Internet qanday ishlaydi: tarmoq, router, provayder va paketlar

Qisqacha: Internet — bitta ulkan kompyuter emas, balki dunyodagi millionlab kichik tarmoqlarni bir-biriga ulagan "tarmoqlar tarmog'i". Ma'lumot unda mayda bo'laklarga — paketlarga — bo'linib yuradi. Paketlarni routerlar yo'naltiradi, provayder esa uyingizni shu katta tarmoqqa ulaydi.

Bu darsda

• Tarmoq nima ekanini va LAN bilan WAN farqini tushuntira olasiz.
• Uydagi router, modem va Wi-Fi nima ish qilishini bilasiz.
• Provayder (ISP) va magistral kabellar sizni dunyoga qanday ulashini tasavvur qilasiz.
• Ma'lumot nega paketlarga bo'linib yuborilishini tushunasiz.
• Bandwidth va latency farqini bilasiz va ping bilan kechikishni o'lchay olasiz.

Oldin bilishingiz kerak: Kompyuter nima: apparat va dastur, O'lchov birliklari: KB, MB, GB va internet tezligi, Terminal, shell va prompt.

1. Nega bu kerak?

Malika Toshkentda turib Samarqanddagi dugonasiga Telegram'da rasm yubordi. Bir soniyadan keyin dugonasi rasmni ko'rdi. Rasm qaysi yo'l bilan bordi? Havodanmi, simdanmi?

Oddiy foydalanuvchi uchun "internet ishlayapti" yoki "internet yo'q" degan ikki holat bor. Dasturchi uchun bu yetarli emas. Sayt sekin ochilsa, siz sababini topishingiz kerak: muammo uydagi Wi-Fi'dami, provayderdami yoki uzoqdagi serverdami?

Bu qismda kompyuteringizdan tashqariga chiqamiz. Bugun esa poydevorni quramiz: tarmoq nima, ma'lumot qanday yo'l bosadi va "tezlik" aslida nimani anglatadi.

Butun qism davomida bitta o'xshatishdan foydalanamiz — pochta. Internetdagi har bir narsaning pochtada o'z "egizagi" bor. Bu darsda konvertlar va saralash markazlari bilan tanishamiz.

2. Tarmoq nima?

2.1 Ikki kompyuterdan boshlaymiz

Ikki kompyuterni kabel bilan ulasangiz, ular bir-biriga fayl yubora oladi. Bu — eng kichik tarmoq.

Tarmoq (network) — ma'lumot almashish uchun o'zaro ulangan ikki yoki undan ortiq qurilma. Ulanish kabel orqali ham, simsiz (radio to'lqin orqali) ham bo'lishi mumkin.

Hayotdan o'xshatish: bir mahalladagi uylar orasidagi yo'laklar. Yo'lak bo'lsa, qo'shnilar bir-biriga borib-kela oladi. Yo'lak bo'lmasa, har bir uy yolg'iz qoladi.

2.2 LAN — uy yoki ofis tarmog'i

Uyingizdagi telefon, noutbuk va televizor bitta routerga ulangan. Ular birgalikda kichik tarmoq hosil qiladi.

LAN (Local Area Network — lokal tarmoq) — bitta uy, ofis yoki bino ichidagi qurilmalar tarmog'i. Uning qurilmalari bir-biri bilan internetsiz ham gaplasha oladi. Masalan, telefoningizdan uydagi printerga hujjat yuborish mumkin — bu LAN ichidagi ish.

O'xshatish: bitta mahalla ichidagi ko'chalar.

2.3 WAN va Internet

Endi Toshkentdagi ofis Samarqanddagi filial bilan ulanishi kerak. Ular orasidagi masofa — 300 km. Bunday katta masofani qamrab olgan tarmoq boshqa nom oladi.

WAN (Wide Area Network — keng hududli tarmoq) — shaharlar, davlatlar va qit'alarni bog'laydigan tarmoq. O'xshatish: shaharlararo magistral yo'llar.

Internet — dunyodagi eng katta WAN. U millionlab LAN'larni — uylar, universitetlar, kompaniyalar, provayderlar tarmoqlarini — bir-biriga ulaydi. Shuning uchun uni "tarmoqlar tarmog'i" deyishadi. Uning yagona egasi yo'q: har bir bo'lagi o'z egasiga tegishli, lekin hammasi bir xil qoidalar bilan gaplashadi.

Tekshirib ko'ring: Uyingizdagi noutbukdan shu xonadagi printerga hujjat yubordingiz. Bu qaysi tarmoq ichidagi ish — LAN'mi yoki WAN'mi?

3. Uydagi qurilmalar: router, modem va Wi-Fi

Uyingizda internet ishlashi uchun bir nechta qurilma zanjir bo'lib ishlaydi. Keling, ularni birma-bir ko'ramiz.

3.1 Router — uyning "pochta bo'limi"

Router (marshrutizator) — tarmoqlar orasida ma'lumotni to'g'ri tomonga yo'naltiradigan qurilma. Uydagi router ikki ish qiladi. Birinchidan, uydagi hamma qurilmalarni bitta LAN'ga birlashtiradi. Ikkinchidan, tashqariga ketayotgan ma'lumotni provayderga, kelayotganini esa kerakli qurilmaga uzatadi.

O'xshatish: mahalladagi pochta bo'limi. Mahalla ichidagi xatni o'zi yetkazadi, boshqa shaharga ketadiganini esa katta pochtaga jo'natadi.

3.2 Modem — signal tarjimoni

Uyingizga tashqaridan optik kabel yoki telefon simi kiradi. Ulardagi signal kompyuter tushunadigan ko'rinishda emas: optik kabelda yorug'lik uchqunlari, telefon simida esa elektr to'lqinlari yuradi.

Modem (modulator-demodulator) — kabeldagi signalni kompyuter tushunadigan raqamli ma'lumotga va teskarisiga aylantiradigan qurilma. Optik tolali internetda bu qurilmani ko'pincha ONT (Optical Network Terminal — optik terminal) deb atashadi. Vazifasi bir xil — "tarjimonlik".

3.3 Wi-Fi — simsiz ulanish

Wi-Fi — qurilmani routerga kabel o'rniga radio to'lqinlar bilan ulash usuli. Bu brend nomi. Ko'pincha uni "Wireless Fidelity" deb ochib berishadi, lekin aslida bu nom hech narsaning qisqartmasi emas.

Muhim: Wi-Fi faqat telefoningiz bilan router orasidagi "yo'lak". Wi-Fi bor degani internet bor degani emas. Buni "Ko'p uchraydigan xatolar" bo'limida yana ko'ramiz.

3.4 Hammasi bitta qutida

Bugun provayder beradigan qurilma ko'pincha modem, router va Wi-Fi nuqtasini bitta qutida birlashtiradi. Shuning uchun uyda bitta quti turadi, lekin ichida uch xil ish bajariladi.

Tekshirib ko'ring: Telefoningiz Wi-Fi'ga ulangan, belgi to'liq. Lekin provayder kabeli ko'chada uzilib qolgan. Telefon uydagi printerga hujjat yubora oladimi? Sayt ocha oladimi?

4. Provayder va magistral kabellar

4.1 Provayder — sizni dunyoga ulaydigan kompaniya

Provayder (ISP — Internet Service Provider) — uyingizni yoki telefoningizni internetga ulab beradigan kompaniya. O'zbekistonda bular, masalan, uy internetini beradigan kompaniyalar va mobil operatorlar. Siz ularga oylik to'laysiz, ular esa trafigingizni — siz yuborayotgan va olayotgan hamma ma'lumotni — katta tarmoqqa olib chiqadi.

Provayderlar o'zaro va xalqaro kanallar orqali boshqa davlatlarning provayderlari bilan ulangan. Shu tariqa "tarmoqlar tarmog'i" hosil bo'ladi.

flowchart LR
    T["Telefon"] -->|Wi-Fi| R["Router"]
    R --> M["Modem / ONT"]
    M -->|optik kabel| P["Provayder"]
    P --> X["Xalqaro<br/>kanallar"]
    X --> S["Sayt serveri"]

4.2 Magistral kabellar: internet qayerda "yotibdi"?

Ko'pchilik internet sun'iy yo'ldoshlar orqali ishlaydi deb o'ylaydi. Aslida qit'alararo ma'lumotning deyarli hammasi (99% atrofida) okean tubidagi optik kabellar orqali o'tadi. Dunyoda bunday kabellar 550 dan ortiq.

Optik tola — ichida yorug'lik yuradigan, sochdek ingichka shisha ip. Ma'lumot yorug'lik uchqunlari ko'rinishida uzatiladi: bor — 1, yo'q — 0. Bu ikkilik sanoq darsidagi o'sha nol va birlar.

Okean tubidagi kabel bog' shlangidek yo'g'onlikda bo'ladi. Qirg'oqqa yaqin joyda esa kemalar langaridan himoyalash uchun po'lat bilan zirhlanadi va yo'g'onlashadi. Eng yangi kabellar soniyasiga yuzlab terabit ma'lumot o'tkazadi.

O'zbekiston dengizga chiqmaydi. Shuning uchun bizning trafigimiz avval quruqlikdagi optik kabellar orqali qo'shni davlatlarga, u yerdan katta xalqaro tarmoqlarga chiqadi.

Maslahat: Sun'iy yo'ldosh interneti ham bor — masalan, Starlink. U kabel yetib bormagan chekka joylar, kemalar va samolyotlar uchun qulay. Lekin dunyo trafigining asosiy qismi baribir yerdagi va suv ostidagi kabellardan o'tadi.

5. Paketlar: ma'lumot qanday yo'l bosadi?

5.1 Nega ma'lumot bo'laklarga bo'linadi?

Malika 3 MB li rasm yubordi. Internet bu rasmni bitta yaxlit "yuk" qilib jo'natmaydi. Nega?

Tasavvur qiling: bir mashina yo'lni 10 daqiqaga to'sib qo'ydi. Orqadagi hamma kutib qoladi. Yo'lda bitta chuqur uchrasa, butun yuk qaytadan jo'natiladi. Tarmoqda ham xuddi shunday bo'lardi.

Shuning uchun ma'lumot mayda bo'laklarga bo'linadi. Paket (packet) — tarmoqda alohida yuboriladigan kichik ma'lumot bo'lagi. Bitta paket odatda 1500 baytgacha bo'ladi. Demak, Malikaning 3 MB rasmi 2 000 dan ortiq paketga bo'linadi.

O'xshatish: katta kitobni pochtada bitta og'ir quti qilib emas, 2 000 ta kichik konvertda yuborish. Bitta konvert yo'qolsa, faqat o'shani qayta yuborasiz, butun kitobni emas.

5.2 Paketning "konverti"

Har bir paketda ikki qism bor:

• Konvert — qayerdan va qayerga ketayotgani, u butun ma'lumotning nechanchi bo'lagi ekani. Manzillar haqida keyingi darsda, tartib raqami haqida esa TCP darsida gaplashamiz.
• Ichidagi ma'lumot — rasmning o'sha bo'lagi.

Paketlar yo'lda turli yo'llardan ketishi va har xil tartibda yetib kelishi mumkin. Qabul qiluvchi kompyuter ularni tartib raqami bo'yicha qaytadan yig'adi va yaxlit rasmni hosil qiladi.

5.3 Router paketni qanday yo'naltiradi?

Paket sizning routeringizdan to serverga to'g'ridan-to'g'ri bormaydi. U yo'lda o'nlab routerlardan o'tadi. Har bir router paket konvertiga qaraydi va "bu tomonga yubor" deb keyingi routerga uzatadi. Paketning bir routerdan keyingisiga o'tishi hop ("sakrash") deyiladi.

Bu sakrashlarni o'z ko'zingiz bilan ko'rish mumkin. Windows'da tracert (trace route — "yo'lni kuzatish") buyrug'i bor. Quyida haqiqiy natija (Toshkentdagi uydan, qisqartirilgan):

tracert -d example.com

Tracing route to example.com [104.20.23.154]
over a maximum of 30 hops:

  1     5 ms     2 ms     2 ms  192.168.1.1
  2     8 ms    16 ms    17 ms  100.64.0.1
  4     5 ms     5 ms    12 ms  203.0.113.64
  7     5 ms     5 ms     4 ms  203.0.113.55
  8    30 ms    30 ms    29 ms  198.51.100.12
 10     *        *       59 ms  162.158.100.252
 12    61 ms    59 ms    59 ms  104.20.23.154

Trace complete.

Qanday o'qiladi:

• Birinchi ustun — sakrash raqami. 1-sakrash — uydagi routeringiz.
• Keyingi uch ustun — shu routergacha borib-kelish vaqti, uch marta o'lchangan. ms — millisekund, soniyaning mingdan biri.
• Oxirgi ustun — routerning manzili (bu raqamlar haqida keyingi darsda).
• * — router javob bermadi. Bu xato emas: ko'p routerlar bunday tekshiruvga javob bermaslikka sozlangan.
• -d — "manzillarni nomga aylantirishga urinma", shunda buyruq tezroq ishlaydi.

7-sakrashgacha vaqt 5 ms atrofida — paket hali O'zbekiston ichida. 8-sakrashda birdan 30 ms bo'ldi — paket davlat chegarasidan chiqib, uzoq kabelga tushdi. Linux va macOS'da bu buyruqning nomi traceroute. Uni tarmoqni terminaldan tekshirish darsida batafsil o'rganamiz.

Tekshirib ko'ring: Nega bitta katta fayl bitta yaxlit bo'lak bo'lib emas, minglab paketlarga bo'linib yuboriladi? Ikki sababini ayting.

6. Bandwidth va latency: "tezlik"ning ikki ma'nosi

Odamlar "internetim tez" deganda ikki xil narsani aralashtirib yuboradi. Dasturchi ularni albatta farqlashi kerak.

6.1 Bandwidth — bir soniyada qancha sig'adi

Bandwidth (o'tkazuvchanlik) — bir soniyada qancha ma'lumot o'ta olishi. U megabit/soniyada o'lchanadi — masalan, 100 Mbps.

O'xshatish: yo'lning kengligi. Bir polosali yo'lda bir vaqtda bitta mashina yuradi, olti polosalida — oltita. Katta fayl yuklashda, videoni yuqori sifatda ko'rishda bandwidth muhim.

6.2 Latency — borib kelish vaqti

Latency (kechikish) — bitta kichik paketning serverga borib, javobi qaytib kelishi uchun ketgan vaqt. U millisekundda (ms) o'lchanadi: 1 soniya = 1 000 ms. Kundalik hayotda buni ko'pincha ping deyishadi.

O'xshatish: Toshkentdan Samarqandga borib kelish vaqti. Yo'l qanchalik keng bo'lmasin, masofa baribir o'z vaqtini oladi. Onlayn o'yin, video qo'ng'iroq va saytning birinchi javobida latency muhim.

6.3 Latency'ni ping bilan o'lchaymiz

ping buyrug'i serverga kichik paket yuborib, javob qaytgunicha vaqtni o'lchaydi. Windows'da (PowerShell yoki Git Bash) u 4 marta yuboradi va to'xtaydi:

ping example.com

Haqiqiy natija (Toshkentdan):

Pinging example.com [104.20.23.154] with 32 bytes of data:
Reply from 104.20.23.154: bytes=32 time=60ms TTL=52
Reply from 104.20.23.154: bytes=32 time=63ms TTL=52
Reply from 104.20.23.154: bytes=32 time=58ms TTL=52
Reply from 104.20.23.154: bytes=32 time=60ms TTL=52

Ping statistics for 104.20.23.154:
    Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
    Minimum = 58ms, Maximum = 63ms, Average = 60ms

• Reply from ... — "... dan javob keldi".
• time=60ms — borib kelish 60 millisekund oldi. Bu — latency.
• Lost = 0 (0% loss) — birorta paket yo'qolmadi. Yo'qolgan paketlar ko'p bo'lsa, video qotadi va o'yin "lag" qiladi.
• Average = 60ms — o'rtacha qiymat.

Qiyoslash uchun: uydagi routergacha ping 2–3 ms, chunki u bir necha metr narida.

Diqqat: Linux va macOS'da ping to'xtamasdan yuboraveradi. Uni Ctrl + C bilan to'xtatasiz — buni jarayonlar darsida o'rgangansiz. Faqat 4 marta yuborish uchun: ping -c 4 example.com.

6.4 Nega uzoq server tez bo'la olmaydi?

Optik tolada yorug'lik soniyasiga taxminan 200 000 km yuradi. Bu juda tez, lekin cheksiz emas. Hisoblab ko'ramiz:

Toshkent → Nyu-York: taxminan 10 000 km
Bir tomonga: 10 000 ÷ 200 000 = 0,05 s = 50 ms
Borib kelish: 50 × 2 = 100 ms

Demak, Nyu-Yorkdagi server bilan ping 100 ms dan kam bo'lishi fizik jihatdan mumkin emas. Amalda kabel to'g'ri chiziq bo'ylab yotmaydi va routerlar ham vaqt oladi — shuning uchun 180 ms va undan ko'p chiqadi. Tarifingiz 1 000 Mbps bo'lsa ham, bu raqam kamaymaydi.

Tekshirib ko'ring: Jasurning tarifi 200 Mbps, lekin u Amerikadagi server bilan o'yin o'ynaganda ping 190 ms. U tarifni 500 Mbps ga oshirsa, ping kamayadimi?

7. Internet va veb — bir narsa emas

Yana bir muhim farq. Ko'pchilik "internet" va "veb"ni bir narsa deb o'ylaydi.

• Internet — kabellar, routerlar va qoidalardan iborat "yo'llar tarmog'i".
• Veb (World Wide Web) — shu yo'llardan foydalanadigan xizmatlardan biri: brauzerda ochiladigan saytlar.

Telegram, elektron pochta, onlayn o'yinlar ham internetdan foydalanadi, lekin ular veb emas. O'xshatish: internet — yo'llar, veb esa shu yo'llarda yuradigan avtobuslardan bir yo'nalishi. Bu kursda asosan veb uchun dastur yozamiz, lekin uning ostidagi yo'llarni ham bilishimiz kerak.

8. Ko'p uchraydigan xatolar

8.1 "Wi-Fi to'liq, demak internet bor"

Windows ekranning pastki burchagida shunday yozishi mumkin:

No internet, secured

Tarjimasi: "Internet yo'q, himoyalangan". Ya'ni kompyuter Wi-Fi'ga — routerga — ulangan, lekin router tashqariga chiqa olmayapti. Sabab odatda provayderda yoki ko'chadagi kabelda. Tekshirish: routergacha ping bo'lsa-yu, example.com gacha bo'lmasa — muammo uydan tashqarida.

8.2 ping sayt nomini topa olmadi

Ping request could not find host exampel.com. Please check the name and try again.

Tarjimasi: "Ping so'rovi exampel.com nomli manzilni topa olmadi. Nomni tekshirib, qayta urinib ko'ring." Ko'pincha sabab — nomdagi xato (bu yerda example o'rniga exampel). Nomni to'g'ri yozdingiz-u, xato qolaversa — internet uzilgan bo'lishi mumkin. Nomlar qanday topilishini DNS darsida ko'ramiz.

8.3 Request timed out.

Tarjimasi: "So'rov vaqti tugadi" — javob kelmadi. Ikki sababi bor: internet uzilgan yoki server pingga javob bermaslikka sozlangan. Ko'p serverlar xavfsizlik uchun pingni e'tiborsiz qoldiradi. Shuning uchun ping o'tmasa ham, sayt brauzerda ochilishi mumkin.

8.4 Mbps va MB/s ni aralashtirish

Tarif 100 Mbps, fayl esa soniyasiga 12 MB atrofida yuklanadi. Bu aldov emas: tarif megabitda, fayl hajmi megabaytda, farq 8 barobar. Buni o'lchov birliklari darsida ko'rgansiz.

9. Mashqlar

1-mashq (oson): Birinchi ping

Terminalni oching (PowerShell yoki Git Bash) va yozing:

ping example.com

Average qatoridan o'rtacha latency'ni toping. Yo'qolgan paketlar bormi?

2-mashq (o'rta): Uy va dunyo

1. ipconfig buyrug'ini yozing (Windows). Wi-Fi bo'limida Default Gateway qatorini toping — bu routeringizning manzili. Agar u yerda fe80::... kabi uzun yozuv tursa, routeringizning odatiy manzilini sinab ko'ring: 192.168.1.1 yoki 192.168.0.1.
2. Shu manzilga ping qiling.
3. Keyin ping example.com qiling va ikki natijani solishtiring.

Qaysi biri tezroq va nega?

ping 192.168.1.1

Approximate round trip times in milli-seconds:
    Minimum = 2ms, Maximum = 3ms, Average = 2ms

3-mashq (qiyin): Yo'lni kuzating

tracert -d example.com buyrug'ini ishga tushiring (1–2 daqiqa kutishga to'g'ri kelishi mumkin). Natijadan toping:

1. Paket nechta sakrashdan o'tdi?
2. Qaysi sakrashda vaqt birdan oshdi?
3. Bu nima haqida gapiradi?

Ishora: * — router javob bermadi, bu xato emas.

10. Real ishda

• "Sayt sekin" shikoyati. Dasturchi avval ping va tracert bilan muammo qayerda ekanini aniqlaydi: foydalanuvchining tarmog'idami, yo'ldami yoki serverda. Bu buyruqlarni tarmoqni terminaldan tekshirish darsida chuqur o'rganamiz.
• Server joyini tanlash. O'zbekistonlik foydalanuvchilar uchun sayt yaqinroq davlatdagi serverga qo'yilsa, latency kamayadi. Shu sababli katta kompaniyalar sayt nusxasini dunyoning ko'p joyiga qo'yadi — bu CDN deb ataladi, uni to'liq sayohat darsida ko'ramiz.
• Ilovani tejamkor qilish. Mobil ilova 50 ta kichik so'rov o'rniga 1 ta so'rov yuborsa, latency 50 marta emas, 1 marta "to'lanadi". Tajribali dasturchi so'rovlar sonini doim o'ylaydi.
• Intervyu savoli: "Bandwidth va latency farqi nima?" — bu kursdagi javob yetarli: kenglik va borib kelish vaqti.

Xulosa

• Tarmoq — o'zaro ulangan qurilmalar. LAN — uy yoki ofis ichida, WAN — shaharlar va davlatlar orasida.
• Internet — millionlab tarmoqlarni ulagan "tarmoqlar tarmog'i". Veb — undagi xizmatlardan biri.
• Uyda: modem signalni tarjima qiladi, router yo'naltiradi, Wi-Fi qurilmani routerga simsiz ulaydi. Provayder sizni katta tarmoqqa chiqaradi.
• Ma'lumot paketlarga bo'linadi va o'nlab routerlardan "sakrab" o'tadi (tracert).
• Bandwidth — bir soniyada qancha sig'adi (Mbps). Latency — borib kelish vaqti (ms, ping).

Keyingi dars: IP manzil va port — paket konvertidagi "manzil" qanday yoziladi va kompyuter ichidagi to'g'ri dasturni qanday topadi.