Unicast

Unicast — ma’lumotni bitta jo‘natuvchidan bitta aniq qabul qiluvchiga uzatish modeli. Internet va lokal tarmoqlardagi ko‘p trafik unicast ko‘rinishida ishlaydi.

Veb sahifa ochish, SSH sessiyasi, elektron pochta serveriga ulanish va ma’lumotlar bazasi so‘rovi odatda bitta source va bitta destination manzil orasida amalga oshadi.

Unicast atamasi IP paket, Ethernet frame va ilova darajasidagi aloqa uchun ishlatilishi mumkin.

Manzil modeli

Unicast paketda aniq destination manzil mavjud.

IPv4 misol:

Source:      192.168.1.10
Destination: 192.168.1.20

IPv6 misol:

Source:      2001:db8::10
Destination: 2001:db8::20

Tarmoq qurilmalari destination manzil asosida paketni bitta yo‘l bo‘ylab uzatadi.

Lokal Ethernet

Bir subnetdagi host boshqa hostga paket yuborishda ARP orqali destination MAC manzilni topadi.

Ethernet frame:

Source MAC:      00:11:22:33:44:55
Destination MAC: aa:bb:cc:dd:ee:ff

Switch MAC address table orqali frame’ni kerakli portga uzatadi.

Destination MAC noma’lum bo‘lsa, switch unknown unicast frame’ni VLAN ichida vaqtincha flood qilishi mumkin. Bu frame broadcastga aylangan degani emas; destination MAC hali ham unicast.

Boshqa subnetga unicast

Destination boshqa subnetda bo‘lsa, host paketni default gatewayga yuboradi.

Muhim farq:

• IP destination — uzoq server manzili;
• Ethernet destination — gateway MAC manzili.

Har routerda Layer 2 frame yangilanadi, lekin IP destination odatda o‘zgarmaydi. NAT bo‘lsa IP manzil o‘zgarishi mumkin.

Routing

Router unicast destination uchun routing table’dan eng uzun prefiksni tanlaydi.

Routing table:

10.0.0.0/8       → Core
10.10.0.0/16     → Branch
10.10.20.0/24    → Data center
0.0.0.0/0        → ISP

10.10.20.15 uchun /24 route tanlanadi.

Unicast protokollar

Keng tarqalgan unicast aloqalar:

• HTTP va HTTPS;
• SSH;
• SMTP;
• IMAP;
• database connection;
• API;
• DNS clientdan resolverga so‘rov;
• NTP client–server;
• file transfer.

Ba’zi protokollar discovery uchun broadcast yoki multicast, asosiy data uchun unicast ishlatadi.

Connection-oriented unicast

TCP bitta client va bitta server orasida stateful unicast ulanish yaratadi.

Ulanish quyidagilar bilan aniqlanadi:

• source IP;
• source port;
• destination IP;
• destination port;
• protocol.

Server bir IP va portda minglab unicast connection qabul qilishi mumkin.

Connectionless unicast

UDPda ham bitta destination IP va portga datagram yuborish mumkin.

Misollar:

• DNS;
• syslog;
• real-time media;
• game traffic;
• monitoring.

UDP transport sessiya kafolatini bermaydi, lekin packet unicast destinationga yo‘naltiriladi.

Unicast va bandwidth

Bir server bir xil ma’lumotni 1000 foydalanuvchiga unicast yuborsa, 1000 ta alohida oqim kerak bo‘lishi mumkin.

Masalan, 5 Mbit/s video:

1000 × 5 Mbit/s = 5 Gbit/s

Multicast bitta oqimni tarmoq ichida nusxalash orqali bandwidthni tejashi mumkin. Biroq internet ilovalari ko‘pincha cache va CDN bilan unicastni masshtablaydi.

Anycast bilan farqi

Unicast manzil odatda bitta endpointga bog‘langan.

Anycastda bir xil IP bir nechta tugunda mavjud va routing ulardan bittasini tanlaydi.

Foydalanuvchi nuqtai nazaridan anycast ham bitta destinationga ulanish kabi ko‘rinadi, lekin infratuzilmada bir nechta nusxa bor.

Multicast bilan farqi

Multicast paket bitta guruh manziliga yuboriladi va tarmoq uni obuna bo‘lgan bir nechta qabul qiluvchiga nusxalaydi.

Unicastda sender har qabul qiluvchi uchun alohida packet yoki oqim yuboradi.

Broadcast bilan farqi

Broadcast lokal domenning barcha qurilmalariga yetadi.

Unicast faqat aniq destinationga mo‘ljallangan.

Switch unknown unicastni flood qilsa ham, bu protokol ma’nosida broadcast manzil emas.

MAC learning

Switch source MACni kiruvchi port bilan bog‘laydi.

Keyingi unicast frame shu MACga kelganda faqat tegishli portga yuboriladi.

MAC table yozuvi eskirsa yoki destination topilmasa, frame VLANdagi portlarga flood qilinadi. Destination javob bergach, switch joylashuvni qayta o‘rganadi.

ECMP

Router bir destination prefiks uchun bir nechta teng yo‘lga ega bo‘lishi mumkin.

ECMP flow hash asosida unicast oqimlarni turli yo‘llarga taqsimlaydi.

Hash tarkibi:

• source IP;
• destination IP;
• portlar;
• protocol;
• VLAN yoki boshqa maydonlar

bo‘lishi mumkin.

Bitta flow tartibini saqlash uchun odatda bir yo‘lda qoladi.

NAT

NAT unicast connection manzil va portlarini o‘zgartirishi mumkin.

Masalan:

192.168.1.10:51500
→
203.0.113.10:40001

NAT state qaytish paketini ichki hostga yo‘naltiradi.

Broadcast va multicast NAT orqali odatiy unicast kabi ishlamaydi.

Xavfsizlik

Unicast packet aniq destinationga mo‘ljallangan bo‘lsa ham, tarmoqda quyidagi xavflar mavjud:

• IP spoofing;
• ARP spoofing;
• route hijack;
• session hijack;
• man-in-the-middle;
• port scanning.

Switch va router unicastni yetkazishi packetning haqiqiyligini kafolatlamaydi. TLS, IPsec va autentifikatsiya alohida himoya beradi.

Diagnostika

Unicast aloqa ishlamasa:

• source va destination IP;
• subnet maska;
• ARP yoki Neighbor Discovery;
• MAC table;
• default gateway;
• routing table;
• firewall;
• NAT;
• return route;
• port;
• service holati;
• packet capture

tekshiriladi.

Faqat bir yo‘nalishdagi route mavjud bo‘lsa, so‘rov destinationga yetib, javob qaytmasligi mumkin.

Bog‘liq tushunchalar

IP address, MAC address, Routing, ARP, TCP, UDP, Anycast, Multicast, Broadcast, ECMP, NAT