Сүлжээгээр өгөгдөл дамжуулах процессыг OSI загварын дагуу 7 үе буюу түвшнүүдэд хуваан авч үздэг байна. Түвшин болгонд тодорхой үүрэг, төхөөрөмж, протокол харгалздаг. Үүнд доод түвшин нь өгөгдлийг дамжуулах физик орчин, түүний функцыг тодорхойлдог бол дээд түвшин нь программыг ямар аргаар дамжуулалтанд холбохыг тодорхойлдог. Өөрөөр хэлбэл доод түвшин нь техник хангамж, дээд түвшин нь программ хангамж чиглэлтэй байдаг.
Layer 7: Application layer
Хэрэглээний түвшин нь хэрэглэгчид зориулагдсан сүлжээний үйлчилгээнүүдийг агуулдаг. Үүнд файл дамжуулах, электрон шуудан гэх мэт.
Layer 6: Presentation layer
Сүлжээн дэх төхөөрөмжүүдийн хооронд өгөгдөл солилцоход ашиглагдах форматыг тодорхойлдог. Өөрөөр хэлбэл энэ түвшнийг хөрвүүлэгч түвшин гэж нэрлэж болно. Үзүүлэнгийн түвшин нь нэг хэрэглэгчийн илгээсэн мэдээлэл нөгөө хэрэглэгчид нэг ижил форматаар уншигдаж болох баталгааг өгөх буюу сүлжээгээр дамжих өгөгдөлд хувиргалт хийдэг.
Layer 5: Session layer
Сеансийн түвшин нь янз бүрийн төхөөрөмж дэх 2 программын хооронд сеанс гэж нэрлэгдэх холбоо тогтоох, ашиглах, таслах үүрэгтэй. Сеансийн түвшин нь үзүүлэнгийн түвшний холболт, түүний өгөгдлийн хувиргалтыг удирддаг. Өөрөөр хэлбэл үзүүлэнгийн ба хэрэглээний түвшний ажиллах суурь болдог.
Layer 4: Transport layer
Төхөөрөмжүүдийн хооронд тохиролцсон чанарын түвшинд дамжуулалт хийх боломжоор хангаж өгдөг. 2 төхөөрөмжийн хооронд холболт тогтсон үед энэ түвшнээс тодорхой үйлчилгээний ангийг сонгох ба энэ нь дамжуулалтын чанарыг хянаж, хэрэв заагдсан түвшнээс буурах тохиолдолд хэрэглэгчдэд мэдээллэж байдаг.
Layer 3: The network layer
Сүлжээгээр дамжигдах өгөгдлийн хамгийн тохиромжтой замыг сонгох, уг замаар өгөгдлийг дамжуулах үүрэг гүйцэтгэдэг.
Layer 2: The data link layer
Сувгийн түвшин нь өгөгдлийг физик дамжуулах орчноор алдаагүй дамжуулах үүрэгтэй. Дамжуулах орчинд хэрхэн хандахыг (өгөгдлийн хаяглалт, сүлжээний топологи, алдааны мэдээлэл, өгөгдлийг багцлах) тодорхойлсон түвшин.
Layer 1: Physical layer
Физик түвшин нь цахилгаан, механикийн үйлдлүүдийг агуулж байдаг. Сүлжээний доод түвшиний үйлдлүүд болох сигнал түүний давтамж, хүчдэл, дамжуулах зай, кабель, коннектор зэрэг зүйлүүд багтдаг.
Сүлжээгээр өгөгдлийг багц хэлбэрт хувирган дамжуулдаг ба энэ багцыг үүсгэхийн тулд багцлах (encapsulation) үйлдэл хийдэг. Үүний дараа OSI загварын түвшнүүдээр дамжин зохих түвшинүүдээс дамжуулагдах мэдээллүүдийг (header, footer) авдаг. Багцлах үйлдэл нь дараах таван үе шатыг дамждаг.
1. Өгөгдлийг бэлддэг. Хэрэглэгчийн боловсруулсан жишээлбэл e-mail-ийн мэдээлэлийг сүлжээгээр дамжигдах хэлбэрт шилжүүлдэг.
2. Өгөгдлийг транспорт түвшинд дамжуулахын өмнө багцалдаг. Транспорт түвшинд өгөгдлийг сегментжүүлэн найдвартай дамжуулах нөхцөлийг гүйцэтгэдэг.
3. Сүлжээний түвшинд илгээгч ба хүлээн авагчийн логик хаягийн мэдээлэлийг сүлжээний толгойд (network header) нэмж өгдөг. Энэ хаяг нь сүлжээний төхөөрөмжүүд багцыг дамжуулах, тодорхойлоход ашиглагддаг.
4. Сувгийн түвшинд өгөгдлийн багцыг фрейм (frame) хэлбэрт шилжүүлдэг ба энэ нь алдааны мэдээлэл болон локал хаягийн мэдээллийг агуулж байдаг.
5. Физик түвшинд фрейм нь дамжуулах орчноор дамжигдах хэлбэр буюу тоон сигнал хэлбэрт шилжих бөгөөд тухайн сүлжээний онцлогоос шалтгаалан янз бүрийн хэлбэртэй байна.
Дээд гурван (application, presentation, session) түвшин тус бүрийн мэдээлэлийг транспорт түвшинд нэгтгэн өөрийн мэдээллийг нэмдэг ба үүнийг сегмент (segment) гэдэг. Сүлжээний түвшин нь сүлжээгээр өгөгдөл дамжуулах, мөн багц дахь хаягийн мэдээлэл агуулсан толгойг (header) үүсгэдэг. Сувгийн (data link) түвшин нь сүлжээний түвшинээс ирсэн багцыг фрейм болгодог. Фрейм нь фреймийн толгойг (frame header) агуулах ба энд төхөөрөмжийн физик хаяг мөн сувгийн түвшний синхрончлол, алдааны зэрэг мэдэээлэлүүд багтдаг. Физик түвшин нь сувгийн түвшинд мөн үйлчлэх бөгөөд фреймийг 1 ба 0 гэсэн бит хэлбэрээр тайлан дамжуулах орчинд бэлтгэдэг.
1982 оны 2-р сард IEEE-с дотоод сүлжээнд стандарт тогтоохоор болж Project 802-г боловсруулан гаргасан бөгөөд энэ нь OSI загварын сувгийн болон физик түвшний физик бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд голчлон чиглэгдсэн. 802-р заалт гэгдэх энэ стандарт нь сувгийн түвшнийг 2 дэд түвшинд хуваасан : дээд талын дэд түвшнийг логик холбоог удирдах (logical link control-LLC), доод талын дэд түвшнийг орчинд хандахыг удирдах (medium access control-MAC) гэнэ. Project 802-р тодорхойлогдох дотоод сүлжээний стандарт нь өөрсдийн дугаар бүхий 12 категорит хуваагддаг.
802.1 - Дотоод сүлжээний загварыг тодорхойлох төслийн ажлын тухай. Энд сүлжээний формат, удирдлага, сүлжээнүүдийг хооронд нь холбох зэрэг ажил багтдаг.
802.2 - IEEE төрлийн дотоод сүлжээний LLC үйлчилгээ, түүний примитивүүдийг тодорхойлдог.
802.3 - CSMA/CD төрлийн салаа топологитой сүлжээний МАС болон физик түвшний стандартыг тодорхойлдог.
802.4 - Маркерийн дамжуулалттай салаа топологитой сүлжээний МАС болон физик түвшний стандартыг тодорхойлдог.
802.5 - Маркерийн дамжуулалттай цагираг топологитой сүлжээний МАС болон физик түвшний стандартыг тодорхойлдог.
802.6 - MAN сүлжээний стандарт
802.7 - Өргөн зурвасын дамжуулалттай (broadband) сүлжээний техникийн зөвлөх групп
802.8 - Фибр-оптик технологийн техникийн зөвлөх групп
802.9 - ISDN сүлжээний стандарт
802.10 - Сүлжээний аюулгүй байдлын стандарт
802.11 - Утасгүй сүлжээний стандарт
802.12 - Хүсэлтийн эрэмбээр хандах дотоод сүлжээний стандарт (Demand Priority Access LAN, 100baseVG)
Эдгээрээс 802.3, 802.5 гэсэн категорид хамаарах сүлжээний архитектур хамгийн түгээмэл хэрэглэгдэж байгаа. 802.3 нь орчинд хандах CSMA/CD арга, нарийн зурвасын дамжуулалттай салаа топологи бүхий сүлжээнд стандарт тогтоодог. Эдгээр арга, стандарт, топологи дээр үндэслэгдсэн сүлжээний архитектур нь Ethernet болно. Харин 802.5 нь маркерийн дамжуулалттай орчинд хандах арга, нарийн зурвасын дамжуулалт бүхий цагираг топологитой сүлжээний стандартыг тодорхойлдог бөгөөд эдгээрийг агуулсан архитектур бүхий дотоод сүлжээ нь Token Ring болно.
MAC болон IP хаяг
Сүлжээнд 2 төрлийн хаяглах схемийг ашигладаг. Эдгээр нь МАС болон IP хаяглалт юм.
МАС хаяг
Энэ нь сүлжээний интерфейсийн карт дээрх физик хаяг бөгөөд ISO загварын сувгийн түвшинд хаяглагддаг учраас МАС (MAC-Meduim Access Control) буюу орчинд хандахыг удирдах хаяг гэж нэрлэсэн. МАС хаяг нь 6 ширхэг 8 бит тооноос тогтсон форматтай буюу 64 битийн урттай байдаг. Эдгээрийг ихэвчлэн 16Т-ын ТС-д бичдэг. Жишээ нь 0A.37.4F.BC.20.7E г.м. МАС хаягийг тухайн сүлжээний бүтээгдэхүүнийг үйлдвэрлэгчээс олгож өгдөг тул хэрэглэгч өөрчлөх боломжгүй. Энэ нь хүн анх төрөхдөө авсан нэрээрээ бүх амьдралдаа нэрлэгддэгтэй ижил юм. МАС хаяг нь энгийн шугаман бүтэцтэй.
IP хаяг
Энэ нь IP (Internet Protocol) протоколд ашиглагддаг логик хаяг бөгөөд ISO загварын сүлжээний түвшинд харьяалагддаг. Формат нь 4 ширхэг 8 битийн тоо хэлбэртэй байх ба 10Т-ын ТС-д бичигддэг. Жишээ нь 202.103.56.7 г.м. IP хаяг нь МАС хаягийг бодвол шаталсан хэлбэрийн илүү нарийн бүтэцтэй ба түүнийг Олон Улсын Сүлжээний Мэдээллийн Төвөөс (InterNIC-International Network Information Center) олгодог. Хэрэглэгчээр өөрчлөгдөх боломжтой. Энэ хаяг нь өөрчлөгдөх боломжтойгоороо хүний шуудангийн хаяг эсвэл телефон утасны хаягтай ижил. IP хаяг сүлжээ болон хостын гэсэн 2 хэсгээс тогтдог. Сүлжээний хэсэг буюу хаяг нь тухайн төхөөрөмжийн холбоотой байгаа сүлжээний хаягийг заадаг бол хостын хаяг нь уг сүлжээн дэх төхөөрөмжийн өөрийн хаягийг заадаг. Үүгээрээ улс, хот, локал дугаарыг агуулсан телефон утасны дугаартай ижил гэсэн үг. Энэ бүтэц нь сүлжээг түүн дэх төхөөрөмжүүдийн зориулалтаар нь илүү уян хатан, логик хэлбэрээр зохион байгуулах боломж олгодог. InterNIC-с сүлжээг нийт 5 ангид хуваадаг боловч эдгээрээс зөвхөн 3 ангийг нь нийтийн хэрэгцээнд арилжааны зориулалтаар ашигладаг. Бусдыг нь малтикаст болон туршилтын зориулалтаар нөөцөлдөг. InterNIC нь А, В, С гэсэн 3 ангийн IP хаягийг арилжааны зориулалтаар нийтэд олгодог. Үүнд А ангийн хаягийг глобал, В нь дунд хэмжээний, С нь локал сүлжээний төхөөрөмжинд олгодог.
А ангийн IP хаяг: C.X.X.X буюу 0-127.x.x.x
В ангийн IP хаяг: С.С.Х.Х буюу 128-191.0-255.х.х
С ангийн IP хаяг: С.С.С.Х буюу 192-223.1-255.1-255.х
Сүлжээний анги бүр өөрийн хостын тоотой байна. А ангийн сүлжээнд максимумдаа 16,777,214 хост, В ангийн сүлжээнд 65,534 хост, С ангийн сүлжээнд 254 хост байж болно.
IP хаяг дахь хостын хаягийн битүүд нь бүгд 0 байвал энэ хаяг сүлжээний хаяг болдог. Руутер энэ хаягийг ашиглан Интернетэд өгөгдлийг дамжуулдаг. Хэрэв хостын хаягийн битүүд нь бүгд 1 буюу 255 байвал өргөн дамжуулалтад (broadcasting) ашигладаг. Жишээлбэл: 176.10.0.0 хаяг сүлжээний хаяг, 176.10.255.255 бол өргөн дамжуулалт буюу сүлжээн дэхь бүх төхөөрөмжид мэдээлэлийг илгээх болно. Иймд сүлжээний болон өргөн дамжуулалтын хаягийг ямар 1 төхөөрөмжинд олгохгүйгээр нөөцөлдөг байна.
1. Физик түвшин
OSI загварын физик түвшин аль хэдийн хэрэглээнд орсон олон улсын аппаратурын стандартыг хэрэглэдэг тул зөрөлдөөн багатай. Үнэн хэрэгтээ энэ түвшний ганцхан бодит бэрхшээл нь ISO шинээр боловсруулсан аппаратурын стандартыг хэрхэн тусгах гэж байгаа явдал юм. Мэдээлэл дамжуулах аргууд улам хурд ихтэй болж, алдаа хянах нэмэлт функцтэй шинэ интерфейсүүд гарч ирж байна, үүнтэй уялдан дараах асуудал гарч ирнэ. Энэ нь OSI загварт шинэ стандартуудыг нэмэх үү эсвэл физик түвшинг өөрчлөхгүй үлдээх үү? гэсэн асуулт юм.
Физик түвшинд хэрэглэх холбогчийн (коннектор) маш тодорхой жагсаалт байдаг. Жишээ нь: RS-232C интерфейсын 25 контакттай холбогч, өргөн зурвасын V.35 CCITT модемын 34 контакттай холбогч г.м. Үүнээс гадна RS-232C, RS-449, RS-410, V35 CCITT г.м стандартуудын цахилгааны тодорхойломжийг агуулсан байдаг.
Физик түвшин ихэнх ПК, зарим хямд локал сүлжээнд хэрэглэгддэг асинхрон сериал дамжуулалт, мөн зарим мейнфрейм, мини компьютерт хэрэглэгддэг синхрон дамжуулалтаар хангадаг.
ISO болон IEEE-н дэд хороонууд олон жилийн турш хоорондоо нягт холбоотой ажиллаж ирсэн тул эдгээрийн стандартууд физик түвшинд ямар ч зөрчилдөөнгүй ашиглагддаг. Жишээ нь OSI-н физик түвшинд сүлжээний чухал бүрэлдэхүүн болох 10мбит/с хурдтай нэг сувгийн дамжуулалтад зориулсан коаксиаль кабелийн төрөл тодорхойлогддог. Тэгвэл IEEE 802.3 стандартын нарийн коаксаль кабелийн 10Мбит/с хурдтай cheapernet сүлжээ, мөн IEEE802.3 стандартын сүлжмэл хос кабелийн нэг сувгийн 10мбит/с хурдтай дамжуулалт OSI загварын физик түвшинд орно.
OSI загварын физик түвшинд хоёртын цифрийг холбооны шугамаар дамжуулахын тулд ашигладаг кодчлолын схем/дамжуулах техник багтдаг. Ethernet болон бусад олон локаль сүлжээнд манчестерийн код/аргыг ашигладаг.
Ингээд физик түвшинд төрөл бүрийн локал сүлжээнд ашиглагддаг дамжуулах физик орчин, дамжуулалтын төрөл, кодлох арга буюу дамжуулах техник, дамжуулах хурд багтдаг байна. Эдгээрээс гадна 2 төхөөрөмжийн хооронд физик холболт тогтоох, сигналыг хувиргах, эдгээр төхөөрөмжийн ажиллагааг синхрончлох зэрэг функц багтдаг. Жишээ нь 2 төхөөрөмжийн тактын генератор харилцан ижил ажиллах ёстой ба эсрэг тохиолдолд дамжуулсан мэдээлэл хувирч уншигдахгүй.
Физик түвшний сүлжээ хоорондын төхөөрөмж
Репитер нь дамжуулах орчноор дамжуулагдаж байгаа сигналийг хүлээн аваад анхны хэлбэрт нь сэргээгээд цааш нь дамжуулдаг өсгүүр хэлбэрийн төхөөрөмж юм. Хоёр порттой байдаг бөгөөд сүлжээний сегментүүдийг хооронд нь холбодог. Тодруулбал нэг ижил протокол, орчинд хандах арга, дамжуулах техник бүхий тодорхой 1 архитектуртай сүлжээний сегментүүдийг хооронд нь холбодог. Репитерийн дутагдалтай тал нь сүлжээний траффикийг шүүж тусгаарлах чадваргүй. Репитерийн өргөтгөсөн нэг хэлбэр нь хаб юм. Ялгаа нь хаб олон порттой байдаг.
2. Сувгийн түвшин
Сувгийн түвшинг том үйлдвэрийн агуулах, ачих буулгах цехтэй харьцуулж болно. Сувгийн түвшний үүрэг нь сүлжээний түвшнээс ирж байгаа мэдээллийн багцыг хүлээн авч дамжуулахад (буулгахад) бэлтгэн зохих хэмжээний багцад хуваана. (хайрцаглана)
OSI загварын түвшнээр мэдээлэл дээш дамжих явцад сувгийн түвшин физик түвшнээс ирж байгаа мэдээллийг битүүдийн багц хэлбэрийг хүлээн авч боловсруулах ёстой. Энэ түвшин дамжигдаж буй блок хаана эхэлж хаана дуусч байгааг тодорхойлохоос гадна дамжуулалтын алдааг илрүүлэх үүрэгтэй. Алдаа илэрвэл сувгийн түвшин алдагдсан, гажсан, орлосон өгөгдлүүдийг сэргээхэд шаардлагатай үйлдлийг хийнэ.
Компьютерийн системүүдийн дунд нэгэн зэрэг бие биеэсээ үл хамааран ажиллах хэд хэдэн мэдээлэл дамжууулах суваг байж болно. Сувгийн түвшин эдгээр сувгийн ажлыг зохицуулж мэдээллийн гажуудлаас сэргийлэх үүрэгтэй. Сувгийн түвшин компьютерт мэдээлэл дамжуулах зохих түвшний сувгийг идэвхжүүлнэ. Мөн 2 компьютерт кодлох/декодлох ижил схем ашиглан зэрэг ажиллах (синхрончлох) үйл ажиллагааг зохицуулна.
Өгөгдлийг багцаар удирдаж алдааг хянадаг учраас сувгийн түвшний үйл ажиллагаанд хүлээж авсан багцуудыг судалж статистикийн бичлэг хийдэг. Мэдээ дамжуулж дуусахад сувгийн түвшин бүх мэдээллийг зөв хүлээн авсан эсэхийг шалгаад сувгаа хаана.
Сувгийн түвшин дэх алдааны хяналт
Сувгийн түвшинд энэ функцийг биелүүлэхийн тулд давтан дамжуулалтын автомат хүсэлтийн аргыг (ARQ-Automatic Repeat Request) хэрэглэдэг. Сувгийн түвшинд ажиллах протоколын хэлбэрээс хамаарч алдааг хянахдаа дараахь 3 аргын аль нэгийг нь хэрэглэдэг.
Зогсолттой ба хүлээлттэй ARQ арга нь компьютер өгөгдлийн багцыг дамжуулсны дараа алдаагүй хүлээж авсан тухай кодыг (ACK-Acknowledge) хүлээнэ. Хэрэв алдаа илэрвэл хүлээн авч буй станц хүлээж аваагүй тухай код (NAK-Negative Acknowledge) илгээхэд дамжуулж буй станц дамжуулалтыг давтана.
N-д хариулах тасралтгүй ARQ аргыг хэрэглэх үед станц хэд хэдэн багцыг хүлээн авсны (хэрэглэж буй протоколоос хамаарч) дараа амжилттай бол АСК, амжилтгүй бол NAK-г алдаа гарсан багцыг заан явуулна. Хэрэв станц 7 багц илгээсэн ба 4 дэх багцад алдаа илэрсэн бол дамжуулж буй станц NAK-ын хариуд 4-7 дахь багцыг давтан дамжуулна.
Сонгомол давталттай ARQ арга нь түрүүчийн ARQ аргатай ижил юм. Хүлээн авч буй станц хүлээн авсан багцуудыг дэс дарааллаар нь тусгай буферт бичнэ. Дараа нь тийм багц алдаатай гэсэн хариу өгнө. Үлдсэн багцуудыг буферт хадгалангаа хүлээн авагч станц NAK хариу өгнө. Дамжуулах станц зөвхөн алдаатай багцыг дахин дамжуулна. Хүлээн авагч станц багцуудыг дахин дэс дараалалд нь оруулж мэдээллийг боловсруулна.
Сувгийн түвшинд ажилладаг сүлжээ хоорондын төхөөрөмж
Сүлжээнд үүсдэг хэт их траффик болон зөрчлийг шийдвэрлэх төхөөрөмжийг бриж (bridge) гэдэг. Энэ төхөөрөмж нь өгөгдлийн багц дахь MAC хаягийг ашигладаг учраас OSI загварын сувгийн түвшинд хамаарна. 2 өөр сүлжээг хооронд нь холбодог. Локал болон алсын бриж гэж 2 ангилагддаг.
Локал бриж
Газар зүйн 1 ижил байрлалд байгаа 2 ижил сүлжээг хооронд нь холбодог. Локал бриж нь тухайн сүлжээний бүх төхөөрөмжүүдийн MAC хаягийн хүснэгтийг өөртөө үүсгэдэг ба хүлээж авсан багцынхаа хүлээн авагчийн MAC хаягийг уг хүснэгтээс хайх ба хэрэв хүлээн авагчийн болон илгээгчийн MAC хаягууд нэг сүлжээнд байгаа нь тодорхойлогдвол уг багцыг цааш нь дамжуулахгүй тусгаарладаг. Харин эдгээр хаягууд нь нэг сүлжээнийх биш бол уг багцыг цааш нөгөө сүлжээнд дамжуулдаг.
Бриж нь багцыг өөрөөрөө дамжуулах үедээ аль МАС хаяг аль сүлжээнд байгааг өөрийн хүснэгтэндээ байнга шинэчлэн бичиж байдаг. Ингээд багцыг дамжуулахаасаа өмнө түүнийг өөртөө хадгалж байгаад хаягийг нь шалгах ба хэрэв энэ хаяг хүснэгтэд нь байхгүй бол түүний хаягийг нь хүснэгтдээ тэмдэглэж аваад нөгөө сүлжээнд уг багцыг дамжуулдаг байна. Үүнийг хадгалаад дамжуулах арга гэнэ. (store and forward)
Зарим бриж үүнээс арай өөр аргаар хүснэгтээ үүсгэдэг. Эдгээрийг сураглах (learning) бриж гэж нэрлэдэг. Энэ төрлийн брижийг сүлжээнд холбомогц тухайн сүлжээнд өргөн дамжуулалтын хэлбэрээр бүх төхөөрөмжүүдийн МАС хаягийг асууж уг сүлжээний төхөөрөмжүүдийн МАС хаягийг агуулсан хүснэгтийг үүсгэдэг.
Харин зөвхөн тодорхой оператороор хүснэгт үүсгэдэг брижийг статик (static) бриж гэдэг.
Харин сүлжээнүүдийг 2-с дээш тооны бриж ашиглан холбох гэж байгаа бол тэдгээр брижүүд нь зөвхөн өөрийн шууд холбогдсон сүлжээний төдийгүй бусад сүлжээний бүх төхөөрөмжүүдийн МАС хаягийг мэдэж байх ёстой. Мөн олон бриж ашигласан тохиолдолд дурын 2 сүлжээг зөвхөн 1 замаар л холбодог. Тэгэхгүй бол 1 багцыг хэд хэдэн замаар зэрэг дамжуулснаар алдаа гардаг. Багцын брижээр дамжин дамжуулагдах замыг тодорхойлохыг чиглүүлэх гэдэг. Энэ нь руутерийн чиглүүлэх функцээс арай өөр юм. Бриж ашиглан багц дамжуулах дээрх бүх аргууд нь тунгалаг чиглүүлэлтэнд (transparent routing) тооцогддог. Учир нь энэ тохиолдолд бриж өөрөө багцыг ямар замаар дамжуулахаа мэддэггүйгээс гадна багцад өөрт нь энэ талын мэдээлэл агуулагддаггүй.
Брижэд ашиглагддаг өөр нэг төрлийн чиглүүлэх арга нь илгээгчийн чиглүүлэлт юм. Энэ тохиолдолд багц нь өөртөө өөрийн дамжих сүлжээ, брижийг заасан чиглүүлэх мэдээллийг агуулдаг. Багцыг анх үүсгэсэн төхөөрөмж энэ мэдээллийг багцад нэмдэг тул илгээгчийн чиглүүлэлтийн арга гэдэг. Энэ арга нь тунгалаг чиглүүлэлтийн аргаас илүү хурдтайд тооцогддог.
Локал брижийн өөр нэг онцлог нь уг төхөөрөмж өөрийн холбогдсон сүлжээнд ашиглагдаж байгаа протоколоос үл хамааран ажилладаг.
Дутагдалтай тал нь репитертэй ижил.
Алсын бриж
Газар зүйн өөр өөр байрлалд байгаа сүлжээнүүдийг хооронд нь холбодог. Гол төлөв телефоны эсвэл хиймэл дагуулын суваг ашиглан алсын сүлжээнүүдийг хооронд нь холбодог. Үүнд 1 алсын сүлжээн дэх бриж багцыг холбооны сувагт дамжуулах ба энэ сувгийн нөгөө үзүүрт байх бриж багцыг хүлээн авч өөрийн сүлжээнд дамжуулдаг байна. Локал брижээс ялгаатай нь заавал харилцаа холбооны суваг ашигладаг явдал бөгөөд бусад талаараа ижил юм.
3. Сүлжээний түвшин
Сүлжээний түвшинд сүлжээний зам маршрут тодорхойлогддог. Нэг компьютерийн системээс нөгөөд багц дамжуулах хүсэлтийг OSI загварын дээд түвшний протоколууд үүсгэх ба харин энэ дамжуулалтыг гүйцэтгэх механизмыг сүлжээний түвшин бий болгодог.
Үүнээс гадна сүлжээний түвшин нь глобаль сүлжээн дэх CCITT X.25 стандартын үндэс болдог.
OSI загварын сүлжээний түвшинд, транспорт түвшинд зориулагдсан үйлчилгээний хэд хэдэн үндсэн хэлбэр багтдаг. Сүлжээний түвшин нь транспорт түвшинд засаршгүй алдааг илрүүлэхэд туслах, түүний үйлчилгээний чанарт дэмжлэг үзүүлэх, мөн шаардлагатай гэж үзвэл багцын дамжуулалтыг таслан зогсоох замаар сүлжээний хэт ачааллаас хамгаалдаг.
Хэдийгээр хоёр сүлжээний хооронд мэдээлэл солилцож байх үед физик холболт нь цаг үргэлж өөрчлөгдөж болох боловч сүлжээний түвшин нь виртуаль (голч) сувгуудаараа буруу дараалалтай ирж байгаа багцуудыг зөв дараалалтай цуглуулах ажлыг гүйцэтгэдэг. Энэ түвшин нь ямар нэг багцыг нэвтрэн өнгөрөх замыг тодорхойлдог чиглүүлэх (маршрутын) хүснэгтийн тусламжтай ажилладаг. Ихэнх тохиолдолд мэдээлэл нь олон багцаас тогтсон байх ба эдгээр нь янз бүрийн замаар дамждаг. Иймээс сүлжээний түвшин нь эдгээр багцуудад зайлшгүй хэрэгтэй харгалзах мэдээллийг олгодог. (Жишээ нь: мэдээлэлд байх багцын ерөнхий тоо, тэдгээрийн дарааллын дугаар)
Сүлжээгээр өгөгдөл дамжуулах явцад гардаг нэг хүнд асуудал байдаг. Энэ нь хаягийн талбарын болон багцын урт, тэдгээрийн сүлжээгээр дамжихад зөвшөөрөгдөх хугацаа, багц алдагдах, хугацаа алдагдсан багцын дубликат (орлох) багц явуулах хугацаа зэрэг нь сүлжээ бүрт өөр байдаг. Ийм учраас сүлжээний түвшинд багцуудад нэмэгддэг удирдлагын мэдээлэл нь багцыг ямар нэг эндүүрэлгүй амжилттай дамжуулагдах боломж олгодог.
Транспорт болон сүлжээний түвшнүүд нь бие биенээ тодорхой хэмжээнд тэр тусмаа өгөгдлийн урсгалыг (багц) удирдах, алдаанд хяналт тавих зэрэгт илүү түлхүү орлодог. Иймэрхүү орлолтын гол шалтгаан нь холболтын 2 хувилбар байдагт оршино.
Холболт чиглэлийн (connection - orientied)
Холболтын бус чиглэлийн (connectionless)
Энэ хувилбарууд нь сүлжээнүүдийн хэр найдвартайгаас шалтгаалж хэрэглэгддэг.
Холболт чиглэлийн сүлжээ нь ердийн телефон систем шиг ажилладаг. Холбогдсоны дараа мэдээллийг үе шаттайгаар дамжуулдаг. Ингэхдээ холбогч, холбогдогч нар мэдээлэл бүрийн эцэст нэр хаягаа бичих шаардлагагүй, холболт найдвартай, мэдээлэл өөрчлөлтгүй дамжуулагдсан гэж тооцдог. Ийм сүлжээнд багц дах хаяг нь зөвхөн холбоо тогтооход л хэрэг болохоос багцад өөрт нь ямар ч хэрэггүй. Ийм сүлжээнд сүлжээний түвшин өгөгдлийн багцыг удирдах болон алдааг хянах, мэдээллийн багцыг цуглуулах үүрэгтэй.
Холболтын бус чиглэлийн сүлжээний сүлжээний түвшний функц болох алдааны хяналт, өгөгдлийн багцын удирдлага нь тээврийн түвшинд явагддаг. Очих хаягийг багц бүрт зааж өгөх ба багцуудын дараалал хадгалагдах нь баталгаагүй байдаг. Энэ үйлчилгээний гол санаа нь хамгийн гол үзүүлэлтээ дамжуулах хурдад чиглүүлсэн бөгөөд хэрэглэгч ОSI загварын стандарт хэрэгслээр биш, харин өөрийн алдаа хянах, өгөгдлийн багцыг удирдах программыг ашиглах хэрэгтэй болдог.
Холболт чиглэлийн болон чиглэлийн бус эдгээр үйлчилгээний боломж нь сүлжээний болон транспорт түвшинд хоёуланд нь байдагтай холбоотой. Эцсийн хэрэглэгч зохих стандартын утгыг эдгээр түвшний удирдах талбарт сонгон авч өөр таалагдсан аргыг хэрэглэж болно. Энэ зөрөлдөөний дутагдалтай тал нь аль аль түвшинд байдаг илүүдэл мэдээлэл буюу их хэмжээний нэмэгдэл мэдээллийн бит юм. Ийм форматтай мэдээллийг хол зайд дамжуулахад их хугацаа орох тул нэмэлт зардал гардаг.
Сүлжээний түвшинд ажилладаг сүлжээ хоорондын төхөөрөмж
Сүлжээний түвшинд ажилладаг сүлжээ хоорондын төхөөрөмжийг руутер (router) гэдэг. Руутер нь брижээс хэд хэдэн талаараа ялгаатай.
- Бриж нь OSI загварын 2-р түвшинд ажилладаг бол руутер нь 3-р түвшинд ажилладаг.
- Өгөгдөлийн дамжуулалтыг удирдахдаа бриж нь MAC хаягийг ашигладаг бол руутер нь IP хаягийг ашигладаг.
- Брижийг сүлжээний сегментүүдийг, руутерийг сүлжээнүүдийг хооронд нь холбоход ашигладаг. Руутер нь мөн бусад сүлжээний технологи болох Ethernet, Token-ring, FDDI сүлжээний багцыг дамжуулах чадвартай байдаг.
Руутерийн тухайн сүлжээнд холбоотой байгаа портыг уг сүлжээний төхөөрөмж гэж үздэг бөгөөд руутерт түүний бүх портонд холбоотой байгаа сүлжээнүүдийн IP хаягийн хүснэгт үүсдэг. Энэ хүснэгтийг чиглүүлэх хүснэгт гэдэг ба үүгээр багцыг дамжуулах замыг тодорхойлдог байна. Руутерийн чиглүүлэх хүснэгт нь сүлжээ, дэд сүлжээнүүдийн төхөөрөмжийн IP, MAC хаягуудыг хадгалсан байдаг.
DESTINATION NETWORK
ROUTER PORT
201.100.100.0 201.100.100.1
201.100.101.0 201.100.101.1
201.100.120.0 201.100.120.1
201.100.150.0 201.100.150.1
Protocol Address MAC Address Interface
IP 197.15.22.33 02-60-8c-01-02-03 ethernet 0
IP 197.15.22.44 00-00-A2-05-09-89 ethernet 0
IP 197.15.22.4 08-00-02-90-90-90 ethernet 0
IP 197.15.22.1 08-00-02-89-90-80 ethernet 0
IP 201.100.101.37 00-80-29-e3-95-92 ethernet 1
IP 201.100.101.1 00-00-05-01-13-7d ethernet 1
IP 201.100.101.141 00-40-33-2b-35-77 ethernet 1
IP 201.100.101.163 00-40-33-29-43-eb ethernet 1
Хэрвээ нэг сүлжээнээс нөгөө сүлжээ рүү өгөгдөл дамжуулахыг хүсвэл руутерээр холбогдох ба руутер дээр дараахь үйлдэл хийгдэнэ.
1. Фреймээс толгойн хэсгийг сугалан авч илгээгч ба хүлээн авагчийн хаягийг тодорхойлоно.
2. Хүлээн авах сүлжээг тодорхойлно.
3. Чиглүүлэх хүснэгтээс аль портоор дамжуулахыг тодорхойлж, багцыг хүлээн авагчид илгээнэ.
Чиглүүлэх хүснэгтийг хоёр янзаар үүсгэдэг.
1.Статик
2.Динамик.
Сүлжээний түвшнээс багцанд сүлжээний толгой (Network header) гэсэн мэдээлэл нэмэгддэг ба энэ нь дотроо хүлээн авагч болон илгээгч төхөөрөмжийн хаягийг агуулдаг. OSI загварын сүлжээний түвшинд багцлагдсан өгөгдлийг датаграм гэх ба хэрэв тухайн сүлжээний түвшин IP протоколыг ашиглаж байгаа бол уг датаграмыг IP датаграм гэнэ. Харин сувгийн болон физик түвшинд датаграм нь фреймд хувирна. Датаграм нь толгой (header) болон өгөгдлийн (data) хэсгээс тогтоно. Толгой хэсэг нь дараахь талбаруудаас тогтох ба стандарт бүтэцтэй байна:
IP толгойн формат
Version - IP протоколын версийн дугаарыг заана. /4 бит/
IP header length (HLEN) - толгой хэсгийн уртыг 4 байтаар заана./4 бит/
Type-of-service - үйлчилгээний төрөл. Сүлжээнийхээс бусад дээд түвшний протоколоор тодорхойлогдоно.
Total Length - IP датаграмын хэмжээг байтаар заана./16 бит/
Identification - Тухайн датаграмыг тодорхойлно./16 бит/
Flags - Датаграмыг хэд хэдэн хэсэг фрагмент (fragmentation) болгоход ашиглагдана. Бага 2 бит нь фрагментийн (fragmentation) мэдээлэл байна. /3 бит/
Fragment offset - Энэ хэсэг нь фрагментийг нийлүүлж датаграмыг эвлүүлэхэд ашиглагдана./16 бит/
Time to live - Датаграмыг хэдийд тооцохгүй орхихыг заасан тоолуурын утга.
Protocol - Хүлээн авагдсан багцыг аль түвшний протокол хүлээж авахыг заана./16 бит/
Header checksum - IP толгойн хэсэг алдаатай эсэхийг шалгахад ашиглагдана. /16 бит/
Source address - илгээгчийн IP хаягийг агуулна./ 32 бит/
Destination address - хүлээн авагчийн IP хаягийг заана./32 бит/
Options - IP протоколын бусад нэмэлт боломжийг заана. Жишээ нь хамгаалалт
Data - Өгөгдлийн хэсэг /максимум 64Кбит/
Inter NIC төвөөс A, B, C гэсэн 3 ангийн хаягийг арилжааны зориулалтаар нийтэд ашиглуулдгийг өмнө нь дурдсан. Тэгвэл сүлжээний админастатор зарим үед сүлжээг хуваах шаардлага гардаг, ялангуяа том сүлжээг жижиг сүлжээнд (сабнет) хуваадаг. Үүний тулд IP хаягийг ашигладаг. Интернетийн сүлжээнд нэг сүлжээ нь нөгөө сүлжээгээ нэг бүхэл сүлжээ мэтээр ойлгодог бөгөөд түүний нарийвчилсан бүтцийн талаар ямар нэг мэдээлэлгүй байдаг. Ямар ч ангийн сүлжээний хостын хаягийн адилаар сабнетийн хаягийг сүлжээний администратор тогтоодог. Бусад бүх IP хаягийн адил сабнет хаяг нь цорын ганц байна. Сабнетийн хаяг нь сүлжээ, сабнет, хостын гэсэн 3 хэсэгтэй.
Сабнетийн хаягийг үүсгэхдээ хостын талбараас тодорхой тооны битийг зээлдэг. Зээлсэн битийн 2-ын зэргээр сабнетийн тоо тодорхойлогдоно. Жишээ нь 4 бит зээлвэл 24=16 сабнетэд уг сүлжээ хуваагдана гэсэн үг. Гэхдээ зээлэх битийн тоонд хязгаарлалт тавигддаг бөгөөд энэ нь хостын хэсэгт хамгийн багадаа 2 бит үлдэх ёстой гэж заадаг. Сабнет хаягийг гадаад сүлжээнийх нь хаягаас сабнет маск ашиглан ялгадаг. Сабнет маскийн үүрэг нь хаягийн аль хэсэг нь сүлжээнд, аль хэсэг нь хостын хэсэгт ашиглагдаж байгааг тодорхойлж өгдөг. Формат нь IP хаягийн форматтай ижил 4 байтын урттай аравтын тоо байна. Сабнет маскийг дараахь аргаар үүсгэнэ. Үүнд: Сүлжээ болон дэд сүлжээнүүдийн хэсэг нь бүгд 1, хостын хэсэг нь 0 гэсэн битүүдээс тогтоно. Жишээ нь В ангийн сүлжээ ямар ч сабнетэд хуваагдаагүй бол сабнет маск нь 255.255.0.0 байна.
Сабнет бүрд хаяглагдах хостын тоог тодорхойлохдоо IP хаягийн хостын хэсгээс сабнетийн хаягт ашиглагдаагүй үлдсэн битийг ашиглана. Жишээ нь С ангийн сүлжээний хостын хаягнаас 5 битийг нь сабнетийн хаягт ашиглагдсан бол үлдсэн 3 битийн 2-ын зэргээс 2-г хасч сабнет бүрд 6 хост байх нь тогтоогдоно.
23-2=8-2=6
2-г хасдаг шалтгаан нь сабнет бүрийн хамгийн эхний бага хаягийг сабнетийн, хамгийн сүүлийн ахлах хаягийг өргөн дамжуулалтын хаягт зориулж нөөцөлдөг. InterNIС-с гаргадаг IP хаягийн хуваарилалтанд бусдад олгодоггүй хэсэг муж байдаг ба тэдгээрийг хувийн хаягийн муж гэнэ.
10.0.0.0-10.255.255.255
172.16.0.0-172.31.255.255
192.168.0.0-192.168.255.255
Төхөөрөмжүүд Интернетийн сүлжээнд холбогдохын тулд заавал өөрсдийн IP хаягтай байх ёстой. Гэтэл сүлжээний бүх төхөөрөмжүүдийг Интернетэд холбоход IP хаяг хүрэлцэхгүй тохиолдолд тэдгээрт хувийн хаягаас олгодог ба ийм хаягтай төхөөрөмжүүд NAT (Network Address Translation) эсвэл Proxy серверээр дамжин Интернетийн сүлжээнд холбогдох боломжтой болдог. Үүнээс гадна Интернетийн сүлжээнд холбогдох шаардлагагүй боловч IP протокол шаардлагатай зарим төхөөрөмжинд мөн хувийн IP хаягийг олгодог.
Төхөөрөмжүүдэд IP хаягийг 2 хэлбэрээр олгодог: статик ба динамик.
Статик хаяглалтын үед төхөөрөмж бүрд тэдгээрийн IP хаягийг тохируулж өгдөг. Энэ тохиолдолд хамгийн чухал анхаарах зүйл нь 2, түүнээс дээш тооны төхөөрөмжүүдэд 1 ижил IP хаяг олгож болохгүй. Windows 9x/NT үйлдлийн системүүд TCP/IP протоколыг иницилизац хийхийн өмнө ARP хүсэлтийг сүлжээгээр илгээж IP хаяг давхцаж байгаа эсэхийг шалгадаг. Хэрэв ижил IP хаягтай төхөөрөмж сүлжээнд байгаа нь тогтоогдвол TCP/IP протоколыг ашиглахгүй болгож хаадаг.
Динамик хаяглалтын хувьд төхөөрөмжүүд зөвхөн TCP/IP протоколыг ашиглах үедээ IP хаягтай болдог. Жишээ нь компьютер унтраалттай байхад ямар нэг IP хаяг түүнд олгогдохгүй ба харин асаасан үед түүнд IP олгогддог. Төхөөрөмжүүдэд IP хаягийг динамикаар 3 аргаар олгодог: RARP, BOOTP, DHCP
RARP-REVERSE ADDRESS RESOLUTION PROTOCOL
Энэ аргыг дискгүй компьютер, терминалуудаас тогтох сүлжээнд RARP протоколыг ашиглан хэрэгжүүлдэг. Үүнд сүлжээ нь IP хаягийн хүснэгтийг агуулсан RARP серверээс тогтох ба энэ сервер төхөөрөмжүүдээс ирэх RARP хүсэлтийн дагуу тэдгээрт IP хаягийг хуваарилж өгдөг. Харин төхөөрөмжүүд нь өөрсдийн МАС хаягийг мэдэж байдаг ба энэ хаягийн дагуу IP хаягтай болдог. Үүнд төхөөрөмж өөрийн IP хаягийг тодорхойлохын тулд хүлээн авагч/илгээгчийн МАС болон IP хаяг, ARP мэдээллээс тогтох RARP хүсэлтийг сүлжээгээр өргөн дамжуулалтын хэлбэрээр дамжуулдаг. Энд илгээгчийн IP хаяг нь хоосон харин хүлээн авагчийн IP хаяг нь өргөн дамжуулалтын хэлбэртэй байна. Хүсэлтийг RARP сервер хүлээн авмагцаа түүний ARP мэдээллийн дагуу илгээгчийн МАС хаягт харгалзах IP хаягийг хүлээн авагчийн IP хаягийн талбарт бичин буцаан анхны хүсэлт тавьсан төхөөрөмж уруу дамжуулдаг. Төхөөрөмж энэ хариуг хүлээн авч түүнээс өөрийн IP хаягаа мэдэж аван ARP хүснэгттээ байрлуулдаг.
BOOTP-BOOTSTRAP PROTOCOL
Төхөөрөмж асангуутаа IP хаягаа тодорхойлохын тулд BOOTP протоколыг ашигладаг. Сүлжээ клиент-сервер хэлбэртэй байхаас гадна BOOTP сервер заавал байх ёстой. IP хаягаа тодорхойлохын хүссэн төхөөрөмж өргөн дамжуулалтын хэлбэрээр IP датаграмыг сүлжээгээр цацах ба үүнийг нь хүлээж авсан BOOTP сервер датаграмд түүний IP хаягийг байрлуулан буцаан өргөн дамжуулалтын хэлбэрээр цацдаг. Анхны хүсэлт тавьсан төхөөрөмж өөрийн МАС хаягийн дагуу датаграмыг хүлээн авч өөрийн IP хаягаа түүнээс мэдэж авдаг. RARP хариунд зөвхөн 4 байтын IP хаяг дамжуулагддаг бол BOOTP датаграм IP хаягаас гадна руутерийн болон серверийн хаяг, зарим нэмэлт мэдээллийг буцаадаг. Учир BOOTP протокол зөвхөн төхөөрөмжинд IP хаягийг динамикаар тогтоох зориулалтаар зохиогдоогүй юм.
DHCP-DYNAMIC HOST CONFIGURATION PROTOCOL
DHCP протокол нь BOOTP протоколын сайжруулсан хэлбэр юм. BOOTP-с ялгаатай нь DHCP протокол төхөөрөмжинд IP хаягийг динамикаар маш хурдан олгодог явдал юм. Бүх динамик хаяглалтын аргын адил энд төхөөрөмжинд олгох IP хаягийн мужийг агуулсан DHCP сервер сүлжээнд заавал байх ёстой. Төхөөрөмж сүлжээнд гарч ирмэгц (online) серверт хүсэлт тавина. Сервер үүний хариуд түүний IP хаяг, сабнет маск зэрэг тухайн төхөөрөмжийн сүлжээний зарим тохируулгыг агуулсан хариуг буцаадаг. DHCP протоколын ажиллагааг дараахь байдлаар явагдана.
DHCP клиент төхөөрөмж ачаалалт хийсний дараа иницилизац хийнэ. Үүнд сервер уруу DCHPDISCOVER багцыг дамжуулах ба үүний дараа сонгох горимд орж серверээс явуулах IP хаяг бусад мэдээллийг агуулсан DCHPOFFER багцыг хүлээн авна. Ингээд хүлээн авсан хариугаа DHCPREQUEST багцаар мэдэгдэн хүсэлтийн горимд орох ба сервер үүнийг баталгаажуулан DCHPPACK багцыг буцаана. Эцэст нь DHCP клиент үүнийг хүлээж аван IP хаягаа ашиглах боломжтой болно.
Төхөөрөмжүүд хоорондоо өгөгдөл солилцохдоо IP болон МАС хаягийг хоёуланг нь ашигладаг. IP хаяг нь тодорхойлогдсон төхөөрөмжинд МАС хаягийг нь зааж өгдөг протокол TCP/IP протоколын багцад байдаг. Үүнийг ARP (Address Resolution Protocol) протокол гэдэг. МАС хаягийг тодорхойлох олон арга байдгийн нэг нь ARP протокол дээр үндэслэгдсэн ARP хүснэгийг ашиглах явдал юм. Энэ нэг сүлжээнд байгаа төхөөрөмжүүдийн IP хаягийг харгалзах МАС хаягтай нь агуулсан хүснэгт юм. Энэ хүснэгт ARP протоколын тусламжтайгаар төхөөрөмжийн санах ойн хэсэгт автоматаар үүсдэг. Төхөөрөмж өгөгдөл дамжуулахдаа өгөгдлийн багцад заавал багтдаг хүлээн авагчийн МАС хаягийг энэ хүснэгтээсээ олж авдаг. Үүнд хүлээн авагчийн IP хаяг тодорхой болмогц уг хаяганд харгалзах МАС хаягийг хүснэгтээсээ хайна. Хэрэв IP хаяг олдвол түүний МАС хаягийг авч өгөгдлийн багцын хүлээн авагчийн МАС хаягийн талбарт байрлуулна. Харин хүлээн авагчийн IP хаяг хүснэгтэд байхгүй тохиолдолд илгээгч төхөөрөмжөөс ARP хүсэлтийг өргөн дамжуулалтын хэлбэрээр сүлжээгээр цацдаг. Үүнд ARP хүсэлт нь МАС, IP толгой ARP мэдээллийг агуулсан фрейм байх ба IP толгойд илгээгч, хүлээн авагчийн IP хаягууд, МАС толгойд илгээгчийн МАС хаяг байх ба хүлээн авагчийн МАС хаяг нь өргөн дамжуулалтын хэлбэрт байна. (FF-FF-FF-FF-FF-FF) ARP хүсэлтийг хүлээн авсан төхөөрөмж бүр түүний IP толгой дахь хүлээн авагчийн IP хаягийг өөрийн IP хаягтайгаа жиших ба хэрэв таарч байвал буцаан ARP хариуг илгээх ба үүнд МАС толгойн илгээгчийн хэсэгт өөрийн МАС хаягийг байрлуулсан байх ба хүлээн авагч нь ARP хүсэлтийг хэлбэржүүлсэн анхны төхөөрөмж байна. Эцэст нь ARP хүсэлт тавьсан төхөөрөмж энэ хариуны дагуу өөрийн ARP хүснэгтээ шинэчлэдэг.
Гэйтвей (Gateway)
2 өөр архитектуртай сүлжээнд байгаа төхөөрөмжүүд хоорондоо гейтвэйгээр (gateway) дамжин холбогддог. Гэйтвэй нь сүлжээний протоколуудыг хооронд нь хувиргах үүрэгтэй сүлжээний түвшний төхөөрөмж бөгөөд руутерийн сүлжээнд холбогддог интерфейсийн хэсэг болж өгдөг. Ингээд илгээгч төхөөрөмж нөгөө сүлжээнд байгаа төхөөрөмжийн МАС хаягийг мэдэхгүй тохиолдолд гэйтвэйд ARP хүсэлтийг тавих ба гэйтвэйгээс ирэх хариугаар нөгөө сүлжээнд байгаа хүлээн авагчийн МАС хаягийг тогтоодог. Учир нь гэйтвэйд түүнд шууд холбоотой байгаа сүлжээний ARP хүснэгт байрладаг.
Руутерээр сүлжээ хооронд өгөдөл солилцоход мөн протоколууд хэрэглэгддэг. Эдгээрийг чиглүүлэх (routing) протоколууд гэдэг.
Үүнд:
Routing Information Protocol (RIP)
Interior Gateway Routing Protocol (IGRP)
Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP)
Open Shortest Path First (OSPF)
Routing Information Protocol (RIP) нь руутер хооронд мэдээлэл солилцоход оролцдог. RIP нь руутерийн чиглүүлэх хүснэгтийг программчлагдсан интервалаар буюу 30 секунд тутамд шинэчилж байдаг. RIP протоколоор мэдээлэл дамжуулах замыг зайн хэмжээгээр удирддаг ба хамгийн хол нь 15 руутер хүртэлх зайн хэмжээ байдаг ба үүнээс хол зайд мэдээлэлийг хүргэж чадахгүй.
Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) ба Enhanced Interior Gateway Routing Protocol(EIGRP) протоколийг Cisco-оос гаргасан. IGRP протокол нь замыг тодорхойлох, мөн хугацаа, зурвасын өргөн, ачаалал, найдваржилт зэргийг харгалзан зохицуулдаг.
Open Shortest Path First (OSPF) протокол нь хамгийн сайн хувибар бөгөөд дамжуулах хурд, траффик, найдваржилт, нууцлалт зэргийг удирдах чадвартай.
IP толгойн формат
Version - IP протоколын версийн дугаарыг заана. /4 бит/
IP header length (HLEN) - толгой хэсгийн уртыг 4 байтаар заана./4 бит/
Type-of-service - үйлчилгээний төрөл. Сүлжээнийхээс бусад дээд түвшний протоколоор тодорхойлогдоно.
Total Length - IP датаграмын хэмжээг байтаар заана./16 бит/
Identification - Тухайн датаграмыг тодорхойлно./16 бит/
Flags - Датаграмыг хэд хэдэн хэсэг фрагмент (fragmentation) болгоход ашиглагдана. Бага 2 бит нь фрагментийн (fragmentation) мэдээлэл байна. /3 бит/
Fragment offset - Энэ хэсэг нь фрагментийг нийлүүлж датаграмыг эвлүүлэхэд ашиглагдана./16 бит/
Time to live - Датаграмыг хэдийд тооцохгүй орхихыг заасан тоолуурын утга.
Protocol - Хүлээн авагдсан багцыг аль түвшний протокол хүлээж авахыг заана./16 бит/
Header checksum - IP толгойн хэсэг алдаатай эсэхийг шалгахад ашиглагдана. /16 бит/
Source address - илгээгчийн IP хаягийг агуулна./ 32 бит/
Destination address - хүлээн авагчийн IP хаягийг заана./32 бит/
Options - IP протоколын бусад нэмэлт боломжийг заана. Жишээ нь хамгаалалт
Data - Өгөгдлийн хэсэг /максимум 64Кбит/
Inter NIC төвөөс A, B, C гэсэн 3 ангийн хаягийг арилжааны зориулалтаар нийтэд ашиглуулдгийг өмнө нь дурдсан. Тэгвэл сүлжээний админастатор зарим үед сүлжээг хуваах шаардлага гардаг, ялангуяа том сүлжээг жижиг сүлжээнд (сабнет) хуваадаг. Үүний тулд IP хаягийг ашигладаг. Интернетийн сүлжээнд нэг сүлжээ нь нөгөө сүлжээгээ нэг бүхэл сүлжээ мэтээр ойлгодог бөгөөд түүний нарийвчилсан бүтцийн талаар ямар нэг мэдээлэлгүй байдаг. Ямар ч ангийн сүлжээний хостын хаягийн адилаар сабнетийн хаягийг сүлжээний администратор тогтоодог. Бусад бүх IP хаягийн адил сабнет хаяг нь цорын ганц байна. Сабнетийн хаяг нь сүлжээ, сабнет, хостын гэсэн 3 хэсэгтэй.
Сабнетийн хаягийг үүсгэхдээ хостын талбараас тодорхой тооны битийг зээлдэг. Зээлсэн битийн 2-ын зэргээр сабнетийн тоо тодорхойлогдоно. Жишээ нь 4 бит зээлвэл 24=16 сабнетэд уг сүлжээ хуваагдана гэсэн үг. Гэхдээ зээлэх битийн тоонд хязгаарлалт тавигддаг бөгөөд энэ нь хостын хэсэгт хамгийн багадаа 2 бит үлдэх ёстой гэж заадаг. Сабнет хаягийг гадаад сүлжээнийх нь хаягаас сабнет маск ашиглан ялгадаг. Сабнет маскийн үүрэг нь хаягийн аль хэсэг нь сүлжээнд, аль хэсэг нь хостын хэсэгт ашиглагдаж байгааг тодорхойлж өгдөг. Формат нь IP хаягийн форматтай ижил 4 байтын урттай аравтын тоо байна. Сабнет маскийг дараахь аргаар үүсгэнэ. Үүнд: Сүлжээ болон дэд сүлжээнүүдийн хэсэг нь бүгд 1, хостын хэсэг нь 0 гэсэн битүүдээс тогтоно. Жишээ нь В ангийн сүлжээ ямар ч сабнетэд хуваагдаагүй бол сабнет маск нь 255.255.0.0 байна.
Сабнет бүрд хаяглагдах хостын тоог тодорхойлохдоо IP хаягийн хостын хэсгээс сабнетийн хаягт ашиглагдаагүй үлдсэн битийг ашиглана. Жишээ нь С ангийн сүлжээний хостын хаягнаас 5 битийг нь сабнетийн хаягт ашиглагдсан бол үлдсэн 3 битийн 2-ын зэргээс 2-г хасч сабнет бүрд 6 хост байх нь тогтоогдоно.
23-2=8-2=6
2-г хасдаг шалтгаан нь сабнет бүрийн хамгийн эхний бага хаягийг сабнетийн, хамгийн сүүлийн ахлах хаягийг өргөн дамжуулалтын хаягт зориулж нөөцөлдөг. InterNIС-с гаргадаг IP хаягийн хуваарилалтанд бусдад олгодоггүй хэсэг муж байдаг ба тэдгээрийг хувийн хаягийн муж гэнэ.
10.0.0.0-10.255.255.255
172.16.0.0-172.31.255.255
192.168.0.0-192.168.255.255
Төхөөрөмжүүд Интернетийн сүлжээнд холбогдохын тулд заавал өөрсдийн IP хаягтай байх ёстой. Гэтэл сүлжээний бүх төхөөрөмжүүдийг Интернетэд холбоход IP хаяг хүрэлцэхгүй тохиолдолд тэдгээрт хувийн хаягаас олгодог ба ийм хаягтай төхөөрөмжүүд NAT (Network Address Translation) эсвэл Proxy серверээр дамжин Интернетийн сүлжээнд холбогдох боломжтой болдог. Үүнээс гадна Интернетийн сүлжээнд холбогдох шаардлагагүй боловч IP протокол шаардлагатай зарим төхөөрөмжинд мөн хувийн IP хаягийг олгодог.
Төхөөрөмжүүдэд IP хаягийг 2 хэлбэрээр олгодог: статик ба динамик.
Статик хаяглалтын үед төхөөрөмж бүрд тэдгээрийн IP хаягийг тохируулж өгдөг. Энэ тохиолдолд хамгийн чухал анхаарах зүйл нь 2, түүнээс дээш тооны төхөөрөмжүүдэд 1 ижил IP хаяг олгож болохгүй. Windows 9x/NT үйлдлийн системүүд TCP/IP протоколыг иницилизац хийхийн өмнө ARP хүсэлтийг сүлжээгээр илгээж IP хаяг давхцаж байгаа эсэхийг шалгадаг. Хэрэв ижил IP хаягтай төхөөрөмж сүлжээнд байгаа нь тогтоогдвол TCP/IP протоколыг ашиглахгүй болгож хаадаг.
Динамик хаяглалтын хувьд төхөөрөмжүүд зөвхөн TCP/IP протоколыг ашиглах үедээ IP хаягтай болдог. Жишээ нь компьютер унтраалттай байхад ямар нэг IP хаяг түүнд олгогдохгүй ба харин асаасан үед түүнд IP олгогддог. Төхөөрөмжүүдэд IP хаягийг динамикаар 3 аргаар олгодог: RARP, BOOTP, DHCP
RARP-REVERSE ADDRESS RESOLUTION PROTOCOL
Энэ аргыг дискгүй компьютер, терминалуудаас тогтох сүлжээнд RARP протоколыг ашиглан хэрэгжүүлдэг. Үүнд сүлжээ нь IP хаягийн хүснэгтийг агуулсан RARP серверээс тогтох ба энэ сервер төхөөрөмжүүдээс ирэх RARP хүсэлтийн дагуу тэдгээрт IP хаягийг хуваарилж өгдөг. Харин төхөөрөмжүүд нь өөрсдийн МАС хаягийг мэдэж байдаг ба энэ хаягийн дагуу IP хаягтай болдог. Үүнд төхөөрөмж өөрийн IP хаягийг тодорхойлохын тулд хүлээн авагч/илгээгчийн МАС болон IP хаяг, ARP мэдээллээс тогтох RARP хүсэлтийг сүлжээгээр өргөн дамжуулалтын хэлбэрээр дамжуулдаг. Энд илгээгчийн IP хаяг нь хоосон харин хүлээн авагчийн IP хаяг нь өргөн дамжуулалтын хэлбэртэй байна. Хүсэлтийг RARP сервер хүлээн авмагцаа түүний ARP мэдээллийн дагуу илгээгчийн МАС хаягт харгалзах IP хаягийг хүлээн авагчийн IP хаягийн талбарт бичин буцаан анхны хүсэлт тавьсан төхөөрөмж уруу дамжуулдаг. Төхөөрөмж энэ хариуг хүлээн авч түүнээс өөрийн IP хаягаа мэдэж аван ARP хүснэгттээ байрлуулдаг.
BOOTP-BOOTSTRAP PROTOCOL
Төхөөрөмж асангуутаа IP хаягаа тодорхойлохын тулд BOOTP протоколыг ашигладаг. Сүлжээ клиент-сервер хэлбэртэй байхаас гадна BOOTP сервер заавал байх ёстой. IP хаягаа тодорхойлохын хүссэн төхөөрөмж өргөн дамжуулалтын хэлбэрээр IP датаграмыг сүлжээгээр цацах ба үүнийг нь хүлээж авсан BOOTP сервер датаграмд түүний IP хаягийг байрлуулан буцаан өргөн дамжуулалтын хэлбэрээр цацдаг. Анхны хүсэлт тавьсан төхөөрөмж өөрийн МАС хаягийн дагуу датаграмыг хүлээн авч өөрийн IP хаягаа түүнээс мэдэж авдаг. RARP хариунд зөвхөн 4 байтын IP хаяг дамжуулагддаг бол BOOTP датаграм IP хаягаас гадна руутерийн болон серверийн хаяг, зарим нэмэлт мэдээллийг буцаадаг. Учир BOOTP протокол зөвхөн төхөөрөмжинд IP хаягийг динамикаар тогтоох зориулалтаар зохиогдоогүй юм.
DHCP-DYNAMIC HOST CONFIGURATION PROTOCOL
DHCP протокол нь BOOTP протоколын сайжруулсан хэлбэр юм. BOOTP-с ялгаатай нь DHCP протокол төхөөрөмжинд IP хаягийг динамикаар маш хурдан олгодог явдал юм. Бүх динамик хаяглалтын аргын адил энд төхөөрөмжинд олгох IP хаягийн мужийг агуулсан DHCP сервер сүлжээнд заавал байх ёстой. Төхөөрөмж сүлжээнд гарч ирмэгц (online) серверт хүсэлт тавина. Сервер үүний хариуд түүний IP хаяг, сабнет маск зэрэг тухайн төхөөрөмжийн сүлжээний зарим тохируулгыг агуулсан хариуг буцаадаг. DHCP протоколын ажиллагааг дараахь байдлаар явагдана.
DHCP клиент төхөөрөмж ачаалалт хийсний дараа иницилизац хийнэ. Үүнд сервер уруу DCHPDISCOVER багцыг дамжуулах ба үүний дараа сонгох горимд орж серверээс явуулах IP хаяг бусад мэдээллийг агуулсан DCHPOFFER багцыг хүлээн авна. Ингээд хүлээн авсан хариугаа DHCPREQUEST багцаар мэдэгдэн хүсэлтийн горимд орох ба сервер үүнийг баталгаажуулан DCHPPACK багцыг буцаана. Эцэст нь DHCP клиент үүнийг хүлээж аван IP хаягаа ашиглах боломжтой болно.
Төхөөрөмжүүд хоорондоо өгөгдөл солилцохдоо IP болон МАС хаягийг хоёуланг нь ашигладаг. IP хаяг нь тодорхойлогдсон төхөөрөмжинд МАС хаягийг нь зааж өгдөг протокол TCP/IP протоколын багцад байдаг. Үүнийг ARP (Address Resolution Protocol) протокол гэдэг. МАС хаягийг тодорхойлох олон арга байдгийн нэг нь ARP протокол дээр үндэслэгдсэн ARP хүснэгийг ашиглах явдал юм. Энэ нэг сүлжээнд байгаа төхөөрөмжүүдийн IP хаягийг харгалзах МАС хаягтай нь агуулсан хүснэгт юм. Энэ хүснэгт ARP протоколын тусламжтайгаар төхөөрөмжийн санах ойн хэсэгт автоматаар үүсдэг. Төхөөрөмж өгөгдөл дамжуулахдаа өгөгдлийн багцад заавал багтдаг хүлээн авагчийн МАС хаягийг энэ хүснэгтээсээ олж авдаг. Үүнд хүлээн авагчийн IP хаяг тодорхой болмогц уг хаяганд харгалзах МАС хаягийг хүснэгтээсээ хайна. Хэрэв IP хаяг олдвол түүний МАС хаягийг авч өгөгдлийн багцын хүлээн авагчийн МАС хаягийн талбарт байрлуулна. Харин хүлээн авагчийн IP хаяг хүснэгтэд байхгүй тохиолдолд илгээгч төхөөрөмжөөс ARP хүсэлтийг өргөн дамжуулалтын хэлбэрээр сүлжээгээр цацдаг. Үүнд ARP хүсэлт нь МАС, IP толгой ARP мэдээллийг агуулсан фрейм байх ба IP толгойд илгээгч, хүлээн авагчийн IP хаягууд, МАС толгойд илгээгчийн МАС хаяг байх ба хүлээн авагчийн МАС хаяг нь өргөн дамжуулалтын хэлбэрт байна. (FF-FF-FF-FF-FF-FF) ARP хүсэлтийг хүлээн авсан төхөөрөмж бүр түүний IP толгой дахь хүлээн авагчийн IP хаягийг өөрийн IP хаягтайгаа жиших ба хэрэв таарч байвал буцаан ARP хариуг илгээх ба үүнд МАС толгойн илгээгчийн хэсэгт өөрийн МАС хаягийг байрлуулсан байх ба хүлээн авагч нь ARP хүсэлтийг хэлбэржүүлсэн анхны төхөөрөмж байна. Эцэст нь ARP хүсэлт тавьсан төхөөрөмж энэ хариуны дагуу өөрийн ARP хүснэгтээ шинэчлэдэг.
Гэйтвей (Gateway)
2 өөр архитектуртай сүлжээнд байгаа төхөөрөмжүүд хоорондоо гейтвэйгээр (gateway) дамжин холбогддог. Гэйтвэй нь сүлжээний протоколуудыг хооронд нь хувиргах үүрэгтэй сүлжээний түвшний төхөөрөмж бөгөөд руутерийн сүлжээнд холбогддог интерфейсийн хэсэг болж өгдөг. Ингээд илгээгч төхөөрөмж нөгөө сүлжээнд байгаа төхөөрөмжийн МАС хаягийг мэдэхгүй тохиолдолд гэйтвэйд ARP хүсэлтийг тавих ба гэйтвэйгээс ирэх хариугаар нөгөө сүлжээнд байгаа хүлээн авагчийн МАС хаягийг тогтоодог. Учир нь гэйтвэйд түүнд шууд холбоотой байгаа сүлжээний ARP хүснэгт байрладаг.
Руутерээр сүлжээ хооронд өгөдөл солилцоход мөн протоколууд хэрэглэгддэг. Эдгээрийг чиглүүлэх (routing) протоколууд гэдэг.
Үүнд:
Routing Information Protocol (RIP)
Interior Gateway Routing Protocol (IGRP)
Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP)
Open Shortest Path First (OSPF)
Routing Information Protocol (RIP) нь руутер хооронд мэдээлэл солилцоход оролцдог. RIP нь руутерийн чиглүүлэх хүснэгтийг программчлагдсан интервалаар буюу 30 секунд тутамд шинэчилж байдаг. RIP протоколоор мэдээлэл дамжуулах замыг зайн хэмжээгээр удирддаг ба хамгийн хол нь 15 руутер хүртэлх зайн хэмжээ байдаг ба үүнээс хол зайд мэдээлэлийг хүргэж чадахгүй.
Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) ба Enhanced Interior Gateway Routing Protocol(EIGRP) протоколийг Cisco-оос гаргасан. IGRP протокол нь замыг тодорхойлох, мөн хугацаа, зурвасын өргөн, ачаалал, найдваржилт зэргийг харгалзан зохицуулдаг.
Open Shortest Path First (OSPF) протокол нь хамгийн сайн хувибар бөгөөд дамжуулах хурд, траффик, найдваржилт, нууцлалт зэргийг удирдах чадвартай.
