BÀI tập NHÓM INTERNET và GIAO THỨC tổng quan về giao thức TFTP và cách truyền file của nó

BÀI TẬP NHĨM INTERNET VÀ GIAO THỨC BẢNG PHÂN CƠNG CÔNG VIỆC STT Họ Tên Mã sinh viên Nội Dung Chính Ghi Chú Chương 1: Giới thiệu chung TFTP 1.1 Giới thiệu Nguyễn Khắc Toàn B17DCVT362 1.2 Cách thức hoạt động 1.3 Mối quan hệ với giao thức khác 1.4 So sánh TFTP với FTP Chương 2: Mơ hình kết nối Hồng Văn Hiệp B17DCVT123 2.1 Giao thức UDP 2.2 Khởi tạo kết nối TFTP 2.3 Chấm dứt kết nối TFTP Chương 3: Gói liệu TFTP Hà Thị Thùy Dương 3.1 Yêu cầu đọc (RRQ), yêu cầu ghi (WRQ) B17DCVT090 3.2 Dữ liệu (Data) 3.3 Hồi đáp (ACK) 3.4 Lỗi (Error) Chương 4: Vấn đề tồn đọng xu hướng phát triển Nguyễn Tiến Giáp B17DCVT107 4.1 Tồn đọng 4.2 Xu hướng phát triển NHĨM – NHĨM MƠN HỌC BÀI TẬP NHÓM INTERNET VÀ GIAO THỨC LỜI MỞ ĐẦU Mặc dù FTP giao thức truyền tệp tin tổng quan giao thức TCP/IP phức tạp Nhiều ứng dụng không cần đến tất tính mà FTP cung cấp Do người ta đưa giao thức thứ hai cung cấp dịch vụ tốn khơng phức tạp Được biết tên Trivial File Transfer Protocol (TFTP), giao thức không cần đến tương tác phức tạp client server TFTP giới hạn thao tác việc truyền tệp tin không cung cấp việc xác minh Không giống FTP, TFTP không cần dịch vụ chuyển tin đáng tin cậy mà sử dụng giao thức UDP tầng Transport, có sử dụng chế timeout việc truyền lại để đảm bảo liệu truyền đến nơi nhận Trong tiểu luận nhóm, chúng em trình bày tổng quan giao thức TFTP cách truyền file Để hồn thành tiểu luận, chúng em có tham khảo thêm số tài liệu, tài liệu trình bày phần cuối tiểu luận Cuối chúng em xin cảm ơn thầy Nguyễn Tiến Ban hướng dẫn chúng em hồn thành mơn học này BÀI TẬP NHĨM INTERNET VÀ GIAO THỨC MỤC LỤC BẢNG PHÂN CƠNG CÔNG VIỆC .1 LỜI MỞ ĐẦU THUẬT NGỮ VIẾT TẮT CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TFTP 1.1 Giới thiệu 1.2 Cách thức hoạt động 1.3 Mối quan hệ với giao thức khác 1.4 So sánh TFTP với FTP CHƯƠNG 2: MƠ HÌNH KẾT NỐI 11 2.1 Giao thức UDP .11 2.1.1 Khái niệm 11 2.1.2 Cách thức hoạt động .11 2.1.3 Cấu trúc gói tin UDP 11 2.1.4 UDP header .12 2.1.5 Truyền liệu với UDP 13 2.2 Khởi tạo kết nối TFTP 14 2.3 Chấm dứt kết nối TFTP 15 2.3.1 Chấm dứt thông thường 15 2.3.2 Chấm dứt sớm 15 CHƯƠNG 3: GÓI DỮ LIỆU TFTP 16 3.1 Yêu cầu đọc (RRQ), yêu cầu viết (WRQ) 16 3.2 Dữ liệu (Data) .17 3.3 Hồi đáp (ACK) .18 3.4 Lỗi (Error) 18 CHƯƠNG 4: VẤN ĐỀ TỒN ĐỌNG VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN 19 4.1 Tồn đọng .19 4.2 Xu hướng phát triển 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO .23 BÀI TẬP NHÓM INTERNET VÀ GIAO THỨC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Từ đầy đủ Nghĩa Tiếng Việt TFTP Trivial File Transfer Protocol Giao thức truyền file đơn giản UDP User Datagram Protocol Giao thức liệu người dùng FTP File Transfer Protocol Giao thức truyền tệp LAN Local Area Network Mạng cục TID Transaction ID Nhận dạng chuyển TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền vận IP Internet Protocol Giao thức Internet IPv4, IPv6 IP version 4, IP version Internet Protocol DNS Domain Name System Tên miền hệ thống NTP Network Time Protocol Giao thức đồng thời gian mạng WRQ Write Request Yêu cầu ghi RRQ Read Request Yêu cầu đọc ACK Acknowledgment Hồi đáp STFTP Secure Trivial File Transfer Protocol Bảo mật giao thức truyền file đơn giản BÀI TẬP NHÓM INTERNET VÀ GIAO THỨC SSL Secure Socket Layer Lớp cổng bảo mật TLS Transport Layer Security Bảo mật lớp vận chuyển AES Advanced Encryption Standard Tiêu chuẩn mã hóa tiên tiến STP Spanning Tree Protocol Giao thức Spanning AP Access point Điểm truy cập BS Base Station Trạm gốc BÀI TẬP NHÓM INTERNET VÀ GIAO THỨC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TFTP 1.1 Giới thiệu Giao thức TFTP (Trivial File Transfer Protocol), giao thức truyền file đơn giản chạy UDP TFTP xác nhận lần vào năm 1980 dùng để truyền file qua mạng So với FTP (File Transfer Protocol) TFTP có thiết kế đơn giản tính TFTP thiết kế nhỏ dễ thực thiếu hầu hết tính giao thức truyền tệp TFTP đọc ghi tệp từ máy chủ từ xa, khơng thể liệt kê, xóa đổi tên tệp tin thư mục khơng có xác thực client server Do khơng bảo mật q trình truyền tệp tin nên TFTP thường ứng dụng mạng cục (LAN) để backup, import config IOS thiết bị Switch, Router hay Firewall dùng để nâng cấp OS cài đặt license cho thiết bị TFTP sử dụng giao thức UDP làm giao thức truyền tải sử dụng port 69 port mặc định Các tệp tin chia nhỏ thành block có chiều dài cố định 512 byte truyền Cả thiết bị coi TFTP server hay TFTP client (gọi chung Remote Host) 1.2 Cách thức hoạt động Bất kì chuyển liệu bắt đầu yêu cầu đọc ghi tệp, phục vụ để yêu cầu kết nối Nếu máy chủ cấp yêu cầu, kết nối mở tệp gửi khối có độ dài cố định 512 bytes Mỗi gói liệu chứa khối liệu phải xác nhận gói xác nhận trước gói gửi Một gói liệu có 512 bytes tín hiệu chấm dứt chuyển Nếu gói bị mạng, người nhận dự định hết thời gian truyền lại gói cuối (có thể liệu xác nhận), khiến người gửi gói bị gửi lại gói bị Người gửi phải giữ gói tay để truyền lại, xác nhận bước khóa đảm bảo tất gói cũ nhận Lưu ý hai máy liên quan đến chuyển liệu coi người nhận người gửi Một người gửi liệu nhận xác nhận, người gửi xác nhận nhận liệu Hầu hết lỗi gây chấm dứt kết nối Một lỗi báo hiệu cách gửi gói lỗi Gói không xác nhận không truyền lại (máy chủ TFTP người dùng chấm dứt sau gửi thơng báo lỗi), đầu kết nối khơng nhận Do đó, thời gian chờ sử dụng để phát chấm dứt gói lỗi bị Lỗi gây ba loại kiện : đáp ứng u cầu ( ví BÀI TẬP NHĨM INTERNET VÀ GIAO THỨC dụ: khơng tìm thấy tệp, vi phạm truy cập khơng có người dùng đó), nhận gói khơng thể giải thích chậm trễ trùng lặp mạng ( ví dụ: gói hình thành khơng xác) quyền truy cập vào tài ngun cần thiết ( ví dụ: tồn đĩa quyền truy cập bị từ chối trình chuyển) TFTP nhận điều kiện không gây chấm dứt, cổng nguồn gói tin nhận khơng xác Trong trường hợp này, lỗi gửi đến máy chủ gốc Giao thức hạn chế, để đơn giản hóa việc thực Ví dụ, khối có chiều dài cố định giúp phân bổ thẳng xác nhận bước khóa cung cấp kiểm soát luồng loại bỏ yêu cầu xếp lại gói liệu đến 1.3 Mối quan hệ với giao thức khác Như đề cập, TFTP thiết kế giao thức Datagram (UDP) Vì Datagram triển khai giao thức Internet, gói có tiêu đề Internet, tiêu đề Datagram tiêu đề TFTP Ngồi gói có thêm tiêu đề (LNI, ARPA tiêu đề, v.v ) cho phép chúng thông qua phương tiện vận chuyển nội Thứ tự nội dung gói gồm: tiêu đề Local Medium (nếu sử dụng), tiêu đề Internet, tiêu đề Datagram tiêu đề TFTP phần cịn lại gói tin TFTP TFTP không định giá trị tiêu đề Internet Mặt khác, nguồn trường cổng đích tiêu đề TFTP sử dụng trường độ dài phản ánh kích thước gói TFTP Các định danh chuyển (TID) sử dụng TFTP chuyển đến lớp Datagram để sử dụng làm cổng; chúng phải nằm khoảng từ đến 65,535 Việc khởi tạo TID thảo luận phần giao thức kết nối ban đầu Tiêu đề TFTP gồm byte opcode cho biết loại gói (DATA, ERROR,…) Local Medium Internet Datagram Bảng 1: Thứ tự tiêu đề Hình 1: Đóng gói tiêu đề TFTP TFTP BÀI TẬP NHĨM INTERNET VÀ GIAO THỨC 1.4 So sánh TFTP với FTP TFTP FTP TFTP giao thức truyền tệp FTP dùng để trao đổi liệu tin đơn giản theo bước, cho mạng thông qua giao thức phép khách hàng download TCP/IP, thường hoạt động hai tập tin từ máy chủ từ cổng 20 21 Với giao thức xa Một ứng dụng này, máy client mạng có Khái niệm giai đoạn thể truy cập máy chủ FTP để gửi đầu nút khởi động từ lấy liệu Điểm bật mạng cục TFTP sử người dùng truy cập vào dụng cho ứng dụng máy chủ FTP để truyền nhận đơn giản để thực Bảo mật liệu dù xa TFTP sử dụng chủ yếu để - FTP truy cập nặc chuyển tập tin từ (hoặc ghi danh Điều có nghĩa người chúng vào) máy chủ từ xa dùng đăng nhập vào máy Bởi giao thức mở, chủ tài khoản 'ẩn danh' thiếu bảo mật - có nghĩa nhắc tên người dùng nguy hiểm truyền tệp qua mật Trong hầu hết máy chủ mở internet Do trường hợp, người dùng khơng có đó, TFTP thường sử tài khoản trực tiếp với máy chủ dụng mạng riêng / nhắc sử dụng địa email mạng cục Thật khơng người thay cho mật khẩu; may, khơng có q trình xác nhiên, khơng có quy thực, khơng có chế mã trình xác minh diễn sau hóa, đưa Do tính đơn thơng tin cung cấp (chẳng giản nó, TFTP hạn Trung tâm Thông tin truyền tệp lớn terabyte Công nghệ sinh học Quốc gia) cho phép gói liệu - Các máy chủ FTP có giao khổ chuyển - điều thức xác thực mã hóa Khi gây chậm trễ lớn quyền truy cập bị hạn chế, dịch việc truyền tệp vụ FTP (FTP mail) từ xa BÀI TẬP NHÓM INTERNET VÀ GIAO THỨC triển khai để khắc phục vấn đề hạn chế Điều cho phép truy cập, hạn chế người dùng xem thư mục sửa đổi lệnh - Giống FTP, TFTP - Giao thức FTP hoạt động sử dụng phần mềm máy khách dựa mơ hình việc máy chủ để tạo kết nối truyền nhận liệu từ máy hai thiết bị Từ máy khách Client đến máy Server Quá trình TFTP, tệp riêng lẻ truyền nhận liệu máy chép (tải lên) vào Client Server lại tạo nên tải xuống từ máy chủ Nói từ tiến trình TCP logic cách khác, máy chủ lưu trữ Control tệp máy khách yêu Connection cầu gửi chúng - - phiên làm việc TCP logic TFTP sử dụng để khởi động từ xa Mơ hình hoạt động Connection Data Control Connection: Đây tạo q trình truyền máy tính lưu tệp cấu liệu bắt đầu Tuy nhiên, tiến hình mạng định tuyến - trình kiểm sốt thơng TFTP dựa vào UDP để tin điều khiển qua nó, ví dụ truyền tải liệu tập lệnh Quá trình trì suốt trình phiên làm việc diễn - Data Connection: Khác với tiến trình Control Connection, Data Connection kết nối liệu TCP tạo với mục đích chuyên biệt truyền tải liệu máy Client máy Server Kết nối tự động ngắt trình truyền tải liệu hồn tất BÀI TẬP NHĨM INTERNET VÀ GIAO THỨC Các phương TFTP giao thức đơn thức truyền giản để truyền tệp, liệu triển khai giao thức -Khi trình truyền liệu UDP/IP sử dụng cổng số 69 ngược lại Dựa việc tiếng TFTP thiết truyền liệu này, FTP có kế nhỏ dễ thực hiện, phương thức truyền tải liệu thiếu hầu hết tính stream mode, block mode, nâng cao cung compressed mode cấp giao thức truyền tệp mạnh mẽ TFTP đọc ghi tệp từ đến máy chủ từ xa Nó khơng thể liệt kê, xóa đổi tên tập tin thư mục khơng có quy định để xác thực người dùng Ngày TFTP thường sử dụng mạng cục thiết lập, liệu truyền từ máy Client đến máy Server - Stream mode: Phương thức hoạt động dựa vào tính tin cậy việc truyền liệu giao thức TCP Dữ liệu truyền dạng byte có cấu trúc không liên tiếp Thiết bị gửi đơn đẩy luồng liệu qua kết nối TCP tới phía nhận mà khơng có trường tiêu đề định (LAN) - Block mode: Là phương thức truyền liệu mang tính quy chuẩn Với phương thức này, liệu chia thành nhiều khối nhỏ đóng gói thành FTP blocks Mỗi block chứa thơng tin khối liệu gửi - Compressed mode: Phương thức truyền sử dụng kỹ thuật nén liệu đơn giản “run-length encoding” Với thuật toán này, đoạn liệu bị lặp phát BÀI TẬP NHÓM INTERNET VÀ GIAO THỨC loại bỏ để giảm chiều dài tồn thơng điệp gửi BÀI TẬP NHÓM INTERNET VÀ GIAO THỨC CHƯƠNG 2: MƠ HÌNH KẾT NỐI 2.1 Giao thức UDP 2.1.1 Khái niệm UDP viết tắt cụm từ User Datagram Protocol UDP phần giao thức Internet sử dụng chương trình chạy máy tính khác mạng Khơng giống TCP/IP, UDP sử dụng để gửi gói tin ngắn gọi datagram, cho phép truyền nhanh Tuy nhiên, UDP không cung cấp kiểm tra lỗi nên khơng đảm bảo tồn vẹn liệu Hình 2: Cách thức truyền thông UDP 2.1.2 Cách thức hoạt động Giao thức UDP hoạt động tương tự TCP khơng cung cấp kiểm tra lỗi truyền gói tin Khi ứng dụng sử dụng UDP, gói tin gửi đến người nhận Người gửi không đợi để đảm bảo người nhận có nhận gói tin hay khơng, mà tiếp tục gửi gói Nếu người nhận bỏ lỡ vài gói tin UDP, gói tin bị người gửi khơng gửi lại chúng Điều có nghĩa thiết bị giao tiếp nhanh 2.1.3 Cấu trúc gói tin UDP Khi gọi hàm UDP để vận chuyển chuỗi byte tới tiến trình đích, chương trình UDP bổ sung thêm chuỗi byte nhỏ (8 bytes) vào đầu chuỗi byte liệu Chuỗi byte bổ sung UDP gọi header Phần liệu nhận từ ứng dụng gọi phần payload BÀI TẬP NHÓM INTERNET VÀ GIAO THỨC UDP header với phần payload tạo đơn vị thông tin riêng gọi datagram Như dễ dàng hình dung, datagram thực chất chuỗi byte lớn Hình 3: Cấu trúc header gói tin UDP Do chuỗi bit thường dài, viết lên dịng Thay vào đó, người ta sử dụng cách viết gần giống biểu diễn ma trận Cụ thể, người ta thường viết 32 bit (4 byte) dịng, nhóm bit vào octet/byte Để tiện lợi cho việc tính tốn vị trí bit byte mảng, người ta đưa vào hai dòng phụ: dòng đầu đánh số byte từ đến (dòng Octet), dòng đánh số bit từ đến 31 (dòng Bit) Đầu dòng người ta thêm giá trị offset byte offset bit Vị trí byte/octet dịng tính offset byte/octet dịng cộng với số thứ tự cột tương ứng dịng Octet Tương tự vị trí bit dịng offset bit dịng cộng số thứ tự cột tương ứng dòng Bit Trong mơ tả UDP, sử dụng hai dịng để mô tả mảng byte (64 bit), dòng chứa 4byte 32 bit) Mảng chia thành phần: - Source port: chiếm từ bit đến bit 15 (tức byte byte 1) - Destination port: chiếm từ bit 16 đến bit 31 (tức byte byte 3) - Length: chiếm từ bit 32 + = 32 (32 bit offset dòng 2) đến 32 + 15 = 47 (tức byte + = + = 5, với byte offset dòng 2) - Checksum: chiếm từ bit 32 + 16 = 48 tới bit 32 + 31 = 63 (tức byte 4+2=6 byte +3 =7) 2.1.4 UDP header Hình 4: Định dạng tiêu đề UDP Source port number (2 byte) số cổng tiến trình nguồn Lần client phát lệnh SendTo, UDP tự hỏi hệ thống để mượn giá trị port (thường nằm cuối BÀI TẬP NHÓM INTERNET VÀ GIAO THỨC dải giá trị) điền vào trường Khi Server phát lệnh SendTo, UDP sử dụng ln giá trị cổng mà tiến trình chiếm dụng Mỗi khởi tạo lại object Socket (như code Client), giá trị cổng nguồn lại thay đổi Nếu trì object Socket giá trị cổng nguồn gói tin phát từ client khơng đổi Destination port number (2 byte) số cổng tiến trình đích Khi Client phát lệnh sendTo, thông tin port Server từ tham số thứ hai (kiểu IPEndPoint) sử dụng cho trường Length độ dài Header + data Về lý thuyết