কম্পিউটার নেটওয়ার্কিং টিউটোরিয়াল - কীভাবে নেটওয়ার্ক অ্যাপ্লিকেশনগুলি ইন্টারনেটে কথা বলে

নেটওয়ার্ক অ্যাপ্লিকেশন হল কম্পিউটার অ্যাপ্লিকেশন যা একটি কম্পিউটার নেটওয়ার্কে অংশগ্রহণ করে। এই অ্যাপ্লিকেশনগুলি নেটওয়ার্কে প্লাগ ইন করে একে অপরের সাথে কথা বলে।

উদাহরণস্বরূপ, আপনি যখন google.com এ যান, তখন আপনার ব্রাউজার একটি নেটওয়ার্ক অ্যাপ্লিকেশন হিসেবে কাজ করে যা Google-এর কম্পিউটারে চলমান নেটওয়ার্ক অ্যাপ্লিকেশনের সাথে কথা বলার জন্য ইন্টারনেট ব্যবহার করে।

সাধারণত, এই যোগাযোগের মেকানিক্স একটি অ্যাপ্লিকেশন বিকাশকারী থেকে দূরে বিমূর্ত হয়।

পৃষ্ঠে, এই যোগাযোগটি একই কম্পিউটারে চলমান দুটি অ্যাপ্লিকেশনের মধ্যে একটি আন্তঃ-প্রক্রিয়া যোগাযোগের মতো দেখতে পারে। কিন্তু, নেটওয়ার্ক যোগাযোগের বিভিন্ন চ্যালেঞ্জ রয়েছে।

উদাহরণস্বরূপ, কম্পিউটার সময়ের মধ্যে যোগাযোগ একটি অনন্তকাল নিতে পারে। পৃথিবীর চারপাশে আলোর ভ্রমণের জন্য 0.1337 সেকেন্ড (2 * 3.14 * 6400 / 30000) সময় লাগে। 1GHz এ চলে এমন একটি শালীন CPU ধরে নিলে, এটি 1 সেকেন্ডে 10^9 অপ্স করতে পারে।

ধরুন, যোগাযোগের জন্য প্রক্রিয়াগুলির জন্য (একই মেশিনে চলমান) কয়েকটি অপ্স লাগে, মোটামুটি 10^-7 - 10^-8 সেকেন্ড। এটি পৃথিবীর অন্য পাশে বসে থাকা কম্পিউটারের সাথে ~1 মিলিয়ন গুণ ধীর যোগাযোগের সময় অনুবাদ করে!

এই নিবন্ধটি দেখবে কিভাবে নেটওয়ার্ক অ্যাপ্লিকেশনগুলি একে অপরের সাথে কথা বলে, বিশেষ করে ইন্টারনেটে। ইন্টারনেটের উচ্চ-স্তরের ওভারভিউয়ের জন্য, এই নিবন্ধটি দেখুন।

কম্পিউটার নেটওয়ার্কের পরিচিতি

নেটওয়ার্ক যোগাযোগের সাথে জড়িত একটি অতিরিক্ত জটিলতা হ'ল শেষ সিস্টেমের বৈচিত্র্য (মোবাইল ফোন, ল্যাপটপ, উইন্ডোজ, ম্যাক)। এই জটিলতাটি পার্থক্যগুলিকে বিমূর্ত করে এবং প্রোটোকল নামে একটি অভিন্ন নিয়ম প্রবর্তনের মাধ্যমে পরিচালিত হয় .

প্রোটোকল হল নেটওয়ার্ক অ্যাপ্লিকেশনের মধ্যে যোগাযোগের বিল্ডিং ব্লক। কিছু জনপ্রিয় প্রোটোকলের মধ্যে রয়েছে HTTP, TCP, IP, SMTP। যেভাবে একটি মানুষের ভাষা (যেমন ইংরেজি) বিভিন্ন মানুষকে অর্থপূর্ণভাবে যোগাযোগ করতে সক্ষম করে, প্রোটোকলগুলি নেটওয়ার্ক যোগাযোগে একই ধরনের ফাঁক পূরণ করে৷

নেটওয়ার্কের মধ্যে অন্তর্নিহিত স্কেল এবং অনিশ্চয়তার কারণে নেটওয়ার্ক যোগাযোগ চ্যালেঞ্জিং।

উদাহরণস্বরূপ, লিঙ্কগুলি আটকে যেতে পারে, যার ফলে প্যাকেটগুলি পড়ে যায়। একটি জটিল সমস্যা সমাধানের একটি কৌশল হল সমস্যাটিকে উপ-সমস্যাগুলিতে ভাগ করা, উপ-সমস্যাগুলি সমাধান করা এবং মূল সমস্যা সমাধানের জন্য তাদের একত্রিত করা।

প্রোটোকল স্ট্যাক নেটওয়ার্ক যোগাযোগের সমাধান করতে এই ধারণাটি ব্যবহার করে।

কল্পনা করুন আপনি পিজা বিক্রি করার জন্য একটি ওয়েবসাইট তৈরি করছেন। যখন ব্যবহারকারী আপনার ওয়েবসাইটের সাথে যোগাযোগ করে, তখন ফ্রন্টএন্ডকে আপনার ব্যাকএন্ড সার্ভারের সাথে যোগাযোগ করতে হবে। ইন্টারনেটের মাধ্যমে কীভাবে সেই ডেটা ফ্রন্টএন্ড থেকে ব্যাকএন্ড সার্ভারে পাস করা হয় তা নিয়ে চিন্তা না করে আপনি যদি আপনার অনলাইন পিজা স্টোর তৈরির দিকে মনোনিবেশ করতে পারেন তবে কি ভাল হবে না?

প্রোটোকল স্ট্যাক আমাদের জন্য নেটওয়ার্ক যোগাযোগের যত্ন নেয়। একটি অ্যাপ্লিকেশন (ফ্রন্টএন্ড) অন্য অ্যাপ্লিকেশনের (ব্যাকএন্ড) সাথে যোগাযোগ করতে অ্যাপ্লিকেশন স্তর ব্যবহার করে।

অ্যাপ্লিকেশন স্তরটি নেটওয়ার্ক জুড়ে তথ্য প্রেরণ করতে পরিবহন স্তর দ্বারা প্রদত্ত "পরিষেবা" ব্যবহার করে। ট্রান্সপোর্ট লেয়ার তার পরিষেবা চুক্তি পূরণ করতে নেটওয়ার্ক লেয়ার দ্বারা প্রদত্ত পরিষেবাগুলিও ব্যবহার করে৷

এইভাবে, উচ্চ স্তরটি নেটওয়ার্কের মাধ্যমে অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশনগুলির সাথে যোগাযোগের জন্য নিম্ন স্তরের দ্বারা প্রদত্ত পরিষেবাগুলি ব্যবহার করে। ভৌত স্তরটি তারগুলি গঠন করে যা বৈদ্যুতিক সংকেত বহন করে।

সারমর্মে, প্রোটোকল স্ট্যাকে বিভিন্ন স্তর রয়েছে, যেখানে প্রতিটি স্তর বড় সমস্যার অংশ সমাধানের উপর ফোকাস করে।

প্রোটোকল সাব-সমস্যাগুলির সমাধান বর্ণনা করে, যা আমাদের প্রোটোকল স্ট্যাক নাম দেয়। সাধারণত, প্রোটোকল দুটি সত্তার মধ্যে যোগাযোগের নিয়মগুলি সংজ্ঞায়িত করে যেমন,

• বার্তার প্রকার, উদাহরণস্বরূপ, অনুরোধ এবং প্রতিক্রিয়া বার্তা
• বিভিন্ন বার্তার সিনট্যাক্স যেমন বার্তার ক্ষেত্রগুলি
• ক্ষেত্রের শব্দার্থবিদ্যা, সেটি হল ক্ষেত্রগুলিতে তথ্যের অর্থ
• কখন এবং কীভাবে বার্তা পাঠানো হবে এবং প্রতিক্রিয়া জানানো হবে তা নির্ধারণের নিয়ম

শীর্ষ থেকে শুরু করে প্রোটোকল স্ট্যাকের আরও গভীরে ডুব দেওয়া যাক।

অ্যাপ্লিকেশন লেয়ার

ব্যবসায়িক অ্যাপ্লিকেশনগুলি একটি নেটওয়ার্কের মাধ্যমে যোগাযোগ করতে অ্যাপ্লিকেশন স্তর ব্যবহার করে। উদাহরণস্বরূপ, আপনার অনলাইন পিজ্জা স্টোরে একটি অর্ডার দেওয়া অ্যাপ্লিকেশন লেয়ার ব্যবহার করে করা হয়। আপনার ব্যাকএন্ড সার্ভারে তথ্য পোস্ট করার জন্য HTTP হল একটি বিকল্প৷

অ্যাপ্লিকেশন লেয়ার প্রোটোকলগুলি সংজ্ঞায়িত করে যে বিভিন্ন প্রান্তের সিস্টেমে চলমান অ্যাপ্লিকেশনগুলি একে অপরের কাছে বার্তা প্রেরণ করে। যোগাযোগের নিয়ম (প্রটোকল) ছাড়াও, অ্যাপ্লিকেশনগুলির একে অপরকে খুঁজে বের করার জন্য, অর্থাৎ একে অপরকে সম্বোধন করার জন্য একটি উপায় প্রয়োজন। একটি অ্যাপ্লিকেশনের ঠিকানা দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয়:

1. IP ঠিকানা:একটি শেষ সিস্টেমের জন্য নির্ধারিত সংখ্যাসূচক লেবেল
2. পোর্ট নম্বর:একটি শনাক্তকারী যা গন্তব্য হোস্টে প্রাপ্তির প্রক্রিয়া নির্দিষ্ট করে। একটি হোস্টে চলমান একাধিক নেটওয়ার্ক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য পোর্ট নম্বরগুলি অপরিহার্য৷ উদাহরণস্বরূপ, একটি ওয়েব ব্রাউজারে দুটি ট্যাব দুটি ভিন্ন প্রক্রিয়া হিসেবে কাজ করে।

একটি অ্যাপ্লিকেশনের ঠিকানা নেটওয়ার্কে তার পরিচয় সংজ্ঞায়িত করে, এবং প্রোটোকল যোগাযোগের নিয়মগুলি সংজ্ঞায়িত করে। একসাথে, এগুলি সকেট ঠিকানা তৈরি করে (প্রটোকলের ধরন, আইপি ঠিকানা, পোর্ট নম্বর)।

Aসকেট অ্যাপ্লিকেশন স্তর এবং পরিবহন স্তর মধ্যে একটি ইন্টারফেস. এটি নেটওয়ার্কে একটি এন্ট্রি পয়েন্ট হিসাবে কাজ করে, এটি একটি অ্যাপ্লিকেশন তার সকেটের মাধ্যমে নেটওয়ার্ক বার্তা পাঠায় এবং গ্রহণ করে৷

সংক্ষেপে, অ্যাপ্লিকেশনগুলি অ্যাপ্লিকেশন লেয়ার প্রোটোকল ব্যবহার করে একে অপরের সাথে কথা বলে। অ্যাপ্লিকেশন লেয়ারটি শেষ সিস্টেমের মধ্যে ডেটা পাস করার জন্য ট্রান্সপোর্ট লেয়ার দ্বারা প্রদত্ত পরিষেবার উপর নির্ভর করে। আইপি ঠিকানা এবং পোর্ট নম্বরের জোড়া একটি অ্যাপ্লিকেশন সনাক্ত করে। তথ্য একটি অ্যাপ্লিকেশন থেকে তার সকেটের মাধ্যমে নেটওয়ার্কে প্রবাহিত হয়।

HTTP ব্যবহার করে ইন্টারনেটের মাধ্যমে যোগাযোগের দুটি অ্যাপ্লিকেশনের একটি উদাহরণ দেখা যাক।

HTTP একটি জনপ্রিয় অ্যাপ্লিকেশন লেয়ার প্রোটোকল। যোগাযোগটি আমার ওয়েব ব্রাউজার এবং একটি অ্যাপ্লিকেশন সার্ভারের মধ্যে (ilovecookies.com)। যখন আমি আমার ওয়েব ব্রাউজারে এই ঠিকানাটি প্রবেশ করি, তখন এটি অ্যাপ্লিকেশন সার্ভারে একটি HTTP অনুরোধ বার্তা পাঠায়৷

এই অনুরোধ বার্তা সম্পর্কে লক্ষ্য করার জন্য কয়েকটি বিষয়:

• অনুরোধের ধরন হল GET
• এটি যে হোস্টে বার্তা পাঠায় তা হল ilovecookies.com (হোস্টনাম বলা IP ঠিকানাগুলির মানব-পাঠযোগ্য সংস্করণ)
• উৎস মেশিন নির্দিষ্ট প্রতিক্রিয়া বিন্যাস, ভাষা, ইত্যাদি গ্রহণ করে।

এই কাঠামোটি HTTP এর অংশ যা দুটি অ্যাপ্লিকেশনের মধ্যে যোগাযোগের নিয়মগুলিকে সংজ্ঞায়িত করে। হোস্ট অ্যাপ্লিকেশন যখন এই বার্তাটি পায়, তখন এটি একটি প্রতিক্রিয়া বার্তা দিয়ে প্রতিক্রিয়া জানায়৷

আমরা লক্ষ্য করতে পারি যে প্রতিক্রিয়া বার্তাটিতে প্রোটোকল-নির্দিষ্ট ডেটা রয়েছে যেমন স্ট্যাটাস কোড (200), বিষয়বস্তুর ধরন এবং আরও অনেক কিছু এবং HTML ডেটা (ফিট করার জন্য কাটা)। অনুরোধ-প্রতিক্রিয়া জুটি দুটি অ্যাপ্লিকেশনের মধ্যে নেটওয়ার্ক যোগাযোগ গঠন করে যা সফলভাবে আমার স্ক্রীনে ওয়েবপৃষ্ঠা (ilovecookies.com) প্রকাশ করে।

পরিবহন স্তর

এর পরে, আসুন প্রোটোকল স্ট্যাকের এক স্তর নিচে যাই এবং বুঝতে পারি কীভাবে পরিবহন স্তর নেটওয়ার্ক যোগাযোগে সহায়তা করে।

পরিবহন স্তর যৌক্তিক প্রদান করে বিভিন্ন হোস্টে চলমান অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে যোগাযোগ:একটি অ্যাপ্লিকেশনের দৃষ্টিকোণ থেকে, এটি যেন দুটি হোস্ট সরাসরি সংযুক্ত। মনে রাখবেন যে ট্রান্সপোর্ট লেয়ার দ্বারা প্রদত্ত যোগাযোগটি যৌক্তিক এবং শারীরিক নয়:শেষ হোস্টগুলির মধ্যে কোনও সরাসরি লিঙ্ক বা তার নেই৷

ট্রান্সপোর্ট লেয়ার অ্যাপ্লিকেশন বার্তাগুলিকে ছোট ছোট খণ্ডে রূপান্তর করে, প্রতিটি টুকরোকে শিরোনাম সমন্বিত একটি পরিবহন বার্তায় এনক্যাপসুলেট করে এবং অংশটিকে নেটওয়ার্ক স্তরে প্রেরণ করে৷

তথ্যকে টুকরো টুকরো করে ফেলার কারণ হল দক্ষ নেটওয়ার্ক ব্যবহার। ইন্টারনেট এতই বিস্তৃত যে কয়েকটি সমান্তরাল পথ দুটি শেষ হোস্টের মধ্যে ডেটা প্রেরণ করে।

উদাহরণস্বরূপ, নিউ ইয়র্ক এবং স্ট্যামফোর্ডের মধ্যে ভ্রমণের জন্য দুটি সম্ভাব্য পথ রয়েছে। ইন্টারনেট এই ধারণার একটি সামান্য চরম সংস্করণ।

প্যাকেটের আপেক্ষিক ক্রমটি চাঙ্কিং এবং দক্ষ নেটওয়ার্ক ব্যবহার সম্পর্কে একটি স্বাভাবিক প্রশ্ন:প্রাপ্ত হোস্টে অংশগুলিকে একই ক্রমে ফিরিয়ে আনতে হবে। রিসিভিং হোস্টের ট্রান্সপোর্ট লেয়ারটি সঠিক ক্রমে পিস সেলাই করার জন্য দায়ী।

ট্রান্সপোর্ট লেয়ারেরও কিছু অতিরিক্ত ডেটার প্রয়োজন তার কার্যাবলীর সাথে প্রাসঙ্গিক। উদাহরণস্বরূপ, আপেক্ষিক ক্রম নম্বরগুলিকে অ্যাপ্লিকেশন বার্তাটি সেলাই করার জন্য অংশগুলিতে যোগ করা হয়।

পরিবহন স্তর-নির্দিষ্ট তথ্যের আরেকটি উদাহরণ হল পোর্ট নম্বর। গ্রহনকারী হোস্টে, গন্তব্য পোর্ট নম্বর সঠিক অ্যাপ্লিকেশনে বার্তাটি রুট করতে সহায়ক৷

ইন্টারনেট দুটি পরিবহন স্তর প্রোটোকল উপলব্ধ করে:

• ইউজার ডেটাগ্রাম প্রোটোকল (UDP)
• ট্রান্সমিশন কন্ট্রোল প্রোটোকল (TCP)

দুটি প্রোটোকল তারা অ্যাপ্লিকেশন স্তরে সরবরাহ করা পরিবহন পরিষেবাগুলিতে সামান্য পরিবর্তিত হয়৷

একটি অ্যাপ্লিকেশনের পরিষেবার প্রয়োজনীয়তাগুলি আপনি কোন প্রোটোকল চয়ন করেন তা নিয়ন্ত্রণ করে৷ উদাহরণস্বরূপ, একটি পেমেন্ট সিস্টেমের জন্য নির্ভরযোগ্য যোগাযোগের (TCP) প্রয়োজন হবে, যেখানে একটি ভিডিও স্ট্রিমিং পরিষেবা দ্রুত স্ট্রিমিং (UDP) এর জন্য কিছু তথ্য হারানোর সাথে ঠিক হতে পারে।

সংক্ষেপে, ট্রান্সপোর্ট লেয়ার অ্যাপ্লিকেশন বার্তাগুলিকে খণ্ডে বিভক্ত করে এবং পরিবহণ স্তর-নির্দিষ্ট তথ্য সম্বলিত বার্তাগুলিতে এনক্যাপসুলেট করে। বার্তাটি পুনরায় তৈরি করার জন্য টুকরাগুলিকে রিসিভিং সিস্টেমে সঠিক ক্রমে ফিরিয়ে দেওয়া হয় এবং পোর্ট নম্বর ব্যবহার করে উপযুক্ত অ্যাপ্লিকেশনে পাঠানো হয়৷

আমার ওয়েব ব্রাউজার এবং অ্যাপ্লিকেশন সার্ভারের মধ্যে HTTP উদাহরণ যোগাযোগ চালিয়ে যাওয়া যাক।

আপনি আমার ব্রাউজার অ্যাপ্লিকেশন সার্ভারের জন্য HTTP GET অনুরোধের প্রতিনিধিত্ব করে নীচের ডানদিকে ডিকোড করা বাইটগুলি পর্যবেক্ষণ করতে পারেন। আমরা এই প্যাকেটে একটি TCP পেলোড ক্ষেত্র হিসাবে HTTP অনুরোধটি দেখি।

উপরন্তু, প্যাকেটটি 1 এর ক্রম সংখ্যার সাথে আপেক্ষিক ক্রম অনুসারে প্রথম। এতে আমার ওয়েব ব্রাউজারে ট্যাবের সাথে যুক্ত পোর্ট নম্বর (65012) এবং অ্যাপ্লিকেশন সার্ভারে গন্তব্য পোর্ট নম্বর (80) রয়েছে।

HTTP প্রতিক্রিয়া থেকে প্রথম দুটি প্যাকেট (57 TCP প্যাকেট) এখানে প্রদর্শিত হয়। উভয় চিত্রের নীচের ডানদিকে, আমরা HTTP-নির্দিষ্ট তথ্য এবং ওয়েবপৃষ্ঠা ilovecookies.com-এর সাথে সম্পর্কিত কিছু HTML দেখতে পাচ্ছি।

আপনি পরিবহন স্তর-নির্দিষ্ট তথ্য যেমন পোর্ট নম্বর এবং ক্রম সংখ্যা দেখতে পারেন। লক্ষ্য করুন যে উত্স এবং গন্তব্য পোর্ট নম্বর অনুরোধ বার্তা প্যাকেটের তুলনায় ফ্লিপ করা হয়েছে৷

নেটওয়ার্ক স্তর

পরিবহন স্তরের বিপরীতে, নেটওয়ার্ক স্তর দুটি শেষ হোস্টের মধ্যে যৌক্তিক যোগাযোগ সরবরাহ করে। পরিবহন এবং নেটওয়ার্ক স্তর পরিষেবার মধ্যে সূক্ষ্ম পার্থক্য লক্ষ্য করুন৷

নেটওয়ার্ক লেয়ার ট্রান্সপোর্ট লেয়ার থেকে একটি ট্রান্সপোর্ট প্যাকেট নেয় এবং একটি নেটওয়ার্ক প্যাকেটে এনক্যাপসুলেট করে। এনক্যাপসুলেশন নেটওয়ার্ক লেয়ার প্রোটোকলের কার্যকারিতার জন্য নির্দিষ্ট তথ্য যোগ করতে সহায়ক।

নেটওয়ার্ক স্তরটি দুটি হোস্টের মধ্যে ডেটা স্থানান্তর করার জন্য একটি সর্বোত্তম প্রচেষ্টা পরিষেবা প্রদান করে (সময়, আপেক্ষিক অর্ডারিং, চূড়ান্ত বিতরণ নিশ্চিত নয়)। সর্বোত্তম-প্রচেষ্টা পরিষেবাটি হল TCP-এর পিছনে প্রেরণা৷ যেহেতু নেটওয়ার্ক লেয়ার প্রোটোকলগুলি সহজাতভাবে অবিশ্বস্ত, তাই নির্ভরযোগ্য ডেটা স্থানান্তর নিশ্চিত করার জন্য TCP-তে অতিরিক্ত যুক্তি রয়েছে৷

নেটওয়ার্ক স্তর একটি প্রেরণকারী হোস্ট থেকে একটি গ্রহণকারী হোস্টে প্যাকেটগুলি সরানোর জন্য দায়ী। শেষ হোস্ট ছাড়াও, নেটওয়ার্ক স্তর প্রোটোকলগুলিও রাউটারগুলিতে চলে , নেটওয়ার্ক কোরের অংশ। রাউটার হল প্যাকেট সুইচিং ডিভাইস যা প্যাকেট ফরওয়ার্ড করার জন্য দায়ী।

ধরুন শেষ হোস্ট 1 হোস্ট 2 এন্ডে একটি প্যাকেট পাঠাতে চায়। শেষ হোস্ট 1 প্যাকেটটি রাউটারে পাঠায়। রাউটার নেটওয়ার্ক প্যাকেটের তথ্য দেখে এবং বুঝতে পারে যে এটিকে লিঙ্ক 2-এ প্যাকেটটি ফরোয়ার্ড করতে হবে, যার শেষ হোস্ট 2 সংযুক্ত রয়েছে।

প্যাকেটের জন্য সঠিক ফরওয়ার্ডিং লিঙ্কটি সমাধান করতে প্রতিটি রাউটারে একটি ফরওয়ার্ডিং টেবিল RAM এ সংরক্ষিত থাকে (গতিশীলভাবে নির্মিত)। উদাহরণস্বরূপ, উপরের সেটআপের জন্য রাউটিং টেবিলটি এইরকম দেখাবে:

রাউটারগুলি নেটওয়ার্ক প্যাকেট থেকে তথ্য (গন্তব্য হোস্ট ঠিকানা) সূচীতে (বিটওয়াইজ XOR) এই টেবিলে ব্যবহার করে। আপনি নিম্নলিখিত কমান্ডগুলি চালিয়ে আপনার কম্পিউটারে রাউটিং টেবিল দেখতে পারেন:

Mac: netstat -nrf inet
Linux: netstat -nr
Windows: Get-NetRoute -AddressFamily IPv4

আপনার রাউটিং টেবিলে একটি নির্দিষ্ট এন্ট্রি লক্ষ্য করুন, ডিফল্ট বা 0.0.0.0, যাকে ডিফল্ট গেটওয়ে বলা হয়। একটি প্যাকেট ডিফল্ট গেটওয়েতে রাউট করা হয় যদি কোনো এন্ট্রি গন্তব্য ঠিকানার সাথে মেলে না।

ইন্টারনেটে এমন অনেক ডিভাইস রয়েছে যা দুটি শেষ হোস্টের মধ্যে যৌক্তিক যোগাযোগ সক্ষম করার জন্য প্যাকেটগুলি ফরওয়ার্ড করে।

যেহেতু প্রত্যেকেই ইন্টারনেটে ডেটা বহনকারী রাউটার এবং তারগুলি ভাগ করে, রাউটারগুলিতে সারি থাকে যা আগত প্যাকেটগুলিকে ধরে রাখে কারণ আউটগোয়িং প্যাকেটগুলি রাউটার দ্বারা প্রক্রিয়া করা হয় (/ফরওয়ার্ড করা হয়)৷ নেটওয়ার্ক লেয়ার প্রোটোকলগুলিতে অবিশ্বস্ততা চালু করা হয় যদি সারিগুলি পূর্ণ থাকে, যা ট্রাফিক বৃদ্ধির সাথে সাথে প্যাক হয়ে যেতে পারে৷

ইন্টারনেট নেটওয়ার্ক প্রোটোকলকে ইন্টারনেট প্রোটোকল (আইপি) বলা হয়। ইন্টারনেট নেটওয়ার্ক স্তরের প্রধান উপাদান হল,

1. IP:অ্যাড্রেসিং কনভেনশন (IPv4, IPv6), প্যাকেট ফরম্যাট, প্যাকেট হ্যান্ডলিং কনভেনশন সংজ্ঞায়িত করে
2. রাউটিং প্রোটোকল:উৎস থেকে হোস্টে প্যাকেটের পথ নির্ধারণ করুন
3. ICMP:প্যাকেটে ত্রুটি রিপোর্ট করার সুবিধা এবং নির্দিষ্ট নেটওয়ার্ক স্তরের তথ্যের অনুরোধে সাড়া দেয়

সংক্ষেপে, নেটওয়ার্ক স্তর দুটি শেষ হোস্টের মধ্যে যৌক্তিক যোগাযোগ প্রদান করে। নেটওয়ার্ক লেয়ার প্রোটোকল শেষ হোস্ট এবং নেটওয়ার্ক কোর ডিভাইস যেমন রাউটারগুলিতে চলে। রাউটার নেটওয়ার্ক প্যাকেট ফরোয়ার্ড করে, যা দুটি শেষ হোস্টের মধ্যে যৌক্তিক যোগাযোগ তৈরি করতে সাহায্য করে।

আসুন ilovecookies.com এর সাথে আমাদের যোগাযোগের উদাহরণটি চালিয়ে যাই।

আমরা দেখেছি যে আমার ওয়েব ব্রাউজার একটি HTTP অনুরোধ বার্তা (অ্যাপ্লিকেশন স্তর প্রোটোকল) তৈরি করে এবং এটিকে ট্রান্সপোর্ট লেয়ারে পাঠায়, যা আমার ওয়েব ব্রাউজার অ্যাপ্লিকেশন এবং একটি সার্ভার অ্যাপ্লিকেশনের মধ্যে এন্ড-টু-এন্ড যোগাযোগের জন্য TCP প্রোটোকল ব্যবহার করে (ilovecookies.com) )।

আমরা দেখতে পাচ্ছি যে নেটওয়ার্ক প্যাকেট টিসিপি প্যাকেটকে এনক্যাপসুলেট করে, যা অ্যাপ্লিকেশন প্যাকেটকে এনক্যাপসুলেট করে। সবুজ হাইলাইট করা টেক্সট নেটওয়ার্ক প্যাকেটের বিষয়বস্তু, পরিবহন প্যাকেট হলুদ, এবং GET থেকে শুরু হওয়া বাকি টেক্সট হল অ্যাপ্লিকেশন প্যাকেট।

নেটওয়ার্ক প্যাকেট ক্ষেত্রগুলি এর কার্যকারিতার সাথে প্রাসঙ্গিক। উদাহরণস্বরূপ, উত্স ঠিকানাটি আমার মেশিনের আইপি ঠিকানা, এবং গন্তব্য ঠিকানাটি ilovecookies.com সার্ভার ঠিকানা৷

প্যাকেটগুলিতে থাকা এনক্যাপসুলেশন এবং স্তর-নির্দিষ্ট তথ্যগুলি হোস্ট এবং তাদের উপর চলমান অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে যৌক্তিক যোগাযোগের ধারণার সাথে সম্পর্কিত।

উদাহরণস্বরূপ, নেটওয়ার্ক প্যাকেটে শেষ মেশিনের আইপি ঠিকানা অন্তর্ভুক্ত থাকে, যেখানে পরিবহন প্যাকেটে শুধুমাত্র পোর্ট নম্বর থাকে। পরিবহণ স্তরটি শেষ মেশিনের মধ্যে ডেটা সরানোর জন্য নেটওয়ার্ক স্তরের উপর নির্ভর করে। একবার ডেটা রিসিভিং ডিভাইসে পৌঁছে গেলে, ট্রান্সপোর্ট লেয়ারটি দখল করে নেয় এবং ট্রান্সপোর্ট প্যাকেটে থাকা পোর্ট নম্বরগুলি ব্যবহার করে প্যাকেটটিকে সঠিক অ্যাপ্লিকেশনে রুট করে।

লিঙ্ক স্তর

আমরা এখন পর্যন্ত যে স্তরগুলি দেখেছি তার তুলনায়, লিঙ্ক স্তরটির একটি সংকীর্ণ সুযোগ রয়েছে:এটি প্রান্ত থেকে শেষ পথে পৃথক লিঙ্কগুলির উপর প্যাকেটগুলি সরানোর পরিষেবা প্রদান করে৷

উদাহরণস্বরূপ, লিঙ্কগুলি হল লাল বিন্দুযুক্ত লাইন (উপরের চিত্রগুলি দেখুন)। লিঙ্ক-স্তরটি পাথের একটি একক লিঙ্কের উপর নেটওয়ার্ক স্তর প্যাকেটগুলির নোড-টু-নোড চলাচল সক্ষম করে৷

একটি লিঙ্ক-লেয়ার প্রোটোকল সংজ্ঞায়িত করে:

• লিঙ্কের শেষে নোডের মধ্যে বিনিময় করা প্যাকেটের বিন্যাস
• এই নোডগুলির দ্বারা প্যাকেটগুলিতে নেওয়া পদক্ষেপগুলি

একটি নেটওয়ার্ক অ্যাডাপ্টার লিঙ্ক স্তর প্রোটোকল প্রয়োগ করে। নেটওয়ার্ক অ্যাডাপ্টার একটি শারীরিক হার্ডওয়্যার গঠন করে যা একটি কম্পিউটারকে একটি নেটওয়ার্কের সাথে সংযোগ করতে এবং তথ্য বিনিময় করতে সক্ষম করে।

আপনার কম্পিউটারে নেটওয়ার্ক অ্যাডাপ্টারের তালিকা দেখতে এই কমান্ডটি চালানোর চেষ্টা করুন:

Mac: networksetup -listallhardwareports
Linux: lshw -class network -short
Windows: Get-NetAdapter -Name *

আউটপুটে, আপনি লক্ষ্য করবেন যে প্রতিটি ডিভাইসের একটি লিঙ্ক-স্তর ঠিকানা রয়েছে যা MAC ঠিকানা নামে পরিচিত। অ্যাডাপ্টারের ROM-এ ম্যাক অ্যাড্রেস থাকে যা ম্যানুফ্যাকচারের সময় বরাদ্দ করা হয় যা স্থায়ী বলে বিবেচিত হয়। প্রতিটি নোডের (হোস্ট এবং রাউটার) পাথ বরাবর একটি লিঙ্ক-স্তর ঠিকানা রয়েছে।

এর আগে আমরা আইপি অ্যাড্রেস সম্পর্কে কথা বলেছিলাম, যা ডিভাইসগুলির জন্য একটি শনাক্তকারীও। পরিস্থিতি একাধিক শনাক্তকারী থাকার অনুরূপ:বাড়ির ঠিকানা এবং সামাজিক নিরাপত্তা নম্বর। নোডের MAC ঠিকানা এবং নেটওয়ার্ক-স্তর ঠিকানা থাকার বিভিন্ন কারণ রয়েছে।

• বিভিন্ন স্তরের প্রোটোকলগুলি প্রতিস্থাপনযোগ্য বলে মনে করা হয়৷ উদাহরণস্বরূপ, IPX একটি নেটওয়ার্ক স্তর ঠিকানা ব্যবহার করে না।
• আইপি ঠিকানাগুলি RAM-এ সংরক্ষণ করা হয় এবং প্রতিবার অ্যাডাপ্টার সরানো বা চালিত করার সময় পুনরায় কনফিগার করা হয়, অর্থাৎ অস্থায়ী৷
• ধরুন প্রোটোকল MAC ঠিকানাগুলি বাদ দেয়। অ্যাডাপ্টারটিকে প্রতিটি প্যাকেট পাস করতে হবে যা এটি প্রোটোকল স্ট্যাক গ্রহণ করে। নেটওয়ার্ক স্তরটি একটি আইপি ঠিকানা ম্যাচের জন্য পরীক্ষা করবে। কিন্তু, অনেকবার করা হলে এটি অকার্যকর হতে পারে:বাধা প্যাকেটগুলি পাস করতে সাহায্য করে যা ব্যয়বহুল হতে পারে।

সংক্ষেপে, নেটওয়ার্ক আর্কিটেকচারে স্তরগুলিকে অনেকাংশে স্বাধীন বিল্ডিং ব্লক হওয়ার জন্য, অনেক স্তরের তাদের ঠিকানার স্কিম থাকা দরকার।

একটি দ্রুত সংক্ষিপ্ত বিবরণ হিসাবে, আমরা এখন পর্যন্ত তিন ধরনের ঠিকানা পেয়েছি:

• অ্যাপ্লিকেশন স্তরের জন্য হোস্টনাম (ilovecookies.com)। এগুলি DNS ব্যবহার করে সংশ্লিষ্ট IP ঠিকানায় রূপান্তরিত হয়।
• নেটওয়ার্ক স্তরের জন্য আইপি ঠিকানা
• লিঙ্ক স্তরের জন্য MAC ঠিকানা

ডোমেন নেম সিস্টেমের মতো, যা হোস্টনাম থেকে আইপি ঠিকানাগুলি সমাধান করতে সহায়তা করে, ঠিকানা রেজোলিউশন প্রোটোকল (এআরপি) একটি আইপি ঠিকানা থেকে (গন্তব্য) ম্যাক ঠিকানা নির্ধারণের জন্য দরকারী।

ARP RAM-তে একটি টেবিল তৈরি করে যাতে MAC ঠিকানায় IP ঠিকানার ম্যাপিং থাকে। এই টেবিলটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে তৈরি করার জন্য প্রোটোকলের স্পেসিফিকেশন (যেমন একটি নির্দিষ্ট প্যাকেট) অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

নেটওয়ার্ক স্তরটি গন্তব্য নোডের প্যাকেট এবং MAC ঠিকানা (এআরপি টেবিল থেকে) লিঙ্ক স্তরে পাস করে। লিঙ্ক-লেয়ার প্যাকেটটিকে একটি লিঙ্ক-লেয়ার প্যাকেটে এনক্যাপসুলেট করে এবং গন্তব্য নোডের লিঙ্ক বরাবর নিয়ে যায়।

ধরুন উপরের সেটআপে হোস্ট 222.222.222.220 অন্য হোস্ট 222.222.222.222-এ একটি প্যাকেট পাঠাতে চায়। নেটওয়ার্ক স্তরটি 49-BD-D2-C7-56-A2 হিসাবে সংশ্লিষ্ট MAC ঠিকানা সমাধান করতে ARP ব্যবহার করে এবং প্যাকেট এবং MAC ঠিকানা লিঙ্ক স্তরে প্রেরণ করে। লিঙ্ক স্তরটি প্যাকেটটিকে দুটি হোস্টের মধ্যে লিঙ্কের উপর নিয়ে যায়।

এর পরে, একটি আরও জটিল পরিস্থিতি বিবেচনা করুন যেখানে একটি হোস্ট একটি ভিন্ন নেটওয়ার্কে অন্য হোস্টে একটি প্যাকেট পাঠাতে চায়। উদাহরণস্বরূপ, আমার কম্পিউটার থেকে ilovecookies.com-এ একটি প্যাকেট আমার হোম নেটওয়ার্ক থেকে অন্য নেটওয়ার্কে যায়৷

এই ছবিটিতে দুটি বিষয় লক্ষ্য করা যায়। প্রথমত, রাউটারের দুটি আইপি ঠিকানা রয়েছে। যেহেতু রাউটার দুটি ভিন্ন নেটওয়ার্কে অংশগ্রহণ করে, তাই সংশ্লিষ্ট নেটওয়ার্কে এটি সনাক্ত করতে দুটি আইপি ঠিকানা প্রয়োজন। আরো বিস্তারিত জানার জন্য, এটি দেখুন।

দ্বিতীয়ত, দুটি পৃথক নেটওয়ার্ক সাবনেট হিসাবে পরিচিত। একটি সাবনেট হল নেটওয়ার্ক ডিভাইসগুলির একটি লজিক্যাল গ্রুপিং যা নেটওয়ার্ক ডিভাইস পরিচালনাকে আরও অ্যাক্সেসযোগ্য করে তোলে৷

ধরুন এই সেটআপে হোস্ট 222.222.222.222 হোস্ট 111.111.111.111-এ একটি প্যাকেট পাঠাতে চায়, যার মধ্যে একটি ক্রস-নেটওয়ার্ক ট্রিপ করা জড়িত। এটি তার সাবনেটে গন্তব্য হোস্ট (111.111.111.111) সনাক্ত করবে না এবং এটি প্যাকেটটিকে ডিফল্ট গেটওয়ে (রাউটার) এ ফরোয়ার্ড করে।

নেটওয়ার্ক স্তরটি MAC ঠিকানাটিকে 88-B2-2F-54-1A-0F হিসাবে সমাধান করতে ARP টেবিল ব্যবহার করে। রাউটার তার রাউটিং টেবিল ব্যবহার করে প্যাকেটটিকে অন্য সাবনেটের সাথে সংযোগকারী লিঙ্কে সরবরাহ করে। আবারও, ARP টেবিল গন্তব্য হোস্টের MAC ঠিকানা সমাধান করতে সাহায্য করে, এবং প্যাকেটটি লিঙ্ক বরাবর চলে যায়।

সংক্ষেপে, আপনার কম্পিউটার হার্ডওয়্যারের অ্যাডাপ্টার অংশ লিঙ্ক স্তর প্রোটোকল প্রয়োগ করে। লিংক-লেয়ার প্রোটোকল ম্যাক অ্যাড্রেস নামক একটি অ্যাড্রেসিং স্কিমকে সংজ্ঞায়িত করে এবং এআরপি আইপি অ্যাড্রেসকে ম্যাপ অ্যাড্রেসগুলিতে ম্যাপ করতে ব্যবহৃত হয়। লিঙ্ক-লেয়ার নেটওয়ার্ক লেয়ার প্যাকেটগুলিকে এনক্যাপসুলেট করে এবং সেগুলিকে একটি লিঙ্কের উপর নিয়ে যায়৷

জনপ্রিয় লিঙ্ক লেয়ার প্রোটোকলগুলির মধ্যে একটি হল ইথারনেট। চলুন আমাদের উদাহরণ (ilovecookies.com) চালিয়ে যাওয়া যাক যাতে ইথারনেট প্রোটোকল কার্যকর হয়।

আমরা লক্ষ্য করতে পারি যে ইথারনেট প্যাকেটে গন্তব্য এবং উত্স MAC ঠিকানা রয়েছে (বাদ দেওয়া হয়েছে), এবং এটি আইপি প্যাকেটকে এনক্যাপসুলেট করে।

রিক্যাপ

নীচের ছবিটি ব্যবহার করে আমরা এই নিবন্ধে যা দেখেছি তা সংক্ষিপ্ত করা যাক।

দুটি ভিন্ন সিস্টেমে চলমান কম্পিউটার অ্যাপ্লিকেশন (যাকে হোস্ট বলা হয়) প্রোটোকল ব্যবহার করে যোগাযোগ করে।

প্রোটোকল হল নিয়ম যা দুটি হোস্টের মধ্যে যোগাযোগ নিয়ন্ত্রণ করে। প্রোটোকল স্ট্যাক নেটওয়ার্ক যোগাযোগের সমস্যা সমাধানের জন্য একাধিক উপ-সমস্যা সমাধান করে। প্রতিটি স্তর বিমূর্ত শ্রেণীবিন্যাসে নিম্ন স্তরগুলির দ্বারা প্রদত্ত পরিষেবাগুলি ব্যবহার করে একটি উপ-সমস্যা সমাধানের উপর ফোকাস করে৷

অ্যাপ্লিকেশন লেয়ার প্রোটোকলগুলি বিমূর্ততার সর্বোচ্চ স্তরে কাজ করে। একটি অ্যাপ্লিকেশন একটি অ্যাপ্লিকেশন প্রোটোকলের (উদাহরণস্বরূপ HTTP) নিয়ম মেনে বার্তা পাঠিয়ে যোগাযোগ করে।

একটি IP ঠিকানায় হোস্টনাম (www.ilovecookies.com) ম্যাপ করতে DNS ব্যবহার করা হয়। এই বার্তাগুলিকে সকেট ইন্টারফেসের মাধ্যমে ধাক্কা দেওয়া হয় যা ট্রান্সপোর্ট লেয়ার ব্যবহার করে নেটওয়ার্কে প্রেরণ করা হয়।

পরিবহন স্তরটি বিভিন্ন হোস্টে চলমান দুটি অ্যাপ্লিকেশনের মধ্যে একটি যৌক্তিক যোগাযোগ প্রকাশ করে। এটি অ্যাপ্লিকেশন বার্তাগুলিকে ছোট ছোট টুকরো করে বিভক্ত করে এবং অতিরিক্ত তথ্য (হেডার) সম্বলিত প্যাকেটে এনক্যাপসুলেট করে।

এই প্যাকেটগুলি থেকে অ্যাপ্লিকেশন বার্তা তৈরি করা হয় এবং প্যাকেটের পোর্ট নম্বর ব্যবহার করে সকেট ইন্টারফেসের মাধ্যমে পুশ করা হয়। এই প্যাকেটগুলি নেটওয়ার্ক স্তরের উপর নির্ভর করে নেটওয়ার্কে পাঠানো হয়।

এরপরে, নেটওয়ার্ক স্তরটি দখল করে, দুটি হোস্টের মধ্যে যৌক্তিক যোগাযোগ প্রদান করে। এটি একটি নেটওয়ার্ক প্যাকেটে ট্রান্সপোর্ট প্যাকেটকে এনক্যাপসুলেট করে।

ইন্টারনেটে প্যাকেট স্যুইচিং ডিভাইস রয়েছে যা নেটওয়ার্ক প্যাকেটগুলিকে ফরোয়ার্ড করে, RAM-এ সংরক্ষিত রাউটিং টেবিল ব্যবহার করে এবং রাউটিং প্রোটোকল ব্যবহার করে গতিশীলভাবে তৈরি করা হয়। নেটওয়ার্ক স্তর প্যাকেটগুলি সরানোর জন্য লিঙ্ক স্তরের উপর নির্ভর করে৷

লিঙ্ক-স্তর পৃথক লিঙ্কের উপর প্যাকেট সরানোর জন্য দায়ী। হার্ডওয়্যার ডিভাইস, যাকে অ্যাডাপ্টার বলা হয়, লিঙ্ক-লেয়ার প্রোটোকল প্রয়োগ করে এবং তাদের সাথে যুক্ত একটি স্থায়ী ঠিকানা থাকে, যাকে বলা হয় MAC ঠিকানা। MAC ঠিকানা এই স্তরের শনাক্তকারী হিসাবে কাজ করে। অ্যাড্রেস রেজোলিউশন প্রোটোকল (ARP) আইপি অ্যাড্রেসকে ম্যাক অ্যাড্রেসের সাথে ম্যাপ করে।

অবশেষে, লিঙ্ক স্তরটি প্যাকেটগুলিকে ভৌত স্তরে প্রেরণ করে, যা তারগুলি গঠন করে যার উপর তথ্য ভ্রমণ করে৷

পড়ার জন্য আপনাকে ধন্যবাদ! আমি আশা করি আপনি আজ কম্পিউটার নেটওয়ার্ক সম্পর্কে নতুন কিছু শিখেছেন।

উৎস