IP протоколини яратишда қўйилган асосий масалалардан бири бу нимтармоқлардан ташкил топган, умумий ҳолда турли хил тармоқ технологияларидан фойдаланувчи тармоқни мос, келишилган ҳолда ишлашини таъминлайди. TCP/IP технологиясининг нимтармоқ локал технологиялари билан ўзаро алоқаси IP-пакетни таркибий тармоқ бўйича кўп мартали кўчириш билан амалга оширилади. Ҳар бир маршрутизатордаги IP протокол пакетни ушбу тармоқнинг кейинги қайси маршрутизаторига узатишни аниқлайди. Ушбу масалани ечиш натижасида IP протоколга кейинги маршрутизаторнинг (ёки охирги боғламанинг, агар белгиланган тармоқ бўлса) IP-манзили маълум бўлади.
Тармоқнинг локал технологияси пакетни кейинги маршрутизаторга етказиши учун қуйидагилар зарур бўлади:
- пакетни ушбу тармоқ формати учун мос (масалан Ethernet) кадрга жойлаш;
- ушбу кадрга кейинги маршрутизаторнинг локал манзилини бериш.
Бу масалаларни ечиш билан TCP/IP стекининг тармоқ поғонаси шуғулланади.
Манзилларга рухсат берувчи протокол.
Локал манзил ва унинг IP-манзили ўртасида маълум боғлиқлик мавжуд бўлмайди, шунга кўра мослик ўрнатишнинг ягона усули – бу жадвал юритишдир. Тармоқни конфигурациялаш натижасида ҳар бир интерфейс ўзининг IP-манзилини ва локал манзилини билади. Бу манзилларни битта қатордан иборат жадвал деб қараш мумкин. Бунда тармоқ боғламалари ўртасида алоқани ташкил қилиш асосий муаммо ҳисобланади.
IP-манзил бўйича локал манзилни аниқлаш учун ARP (Address Resolution Protocol) манзилларга рухсат берувчи протоколдан фойдаланилади. Манзилларга рухсат берувчи протокол турлича амалга оширилади. Бу эса ўз навбатида кенг эшиттиришли имконият ёки кенг эшиттиришли эркин фойдаланишни қувватламайдиган глобал тармоқнинг бирор бир протоколи (АТМ, Frame Relay) билан ушбу тармоқда локал тармоқ протоколи ишлашига боғлиқ бўлади.
Кенг эшиттиришли локал тармоқлардаги ARP протокол ишини кўриб чиқамиз.
6.2-расмда Ethernetl (А, В ва С учта охирги боғламадан) и Ethernet2 (D ва Е иккита охирги боғламадан) иккита тармоқни ўз ичига олувчи IP-тармоқ қисми кўрсатилган. Тармоқлар мос равишда 1 ва 2-маршрутизаторлар интерфейсига уланган. Ҳар бир интерфейс IP-манзилга ва МАС-манзилга эга. Борингки бирор бир вақтда С боғламанинг IP-модули D боғламага пакет жўнатсин. С боғламанинг IP протоколи кейинги маршрутизатор интерфейсининг IP-манзилини аниқлайди – бу IP1. Энди пакетни Ethernet кадрига жойлаш ва уни маршрутизаторга жўнатишдан олдин мос МАС-манзилни аниқлаш лозим. Бу муаммони ечиш учун IP протокол ARP протоколига мурожаат қилиши лозим. ARP протоколни тармоқ адаптерининг ҳар бир интерфейси ёки маршрутизаторининг тармоқ иши давомида ушбу тармоқнинг бошқа интерфейслари IP-манзиллари ва МАС-манзиллари ўртасидаги мослик ҳақидаги ахборотлар билан тўлдирилиб бориладиган алоҳида ARP-жадвалларини қўллаб-қувватлайди. Аввало компьютер ёки маршрутизатор тармоққа уланганда унинг барча ARP-жадваллари бўш бўлди.
1. Биринчи босқичда IP протоколидан ARP протоколига тахминан қуйидаги хабар узатилади: «Қайси МАС-манзил IP1 манзилли интерфейсга эга?».
2. ARP протоколининг иши мос интерфейснинг ARP-жадвалларини кўздан кечириш билан бошланади. Олайлик унинг ёзувлари орасида сўралган IP-манзил йўқ.
3. Бундай ҳолда ARP-жадвалдан локал манзили топилмаган чиқувчи IP-пакет буферида сақланиб, ARP протокол ARP-сўровинишакллантиради, бу сўровни Ethernet протоколи бўйича кенг эшиттиришли қилиб жўнатади.
4. Ethernet 1 тармоғининг барча интерфейслари ARP-сўровни олади ва унга «ўзининг» ARP протоколини жўнатади. ARP сўровда кўрсатилган IP1 манзилни сўров келиб тушган интерфейс IP-манзили билан солиштиради. Мосликни аниқлаган ARP протокол (ушбу ҳолда бу ARP маршрутизатор 1) ARP-жавобни шакллантиради.
ARP-жавобда маршрутизатор ўз интерфейсининг локал МАС манзилини кўрсатади ва уни сўровни жўнатган боғламага (ушбу мисолда С боғламага) жўнатади. Жўнатишда боғламанинг локал манзилидан фойдаланади.
6.3-расмда ARP-хабар жойлаштирилган Ethernet кадри кўрсатилган. ARP-сўров ва ARP-жавоб бир хил форматга эга бўлишади.
Тармоқда ARP-хабарларнинг сонини камайтириш учун топилган IP-манзил ва МАС-манзил ўртасидаги мослик мос компьютернинг ARP-жадвалида сақланади (ушбу ҳолда бу ёзув: IP1-MAC1). Бу ёзув бир неча миллисекунд ўтиши билан, яъни ARP модул ARP-жавобни таҳлил қилганидан сўнг ARP-жадвалда автоматик пайдо бўлади. Энди, агар пакетни яна IP1 манзил бўйича узатиш керак бўлса, мос локал манзил ARP-жадвалдан олинади.
ARP-жадвал нафақат ушбу интерфейсга келиб тушувчи ARP-жавоблар ҳисобига тўлади, балки кенг эшиттиришли ARP-сўровлардан фойдали ахборотларни ечиш орқали ҳам амалга оширилади. Ҳар бир сўровда жўнатувчининг IP-мазили ва МАС-манзили бўлади. Бу сўровни олган барча интерфейслар жўнатувчининг локал ва тармоқ манзилига мос ахборотни ўзининг ARP-жарвалига жойлаштиради. Бизнинг мисолда С боғламадан ARP-сўров олган барча боғламалар ўзларининг ARP-жадвалларини қуйидаги ёзув билан тўлдиришади: IPc – МАСс.
Манзилларга рухсат беришнинг умуман бошқа усулидан глобал тармоқларда фойдаланилади. Бу тармоқлар кенг эшиттиришли жўнатмаларни қувватламайди. Бу ерда тармоқ маъмури ARP-жадвални қўлда яратади ва бирор бир серверга жойлаштиради, у масалан IP-манзилга мос ҳолда Х.25 манзилини бериши мумкин. Ҳозирги кунда ARP протоколи ишини глобал тармоқларда ҳам автоматлаштиришга ҳаракат қилинмоқда. Бундай мақсад учун глобал тармоқда уланган барча маршрутизаторлар орасидан махсус маршрутизатор ажратилади. Ажратилган бу маршрутизатор тармоқнинг барча боғламалари ва маршрутизаторлари учун ARP-жадвални юритади.
Бундай марказлаштирилган ёндашувда барча боғламалар ва маршрутизаторлар учун фақат қўлда ажратилган маршрутизаторнинг IP-манзили ва локал манзили берилади. Уланадиган ҳар бир боғлама ва маршрутизатор ўзининг манзилини ажратилган маршрутизаторда рўйхатдан ўтказади. Агарда IP-манзил бўйича локал манзилни аниқлаш муаммоси пайдо бўлса, ARP модул ажратилган машрутизаторга сўров билан мурожаат қилади ва маъмур иштирокисиз автоматик жавоб олади. Бундай ишловчи маршрутизатор ARP-сервер деб аталади.
