İnternet proqram təminatının səviyyələri
Şəbəkə proqram təminatının əsas məqsədi məlumatların bir maşından digərinə ötürülməsi üçün infrastrukturun təmin edilməsidir. İnternetdə ötürmə proqram təminatının hissələrinin iyerarxiyasına görə baş verir. Bu hissələr sizin bir şəhərdən digər şəhərdə yaşayan dostunuza hədiyyə ilə bağlama göndərdikdə yerinə yetirdiyinizə oxşar məsələləri yerinə yetirirlər. Siz hədiyyəni qablaşdırır, onun üzərində ünvanı yazır, sonra isə onu poçta aparırsınız. Poçtda bağlamanı digər bağlamalarla birlikdə böyük konteynerə yerləşdirirlər və onu avia şirkətə çatdırırlar. Avia şirkətdə konteyneri təyyarəyə yerləşdirirlər və təyinat yerinə göndərirlər. Təyinat yerində avia şirkət konteyneri təyyarədən götürür və onu təyinat yerinin poçt xidmətinə təhvil verir. Öz növbəsində poçt xidməti bağlamanı konteynerdən çıxarır və onu ünvana çatdırır
Beləliklə, bağlamanın göndərilməsini 3 səviyyədən ibarət olan iyerarxiya kimi təsvir etmək olar:
1. istifadəçi səviyyəsi (bağlamanı göndərən və bağlamanı alan);
2. poçt xidməti;
3. avia şirkət.
Hər bir səviyyə abstrakt səviyyə kimi aşağı səviyyədən istifadə edir. (Siz poçt xidmətinin işinin incəliklərini bilmirsiniz, poçt xidməti isə avia şirkətin daxili əməliyyatlarını bilmir.) İyerarxiyanın hər bir səviyyəsi həm təyinat yerində, həm də ötürülmə yerində nümayəndələrə malikdir, bu zaman təyinat yerindəki nümayəndələr ötürülmə yerindəki nümayəndələrin yerinə yetirdiyi işlərə əks işləri yerinə yetirirlər.
Eynilə, İnternet vasitəsi ilə məlumatlar ötürülür və alınır, ancaq İnternetin proqramtəminatının tərkibində üç deyil, 4 səviyyə vardır və hər bir səviyyə insanlardan yox, proqramlardan ibarətdir. Bu dörd səviyyə aşağıdakılardır:
1. Tətbiqi;
2. Nəqliyyat;
3. Şəbəkə;
4. Kanal.
İnternetin hər bir maşınında bütün səviyyələr mövcüddur. Məlumat, adətən, tətbiqi səviyyədə hazırlanır. Buradan o, göndərilməyə hazır olduqca, nəqliyyat və şəbəkə səviyyəsinə keçir və nəhayət, kanal səviyyəsi vasitəsi ilə ötürülür. Kanal səviyyəsindən yenidən bütün səviyyələri keçərək, məlumat çatdırılma məntəqəsinin tətbiqi səviyyəsinə gətirilir.
Tətbiqi səviyyədən başlayaraq məlumatın bütün səviyyələrdən keçməsi prosesini daha ətraflı nəzərdən keçirək.
Göndərilmə yeri Aralıq dayanacaqlar Çatdırılma məntəqəsi
Tətbiqi səviyyə proqram təminatının elə vahidlərindən ibarətdir ki, onların funksiyalarının həyata keçirilməsi üçün İnternetlə əlaqə lazımdır. Adların oxşarlığına baxmayaraq, bu səviyyəyə təkcə tətbiqi proqram təminatı daxil deyil. Əslində, tətbiqi səviyyənin hissəsi hesab edilən bir çox proqramlar xidmətçi proqram təminatına aiddir. Nümunə kimi FTP (ing. File Transfer Protocol – faylların ötürülməsi üçün protokol) protokolundan istifadə edən faylların İnternetlə ötürülməsi üçün proqramları göstərmək olar. Bu proqramlar tamamlanmış proqram paketi kimi bir yerdə işlənilmişlər və FTP adlanırlar. Digər nümunə kimi telemüraciət (telnet) adlanan proqramlar paketini göstərmək olar. O, istifadəçiyə İnternet vasitəsi ilə uzaqlaşdırılmış maşına həmin maşının istifadəçisi kimi müraciət etməyə imkan verən vasitə kimi hazırlanmışdır. Hər iki proqram paketi, həm FTP, həm də Telnet əvvəlcə tətbiqi proqram təminatına aid olunurdular. Lakin bu gün onlar fərdi kompyuterlərin əksəriyyətinin dəstəklədiyi infrastrukturun bir hissəsi olmuşlar. Proqram təminatının bu vahidləri hazırda veb-brauzer kimi daha böyük proqramların strukturunda abstrakt alətlər kimi istifadə olunurlar. Bu mənada onlar xidmətçi proqram təminatına çevrilmişlər. Digər bir xidmətçi proqram təminatı olan və məlumatın ötürülməsi üçün elektron poçt serverlərinin istifadə etdiyi SMTP (ing. Simple Mail Transfer Protocol – elektron poçtun sadə ötürmə protokolu) protokolunu göstərmək olar.
Tətbiqi səviyyə nəqliyyat səviyyəsindən İnternet vasitəsi ilə məlumatların ötürülməsi və qəbul edilməsi üçün istifadə edir. Siz poçt xidmətinin tələblərinə uyğun olaraq ünvanın yazılmasına cavabdeh olduğunuz kimi, tətbiqi səviyyə nəqliyyat səviyyəsinə uyğun olan ünvanın təmin edilməsinə cavabdehdir. Məhz bu şərti yerinə yetirmək üçün tətbiqi səviyyə domen adlarının serverlərinə insan tərəfindən istifadə edilən mnemonik ünvanın İnternetə uyğun IP ünvana çevrilməsi üçün sorğular göndərir.
Nəqliyyat səviyyəsinin əsas vəzifəsi ondan ibarətdir ki, tətbiqi səviyyənin məlumatlarını qəbul etsin və onların İnternet vasitəsi ilə ötürülməsi üçün düzgün formatını təmin etsin. Sonuncu funksiyanı yerinə yetirmək üçün nəqliyyat səviyyəsi böyük məlumatları kiçik seqmentlərə bölür, hansılar ki, İnternet vasitəsi ilə ayrı-ayrı bloklar kimi ötürülürlər. Belə bölünmə zəruridir, çünki çoxlu məlumatın kəsişdiyi yerlərdə bir uzun məlumat digər məlumatların ötürülməsini çətinləşdirə bilər. Kiçik seqmentlər bu yerdən keçə bilər, uzun məlumat isə digər məlumatları gözləməyə məcbur edər.
Nəqliyyat səviyyəsi məlumatın seqmentlərinə sıra nömrəsi əlavə edir ki, təyinat məntəqəsində onları yenidən bir məlumatda birləşdirmək mümkün olsun. Sonra o, paket (ing. packet) adlanan hər seqmentə təyinat məntəqəsinin ünvanını qoşur və onu şəbəkə səviyyəsinə ötürür. Bu andan etibarən təyinat məntəqəsinə çatana qədər paketlərə bir-biri ilə əlaqədə olmayan ayrı-ayrı məlumatlar kimi baxılır.
Paketlər təyinat məntəqəsinə çatana qədər şəbəkə səviyyəsi alınmış paketlərin bir İnternet şəbəkəsindən digərinə ötürülməsini izləyir. Deməli, məhz şəbəkə səviyyəsi İnternet topologiyası ilə əlaqəlidır. Xüsusi halda, əgər paketin yolu çoxlu ayrı-ayrı şəbəkələrdən keçirsə, məhz şəbəkə səviyyəsi hər bir aralıq dayanacaqda paketin göndərilməli olduğu sonrakı ünvanı müəyyən edir. Hər paketə aralıq təyinat məntəqəsinin ünvanını yazaraq o, bu vəzifəni yerinə yetirir. Aralıq ünvan aşağıdakı kimi müəyyən edilir: əgər paketin son təyinat məntəqəsi verilən şəbəkədədirsə, onda yazılan ünvan son təyinat məntəqəsinin ünvanının surətidir; əks halda verilən şəbəkənin marşrutizatorunun ünvanı yazılır, hansının ki, vasitəsilə paketi qonşu şəbəkəyə ötürmək olar. Yəni, cari şəbəkənin maşını üçün nəzərdə tutulan paket həmin maşına ötürülür, digər şəbəkədə yerləşən maşına ünvanlanan paket isə bir şəbəkədən digərinə yolunu davam edir.
Aralıq təyinat məntəqəsini müəyyən edərək şəbəkə səviyyəsi paketə ünvanı yazır və onu kanal səviyyəsinə ötürür.
Kanal səviyyəsi maşının yerləşdiyi şəbəkəyə xas olan məlumat ötürülməsinin bütün detallarının nəzərə alınmasını təmin edir. Əgər bu şəbəkə nişan vasitəsi ilə idarə olunan halqavari şəbəkədirsə, o, məlumatı göndərməkdən əvvəl nişanın alınmasını gözləyir. Əgər şəbəkədə CSMA/CD protokolu istifadə olunursa, kanal səviyyəsi şinin boşalmasını gözləyir. Bundan başqa, İnternetin ayrı-ayrı şəbəkələri öz məxsusi ünvanlar sisteminə malikdirlər. Bu sistem İnternetdə istifadə edilən ünvanlar sistemindən asılı deyil. Şəbəkələrdən bir çoxu sahibləri tərəfindən İnternetə qoşulmazdan xeyli əvvəl fəaliyyət göstərirdilər. Ona görə də kanal səviyyəsi paketə yazılan İnternet-ünvanı yerli ünvanlar sisteminə uyğun olan ünvana çevirməlidir.
Hər dəfə paket ötürüldükdə maşının kanal səviyyəsi onu qəbul edir. Sonra kanal səviyyəsi paketi şəbəkə səviyyəsinə ötürür. Burada paketin son təyinat məntəqəsi cari yerləşməsi ilə müqayisə edilir. Əgər onlar üst-üstə düşmürsə, şəbəkə səviyyəsi paketə yeni aralıq ünvan təyin edir və ötürmək üçün onu kanal səviyyəsinə qaytarır. Beləliklə, hər paket təyinat məntəqəsinə çatana qədər maşından maşına ötürülür. Aralıq dayanacaq yerində yalnız kanal və şəbəkə səviyyələri işləyir.
Əgər şəbəkə səviyyəsi qərara alırsa ki, qəbul edilən paket son təyinat məntəqəsinə çatıb, onda o, bu paketi nəqliyyat səviyyəsinə ötürür. Nəqliyyat səviyyəsi şəbəkə səviyyəsindən paket aldıqda o, ilkin məlumatın seqmentlərini çıxarır və göndərmə məntəqəsinin nəqliyyat səviyyəsinin seqmentlərə təyin etdiyi sıra nömrələrinin köməyilə onu bərpa edir. Məlumat bərpa edilən kimi o, tətbiqi səviyyəyə ötürülür. Bununla da məlumatın ötürülməsi prosesi qurtarır.
Daxil olan məlumatın hansı proqram tərəfindən qəbul edilməsinin müəyyən edilməsi nəqliyyat səviyyəsinin vacib məsələsidir. Hər proqrama unikal port nömrəsi təyin edilir. Məlumatı göndərən proqram məlumatın ünvanına portun uyğun nömrəsini yazır. Nəqliyyat səviyyəsi məlumatı alan kimi onu göstərilən port nömrəsi ilə tətbiqi səviyyənin proqramına ötürür. İnternet istifadəçilərinə portların nömrələrini bilmək lazım deyil, çünki geniş yayılmış proqramlar portların standart nömrələrinə malik olurlar. Məsələn, əgər veb-brauzer
http://www.rambler.ru/animals/cat.html
ünvanlı sənədi açmalıdırsa, o, bilir ki, http://www.rambler.ru HTTP-serveri ilə 80 nömrəli port vasitəsilə əlaqə qurmalıdır. Eynilə, fayl göndərilən zaman, FTP-klient port nömrəsi 21 olan FTP-serverə bağlanır.
Beləliklə, İnternet vasitəsilə rabitə proqram təminatının dörd səviyyəsinin qarşılıqlı əlaqəsinə görə həyata keçirilir. Tətbiqi səviyyə məlumat və ünvanlarla məşğuldur. Nəqliyyat səviyyəsi məlumatları İnternetə uyğun paketlərə çevirir və məlumatları tətbiqi səviyyəyə ötürməzdən əvvəl qəbul edilmiş məlumatları bərpa edir. Şəbəkə səviyyəsi məlumatın ötürülmə istiqamətini təyin edir. Kanal səviyyəsi şəbəkə daxilində paketləri maşından maşına ötürür. Qəribədir ki, bu qədər əməliyyat sayına baxmayaraq, İnternetin cavab vermə müddəti millisaniyələrlə ölçülür. Faktiki olaraq əməliyyatların əksəriyyəti ani olaraq yerinə yetirilir.
TCP/IP protokolları
Açıq şəbəkələrə tələbat avadanlıq və proqram təminatı istehsalçılarının digər
istehsalçıların məhsulları ilə işləmək üçün istifadə edə biləcəyi nəşr olunmuş standartların yaradılması zərurətinə gətirdi. Standartlaşdırma üzrə Beynəlxalq təşkilatın işlədiyi standartlardan biri OSI (ing. Open System Interconnection – açıq sistemlərin qarşılıqlı əlaqəsi) adlanır. O, İnternetdə istifadə olunan dörd səviyyəsindən fərqli olaraq yeddi səviyyədən ibarət iyerarxiyaya əsaslanır. ISO tərəfindən hazırlandığına görə bu modelə tez-tez istinad edirlər. Lakin ondan tez-tez istifadə etmirlər, çünki o, özünü İnternet üçün etibarlı protokol kimi tanıtdıran TCP/IP protokollar komplektinin artıq dərc və tətbiq olunmasından sonra yaradılmışdır.
TCP/IP protokollar komplekti İnternet iyerarxiyasının dörd səviyyəsinin qarşılıqlı təsirinin dəqiq təsviri olan protokolların məcmusudur. Həqiqətdə TCP (ing. Transmission Control Protocol – ötürməni idarə edən protokol) və IP (ing. Internet Protocol – İnternet protokolu) bu yığımın yalnız iki protokolunun adlarıdır. TCP protokolu nəqliyyat səviyyəli versiyanı müəyyən edir. Burada biz «versiya» sözünü işlədirik, çünki TCP/IP protokollar komplekti nəqliyyat səviyyəsinin iki mümkün realizasiya üsulunu nəzərdə tutur. Nəqliyyat səviyyəli ikinci protokol UDP (ing. User Datagram Protocol – istifadəçinin deytaqramlarının ötürülməsi protokolu) protokoludur. Nəqliyyat səviyyəsi protokolunun seçilməsi hər biri oxşar, lakin müxtəlif keyfiyyətli xidmətlər təklif edən poçt xidmətinin seçilməsinə analojidir. Deməli, lazım olan xidmət keyfiyyətindən asılı olaraq tətbiqi səviyyəli proqram nəqliyyat səviyyəli TCP və ya UDP protokolu vasitəsilə verilənləri ötürməyi seçə bilər.
TCP və UDP protokolları arasında iki əsas fərq var. Birinci fərq ondan ibarətdir ki, TCP protokolu əsasında olan nəqliyyat səviyyəsi tətbiqi səviyyənin tələbinə görə məlumat göndərməzdən əvvəl məlumat göndərməsi barədə xəbərdarlıq etməklə ünvanın nəqliyyat səviyyəsinə öz məxsusi məlumatını göndərir. Sonra o, tətbiqi səviyyənin məlumatını göndərməyə başlamazdan əvvəl bu məlumatın qəbulunun təsdiq edilməsini gözləyir. Beləliklə, TCP protokollu nəqliyyat səviyyəsi məlumatı göndərməkdən əvvəl əlaqəni qurur. Əsasında UDP protokolu olan nəqliyyat səviyyəsi məlumat göndərməzdən əvvəl əlaqəni qurmur, o, sadəcə olaraq, göstərilən ünvana məlumatı göndərir. Ona hətta təyinat məntəqəsindəki kompyuterin işləməsini bilmək lazım deyil. Ona görə də UDP protokolu əlaqəni qurmayan protokol adlanır.
TCP və UDP protokolları arasında ikinci fərq ondan ibarətdir ki, TCP protokolundan istifadə etdikdə təyinat ünvanının və ötürmə ünvanının nəqliyyat səviyyələri paketlərin çatdırılması və təkrar ötürülməsinin təsdiq edilməsi vasitəsilə əmin olurlar ki, məlumatın bütün seqmentləri təyinat ünvanına müvəffəqiyyətlə çatıblar. Ona görə də TCP protokolu etibarlı sayılır. Təkrar ötürmə imkanlarını təklif etməyən UDP protokolu isə etibarlı sayılmır. Bu, o demək deyil ki, UDP protokolu pisdir. Əslində UDP protokolundan istifadə edən nəqliyyat səviyyəsi TCP protokolundan istifadə edən nəqliyyat səviyyəsindən cəld işləyir. Deməli, əgər proqram UDP protokolundan istifadə etmənin mümkün nəticələrinin emal edilməsinə hazırlanıbsa, onda məhz bu protokolu seçmək yaxşıdır. Məsələn, adətən, elektron poçt TCP protokolu vasitəsilə ötürülür, lakin adlar mnemonik formadan IP ünvana çevrildikdə domen adlarının serverlərlə qarşılıqlı əlaqəsi UDP protokolu vasitəsilə həyata keçirilir.
IP protokolu şəbəkə səviyyəsi üçün standartdır. Hər dəfə IP protokollu şəbəkə səviyyəsi kanal səviyyəsi üçün paket hazırlayanda o, ötürmələrin sayğacı və ya həyat müddəti adlanan qiyməti ona qoşur. Bu qiymət İnternet üzrə paketlərin göndərilməsinin maksimal sayını məhdudlaşdırır. Hər dəfə IP protokollu şəbəkə səviyyəsi paket göndərdikdə o, ötürmələr sayğacının qiymətini bir vahid azaldır. Şəbəkə səviyyəsi İnterneti paketlərin sistem daxilində sonsuz dövrü göndərilməsindən qoruyur. İnternet sürətlə genişlənməyə davam etsə də, ötürmələrin 64-ə bərabər olan ilkin sayğac qiyməti paketin lokal, qlobal şəbəkələrin və marşrutizatorların labirintində öz ünvanına çatması üçün kifayətdir.
