სისტემების ურთიერთქმედების მოდელი(ღია სისტემები ურთიერთდაკავშირებული). იგი შედგება შვიდი დონისგან, რომლებშიც იყოფა ქსელური ურთიერთქმედების ორგანიზების ამოცანა. ისინი სქემატურად არის წარმოდგენილი ცხრილში 16.1.

ცხრილი 16.1. OSI მოდელის ფენები.

დონის ნომერი	დონის სახელი	ინფორმაციის ერთეული
ფენა 7	განაცხადის ფენა	მონაცემები
ფენა 6	აღმასრულებელი დონე	მონაცემები
ფენა 5	სესიის დონე	მონაცემები
ფენა 4	სატრანსპორტო ფენა	სეგმენტი
ფენა 3	ქსელის ფენა	პაკეტი
ფენა 2	მონაცემთა გადაცემის ფენა	ჩარჩო
ფენა 1	ფიზიკური ფენა	ბიტი (ბიტი)

მიუხედავად იმისა, რომ დღეს არსებობს ქსელების სხვადასხვა მოდელები, დეველოპერების უმეტესობა იცავს ამ ზოგადად მიღებულ სქემას.

განვიხილოთ ინფორმაციის გადაცემის პროცესი ორ კომპიუტერს შორის. პროგრამული უზრუნველყოფაქმნის მე-7 ფენის (აპლიკაციის) შეტყობინებას, რომელიც შედგება სათაურისა და დატვირთვისგან. სათაური შეიცავს სერვისის ინფორმაციას, რომელიც აუცილებელია დანიშნულების აპლიკაციის ფენისთვის გაგზავნილი ინფორმაციის დასამუშავებლად (მაგალითად, ეს შეიძლება იყოს ინფორმაცია ფაილის შესახებ, რომელიც გადასატანია, ან ოპერაცია, რომელიც უნდა შესრულდეს). შეტყობინების გენერირების შემდეგ, აპლიკაციის ფენა აგზავნის მას "ქვემოთ" პრეზენტაციის ფენაში (ფენა 6). მიღებული შეტყობინება, რომელიც შედგება მე-7 ფენის ზედნადებისა და დატვირთვისგან, წარმოდგენილია როგორც ერთი ერთეული მე-6 ფენაში (თუმცა მე-6 ფენას შეუძლია წაიკითხოს მე-7 ფენის ზედა ნაწილი). პრეზენტაციის ფენის პროტოკოლი ასრულებს აუცილებელ მოქმედებებს განაცხადის ფენის სათაურიდან მიღებულ მონაცემებზე დაყრდნობით და ამატებს მის ფენის სათაურს, რომელიც შეიცავს ინფორმაციას შესაბამისი (მე-6) დანიშნულების ფენისთვის. მიღებული შეტყობინება გადაეცემა შემდგომ "ქვემოთ" სესიის ფენას, სადაც ასევე ემატება ზედნადები. შეფუთული შეტყობინება გადაეცემა შემდეგს სატრანსპორტო ფენადა ა.შ. ყოველ მომდევნო დონეზე (ეს სქემატურად ნაჩვენებია ნახ. 16.1). ამ შემთხვევაში სერვისის ინფორმაცია შეიძლება დაემატოს არა მხოლოდ შეტყობინების დასაწყისში, არამედ ბოლოს (მაგალითად, მე-3 დონეზე, სურ. 16.2). შედეგი არის შეტყობინება, რომელიც შეიცავს შვიდივე დონის სერვისის ინფორმაციას.

ბრინჯი. 16.1.

ბრინჯი. 16.2.

გადაცემული მონაცემების "შეფუთვის" პროცესს ზედნადები ინფორმაციით ეწოდება ინკაფსულაცია ( კაფსულაცია).

ეს შეტყობინება შემდეგ გადაიცემა ქსელში ბიტების სახით. ბიტი არის ყველაზე პატარა ინფორმაცია, რომელიც შეიძლება იყოს 0 ან 1. ამრიგად, მთელი შეტყობინება დაშიფრულია როგორც ნულებისა და ერთეულების ნაკრები, მაგალითად, 010110101. უმარტივეს შემთხვევაში, გადაცემის ფიზიკურ შრეზე, ა ელექტრული სიგნალი, რომელიც შედგება ელექტრული იმპულსების სერიისგან (0 - სიგნალი არ არის, 1 - არის სიგნალი). ეს არის ეს ერთეული მიღებული ინფორმაციის გადაცემის სიჩქარის გასაზომად. თანამედროვე ქსელებიჩვეულებრივ უზრუნველყოფს არხებს ათობით და ასეულობით Kbps და Mbps გამტარუნარიანობით.

მიმღები ფიზიკურ შრეზე იღებს შეტყობინებას ელექტრული სიგნალის სახით (ნახ. 16.3). შემდეგ ხდება პროცესი, რომელიც არის ინკაფსულაციის, დეკაფსულაციის საპირისპირო ( დეკაფსულაცია). თითოეულ დონეზე სერვისის ინფორმაცია ანალიზდება. პირველ დონეზე შეტყობინების დეკაფსულაციის შემდეგ (1-ლი დონის სერვისის ინფორმაციის წაკითხვა და დამუშავება), ეს შეტყობინება, რომელიც შეიცავს მეორე დონის სერვისის ინფორმაციას და მონაცემებს დატვირთვის მონაცემების სახით და უფრო მაღალი დონის სერვისის ინფორმაციის სახით, გადაეცემა შემდეგი დონე. არხის (მე-2) დონეზე, სისტემის ინფორმაცია ხელახლა გაანალიზებულია და შეტყობინება გადაიცემა შემდეგ დონეზე. და ასე შემდეგ, სანამ შეტყობინება არ მიაღწევს აპლიკაციის ფენას, სადაც ის საბოლოო მონაცემის სახით გადაეცემა მიმღებ აპლიკაციას.

ბრინჯი. 16.3.

მაგალითად არის ბრაუზერის ზარი ვებ სერვერზე. კლიენტის აპლიკაცია - ბრაუზერი - წარმოქმნის მოთხოვნას ვებ გვერდის მისაღებად. ეს მოთხოვნა აპლიკაცია გადაეცემა მე-7 ფენას და შემდეგ თანმიმდევრულად OSI მოდელის თითოეულ ფენას. ფიზიკურ ფენამდე მიღწევის შემდეგ, ჩვენი თავდაპირველი მოთხოვნა "იძენს" თითოეული ფენის სერვისის ინფორმაციას. ამის შემდეგ, იგი გადაეცემა ფიზიკურ ქსელში (კაბელები) ელექტრული იმპულსების სახით სერვერზე. სერვერი აანალიზებს თითოეული დონის შესაბამის სისტემურ ინფორმაციას, რის შედეგადაც გაგზავნილი მოთხოვნა აღწევს ვებ სერვერის აპლიკაციას. იქ ხდება მისი დამუშავება, რის შემდეგაც პასუხი ეგზავნება კლიენტს. პასუხის გაგზავნის პროცესი მოთხოვნის გაგზავნის მსგავსია, გარდა იმისა, რომ შეტყობინება იგზავნება სერვერის მიერ და მიიღება კლიენტის მიერ.

იმის გამო, რომ OSI მოდელის თითოეული ფენა სტანდარტიზებულია, მომხმარებელს შეუძლია გაუზიაროს აპარატურა და პროგრამული უზრუნველყოფასხვადასხვა მწარმოებლები. Როგორც შედეგი ვებ სერვერი Sun Solaris ოპერაციული სისტემის გაშვება შეუძლია HTML გვერდის მომსახურებას MS Windows-ის მომხმარებლისთვის.

რა თქმა უნდა, თავსებადობა შეიძლება უზრუნველყოფილი იყოს მხოლოდ გარკვეულ დონეზე. თუ ერთი მანქანა მონაცემებს გადასცემს რადიოტალღების სახით, ხოლო მეორე სინათლის იმპულსების სახით, მაშინ მათი ურთიერთქმედება დამატებითი აღჭურვილობის გამოყენების გარეშე შეუძლებელია. აქედან გამომდინარე, დაინერგა ქსელიდან დამოუკიდებელი და ქსელზე დამოკიდებული დონეების კონცეფცია.

სამი ქვედა ფენა - ფიზიკური, არხი და ქსელი - დამოკიდებულია ქსელზე. მაგალითად, Ethernet-ის ბანკომატზე შეცვლა იწვევს ფიზიკური და მონაცემთა ბმულის ფენების პროტოკოლის სრულ ცვლილებას.

ზედა სამი დონე - აპლიკაციები, წარმომადგენლობითი და სესია - ორიენტირებულია აპლიკაციის ამოცანებზე და პრაქტიკულად არ არის დამოკიდებული ქსელის აგების ფიზიკურ ტექნოლოგიაზე. ამრიგად, Token Ring-დან Ethernet-ზე გადასვლა არ საჭიროებს ცვლილებებს ჩამოთვლილ დონეზე.

სატრანსპორტო ფენაშუალედურია ქსელზე დამოკიდებულ და ქსელზე დამოუკიდებელ დონეებს შორის. ის მალავს ქვედა დონის ფუნქციონირების ყველა დეტალს ზემოდან. ეს საშუალებას აძლევს აპლიკაციის შემქმნელს არ იფიქროს ტექნიკური საშუალებებიქსელური შეტყობინების ტრანსპორტირების განხორციელება.

ISO სტანდარტებში სახელწოდების შეტყობინებასთან (მესიჯთან) ერთად ტერმინი გამოიყენება მონაცემთა ერთეულის აღსანიშნავად. პროტოკოლის მონაცემთა ერთეული(პროტოკოლის მონაცემთა ერთეული, PDU). სხვადასხვა პროტოკოლებში გამოიყენება სხვა სახელები, სტანდარტებით დაფიქსირებული ან უბრალოდ ტრადიციული. მაგალითად, TCP / IP პროტოკოლების ოჯახში, TCP პროტოკოლი ყოფს მონაცემთა ნაკადს სეგმენტებად, UDP პროტოკოლი მუშაობს დატაგრამებთან (ან დატაგრამებით, დატაგრამიდან), თავად IP პროტოკოლი იყენებს ტერმინს პაკეტებს. ხშირად იგივეს ამბობენ ჩარჩოებსა თუ ჩარჩოებზე.

ქსელის პრინციპების უფრო ღრმა გაგებისთვის, ჩვენ განვიხილავთ თითოეულ დონეს ცალკე.

ფიზიკური ფენა (ფენა 1)

როგორც ჩანს OSI მოდელის ფენების ზოგადი განლაგებიდან, ფიზიკური ფენა ( ფიზიკური ფენა) პირველივე. ეს ფენა აღწერს საკომუნიკაციო საშუალებას. სტანდარტიზებული ფიზიკური მოწყობილობები, პასუხისმგებელია ელექტრული სიგნალების (შემერთებლები, კაბელები და სხვ.) გადაცემაზე და ამ სიგნალების ფორმირების წესებზე. მოდით შევხედოთ ამ დონის ყველა კომპონენტს თანმიმდევრობით.

ქსელების უმეტესობა აგებულია საკაბელო სტრუქტურაზე (თუმცა არსებობს ქსელები, რომლებიც დაფუძნებულია ინფორმაციის გადაცემაზე, მაგალითად, რადიოტალღების გამოყენებით). ახლა არის სხვადასხვა ტიპის კაბელები. ყველაზე გავრცელებულია:

• სატელეფონო მავთული;
• კოაქსიალური კაბელი ;
• გრეხილი წყვილი;
• ოპტიკური ბოჭკოვანი.

სატელეფონო კაბელი გამოიყენებოდა მონაცემების გადასაცემად პირველი კომპიუტერების გამოჩენის შემდეგ. სატელეფონო ხაზების მთავარი უპირატესობა უკვე შექმნილი და განვითარებული ინფრასტრუქტურის არსებობა იყო. მისი დახმარებით თქვენ შეგიძლიათ გადაიტანოთ მონაცემები სხვადასხვა კონტინენტზე მდებარე კომპიუტერებს შორის ისე მარტივად, როგორც ესაუბრებით ათასობით კილომეტრს დაშორებულ ადამიანებს. დღემდე პოპულარულია სატელეფონო ხაზების გამოყენებაც. მომხმარებლები, რომლებიც კმაყოფილნი არიან მცირედით გადაცემის სიჩქარემონაცემებს შეუძლიათ წვდომა ინტერნეტში მათი სახლის კომპიუტერებიდან. სატელეფონო კაბელის გამოყენების მთავარი მინუსი არის მცირე გადაცემის სიჩქარე, იმიტომ კავშირი ხდება არა პირდაპირ, არამედ სატელეფონო სადგურების მეშვეობით. ამავდროულად, მონაცემთა გადაცემისას გადაცემული სიგნალის ხარისხზე მოთხოვნა გაცილებით მაღალია, ვიდრე „ხმის“ გადაცემაში. და რადგან ანალოგური PBX-ების უმეტესობა არ უმკლავდება ამ ამოცანას ("ხმაურის" ან ჩარევის დონე და სიგნალის ხარისხი სასურველს ტოვებს), მონაცემთა გადაცემის სიჩქარე ძალიან დაბალია. მიუხედავად იმისა, რომ როდესაც დაკავშირებულია თანამედროვესთან ციფრული ბირჟაშეგიძლიათ მიიღოთ მაღალი საიმედო სიჩქარეკავშირები.

კოაქსიალური კაბელიქსელებში გამოიყენებოდა რამდენიმე წლის წინ, მაგრამ დღეს ეს იშვიათობაა. ამ ტიპის კაბელი სტრუქტურით თითქმის იდენტურია ჩვეულებრივი სატელევიზიო კაბელის. კოაქსიალური კაბელი– ცენტრალური სპილენძის ბირთვი გამოყოფილია ლენტისგან საიზოლაციო ფენით. არსებობს გარკვეული განსხვავებები ელექტრო მახასიათებლებში (სატელევიზიო კაბელი იყენებს კაბელს ტალღის წინააღმდეგობა 75 Ohm, ქსელში - 50 Ohm).

ამ კაბელის მთავარი მინუსი არის დაბალი გადაცემის სიჩქარემონაცემები (10 Mbps-მდე), გარე ჩარევის ზემოქმედება. გარდა ამისა, ასეთ ქსელებში კომპიუტერების დაკავშირება ხდება პარალელურად, რაც ნიშნავს, რომ მაქსიმალური შესაძლო გამტარობა იყოფა ყველა მომხმარებელს შორის. მაგრამ, სატელეფონო კაბელთან შედარებით, კოაქსიალური საშუალებას გაძლევთ დააკავშიროთ მჭიდროდ განლაგებული კომპიუტერები ბევრად უკეთესი კომუნიკაციის ხარისხით და მონაცემთა გადაცემის მაღალი სიჩქარით.

გრეხილი წყვილი (" გრეხილი წყვილი") არის კომპიუტერებს შორის მონაცემთა გადაცემის ყველაზე გავრცელებული საშუალება ამ ტიპისკაბელი იყენებს სპილენძის მავთულს, რომელიც გადაუგრიხეს წყვილებში, რაც ამცირებს ჩარევისა და ჩარევის რაოდენობას, როგორც თავად კაბელის მეშვეობით სიგნალის გადაცემისას, ასევე გარე ჩარევის ზემოქმედებისას.

ამ კაბელის რამდენიმე კატეგორიაა. ჩამოვთვალოთ ძირითადი. Cat 3 - სტანდარტიზებული იყო 1991 წელს, ელექტრული მახასიათებლებმა დაუშვა გადაცემის სიხშირეების მხარდაჭერა 16 MHz-მდე, გამოიყენებოდა მონაცემთა და ხმის გადაცემისთვის. უმაღლესი კატეგორია, Cat 5, სპეციალურად შეიქმნა მაღალი სიჩქარის პროტოკოლების მხარდასაჭერად. ამიტომ, მისი ელექტრული მახასიათებლები 100 MHz-მდე დიაპაზონშია. ამ ტიპის კაბელზე მუშაობს მონაცემთა გადაცემის პროტოკოლები 10, 100, 1000 Mbps. დღეისათვის Cat5 კაბელმა თითქმის ჩაანაცვლა Cat 3. გრეხილი წყვილი კაბელის მთავარი უპირატესობა ტელეფონთან და კოაქსიალური კაბელები- უფრო მაღალი გადაცემის სიჩქარემონაცემები. ასევე, Cat 5-ის გამოყენება უმეტეს შემთხვევაში საშუალებას იძლევა, საკაბელო სტრუქტურის შეცვლის გარეშე, გაიზარდოს შესრულებაქსელები (10-დან 100-მდე და 100-დან 1000 Mbps-მდე გადასვლა).

ოპტიკური ბოჭკოვანიგამოიყენება დიდი ქსელის სეგმენტების დასაკავშირებლად, რომლებიც ერთმანეთისგან შორს არიან, ან ქსელებში, რომლებიც საჭიროებენ დიდს გამტარუნარიანობა, ხმაურის იმუნიტეტი. ოპტიკური კაბელი შედგება სინათლის ცენტრალური გამტარისგან (ბირთვი) - მინის ბოჭკო, რომელიც გარშემორტყმულია შუშის სხვა ფენით - გარსი, რომელსაც აქვს უფრო დაბალი რეფრაქციული ინდექსი, ვიდრე ბირთვი. ბირთვში გავრცელებით, სინათლის სხივები არ სცილდება მის საზღვრებს და აისახება გარსის დაფარვის ფენიდან. სინათლის სხივი ჩვეულებრივ იქმნება ნახევარგამტარული ან დიოდური ლაზერით. რეფრაქციული ინდექსის განაწილებიდან და ბირთვის დიამეტრის ზომიდან გამომდინარე, ისინი გამოირჩევიან.