Кіріспе

Желілер арасындағы байланысқа мүмкіндік беретін байланыс протоколы – Интернет протоколы (IP). Бұл Интернет протоколы жиынтығындағы желілік қабаттың байланыс протоколы болып табылады және желілік шекаралар арқылы дерек пакеттерін жіберуге арналған. Оның маршрутизациялау функциясы желілерді біріктіруге және, негізінен, Интернетті құруға мүмкіндік береді. IP пакет басындағы IP-адрестерге сүйене отырып, бастапқы хосттан түнгі хостқа пакеттерді жеткізу міндетін атқарады. Осы мақсатта IP жеткізілетін деректерді қамтитын пакеттік құрылымдарды анықтайды. Сондай-ақ, дерек пакетін бастапқы және түнгі ақпаратпен белгілеуге қолданылатын адрестеу әдістерін де анықтайды. IP – Винт Серф және Боб Кан 1974 жылы ұсынған бастапқы Трансмиссиялық басқару бағдарламасындағы байланыссыз дерек пакеттік қызметі еді, ол Трансмиссиялық басқару протоколының (TCP) негізі болған байланысқа бағытталған қызметпен толықтырылды. Сондықтан Интернет протоколы жиынтығы көбінесе TCP/IP деп аталады. IP-нің алғашқы маңызды нұсқасы – Интернет протоколының 4-ші нұсқасы (IPv4) – Интернеттегі басым протокол болып табылады. Оның ізбасары – Интернет протоколының 6-шы нұсқасы (IPv6), ол 2006 жылдан бері қоғамдық Интернетте кеңінен қолданылуда.

Сенімділік

Интернет-протоколдар жиынтығының дизайны CYCLADES жобасынан бейімделген «соңғы нүктеден соңғы нүктеге» қағидасына сәйкес келеді. Осы қағида бойынша, желілік инфрақұрылым кез келген желілік элементте немесе тарату ортасында қабілетсіз деп есептеледі және сілтемелер мен түйіндердің қолжетімділігі тұрғысынан динамикалық болып табылады. Желінің күйін бақылап немесе сақтайтын орталық мониторинг немесе өнімділікті өлшеу құрылымы жоқ. Желінің күрделілігін азайту мақсатында, желідегі интеллект соңғы түйіндерде орналасқан. Осы дизайндың салдарынан, Интернет-протоколы тек ең жақсы күш-жігермен жеткізілімді қамтамасыз етеді және оның қызметі сенімсіз болып сипатталады. Желілік архитектура терминологиясында, бұл қосылыссыз протокол болып табылады, байланысқа бағытталған байланыстан өзгеше. Деректердің бұзылуы, пакеттердің жоғалуы және дубликациялануы сияқты әртүрлі ақаулық жағдайлары туындауы мүмкін. Бағыттау динамикалық болғандықтан, яғни әрбір пакет тәуелсіз қарастырылады, және желі бұрынғы пакеттердің жолына байланысты күйді сақтамайтындықтан, бірдей мақсатқа әртүрлі жолдармен әртүрлі пакеттер бағытталуы мүмкін, нәтижесінде қабылдаушыға реті келмей жеткізіледі. Желідегі барлық ақаулық жағдайларын қатысушы соңғы түйіндер анықтап, өтеуі керек. Интернет-протоколдар жиынтығының жоғарғы деңгейдегі протоколдары сенімділік мәселелерін шешуге жауапты. Мысалы, хост деректерді қосымшаға жеткізу алдында дұрыс реттілікке келтіруді қамтамасыз ету үшін желілік деректерді буферлеуі мүмкін. IPv4 IP-пакеттерінің тақырыптарында қателер жоқ екеніне кепілдік беру үшін қорғау шараларын ұсынады. Тақырыптық тексеру сомасын өткізбеген бағыттау түйіні пакеттерді жояды. Интернет-бақылау хабарламалары протоколы (ICMP) қателер туралы хабарлама берсе де, бағыттау түйіні ешбір соңғы түйінге қателер туралы хабарлауға міндетті емес. Керісінше, IPv6 тақырыптық тексеру сомаларынсыз жұмыс істейді, өйткені қазіргі байланыс қабатының технологиясы жеткілікті қателерді анықтау мүмкіндігін береді деп есептеледі.

Байланыс сыйымдылығы мен мүмкіндігі

Интернеттің динамикалық табиғаты және оның құрамының әртүрлілігі кез келген жолдың сұралған деректерді беруге қабілетті немесе қолайлы екендігіне кепілдік бермейді. Техникалық шектеулердің бірі – берілген байланыста мүмкін болатын дерек пакеттерінің мөлшері. Жергілікті байланыс желісінің максималды тарату бірлігін (MTU) тексеруге мүмкіндіктер бар, ал Path MTU Discovery арқылы мақсатты жерге дейінгі жолдың барлық бөлігі үшін оны пайдалануға болады. IPv4 интернет қабаты байланыс желісінің MTU-сынан асып кеткен жағдайда дерек граммасын автоматты түрде кішірек бөліктерге бөледі. IP ретсіз түскен фрагменттерді қайта реттеуді қамтамасыз етеді. IPv6 желісі желі элементтерінде фрагментация жасамайды, бірақ жолдың MTU-сынан асып кетуін болдырмау үшін соңғы хосттар мен жоғары деңгейдегі протоколдарды талап етеді. Трансмиссиялық басқару протоколы (TCP) – сегмент мөлшерін MTU-дан кішіге дейін реттейтін протоколдың мысалы. Пайдаланушы деректер протоколы (UDP) және ICMP MTU мөлшерін ескермейді, соның салдарынан IP үлкен дерек граммаларын фрагменттеуге мәжбүр болады.

Қауіпсіздік

ARPANET және алғашқы Интернет желісін жобалау кезеңінде, ашық, халықаралық желіге қатысты қауіпсіздік мәселелері мен қажеттіліктерін толыққанды болжау мүмкін болмады. Осының салдарынан көптеген Интернет протоколдарында желілік шабуылдар және кейінгі қауіпсіздік сараптамалары арқылы анықталған осалдықтар кездесті. 2008 жылы толыққанды қауіпсіздік сараптамасы және проблемаларды жою жөніндегі ұсыныстар жарияланды. IETF одан әрі зерттеулер жүргізуде.