Tổng quan về mạng máy tính, mạng Internet và dịch vụ E-mail

Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ, chuyên ngành tin học Tổng quan về mạng máy tính, mạng Internet và dịch vụ E-mail

Bộ giáo dục và đào tạo cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam Viện đại học mở hà nội Độc lập - tự do - hạnh phúc

nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp

Họ và tên sinh viên:……….Ngày sinh:……… …….

5.Ngày giao nhiệm vụ thiết kế:………

6.Ngày hoàn thành nhiệm vụ:……….

chủ nhiệm khoa cán bộ hớng dẫn

bộ giáo dục và đào tạo

viện đại học mở hà nội

bản nhận xét thiết kế tốt nghiệp

Họ và tên sinh viên:………

Ngành:……… Khoá:…………Khoa: Công nghệ Điện tử – Thông tinCán bộ hớng dẫn:………

Hà Nội,Ngày… tháng… năm

Ngời duyệt kýLời nói đầu -  -

ở thời đại bùng nổ thông tin hiện nay, khối lợng thông tin ngày càngphong phú, đa dạng, đề cập đến mọi vấn đề, dễ sử dụng và trao đổi lẫn nhau

một cách nhanh chóng đã trở nên vấn đề cấp bách Vì thế mạng máy tính đặcbiệt là mạng Internet ra đời, nhằm giải quyết đợc vấn đề nêu trên.

Với tầm quan trọng của một mạng máy tính, việc tìm hiểu , nghiên cứumạng máy tính nhằm khai thác và ứng dụng một cách có hiệu quả là rất cầnthiết Có rất nhiều vấn đề liên quan nh : vấn đề kiến trúc mạng, các nguyên lýthiết kế và cài đặt các dịch vụ, v.v

Trong thời gian vừa qua, dới sự hớng dẫn của thầy giáo Nguyễn Thanh

Bình, em đã nghiên cứu vấn đề "Tổng quan về mạng máy tính, mạng

Internet và dịch vụ E-mail " làm đồ án tốt nghiệp của mình Đồ án gồm

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Khoa Điện tử - Viễn thôngđã hết lòng dãy dỗ em trong những năm qua./

Hà nội, Ngày… tháng… năm 2002 tháng… tháng… năm 2002 năm 2002 Sinh viên: Nguyễn Thị Hồng Huế

Chơng I : tổng quan Mạng máy tính

I.1.Kiến trúc mạng máy tính :

Thể hiện cách nối máy tính với nhau ra sao và tập hợp các quy tắc, quyớc mà tất cả các thực thể tham gia phải tuân theo để đảm bảo mạng hoạt độngtốt Các cách nối kết này gọi là các Topology của mạng Tập hợp các quy tắc,quy ớc đợc gọi là giao thức (protocol) Topology là Protocol là hai thành phầncơ bản, cốt lõi của mạng.

- Topology mạng có hai loại chủ yếu nh sau:

+ Điểm - điểm (point-to-point) : Các đờng truyền nối từng cặp nút vớinhau và mỗi nút đều có trách nhiệm lu trữ tạm thời sau đó chuyển tiếp dữ liệuđi cho tới đích Vì thế mà mạng này còn đợc gọi là lu trữ và chuyển tiếp(Store-end-Forward).

+ Quảng bá (Broadcast) : Tất cả các nút chia theo đờng truyền vật lý.Dữ liệu gửi từ một nút có thể nhận bởi tất cả các nút còn lại Vì thế cần chỉ rađịa chỉ đích của dữ liệu của một nút xem có phải dữ liệu dành cho mình haykhông Một topology kiểu này nh vòng (Ring), Bus và dạng Satellite.

Về mô hình mạng ta có các mô hình sau:

+ Mạng cục bộ (LAN - Local Area Network) : Mạng đợc cài đặt trongphạm vi tơng đối nhỏ với khoảng cách lớn nhất giữa các nút mạng máy tínhchỉ trong vòng vài chục km trở lại

+ Mạng đô thị (MAN - Metropolitan Area Network) : Là mạng đợc càiđặt trong phạm vi một đô thị hoặc một trung tâm kinh tế xã hội có bán kínhnhỏ hơn bằng 100 Km.

+ Mạng diện rộng (WAN - Wide Area Network) : Phạm vi mạng vợtbiên giới quốc gia và cả lục địa.

+ Mạng toàn cầu (GAN - Global Area Network) : Phạm vi của mạngtrải rộng khắp toàn cầu.

I.2 Phân loại mạng máy tính

Trên phơng tiện tổng thể có hai loại mạng máy tính đợc giới chuyênmôn chia theo quy mô của mạng.

Mạng tổng thể (WAN - Wide Area Network) : là một mạng lớn cóphạm vi hoạt động rất rộng, hệ mạng này có thể truyền và trao đổi dữ liệu vớiphạm vi lớn có khoảng cách xa nh trong một quốc gia trên toàn thế giới Ph-ơng tiện liên kết có thể thông qua các vệ tinh hoặc dây cáp.

Mạng cục bộ (LAN - Local Area Network) là một mạng trong đó cácmáy tính đợc nối và làm việc trong một phạm vi hẹp nh trong một toà nhà,một cơ quan, một bộ, một nghành…

Trong hệ thống mạng máy tính ngời ta phân biệt hai loại máy tính làServer và Client Server là loại máy tính cung cấp các tài nguyên cho máy

khác sử dụng Ngợc lại, Client là loại máy khai thác và sử dụng các tài nguyênđó Căn cứ vào nguyên tắc phân chia tài nguyên trên mạng, ngời ta phân biệthai loại mạng sau đây:

- Hệ thống mạng phân quyền Client/Server là hệ thống mạng trong đóphân biệt rõ hai loại Server và Client Server là máy chuyên cung cấp các tàinguyên nh các file dữ liệu, các chơng trình ứng dụng, máy in, đĩa cứng…Client là các máy chỉ có nhiệm vụ khai thác các tài nguyên trên Server Hầunh các mạng theo cấu trúc Client/Server (điển hình là Novell Networe) có sốClient nhiều hơn so với Server Trong hệ thống này một số máy Server khôngthể trở thành một máy Client và ngợc lại một máy Client cũng không thể trởthành một máy Server.

- Hệ thống mạng ngang hàng Peer to Peer là hệ thống mạng bình đẳng,mọi máy trên mạng đều có các quyền nh nhau Đây là hệ mạng không có phânbiệt máy Server hay Client, bởi vì bất kỳ một máy tính nào trên mạng vừa chiaxẻ tài nguyên nh một Server lại vừa có khả năng xử lý thông tin nh một Clientbình thờng Hệ mạng Peer to Peer phổ biến hiện nay là Windows forWorkgroups của Microsoft.

I.3 Kiến trúc phân tầng (lớp)

Để giảm độ phức tạp của việc thiết kế, hầu hết các mạng máy tính hiệncó đều đợc phân tích thiết kế theo quan điểm phân tầng (layering) Mỗi hệthống thành một phần của mạng đợc xem nh là một cấu trúc đa tầng, trong đómỗi tầng đợc xây trên tầng trớc nó Trong hầu hết các tầng hầu hết các mạng,mục đích của mỗi tầng là để cung cấp một số dịch vụ (services) nhất định chotầng cao hơn Hình sau đây minh họa một kiến trúc phân tầng tổng quát, vớigiả thiết A và B là hai hệ thống (máy tính) thành phần của mạng đợc nối vớinhau

Đ ờng truyền vật lý

Giao thức tầng N

Giao thức tầng i+1Giao thức tầng iGiao thức tầng i-1

Giao thức tầng 1

Giao diện i+1/iGiao diện i/i-1

Nguyên tắc của kiến trúc mạng phân tầng là : mỗi hệ thống trong mộtmạng đều có cấu trúc tầng (số lợng tầng, chức năng của mỗi tầng là nh nhau).Sau khi đã xác định số lợng tầng và chức năng mỗi tầng thì công việc quantrọng tiếp theo là định nghĩa mối quan hệ (giao diện) giữa 2 tầng kề nhau vàmỗi quan hệ (giao diện) giữa hai tầng cùng mức ở 2 hệ thống nỗi kết với nhau.Trong thực tế, dữ liệu không đợc truyền trực tiếp từ tầng i của hệ thống nàysang tầng i của hệ thống khác (trừ đối với tầng thấp nhất trực tiếp sử dụng đ-ờng truyền vật lý từ hệ thống này sang hệ thống khác) ở đây quy ớc dữ liệu ở

bên hệ thống gửi (sender) đợc truyền sang hệ thống nhận (receiver) bằng đờng

truyền vật lý và cứ thế đi ngợc lên các tầng trên Nh vậy giữa hai tầng hệthống nỗi kết với nhau (ví dụ A và B trong hình vẽ) chỉ có ở tầng thấp nhất

mới có liên kết vật lý, còn ở các tầng cao hơn chỉ có liên kết logic (hay liênkết ảo) đợc đa vào để hình thức hóa các hoạt động của mạng thuận tiện cho

việc thiết kế và cài đặt các phần mềm truyền thông.

I.3.1 Mô hình 7 tầng OSI

Mô hình tham chiếu liên kết các hệ thống mở (OSI) 7 lớp lần đầu tiênđợc định nghĩa trong tiêu chuẩn 7490 của ISO vào năm 1978 Các lớp phía dới(1 đến 3) tiêu biểu cho truyền thông cục bộ, các lớp trên (4 đến 7) tiêu biểucho truyền thông đầu cuối - tới cuối (Hình vẽ) Mỗi lớp có các chức năng giaothức cần thiết để thiết lập và duy trì việc trao đổi thông tin sai lỗi giữa nhữngngời sử dụng mạng.

Mô hình này cung cấp một nền tảng hữu ích để hình dung quá trìnhtruyền thông và để so sánh các sản phẩm về mặt tuân theo tiêu chuẩn và tiềmnăng tơng tác lẫn nhau Cấu trúc phân lớp này không chỉ trợ giúp ngời dùnghình dung đợc quá trình truyền thông mà nó còn cung cấp cho các hãng sảnxuất các phơng pháp để phân đoạn và gán các yêu cầu truyền thông khác nhautrong một khuân dạng hoạt động đợc Điều này có thể làm giảm rất nhiều sựnhầm lẫn thờng liên quan đến nhiệm vụ phức tạp của sự hỗ trợ truyền thôngthành công.

Các lớp OSI: Mỗi lớp của mô hình OSI sẽ trao đổi thông tin với một

lớp tơng xứng tại phía kia của kết nối, một quá trình đợc gọi là truyền thônggiao thức ngang hàng (peer protocol).

Lớp ứng dụng: Lớp thứ nhất trong mô hình OSI là Lớp ứng dụng Nó

không chỉ bao gồm các chơng trình ứng dụng mà còn có các dịch vụ mạng cơbản, chẳng hạn nh các dịch vụ tệp hoặc in ấn Mức này áp dụng ý nghĩa thựcchứ không phải định dạng hoặc cú pháp (nh trong lớp 6) của các ứng dụng vàcho phép truyền thông giữa các khách hàng Theo mô hình này, mỗi kiểu ứngdụng phải sử dụng giao thức lớp 7 riêng của nó; với vô số những kiểu ứngdụng hiện có (bao gồm truyền file, truyền công việc (job), trao đổi số liệukinh doanh, hoạt động đầu cuối ảo và th điện tử), lớp 7 đa ra các định nghĩacho mỗi lớp ứng dụng

Lớp trình diễn: Lớp 6 liên quan đến sự định dạng và sự trình bày số

liệu mà các ứng dụng đang dùng; đặc biệt nó điều khiển các khuân dạng củacác màn hình và các tệp Lớp 6 quyết định các vấn đề nh cú pháp, các mã điềukhiển, các đồ hoạ đặc biệt và các bộ ký tự Hơn nữa, mức này xác định rõ cácchuỗi chữ cái biến đổi sẽ đợc phát đi nh thế nào, các số nhị phân sẽ đợc trìnhdiễn nh thế nào, và các số liệu sẽ đợc định dạng nh thế nào.

Lớp trình diễn có giá trị đặc biệt cho các dịch vụ mang tiềm năng,chẳng hạn nh video text, trong đó văn bản và màn hình đợc phát đi qua các đ-ờng dây điện thoại Việc tiêu chuẩn hoá mà thông tin đợc trình bày, bất kể cácloại thiết bị đầu cuối khách hàng là thế nào, cho phép phổ biến thông tin đikhắp thế giới mà không thể quan tâm đến khả năng tơng thích hiển thị.

Lớp phiên: Lớp phiên quản lý các cuộc truyền thông; thí dụ nh nó thiết

lập, duy trì và kết thúc các mặt ảo giữa các thiết bị gửi và nhận Nó thiết lậpcác biên giới cho các thời điểm bắt đầu và thời điểm kết thúc của các bản tinvà xác định các bản tin này sẽ đợc kết thúc và gửi đi theo phơng thức nào: bánsong công, với mỗi máy tính lần lợt phát rồi thu, hoặc song công hoàn toàn,với mỗi máy tính đồng thời thu và phát Những chi tiết này đợc thơng lợngtrong quá trình khởi tạo phiên.

Lớp truyền tải: Lớp thứ t xử lý truyền tải đầu cuối tới đầu cuối Nếu có

một nhu cầu phân phối đầu cuối - tới - đầu cuối một cách liên tiếp và tin cậythì lớp truyền tải sẽ thực hiện chức năng này Thí dụ, mỗi gói của một bản tincó thể đã đi theo một hành trình khác nhau qua mạng tới đích Lớp truyền tải

Hình I.2 : Mô hình OSI 7 tầng

tái thuyết lập trình tự gói qua một quá trình gọi là tạo chuỗi sao cho toàn bộbản tin đợc thu một cách chính xác nh cách mà nó đã đợc gửi đi Tại lớp nàycác số liệu bị mất đợc phục hồi và có cài đặt việc điều khiển dòng, tốc độchuyển số liệu đợc điều chỉnh để tránh các lợng số liệu bị vợt quá không làmquá tải các bộ nhớ đệm của mạng.

Lớp 4 có thể hỗ trợ các chuyển giao các gói số liệu (data-grams), cónghĩa là giao dịch cần thiết không cần phải đợc tạo chuỗi Điều này rất cầnthiết cho thoại và video, những thể loại có thể chịu đợc việc mất thông tin nh-ng cần phải thời gian trễ thấp và sự thay đổi thời gian truyền trễ thấp

Lớp mạng: Lớp thứ ba định dạng số liệu bằng các gói, bổ xung một

mào đầu có chứa thứ tự gói và địa chỉ của thiết bị thu và mô tả các dịch vụ đợcyêu cầu từ mạng Mạng thực hiện sự định tuyến để đáp ứng yêu cầu dịch vụ.Đôi khi một bản sao mỗi gói đợc lu giữ lại tại nút gửi cho tới khi nhận đợc sựkhẳng định rằng gói này đã đi tới nút kế sau mà không bị suy suyển gì nh vẫnđợc tiến hành trong các mạng chuyển mạch gói X.25 Khi một nút nào đónhận đợc gói này, nó tìm kiếm một bảng định tuyến để xác định con đờng tốtnhất tới đích của gói đó mà không cần quan tâm đến thứ tự của nó trong bảntin Đối với các mạng trong đó không phải là tất cả các nút đều có thể truyềnthông trực tiếp với nhau thì lớp này chú ý đến việc định tuyến các gói qua cácnút trung gian Các nút trung gian có thể định truyến đợc bản tin để tránh tắcnghẽn hoặc làm h hỏng nút.

Lớp kết nối số liệu: Tất cả các giao thức truyền thông hiện đại đều sử

dụng các dịch vụ đợc xác định trong lớp 2 Lớp kết nối số liệu cung cấp mứcsửa sai thấp nhất Nó phát hiện các sai lỗi và yêu cầu nút gửi phát lại số liệu.Lớp này đảm nhận một vai trò lớn hơn khi các đờng truyền thông đã trở lên ítphức tạp hơn qua việc thay thế các đờng dây tơng tự bằng các đờng dây số,trong khi các trạm đã trở nên thông minh hơn qua việc sử dụng các bộ xử lýmạnh hơn và các bộ nhớ dung lợng cao hơn Kết hợp lại, các yếu tố này làmgiảm thiểu nhu cầu có các cơ quan bảo vệ thông tin mức cao trong mạng màchuyển chúng sang cho các hệ thống đầu cuối Lớp 2 không hề biết thông tinhoặc các gói mà nó đóng gói có nghĩa gì hoặc chúng có điểm đầu ở chỗ nào.Các mạng chịu đợc sự thiếu hụt loại thông tin này đợc bù lại bởi các thời giantrễ truyền dẫn thấp.

Lớp vật lý: Lớp OSI thấp nhất là lớp vật lý Lớp này biểu diễn giao diện

thực tế, phần điện và phần cơ để kết nối một thiết bị tới môi trờng truyền dẫn.Do giao diện vật lý đã bắt đầu đợc tiêu chuẩn hoá cho nên nó thờng đợc cho làđơng nhiên trong các thảo luận về kết nối OSI Tuy nhiên, các kết nối vật lý-

vẫn có thể là một vấn đề để thiết kế một mạng tin cậy nếu chúng không tuântheo một mô hình chung.

TCP/IP là tên chung cho tập hợp hơn 100 protocol đợc sử dụng để kếtnối các máy tính vào mạng, để tổ chức các máy tính và các thiết bị viễn thôngtrên một mạng Tên TCP/IP là chữ viết tắt của 2 protocol quan trọng nhấttrong nhóm TCP (Transmission Control Protocol) và IP (Internet Protocol).

Mạng dùng giao thức TCP/IP (Internet và Internet hay Intranet) dữ liệuđợc chia thành những gói nhỏ gọi là những packet Khi ta gửi đi một thôngđiệp, TCP sẽ chia thông điệp này thành các packet, mỗi packet đợc đánh dấubởi một số thứ và địa chỉ của ngời nhận, thêm vào đó là một số thông tin kiểmsoát lỗi Các packet này đợc gửi lên mạng và công việc của IP là truyền tảichúng tới Host từ xa kia Tại nơi nhận, TCP nhận các packet và kiểm tra lỗi,gởi trả lại nếu gói không đúng, với những gói đúng TCP sử dụng số thứ tự đểtạo lại thông điệp ban đầu Tóm lại là công việc của IP là chuyển dữ liệu thô-các packet từ nơi này tới nơi khác Công việc của TCP là quản lý dòng chảy vàđảm bảo rằng dữ liệu là đúng.

TCP/IP có những đặc điểm sau :- Độc lập với cách nối mạng- Độc lập với phần cứng của mạng

- Các nghi thức theo tiêu chuẩn của hệ mở

- Cách đánh địa chỉ phổ dụng (Universal Addressing)

- Cung cấp một số dịch vụ mạng đợc sử dụng rỗng rãi nh E-mail, FTP,Telnet …

- Là cơ sở để xây dựng các ứng dụng theo mô hình Client/Server* Mô hình 7 lớp OSI:

Mạng Internet với họ giao thức TCP/IP đợc minh hoạ trong hình vẽ dớiđây với cácdịch vụ mà nó cung cấp và các chuẩn đợc sử dụng nó song songvới hệ thống mở OSI để chúng ta có một cách nhìn tổng quan về họ giao thứcnày:

Internet Protocol (IP)

FTP - File Transfer Protocol

SMTP - Simple Mail Transfer ProtocolDNS - Domin Name System

SNMP - Simple Network Managemen ProtocolICMP - Internet Control Message ProtocolARP - Address Resolution ProtocolFDDI - Fiber Distributed Data InterfaceApplication

NetworkData Link

+ TCP: (Transmision Control Protocol) thủ tục liên lạc ở tầng giao vậncủa TCP/IPcó hiệm vụ đảm bảo xuyên suốt và tính đúng của dữ liệu giữa haiđầu kết nối dựa trên các gói tin IP.

+ UDP: (User Datagram Protocol ) thủ tục liên kết của tầng giao vậncủa TCP/IP Khác với TCP, UDP không đảm bảo khả năng thông suốt của dữliệu, cũng không có chế độ sửa lỗi Bù lại UDP cho tốc độ truyền dữ liệu caohơn TCP.

+ IP: (Internet Protocol) là giao thức ở tầng thứ 3 của TCP/IP, nó cótrách nhiệm vận chuyển Datagrams qua mạng Internet.

+ ICMP: ( Internet Control Message Protocol) Thủ tục truyền cácthông tin điều kiển trên mạng TCP/IP xử lý các tin báo trạng thái cho IP nh lỗivà các thay đổi trong phần cứng của mạng ảnh hởng đến sự định tuyến thôngtin truyền trong mạng.

+ RIP: ( Routing Information Protocol) giao thức định tuyến thông tin,đây là một trong những giao thức để xác định phơng pháp tốt nhất cho truyềntin.

+ ARP: (Address Resolution Protocol) là giao thức ở tầng liên kết dữliệu Chức năng của nó là tìm địa chỉ vật lý ứng với một địa chỉ IP nào đó.Muốn vậy nó thực hiện Broadcasting trên mạng và máy trạm nào có địa chỉ IPtrùng với IP đang đợc hỏi sẽ đợc trả lời thông tin về địa chỉ vật lý của nó.

+ DSN (Domain name System) xác định các địa chỉ theo số từ các têncủa máy tính kết nối trên mạng.

Hình I.3 Mô hình so sánh kiến trúc ISO và TCP/IP

+ STP: (File Transfer Protocol) giao thức truyền tệp từ một máy tínhnày đến máy tính khác Dịch vụ này là một trong những dịch vụ cơ bản củaInternet.

+ Telnet: (Telminal Emulation Protocol) đăng ký sử dụng máy chủ từxa với Telnet nguời sử dụng có thể từ một máy tính của mình ở xa máy chủ,đăng ký truy nhập vào máy chủ để sử dụng các tài nguyên của máy chủ nh làmình đang ngồi tại máy chủ.

+ SMTP (Simple Mail transfer Protocol) giao thức truyền th đơn giản:Là một giao thức trực tiếp bảo đảm truyền th điện tử giữa các máy tínhtrên Internet.

+ SNMP: (Simmple Network Management Protocl) giao thức quản trịmạng đơn giản: Là dịch vụ quản trị mạng để gửi các thông báo trạng thái vềmạng và các thiết bị thiết kế mạng có ý nghĩa theo kết nói không phải địa lý.

I.4 Mạng cục bộ (LAN)I.4.1 Các đặc tr ng

- Đặc trng địa lý : Mạng cục bộ thờng đợc xây dựng trong một phạm viđịa lý bán kính từ vài mét tới vài chục Km Rõ ràng hiện nay giới hạn này chỉmang ý nghĩa tơng đối

- Tốc độ truyền : Mạng cục bộ thờng có tấc độ truyền cao hơn so vớimạng diện rộng Tốc độ truyền tối đa hiện nay là 100Mbps

- Độ tin cậy : Tỷ suất lỗi (error rate) trên mạng cục bộ là thấp hơn nhiềuso với mạng diện rộng Có thể đạt từ 10-8 đến 10-11.

Đặc trng quản lý : Đặc trng cục bộ thờng là sở hữu riêng của tổ chứcriêng nào đó, vì thế việc quản lý khái thác mạng hoàn toàn tập trung, thốngnhất

I.4.2 Kỹ thuật của mạng cục bộI.4.2.1 Topology

Do đặc tính của mạng cục bộ, nên có ba loại Topology thờng đợc sửdụng:

 Star: Việc liên lạc giữa hai nút bất kỳ đều phải thông qua thiết bị trungtâm hoặc thành phần chuyển mạch Tất cả các trạm nối vào thiết bị trung tâmcó nhiệm vụ thực hiện việc bắt tay giữa các trạm cần trao đổi, thiết lập các liênkết point-to-point giữa chúng Nó có thể bao gồm, một bộ chuyển mạch(Switching) một bộ phân kênh (Hub) hoặc một bộ chọn đờng (Router) Ví dụcủa mô hình star là các kiến trúc Minicomputer và các Mainframe trong đómáy chủ là bộ chuyển mạch trung tâm Kiến trúc này thờng đợc dùng trongcác mạng ARCnet, Token Ring, FDDI (Fiber Distributed Data Interface) vàmạng LAN 10 BASE-T.

 Ring: ở dạng vòng tín hiệu lu truyền trên một vòng theo một chiềuduy nhất, vòng này có thể thực hiện bởi các liên kết điểm-điểm theo một h-ớng Mỗi trạm nối qua một bộ chuyển tiếp có nhiệm vụ lu chuyển tín hiệu trênvòng, các trạm làm việc chỉ thấy quá trình truyền dữ liệu đi ngang qua trongvòng này Ngời ta thờng lắp đặt d thừa các đờng truyền trên vòng, tạo thànhmột dạng vòng dự phòng Ví dụ của mạng sử dụng kiến trúc vòng là LANToken Ring

 Bus: Tất cả các trạm phân chia trên một đờng truyền chính (Bus) Tínhiệu do một trạm làm việc trên mạng gửi đi đợc truyền theo hai hớng Đờngtruyền chính này đợc giới hạn bởi hai đầu nối đặc biệt gọi là Terminator Mỗitrạm nối vào Bus qua một đầu nối chữ T Với Topology này dữ liệu đợc truyềntheo kiểu quảng bá Một ví dụ của kiến trúc mạng Bus là Ethernet.

IBM Compatible

IBM CompatibleIBM Compatible

IBM Compatible

Hình I 4: Topology STAR với HUB ở trung tâm

IBM Compatible

IBM CompatibleIBM Compatible

IBM CompatibleIBM Compatible

IBM Compatible

I.4.2.2 Đ ờng truyền vật lý

Mạng cục bộ thờng sử dụng ba loại đờng truyền vật lý là:

- Cáp đôi xoắn (Twisted Pair) : Bao gồm một cặp dây dẫn bao bọc xungquanh nhau nhằm giảm tổi thiểu bức xạ và giao diện Nó có thể là một lớpmàng chắn ngoài để nâng cao chất lợng Có hai loại dây xoắn:

+ Có màng (STP-Shieth Twisted Pair).

+ Không màng (UTP-Unshielh Twisted Pair).

Một dây gửi tín hiệu đi, một dây nhận về Dây xoắn đôi rẻ dễ lắp đặt - Cáp đồng trục (Coaxial): Gồm chất dẫn điện (thờng là nằm ở tronglõi) Lớp bọc cung cấp khả năng băng rộng và khả năng miễn nhiễm điện Cáploại này chủ yếu tìm thấy trong kiến trúc mạng bình Bus.

- Cáp sợi quang (Optic-fiber): Gồm một thành phần chất liệu sợi thờngbằng thuỷ tinh, nằm trong một lớp bọc bảo vệ Tín hiệu đợc truyền theo kiểuphản xạ xung ánh sáng Tín hiệu có thể truyền trên khoảng cách dài với suyhao nhỏ Nó có thể hoạt động trong hai chế độ Single Mode (có một đờng dẫnquang) và Multi Mode (có nhiều đờng dẫn quang) Cáp quang có tính miễnnhiễm tiếng ồn rất tốt, độ bảo mật cao và có đặc tính băng rộng của tất cả cácloại đờng truyền.

I.4.2.3 Các ph ơng pháp truy nhập đ ờng truyền vật lý

Có ba phơng pháp hay dùng nhất và đợc phân làm hai loại:

- Truy cập ngẫu nhiên

CSMA/CD (Carrier Sense Mitiple Aceess With/Collision Detection)Phơng pháp truy nhập ngẫu nhiên này thờng đợc sử dụng cho dạng Bus.Dữ liệu đợc truyền đi theo kiểu khuân dạng chuẩn trong đó vùng thông tin địachỉ chứa địa chỉ của dữ liệu

CSMA/CD là phơng pháp cải tiến từ CSMA

+ Phơng pháp CSMA hay còn gọi là LBT (Listen Before Talk-nghe trớckhi nói), t tởng là một trạm trớc khi truyền dữ liệu cần nghe đờng truyền rỗihay bận Nếu bận thì nó thực hiện một trong ba giải thuật đợc gọi là giải thuậtkiên nhẫn:

(1) Trạm chờ đợi tới một trạm ngẫu nhiên rồi nghe lại đờng truyền (2) Trạm tiếp tục nghe cho đến khi đờng truyền rỗi thì truyền với xácsuất bằng 1.

(3) Trạm tiếp tục nghe cho đến khi đờng truyền rỗi thì truyền với xác Hình I 6 : Topology Bus

xuất bằng p xác định trớc.Nhận xét:

- Giải pháp (1) rất có hiệu quả trong việc tránh xung đột do cả hia trạmsẽ cùng rút lui nếu đờng truyền đang bận tuy nhiên thời gian chết của đờngtruyền lớn.

- Giải pháp (2) thì giảm nhiều thời gian để chết nhng khả năng xung độtlà rất cao.

- Giải pháp (3) là giải pháp trung hòa của hai giải pháp trên bằng cáchchọn tỷ lệ p một cách hợp lý.

+ Xảy ra xung đột thờng là do trễ truyền dẫn vì các trạm chỉ nghe trớckhi nói, do vậy để phát hiện xung đột phơng pháp CSMA/CD hay còn gọi làLWT (Listen While Talking - nghe trong khi nói) bổ xung thêm các quy tắcsau:

- Khi trạm đang truyền nó vẫn tiếp tục nghe đờng truyền Nếu phát hiệnxung đột nó ngừng ngay việc truyền nhng nó vẫn tiếp tục gửi tín hiệu sóngmang thêm một thời gian nữa để đảm bảo tất cả các mạng trên trạm đều có thểnghe đợc sự kiện xung đột đó.

- Sau đó trạm thử nghe thêm một thời gian nữa rồi truyền theo các quytắc của CSMA.

- Truy nhập có điều khiển

Các phơng pháp truy nhập điều khiển thờng dùng kỹ thuật chuyển thẻdài (TOKEN) để cấp phát đờng truy nhập TOKEN là một đơn vị dữ liệu riêngbiệt, có kích thớc và nội dung đợc xác định riêng cho mỗi phơng pháp

Nguyên lý của phơng pháp này là : để cấp phát quyền truy nhập đờngtruyền cho các trạm đang có nhu cầu truyền dữ liệu, một thẻ bài đợc lu chuyểntrên một vòng lôgic thiết lập bởi các trạm đó Khi một trạm nhận đợc thẻ bàithì nó có quyền sử dụng đờng truyền trong một thời đoạn xác định trớc Trongthời đoạn đó nó có thể truyền một hoặc nhiều đơn vị dữ liệu Khi đã hết dữliệu hoặc hết thời đoạn cho phép, trạm phải chuyển thẻ bài đến trạm tiếp theotrong vòng lôgic Nh vậy, công việc phải làm đầu tiên là thiết lập vòng lôgic(hay còn gọi là vòng ảo) bao gồm các trạm đang có nhu cầu truyền số liệu đợcxác định vị trí theo một chuỗi thứ tự mà trạm cuối cùng của chuỗi sẽ tiếp liềnsau bởi chạm đầu tiên Mỗi trạm đợc biết địa chỉ của các trạm kế trớc và saunó Thứ tự của các trạm trên vòng lôgic có thể độc lập với thứ tự vật lý Cáctrạm không hoặc cha có nhu cầu truyền dữ liệu thì không đợc đa vào vònglôgic và chúng chỉ có thể tiếp nhận dữ liệu

Hình vẽ sau đây minh họa một vòng lôgic đợc thiết lập trên một trạmbus.

Trong ví dụ trên, các trạm A và E-mail nằm ngoài vòng lôgic, chỉ có thểtiếp nhận dữ liệu dành cho chúng

Việc thiết lập vòng lôgic trong chơng trình là không khó, nhng việc duytrì nó theo trạng thái thực tế của mạng mới là khó Cụ thể phải thực hiện đợccác chức năng sau :

+ Bổ xung một trạm vào vòng logic : Các trạm nằm ngoài vòng logiccần đợc xem xét định kỳ để nếu có nhu cầu truyền dữ liệu thì bổ xung vàovòng lôgic

+ Loại bỏ một trạm khỏi vòng lôgic : Khi một trạm không còn nhu cầutruyền dữ liệu cần loại cần loại nó ra khỏi vòng lôgic để tối u hoá viêc điềukhiển truy nhập bằng thẻ bài.

+ Quản lý lỗi : Một số lỗi có thể xảy ra, chẳng hạn trùng địa chỉ (haitrạm đều nghĩ rằng đến lợt mình) hoặc "đứt vòng" (không trạm nào nghĩ tời l-ợt mình).

+ Khởi tạo vòng logic : Khi cài đặt mạng hoặc khi đứt vòng ta cần phảitạo lại vòng

Tất cả các chức năng trên đều có những giải thuật thích hợp tơng ứng * TOKEN RING

Dùng thẻ bài đề cấp quyền truy nhập đờng truyền, nhng ở đây thẻ bài ợc lu chuyển trên vòng vật lý chứ không phải vòng logic nh phơng phápTOKEN BUS

đ-Thẻ bài là một đơn vị dữ liệu đặc biệt trong đó có một bit biểu diễn

trạng thái sử dụng của nó (bận hoặc rỗi) Mỗi trạm muốn truyền dữ liệu thì

phải đợi đến khi nhận đợc một thẻ bài "rỗi" (free) Khi đó trạm sẽ đổi bit trạngthái của thẻ bài thành "bận" (busy) và truyền một đơn vị dữ liệu cùng với thẻbài đi theo chiều của vòng Giờ đây không còn thẻ bài "rỗi" trên vòng nữa, dođó các trạm có dữ liệu cần truyền cũng phải đợi Dữ liệu đến trạm đích sẽ đ ợcsao lại, sau đó cùng với thẻ bài đi tiếp cho đến khi quay về trạm nguồn Trạmnguồn sẽ xóa bỏ dữ liệu đổi bit trạng thái trở về "rỗi" và cho lu chuyển tiếp

trên vòng đề các trạm khác có thể nhận đợc quyền truyền dữ liệu Quá trìnhmô tả ở trên đợc minh họa dới hình vẽ sau

Trong phơng pháp này cần phải giải quyết hai vấn đề có thể dẫn tới phávỡ hệ thống

+ Việc mất thẻ bài : Để giải quyết vấn đề này có thể quy định một trạmđiều khiển (monitor) chủ động Trạm này phát hiện với tình trạng mất thể bàibằng cơ chế Time-out và phục hồi bằng cách đi thẻ bài rỗi mới.

+ Thẻ bài bận lu chuyển không ngừng trên vòng : Khi đó trạm điềukhiển một bit đánh dấu, bit này có giá trị 1 khi gặp thẻ bài bận đi qua, nếu nónhận lại bit này một lần nữa nó sẽ biết rằng thẻ bài này lu chuyển khôngngừng do đó nó sẽ chuyển bit này thành rỗi.

I.4.3 Chuẩn hóa mạng cục bộ

Việc chuẩn hóa mạng cục bộ chỉ dành riêng cho hai tầng thấp nhất, ơng ứng với tầng Vật lý và tầng Liên kết dữ liệu của mô hình OSI Tầng liênkết dữ liệu đợc chia thành hai tầng con là LLC (Logical Link Control) vàMAC (Media Access Control) Hình vẽ sau.

Tầng con MAC đảm nhận điều khiển việc truy nhập đờng truyền, trongkhi tầng con LLC đảm bảo tính độc lập của việc quản lý các liên kết dữ liệuđối với đờng truyền vật lý và phơng pháp truy nhập (MAC) đợc sử dụng

busy token

Hình I 8 : Hoạt động của ph ơng pháp Token Ring

NetworkData link

OSI Reference Model

LAN ReferenceModel

Hình I 9 : Mô hình phân tầng của mạng cục bộ

Cũng giống nh đối với mạng nói chung, có hai loại chuẩn cho mạng cụcbộ, đó là :

- Các chuẩn chính thức (de jure) do các tổ chức chuẩn quốc gia và quốctế ban hành

- Các chuẩn thực tiễn (de facto) do các hãng sản xuất, các tổ chức ngờisử dụng xây dựng và đợc dùng rỗng rãi trong thực tế.

Dới đây là một số các chuẩn tiêu biểu nhất thuộc hai loại chuẩn trên.

1.4.3.1 Các chuẩn của mạng cục bộ

IEEE (Institute of Electrical and Electrnic Engineers)

Ta có sơ đồ minh họa vị trí (tơng đối) của các chuẩn trên so sánh vớimô hình tham chiếu OSI.

 IEEE 802.1 High level Interface.

Là chuẩn đặc tả kiến trúc mạng, kết nối giữa các mạng và việc quản trịmạng đối với mạng cục bộ

 IEEE 802.2 Logical Link Control (LLC)

Là chuẩn đặc tả tầng LLC (dịch vụ, giao thức) của mạng cục bộ Có bakiểu giao thức LLC chính đợc định nghĩa :

- LLC type1: Là giao thức không liên kết (Conectionless) và không cócơ chế báo nhận (Unacknowledgement).

- LLC type 2: Là giao thức có liên kết (Conection).

- LLC type 3: Là giao thức kiểu không liên kết và có cơ chế báo nhận(Acknowledgement).

Các giao thức này xây dựng trên phơng phức cân bằng (Balanced mode)của giao thức HDLC.

 IEEE 802.3 CSMA/CD

802.3 là chuẩn của đặc tả cục bộ dựa trên mạng Ethernet của DIX.IEEE802.3 bao gồm cả tầng vật lý và tầng con MAC với các đặc tả sau:

- Đặc tả dịch vụ MAC.- Giao thức MAC.

- Đặc tả vật lý độc lập với đờng truyền.

Phần cốt lõi của IEEE 802.3 là giao thức MAC dựa trên phơng thứcCSMA/CD.

 IEEE 802.4 TOKEN BUS

NetworkData link

Hình I.10 : Quan hệ giữa các chuẩn IEEE 802 và mô hình OSI.

Là giao thức đặc tả mạng cục bộ với Topology dạng Bus dùng thẻ bàitruy nhập đờng truyền IEEE802.4 bao gồm các đặc tả cả tầng vật lý và tầngcon MAC với các đặc tả sau:

- Đặc tả dịch vụ MAC.- Giao thức MAC.

- Đặc tả dịch vụ tầng vật lý.- Đặc tả thực thể tầng vật lý - Đặc tả đờng truyền.

IEEE 802.4 có thể đợc ứng dụng trong văn phòng, trong công nghiệp,hay trong quân sự.

Lớp con MAC sử dụng thẻ bài truy nhập đờng truyền là phần cốt lõi củachuẩn IEEE 802.4

 IEEE 802.5 TOKEN RING

Là chuẩn đặc tả mạng cục bộ với Topology dạng Ring dùng thẻ bài truynhập đờng truyền IEEE 802.5 bao gồm các đặc tả cả tầng vật lý và tầng conMAC với các đặc tả sau:

- Đặc tả dịch vụ MAC - Giao thức MAC.

- Đặc tả thực thể tầng vật lý.

- Đặc tả nối trạm (Station Attachment)

Lớp con MAC sử dụng thẻ bài truy nhập đờng truyền là phần cốt lõi củachuẩn IEEE 802.5

 IEEE 802.6 Mertropolitan Area Network

Là chuẩn đặc tả mạng cục bộ tốc độ cao kết nối nhiều LAN thuộc cáckhu vực khác nhau của một đô thị (còn gọi là MAN) Mạng này sử dụng cápquang với Topo dạng Bus kép (Dual-bus) vì thế gọi là DQDB (DistributedQueue Dual Bus).

Các mạng IEEE 802.6 cho phép truyền dữ liệu với tốc độ nhanh (vàichục đến vài trăm Mbps) đáp ứng đợc nhu cầu truyền dữ liệu đa phơng tiện.

 IEEE 802.9 Intergrated Data and Voice Network

Là chuẩn tích hợp dữ liệu và tiếng nói bao gồm một kênh dị bộ.10Mbps cùng với 96 kênh 64Kbps (tổng cộng 6 Mbps) Giải thông tổng cộnglà 16Mbps Chuẩn này còn gọi là IsoEet (Isochronous Ethenet) và nó đợc thiếtkế cho môi trờng có lu lợng lơn.

 IEEE 802.10 Interoperable LAN security

Là chuẩn đặc tả về an toàn thông tin cho các mạng cục bộ có khả năngliên tác (Interoperable) IEEE 802.11 Wireless LAN.

Là chuẩn đặc tả cho mạng cục bộ không dây với xu hớng dùng phơngpháp truy nhập CSMA/CD.

Chơng II: MạnG INTERNeT và các dịch vụ

II.1 Khái niệm và nguồn gốc của Internet

Mạng Inetrnet là một tập hợp gồm hàng vạn hệ mạng trên khắp thế giới,đợc phát triển vào thập kỷ 70, số lợng máy tính nối mạng và số ngời truy cậpvào mạng Internet trên toàn thế giới đang ngày càng tăng lên nhanh chóng.Mạng Internet không chỉ cho phép chuyển tải thông tin nhanh chóng mà còngiúp cung cấp thông tin, nó cũng là diễn đàn và là th viện toàn cầu đầu tiên

Mạng Internet có xuất xứ năm 1969 từ mạng máy tính toàn cụcARPA.net do cơ quan quản lý các dự án ngiên cứu các công trình nghiên cứukhoa học tiên tiến thuộc bộ quốc phòng mỹ tài trợ Từ giữa năm 1970 trungtâm DARPA hớng tới mạng Internet với kỹ thuật chuyển mạch gói qua mạngvô tuyến và thông tin vệ tinh Năm 1980 DARPA thử nghiệm dùng giao thứcTCP/IP và đã đợc các trờng Đại học ở mỹ ghép nối với hệ điều hành UNIXBSD.

Hệ UNIX là hệ phát triển mạnh với rất nhiều công cụ hỗ trợ và đảm bảocác phần mềm ứng dụng có thể chuyển qua lại trên các họ máy khác nhau.Bên cạnh đó, hệ điều hành UNIX còn cung cấp nhiều thủ tục Internet cơ bản,đa ra khái niệm Socket và cho phép chơng trình ứng dụng thâm nhập vàoInternet.

II.2 Hệ thống giao thức TCP/IP:

TCP/IP ( Transmission Control Protocol/Internet Protocol) là giao thứccơ bản của Internet có tên là "giao thức điều khiển truyền dẫn /giao thứcInternet " định nghĩa qúa trình truyền thông của mạng, quan trọng hơn là địnhnghĩa gói số liệu phải sử dụng định dạng nào và nó bao hàm những thông tingì để máy tính ở đầu thu có thể giải mã chính xác thông tin nhận đợc Giaothức TCP/IP và giao thức trên các lớp khái niệm hình thành một hệ thốnghoàn chỉnh định nghĩa tờng tận sự hỗ trợ việc xử lý, phát nhận số liệu trênmạng của giao thức TCP/IP Do vậy muốn có sự hiểu biết tổng thể về hệ thốnggiao thức TCP/IP, cần phải hiểu biết tất cả các giao thức tơng ứng trên cáckhái niệm lớp.

II.2.1 Mô hình phân lớp TCP/IP:

Mô hình phân lớp TCP/IP gồm 4 lớp khái niệm cấu trúc trên lớp phầncứng, tức là lớp ứng dụng, lớp truyền dẫn, lớp Internet và lớp giao diện mạngthể hiện (hình vẽ):

II.2.1.1 Lớp ứng dụng:

Lớp ứng dụng là lớp cao nhất trong mô hình phân lớp, thuê bao dùngchơng trình ứng dụng để truy nhập mạng Internet TCP/IP để sử dụng các loạidịch vụ do mạng cung cấp Chơng trình ứng dụng quản lý số liệu phát và sốliệu thu Mỗi một chơng trình ứng dụng có thể lựa chọn loại hình dịch vụtruyền dẫn cần thiết Sắp xếp lại số liệu theo yêu cầu của lớp truyền dẫn sauđó truyền xuống lớp dới.

II.2.1.2 Lớp truyền dẫn:

Nhiệm vụ cơ bản của lớp truyền dẫn là cung cấp dịch vụ thông tin giữacác chơng trình ứng dụng Thông tin này còn gọi là thông tin điểm đến điểm.Lớp truyền dẫn vừa cần quản lý hệ thống luồng thông tin số liệu, lại vừa cungcấp dịch vụ truyền dẫn tin cậy, để đảm bảo số liệu truyền đến đích không cólỗi, không lẫn lộn thức tự Với mục đích này, phần mềm giao thức lớp truyềndẫn cần thoả thuận để đầu thu trả lời thông tin xác nhận, còn đầu phát sẽ phátgói.

Đối tợng truyền dẫn giữa lớp truyền dẫn và lớp Internet là lớp truyềndẫn gói Lớp truyền dẫn gói chia làm 2 loại : Nếu lớp truyền dẫn là giao thứcTCP thì đối tợng là gói TCP và có thể tiếp tục phân thành các đoạn Nếu lớptruyền dẫn là giao thức UDP thì đối tợng là gói số liệu UDP.

II.2.1.3 Lớp Internet:

Lớp giao thức Internet còn gọi là lớp IP, chủ yếu xử lý thông tin giữacác thiết bị Nó tiếp nhận yêu cầu của lớp truyền dẫn, truyền dẫn gói nào đócó thông tin địa chỉ đích Lớp này đóng gói dữ liệu (IP datagram), điền vàophần đầu của gói dữ liệu (còn gọi là phần mào đầu của gói dữ liệu) sử dụng

Luồng byte TCP hoặc thông tin UDP

Đoạn TCP hoặc gói số liệu UDP

Gói dữ liệu IP

Khung mạng

Hình II.1: Mô hình phân lớp TCP/IP và lớp đối t ợng truyền giữa các lớp

tính toán định tuyến là trực tiếp phát gói dữ liệu đến thiết bị ở đích hoặc làphát gói dữ liệu cho bộ định tuyến, sau đó chuyển gói dữ liệu cho mo-dul giaodiện mạng tơng ứng trong lớp giao diện mạng phía dới.

Ngoài ra, lớp này còn phải xử lý gói dữ liệu nhận đợc, kiểm tra độ chínhxác Sử dụng tính toán định tuyến để quyết định xử lý tại chỗ hay tiếp tục phátđi Nếu thiết bị định tuyến của của mạng nội vùng thì phần mềm lớp này sẽtách bỏ mào đầu của gói dữ liệu, tiếp tục lựa chọn phần mềm giao thức lớptruyền dẫn tơng thích để xử lý gói dữ liệu đó Cuối cùng lớp Internet còn phảiphát đi thông báo điều khiển và lỗi của ICMP (Internet Control MessageProtocol : Thông báo kiểm soát Internet) và xử lý thông báo ICMP tiếp nhậnđợc.

Đối tợng truyền dẫn giữa lớp Internet và lớp giao diện mạng là gói dữliệu IP ( IP datagram).

II.2.1.4 Lớp giao diện mạng:

Lớp giao diện mạng còn gọi là lớp kết nối, ở dới lớp giao thức TCP/IPtiếp nhận gói dữ liệu IP và phát gói dữ liệu đi theo mạng đã định Lớp này baohàm một quy trình khởi động thiết bị (Ví dụ: Khi kết nối mạng máy tính vớimạng Lan cần có chơng trình khởi động tơng ứng) cũng có thể là một hệthống con phức tạp của giao thức đờng truyền số liệu sử dụng chính mình (Vídụ: Khi mạng do thiết bị chuyển mạch gói tạo thành, những thiết bị chuyểnmạch gói này dùng giao thức HDCL và máy chủ để thông tin) Hiện nay,mạng Lan dựa trên cơ sở kỹ thuật mạng Ethernet đợc sử dụng phổ biến nhất.

Đối tợng truyền dẫn giữa lớp giao diện mạng với phần cứng các khungmạng có các chơng trình khác nhau, nh khung của Ethernet, khung của mạngvòng thẻ bài.

II.2.2 Giao thức t ơng ứng trên các khái niệm lớp:II.2.2.1 Giao thức lớp giao diện mạng:

Lớp thấp nhất của tập hợp giao thức là lớp giao diện mạng, nó địnhnghĩa những tiêu chuẩn liên quan đến giao diện phần cứng và phơng tiệntruyền dẫn của mạng Có thể nói lớp giao diện mạng là lớp khó hiểu nhấttrong TCP/IP, chủ yếu quản lý chuẩn bị toàn bộ chơng trình và chức năng dịchvụ cho mạng vật lý Những chức năng đó bao gồm:

- Giao diện với đầu nối mạng máy tính.

- Quy định và phối hợp truyền số liệu và phơng pháp truy nhập tơngứng.

- Định dạng số liệu thành gói khung số liệu và chuyển đổi khung số liệuthành xung số liệu hoặc luồng xung tơng tự truyền trên phơng tiện truyền dẫn.

- Kiểm tra lỗi trên khung số liệu đa đến.

- Bổ sung thông tin kiểm tra lỗi vào số liệu đa ra, để máy tính ở đầu thucó thể kiểm tra lỗi.

- Xác nhận khung số liệu đã nhận đợc, nếu cha nhận đợc thông tin xácnhận này, thì phát lại khung số liệu đó.

Trên thực tế, đối với định nghĩa cụ thể các chức năng nói trên, khôngphải đều do giao thức lớp giao diện mạng TCP/IP hoàn thành, có thể nó cònphải kết hợp với các giao thức lớp vật lý ngoài TCP/IP mới có thể thực hiện đ-ợc thông tin số liệu ở lớp dới.

II.2.2.2 Giao thức lớp Internet:

Giao thức lớp Internet đợc điều hành ở lớp Internet cho nên lớp Internetlà trọng điểm của hệ thống giao thức TCP/IP Ngoài ra, ở giao thức định nghĩalớp Internet còn có một số giao thức quan trọng nh: ICMP, ARP, RARP,những giao thức này cũng định nghĩa hàng loạt tiêu chuẩn dịch vụ không thểthiếu trong thông tin mạng, những tiêu chuẩn dịch vụ này bao gồm những nộidung sau:

- IP cung cấp "phong bì" TCP/IP cơ bản- gói dữ liệu IP, những "phongbì" này chứa gói số liệu do phần mềm giao thức lớp trên sinh ra và truyền"phong bì" đến địa chỉ đích cuối cùng của nó.

- Hai quá trình xử lý quan trọng của lớp này là phân đoạn và định tuyến,những xử lý này làm cho thông tin số liệu TCP/IP có thể truyền dẫn đ ợc trongmạng có các loại hình khác nhau.

- ICMP điều hành trong lớp này, có thể truyền thông tin chuẩn đoán làthông tin lỗi đến các hệ thống TCP/IP khác.

- ARP và RARP hoàn thành chuyển đổi giữa địa chỉ IP và địa chỉ vật lýđể cung cấp khả năng cho thông tin số liệu thông qua địa chỉ lớp vật lý.

a Giao thức Internet (IP):* chức năng định nghĩa IP:

IP là giao thức cơ bản để thiết lập mạng TCP/IP bởi vì nó cung cấpdịch vụ truyền số liệu cho những giao thức khác thao tác trong lớp Internethoặc trên Internet Những dịch vụ mà IP cung cấp thờng bị coi là không kếtnối và không tin cậy.

Mặc dù truyền dẫn IP thiếu dịch vụ kết nối và bảo đảm chất lợng tin cậynhng IP vẫn đảm nhiệm chất lợng lớn nhất Trên thực tế, IP đề cập đến một sốthao tác phức tạp nhất trong truyền dẫn TCP/IP và giao thức IP đã định nghĩachức năng chủ yếu sau:

- Đóng gói số liệu ở lớp trên (nh số liệu TCP,UDP) hoặc những số liệukhác cùng lớp (nh số liệu ICMP) vào trong gói dữ liệu IP.

- Truyền gói dữ liệu IP đến địa chỉ đích.

- Để số liệu có thể truyền dẫn trên mạng của lớp đờng truyền và tiếnhành phân đoạn số liệu.

- Xác định tuyến mà gói dữ liệu có thể đến đích thuộc các mạng khác.Nói tóm lại, IP cần định nghĩa một loạt chức năng, cách xây dựng góidữ liệu để truyền gói dữ liệu qua một mạng vật lý Khi thông tin số liệu phátđến máy tính, phần mềm giao thức IP thực hiện một số nhiệm vụ Khi nhận đ-ợc những thông tin số liệu từ một máy tính khác, phần mềm giao thức thựchiện một số nhiệm vụ khác Trong IP có 3 đoạn 32 bits quan trọng là trang bịcần thiết để thực hiện những chức năng này:

- Vùng địa chỉ IP- có một địa chỉ duy nhất 32 bit cho máy tính.

- Vùng mật khẩu mạng con- một loại bit thông tin 32 bit, dùng để báocho IP cách xác định bộ phận nào của địa chỉ IP là địa chỉ mạng, bộ phận nàolà địa chỉ máy chủ.

- Vùng Gateway ngầm định - một địa chỉ 32 bit tuỳ chọn, nếu xuất hiệnđịa chỉ này thì dùng để đánh dấu địa chỉ bộ định tuyến Khi cần truyền gói dữliệu của một mạng khác thì truyền tơng ứng đến địa chỉ này.

Khi phát số liệu, phần mềm giao thức IP trên máy tính phát phải xácđịnh địa chỉ đích ở trên cùng một mạng (nội vùng) hay trên một mạng khác IPso sánh kết quả của 2 bài toán này, mới có thể xác định địa chỉ đích của sốliệu đến Nếu 2 kết quả tính toán giống nhau, thì địa chỉ đích của số liệu là nộivùng, nếu không địa chỉ đích sẽ ở một mạng khác Nếu địa chỉ đích là nộivùng thì phần mềm giao thức IP sẽ khởi động thông tin trực thông, nếu địa chỉđích là máy tính ở mạng khác thì IP phải thông qua cổng mạng (Gateway)( hoặc bộ định tuyến) Trong phần lớn các trờng hợp Gateway này phải làGateway ngầm định Khi IP hoàn thành công tác chuẩn bị của gói dữ liệu, nósẽ truyền gói dữ liệu đến lớp giao diện mạng, lớp giao diện mạng lại truyền nóđến tuyến truyền dẫn, cuối cùng hoàn thành phát khung số liệu đến máy tínhđích.

Khi số liệu đến máy tính đích, lớp giao diện mạng đầu tiên tiếp nhận sốliệu Lớp giao diện mạng cần kiểm tra khung số liệu xem có sai sót gì khôngđồng thời chuyển khung số liệu đến địa chỉ chính xác, giả sử khung số liệuđến chính xác, lớp giao diện mạng sẽ nhận lấy phụ tải hữu hiệu của số liệutrong các bộ phận khác của khung số liệu, sau đó chuyển thẳng chúng đếngiao thức do vùng lớp khung chỉ định Trong trờng hợp này có thể phụ tải hữuhiệu của số liệu đã truyền cho IP.

Khi nhận đợc gói dữ liệu từ lớp giao diện mạng truyền đến đầu tiên IPphải xem bản thân gói dữ liệu trong quá trình truyền có bị sai sót gì không.Tiếp đó IP so sánh địa chỉ đích IP trong gói dữ liệu với địa chỉ IP trong máytính để xác định gói dữ liệu có truyền đến máy tính chính xác không.

* Thông tin mào đầu IP:

Trong vận hành mạng, mỗi một lớp giao thức hoặc mỗi một giao thứcđều bao hàm một số thông tin cung cấp cho nó sử dụng Những thông tin nàythờng ở vị trí đầu của số liệu, thông thờng gọi nó là thông tin mào đầu, trongmào đầu, gói bao hàm một số đơn nguyên thông tin quy định gọi là vùng Mộtvùng có thể bao hàm địa chỉ đích của gói dữ liệu hoặc là mô tả khi gói dữ liệuđến đích cần phải thực hiện những gì đối với số liệu.

Nh chúng ta đã biết, thông tin số liệu ở giữa lớp Internet là truyền giữacác khuôn dạng datagram IP với nhau Trong đó, ở phần đầu của khuôn dạngdatagram IP là thông tin mào đầu IP, phần tiếp theo là phụ tải hữu hiệu của sốliệu trong datagram IP.

Phiên bản Độ dài mào đầuInternet

Địa chỉ IP nguồn ( 4 byte)Địa chỉ IP đích ( 4 byte)

Phụ tải hữu hiệu gói dữ liệu IP ( độ dài có thể thay đổi đợc)

Hình II.2: Định dạng gói số liệu IP và thông tin mào đầu IP.

Chức năng của các vùng trong thông tin mào đầu IP đợc định nghĩa nhsau:

- Phiên bản - 4 bit: Dùng để chỉ rõ số phiên bản IP sử dụng Hiện sốphiên bản IP sử dụng là 4.

- IHL (Internet Header Length: độ dài mào đầu Internet)- 4 bit: VùngIHL chỉ định độ dài mào đầu P (Packet), độ dài này lấy byte 32 bit làm đơn vị,đồng thời vùng IHL dùng để định vị khởi điểm của đoạn byte số liệu Trị sốnhỏ nhất của IHL là 5 tức là độ dài nhỏ nhất của thông tin mào đầu IP là 20byte.

- Loại hình dịch vụ- IP nguồn có thể chỉ định thông tin định tuyến đặcbiệt Những nội dung có thể lựa chọn có độ trễ thấp hoặc bình thờng, độ luthoát bình thờng hoặc cao, độ tin cậy bình thờng hoặc cao…

- Tổng độ dài -2 byte: Vùng này chỉ định tổng độ dài của datagram IP(lấy byte làm đơn vị), bao gồm thông tin mào đầu và phụ tải hữu hiệu.

- Số nhận dạng-IP gốc có một số thứ tự tăng dần của datagram IP này.- Dấu hiệu phân đoạn- 3 bit: Dùng để đánh dấu phân đoạn cho phép.Tất cả có 3 dấu hiệu : Bit thứ nhất không dùng; Bit thứ 2 biểu thị khôngphân đoạn; Bit thứ 3 (More Fragments) biểu thị gói số liệu này là một đoạn sốliệu Khi MF ở vị trí 0, cho biết không có các đoạn khác, tổ hợp các đoạn sốliệu lại thành gói dữ liệu chính xác.

- Mã phân đoạn-13 bit : Đây là số gán cho mỗi một đoạn gói số liệuliên kết Phần mềm giao thức IP của đích sử dụng dấu hiệu phân đoạn này, nótổ hợp các đoạn datagram lại thành datagram chính xác.

- Thời gian sống (TTL : Time To Live) : Chỉ rõ thời gian có thể liên lạc[dùng giây (sec) hay hop (nhảy) do bộ định tuyến phân chia làm đơn vị] trớckhi datagram bị xoá Khi datagram IP đi qua từng bộ định tuyến, bộ địnhtuyến kiểm tra giá trị này và cắt bớt đi tối thiểu 1, hoặc là cắt đi số giây trễ củadatagram này trong bộ định tuyến Khi giá trị của vùng này bằng 0 datagramsẽ bị xoá bỏ.

- Giao thức : Vùng này bao gồm mã giao thức nhận biết Mã đại diệncho giá trị cụ thể đợc chỉ định trong REC tơng ứng nh:

1 là ICMP.6 là TCP.17 là UDP.

- Tổng kiểm tra mào đầu IP-Vùng này bao hàm kết quả kiểm nghiệmvà tính toán trong các vùng của mào đầu IP, đồng thời tiến hành so sánh kếtquả để kiểm nghiệm độ chính xác của truyền dẫn.

- Địa chỉ IP gốc-Địa chỉ này cung cấp cho phần mềm giao thức IP địachỉ đích sử dụng khi phát trả lại.

- Địa chỉ IP đích-Địa chỉ này dùng cho IP đích kiểm tra số liệu truyềndẫn có chính xác không.

- Phụ tải hữu hiệu của datagram IP-Thông thờng bao gồm thông tin sốliệu TCP, UDP trong lớp truyền dẫn hoặc thông tin số liệu ICMP… ở cùnglớp Số liệu của nó có thể biến đổi miễn là không vợt quá MTU (MaximumTransfer Unit: Đơn vị truyền dẫn lớn nhất).

b Giao thức chuyển đổi địa chỉ (ARP):

Giao thức chuyển đổi địa chỉ (ARP : Address Resolution Protocol) làmột giao thức quan trọng khác ở trong lớp Internet Tác dụng của ARP làchuyển đổi địa chỉ vật lý ARP tra tìm thiết bị trên mạng nội vùng, để hiểu rõđịa chỉ vật lý của chúng Ngoài ra ARP còn bảo đảm quan hệ tơng ứng giữađịa chỉ IP với địa chỉ vật lý trong bộ nhớ đệm tốc độ cao.

Mỗi khi IP cần thông tin với bất kỳ máy tính nào đó, đầu tiên cần tratìm ARP nhớ đệm tốc độ cao, để hiểu rõ trong nhớ đệm có tồn tại địa chỉ IP

của máy tính hoặc bộ định tuyến nội vùng không Nếu trong ARP nhớ đệmtốc độ cao có địa chỉ IP này, sẽ sử dụng địa chỉ vật lý tơng ứng với nó trực tiếpphát datagram đến đầu nối mạng vật lý Nếu trong ARP không có địa chỉ IPnày thì ARP sẽ phát yêu cầu quảng bá trên mạng LAN Yêu cầu quảng báARP bao gồm cả địa chỉ IP của máy tính nội vùng hoặc bộ định tuyến Mỗimột máy tính trên mạng LAN đều phải tra xét địa chỉ IP trong yêu cầu quảngbá ARP này Nếu địa chỉ IP này thống nhất với địa chỉ IP trong máy tính, thìmáy tính đó sẽ phát thông tin trả lời ARP trong thông tin bao hàm địa chỉ vậtlý tơng ứng Sau đó, phần mềm giao thức ARP sẽ đa tổ hợp địa chỉ IP với địachỉ vật lý vào trong nhớ đệm tốc độ cao của nó, lúc này IP có thể tiếp tục trựctiếp phát datagram của nó đến đầu nối mạng cần thiết.

Ngoài ra, tơng ứng với ARP, còn có một giao thức khác gọi là giao thứcphân giải địa chỉ ngợc (RARP : Reverse Address Resolution Protocol) Điềukhiển RARP thực hiện ngợc với ARP Khi đã biết địa chỉ IP mà không biết địachỉ vật lý thì sử dụng RARP.

c Giao thức thông tin điều khiển Internet (ICMP):

Giao thức thông tin điều khiển Internet (ICMP: Internet ControlMessage Protocol) là giao thức tơng đối quan trọng của lớp Internet Bộ địnhtuyến chủ yếu dùng giao thức này để điều khiển quá trình truyền dẫndatagram Datagram IP phát đến máy tính ở đầu xa phải đi qua một hoặcnhiều bộ định tuyến, các bộ định tuyến này, trong quá trình phát thông tin sốliệu đến địa chỉ đích sẽ gặp phải một loạt vấn đề, bộ định tuyến sẽ sử dụngthông tin ICMP để thông báo các vấn đề này cho IP xử lý Dới đây là một sốthông tin ICMP thờng gặp nhất:

- Yêu cầu phát và trả lời phát : ICMP thờng sử dụng thông tin này khiđo thử Khi nhân viên kỹ thuật dùng lệnh Ping để kiểm tra trạng thái kết nốivới một máy chủ khác, trên thực tế là sử dụng giao thức ICMP Lệnh Ping sẽphát datagram đến một địa chỉ IP và yêu cầu máy tính đích trả lời datagramchuyển trả số liệu này, lúc này, lệnh Ping sử dụng thông tin trên.

- Giảm tốc độ thông tin nguồn (Source Quench) : Nếu máy tính tốc độcao phát lợng số liệu lớn đến một máy tính đầu xa, nh vậy lợng thông tin lớnphát đi sẽ làm cho bộ định tuyến bị nghẽn Lúc này, bộ định tuyến có thể sửdụng một ICMP, phát một thông tin Source Quench đến IP gốc, yêu cầu máytính phát giảm tốc độ phát số liệu.

- Không đến đợc địa chỉ đích (Destination Unreachable) : Nếu bộ địnhtuyến tiếp nhận đợc datagram không thể truyền đợc, ICMP sẽ phát trở về IPgốc một thông tin Destination Unreachable Nguyên nhân mà bộ định tuyếnkhông thể truyền datagram tơng đối phức tạp, có thể do sự cố của thiết bị,cũng có thể do địa chỉ IP đích sai v.v…

- Quá thời gian (Time Exceeded) : Nếu vì TTL đạt đến 0 làm chodatagram bị huỷ bỏ, thì ICMP sẽ phát một thông tin Time Exceeded đến IPgốc Nó biểu thị muốn đến đợc địa chỉ đích còn phải qua nhiều bộ định tuyến(mỗi lần qua một bộ định tuyến là một bớc nhảy), dùng TTL hiện tại thìkhông thể đến đích đợc.

d Giao thức lớp truyền dẫn:

Lớp truyền dẫn ở trên lớp Internet, ở dới lớp ứng dụng nó cung cấp mộtgiao diện cho trơng trình ứng dụng mạng, kiểm tra lỗi, kiểm soát lu lợng vàkiểm nghiệm tính hữu hiệu… của truyền dẫn mạng Những chức năng này dohai giao thức quan trọng của lớp truyền dẫn cung cấp là giao thức điều khiểntruyền dẫn TCP và giao thức datagram thuê bao UDP quy định và định nghĩa.

1 Giao thức điều khiển truyền dẫn TCP:

TCP là giao thức truyền dẫn chủ yếu trong loạt giao thức TCP/IP, nó làmột giao thức phục vụ đầu nối, có chức năng chính là kiểm tra lỗi và kiểmsoát lu lợng, từ đó cung cấp cho chơng trình ứng dụng dịch vụ truyền dẫnđáng tin cậy, có thể kiểm soát lu lợng và hoàn toàn song công.

* Đặc tính quan trọng của TCP:

TCP có một số đặc tính quan trọng sau:

- Phơng pháp xử lý luồng số liệu-TCP sử dụng phơng thức liên tục đểxử lý số liệu Nói cách khác, TCP có thể dùng phơng thức mỗi lần tiếp nhậnmột byte để tiếp nhận số liệu mà không tiếp nhận theo phơng thức số liệu đợcđịnh dạng trớc rồi mới truyền đến Internet.

- Hoàn toàn tin cậy-TCP thông qua phơng thức truyền dẫn liên tiếp vàmột số biện pháp kiểm soát lỗi, kiểm soát lu lợng, đảm bảo cho số liệu khôngbị mất, đồng thời TCP còn có thể sắp xếp lại datagram IP đã nhận đợc, giảiquyết vấn đề thứ tự không theo trật tự của số liệu Những điều này đảm bảocho TCP truyền dẫn có thể tin cậy hoàn toàn.

- Thông tin song công-TCP kết nối cho phép số liệu có thể truyền đitheo bất kỳ hớng nào và cho phép bất kỳ một chơng trình ứng dụng nào đều cóthể truyền số liệu vào bất kỳ thời điểm nào TCP có thể thu và phát chậm sốliệu lên trên theo hai hớng nh thế làm cho một ứng dụng sau khi phát một sốliệu có thể cùng tiến hành các công việc khác khi truyền dẫn số liệu.

- Kiểm soát lu lợng - Đặc tính kiểm soát lu lợng của TCP đảm bảo chotốc độ truyền dẫn số liệu không cao hoặc thấp hơn khả năng tiếp nhận số liệucủa máy tính đích Trong trờng hợp biến đổi không bình thờng, tốc độ xử lý vànhớ đệm thay đổi rất lớn, lúc này tác dụng của việc kiểm soát lu lợng sẽ hếtsức quan trọng.

* Khuôn dạng số liệu của luồng số liệu TCP:

Khuôn dạng số liệu của luồng số liệu TCP đợc mô tả trên hình 3:

Cổng nguồn Cổng đíchSố thứ tự

Mã xác nhậnMã

Lu lại URG

Số liệu

Hình II.3 : Khuôn dạng số liệu của luồng số liệu TCP.

- Cổng nguồn (Source Port)-16 bit : Bao hàm phân phối mã số của cổngchơng trình ứng dụng trên máy phát.

- Cổng đích-16 bit : Bao hàm phân phối mã số của cổng chơng trìnhứng dụng trên máy tính đích.

- Số thứ tự-32 bit : Chỉ vị trí số liệu trong luồng số liệu tại đầu phát.- Mã xác nhận-32 bit : Do máy tính yêu cầu số thứ tự của byte tiếp nhậntiếp theo TCP sử dụng công nghệ đem theo, trong luồng số liệu của số liệuphát đem theo xác nhận đối với số liệu đối phơng Nh vậy, có thể tiết kiệm rấtnhiều số lợng văn bản truyền dẫn.

- Mã số liệu-4 bit : Chỉ độ dài thông tin mào đầu của luồng số liệu cóđơn vị là 32 bit.

- Lu lại-6 bit : Lu lại để sau này dùng làm đoạn byte Toàn bộ đoạn bytenày phải ở vị trí 0.

- Vùng bit mã-6 bit : Dùng để chỉ mục đích và nội dung của số liệu ýnghĩa của các số nh sau :

URG (Urgent Pointer) : Biểu thị mất chỉ thị khẩn cấp là hữu hiệu.ACK: Biểu thị vùng xác nhận là hữu hiệu.

PSH: Biểu thị điều khiển hữu hiệu, báo cho phần mềm TCP truyền tất cảcác số liệu phát qua kênh thông tin đến chơng trình ứng dụng đầu thu.

RST: Kết nối song song hữu hiệu.

SYN: Biểu thị các số thứ tự sẽ đồng bộ, chỉ rõ bắt đầu kết nối.

FIN: Biểu thị máy tính đầu phát đã không còn số liệu để phát Dấu hiệunày dùng để ngắt một cuộc kết nối.

0 4 8 12 16 20 24 28 31

Cửa sổ

- Cửa sổ-16 bit : Dùng để thông báo độ to, nhỏ của vùng tín hiệu đệmtại đầu thu.

- Tổng kiểm tra : Dùng để kiểm nghiệm một đoạn byte hoàn chỉnh củaluồng số liệu.

- Mã chỉ thị khẩn : Là mã chỉ thị khoảng cách của số thứ tự, dùng để chỉrõ bất kỳ thông tin khẩn cấp nào đó bắt đầu.

- Tuỳ chọn : Dùng để xác lập một mục trong nhóm mục tuỳ chọn.- Bổ sung : Là một vài số 0 ngoài phạm vi (bổ sung theo yêu cầu) đểđảm bảo số liệu bắt đầu từ giáp danh của một số có 32 bit.

- Số liệu : Tải hữu hiệu của luồng số liệu này.

2 Giao thức gói dữ liệu thuê bao (UDP):

So sánh với IP, UDP cũng là giao thức không tin cậy, không kết nối,khác nhau ở chỗ UDP là giao thức ở trên lớp Internet, nó cung cấp cổng giaothức UDP, có thể đảm bảo thông tin giữa các tiến trình của chơng trình ứngdụng Giống nhau ở chỗ nếu so sánh với TCP phục vụ kết nối của lớp truyềndẫn thì UDP là một loại giao thức không kết nối, chức năng kiểm tra lỗi củanó rất bé Có thể nói, TCP có lợi cho việc cung cấp độ tin cậy, còn UDP thì cólợi cho việc nâng cao tốc độ truyền dẫn, ví dụ: Cần hỗ trợ cho chơng trìnhứng dụng hội thoại tơng tác (nh Telnet, FTP…) thì sử dụng giao thức TCP,còn chơng trình ứng dụng tự kiểm tra lỗi hoặc không cần kiểm tra lỗi (nhDNS, SNMP…) thì sử dụng UDP.

* Khuôn dạng thông tin số liệu UDP:

Tác dụng chủ yếu của phần mềm giao thức UDP là triển khai thông tinUDP trên lớp ứng dụng, nó không phụ trách phát lại thông tin số liệu bị thấtlạc hoặc có lỗi, không sắp xếp lại datagram IP thu nhận đợc mà không có sốthứ tự, không loại bỏ datagram IP trùng lặp, không xác nhận datagram đãnhận đợc, cũng không phụ trách thiết lập hoặc kết thúc kết nối Có thể thấybản thân phần mềm giao thức UDP làm rất ít việc, do vậy khuôn dạng thôngtin UDP rất đơn giản nh hình vẽ sau đây:

Tải hữu hiệu của thông tin số hiệu UDP

Hình II.4 : Khuôn dạng thông tin số liệu UDP.

Tuy nói UDP là giao thức không kiểm tra lỗi, nhng trên thực tế UDPvẫn có thể thực hiện việc kiểm tra lỗi cơ bản Do đó, ta có thể coi UDP nh giao

thức có chức năng kiểm tra lỗi Trên (hình 4), có thể thấy thông tin UDP cómột đoạn byte tổng kiểm tra, máy tính đầu thu có thể sử dụng số liệu này đểkiểm tra độ hoàn chỉnh của số liệu Ngoài ra, thông tin UDP còn có thể baohàm một mào đầu thông tin giả (gồm địa chỉ đích), có thể kiểm tra thông tinUDP phát sai địa chỉ.

II.3 Các dịch vụ trên Internet:

Cùng với TCP/IP các chuẩn cho tầng ứng dụng cũng đợc phát triển vàngày càng phổ biến trên Internet Các ứng dụng có sớm nhất là : Telnet, FTP,SMTP và DNS đã trở thành những dịch vụ thông tin quen thuộc với ngời sửdụng Internet Với sự phát triển của công nghệ thông tin và nhu cầu phát triểncủa xã hội, danh sách các dịch vụ thông tin trên Internet đang ngày càng mộtdài thêm với sự đóng góp sản phẩm của nhà cung cấp dịch vụ khác nhau Dớiđây là một số dịch vụ điển hình nhất

II.3.1 Dịch vụ tên miền (DNS):

Hệ thống DNS (Domain name system) là một phơng pháp quản lý cáctên bằng cách giao trách nhiệm phân cấp cho các nhóm tên Mỗi cấp trong hệthống đợc gọi là một miền (domain), các miền đợc tách nhau bởi dấu chấm.Số lợng domain trong một tên có thể thay đổi, thờng có nhiều nhất là 5domain Domain name có dạng tổng quát là: Local-part @ domain name.Trong đó: Local - part thờng là tên của một ngời sử dụng hay một nhóm ngờisử dụng do ngời quản lý mạng nội bộ quy định; Còn Domain name đợc gánbởi các trung tâm thông tin mạng (NTC) các cấp Domain cấp cao nhất là cấpquốc gia, mỗi quốc gia đợc gán một tên miền riêng gồm 2 chữ cái VD: US(mỹ), VN (Việt Nam)…Trong từng quốc gia lại đợc chia thành 6 Domain cấpcao nhất và tiếp tục đi xuống các cấp thấp hơn

edu Các cơ sở giáo dục

com Các tổ chức kinh doanh ,thơng mại mil Các tổ chức quân sự

org Các tổ chức khác net Các tài nguyên mạng

Hình II.5 Phân cấp domain name điển hình.

Mỗi miền có thể tự động tạo mới hoặc thay đổi mọi thứ thuộc nó màkhông phải xin phép ai cả.

Hai máy tính trên Internet không đợc trùng tên, nhng mỗi máy lại cóthể lấy nhiều tên khác nhau VD với các máy cùng cấp các dịch vụ mà sau đódịch vụ lại đợc chuyển giao sang cho một máy khác Lúc đó tên đặt tơng ứngvới dịch vụ sẽ đợc chuyển đi theo

III.3.2 Đăng nhập từ xa (Telnet):

Telnet là một ứng dụng cho phép ngời sử dụng truy nhập vào một máytính ở xa và chạy các ứng dụng ở trên máy tính đó Telnet là rất hữu ích, khingời sử dụng muốn chạy một ứng dụng không có hoặc không chạy đợc trênmáy tính của mình Ví dụ: nh một ngời nào đó muốn chạy một chơng trìnhUNIX trong máy tính của họ là PC hay máy tính của họ không đủ mạnh đểchạy một ứng dụng nào đó hoặc không có các file dữ liệu cần thiết

Telnet cho ngời sử dụng khả năng làm việc trên máy tính ở xa hàngngàn cây số mà vẫn có cảm giác nh đang ngồi trớc máy tính đó Tuy nhiêncũng giống nh dịch vụ chuyển file (FTP), dịch vụ này cũng không cung cấpkhả năng mã hóa mật khẩu rất cao.

Chức năng của Rlogin (Remote login) vào mạng từ xa cũng tơng tự nhTelnet Rlogin cho phép ngời sử dụng từ một máy trên mạng truy nhập từ xavào một máy khác để sử dụng tài liệu của máy này Trong quá trình nhận tênvà mật khẩu của ngời sử dụng, rlogin không kiểm tra độ dài của dòng nhập, dođó kẻ tấn công có thể đa vào một xâu đã đợc tính toán trớc để ghi đè lên mãchơng trình của rlogin, qua đó chiếm đợc quyền truy nhập

III.3.3 Truyền tệp (FTP):

FTP là một dịch vụ cho phép sao chép file từ một hệ thống máy tính nàyđến hệ thống máy tính khác FTP bao gồm thủ tục và chơng trình ứng dụng vàlà một trong những dịch vụ ra đời sớm nhất trên Internet

FTP có thể đợc dùng ở mức hệ thống (gõ lệnh vào command line ) haysử dụng Web browser FTP vô cùng hữu ích cho những ngời dùng Web, bởi vì

khi tìm kiếm trên Internet, ta sẽ tìm thấy vô số những file, ứng dụng , phầnmềm có ích và có thể coppy chúng để sử dụng.

Một điểm yếu của dịch vụ này là truyền mật khẩu trên mạng mà khôngmã hóa bởi vậy rất dẽ bị lộ mật khẩu Kẻ tấn công sau đó có thể sử dụng mậtkhẩu để truy nhập trái phép tới server Ngoài ra dữ liệu truyền về Server cũngkhông đợc mã hóa, do đó rất dễ bị nghe trộm

III.3.4 Th điện tử (Electronic Mail):

Trên Internet có một loại hình dịch vụ mà bất kỳ ai đã dùng Internetđều không thể bỏ qua, đó là dịch vụ th điện tử (E-mail) Th điện tử đóng vaitrò trong việc liên lạc vì mục đích kinh doanh cũng nh phục vụ cho nhu cầu cánhân Hầu hết các thông báo ở dạng văn bản (text) đơn giản, những ngời sửdụng có thể gửi kèm các file chứa các hình ảnh nh sơ đồ, ảnh Hệ thống E-mail trên Internet là hệ thống th điện tử lớn nhất trên thế giới và thờng đợc sửdụng cùng với các hệ thống chuyển th khác

Một điểm yếu về an ninh của dịch vụ E-mail đó là rất khó để lần ra dấuvết của tác giả một bức E-mail gây hại nào đó

III.3.5 Nhóm tin( News group):

Đây là dịch vụ cho phép nhiều ngời sử dụng ở nhiều nơi khác nhau cócùng mối quan tâm có thể tham gia vào một nhóm tin và trao đổi các vấn đềquan tâm của mình thông qua nhóm tin này Có thể có nhiều nhóm tin khácnhau nh: nhóm tin về nhạc cổ điển, "nhóm tin" về hội hoạ, nhóm tin về thểthao…Trong mỗi nhóm tin nh vậy có thể có nhiều nội dung thảo luận khácnhau Tên (địa chỉ) của các nhóm tin đợc cấu trúc theo kiểu phân cấp Nhómrộng nhất sẽ đứng đầu tiên, theo sau là một số tuỳ ý các nhóm "con", "cháu"

Tên của mỗi nhóm đ

Là nhóm tin về nhạc cổ điển thuộc loại tin giải trí

Trên Internet có rất nhiều server tin (news server) khác nhau, trong đó tintức đợc thu thập từ nhiều nguồn khác nhau Các server tin cũng có thể tạo ra cácnhóm tin cục bộ đáp ứng cho các nhu cầu của ngời sử dụng Cũng giống nh mộtth điện tử, một mục tin (news item) cũng có cấu trúc gồm hai phần : phần đầu(header) chứa thông tin điều khiển cần thiết, và thân (body) chứa văn bản tin

Với dịch vụ này, một ngời sử dụng có thể nhận đợc các thông tin màmình quan tâm của nhiều ngời từ khắp mọi nơi, đồng thời có thẻ gửi thông tincủa mình đi cho những ngời có cùng mối quan tâm này.

III.3.6 Tìm kiếm tệp (Archie):

Archie là một dịch vụ của Internet cho phép tìm kiếm theo chỉ số các tệpkhả dụng trên các Server công cộng (Archie server) của mạng Bạn có thể yêucầu Archie tìm các tệp có chứa các xâu văn bản nào đó hoặc chứa một từ nàođó Archie sẽ trả lời bằng tên các tệp thoả mãn yêu cầu của bạn và chỉ ra têncủa các Server chứa các tệp đó Khi đã chắc chắn hoàn toàn rằng đó là tệp củamình cần tìm bạn có thể dùng ftp "vô danh" để sao chép về máy của mình

Để dùng Archie bạn phải chọn một Archie server nào đó , nên chọnServer gần bạn nhất về mặt địa lý Sau đó có thể dùng Telnet để truy nhập tớiServer và tiến hành tìm kiếm tệp mong muốn Bạn cũng có thẻ dùng th điện tửgửi tới địa chỉ mà bạn đã chọn và chờ đợi để nhận th trả lời.

III.3.7 Tra cứu thông tin theo thực đơn (Gopher):

Dịch vụ này cho phép tra cứu thông tin theo chủ đề dựa trên hệ thốngthực đơn mà không cần phải biết đến địa chỉ IP tơng ứng Gopher hoạt độngtheo phơng thức "khách, chủ" (client/server), nghĩa là phải có 2 chơng trình :Gopher client và Gopher server Bạn có thẻ lựa chọn một chơng trình Gopherclient tơng ứng với hệ điều hành sử dụng Mỗi chơng trình client này đợc cấuhình trớc với địa chỉ IP của một Gopher server nào đó Khi bạn khởi độngGopher client bằng cách gõ (giả thiết dới Unix):

% gopher.

thì chơng trình này sẽ gọi chơng trình Gopher server và trên màn hìnhsẽ hiển thị bảng thực đơn chính (main menu) Bạn có thể chọn thực đơn mongmuốn

III.3.8 Tìm kiếm thông tin theo chỉ số (WAIS):

WAIS (Wide Area Information Server) cho phép tìm kiếm và truy nhậpthông tin trên mạng mà không cần biết chúng đang thực sự nằm ở đâu WAIScũng hoạt động theo mô hình Client/Server Tuy nhiên ngoài các chơng trìnhWais client và Wais server còn, có thêm chơng trình Wais indexer thực hiệnviệc cập nhật dữ liệu mới, sắp xếp theo chỉ số để tiện việc tìm kiếm Servernhận câu hỏi từ Client, tìm kiếm trong cơ sở dữ liệu các tệp phù hợp, đánh giá(cho điểm ) độ phù hợp của các tệp đó và gửi về cho Client Các phần mềmđánh giá chỉ mục có thể xử lý đợc rất nhiều các loại dữ liệu khác nhau nh cáctệp văn bản, danh sách th điện tử, ảnh, v.v…và có thể dễ dàng thêm các dữliệu mới.

III.3.9 Tìm kiếm thông tin dựa trên siêu văn bản (WWW):

WWW (World Wide Web) - hay ngắn gọn hơn : Web - là một dịch vụthông tin mới nhất và hấp dẫn nhất trên Internet

Nó dựa trên một kỹ thuật biểu diễn thông tin gọi là siêu văn bản(HyperText), khi đó văn bản có khả năng mở rộng bất kỳ Các thông tin nàyđợc viết bằng ngôn ngữ đấnh dấu siêu văn bản - HTML (Hypertext MarkLanguage) Các Web Browser lấy tài liệu ở các Web Server định và cho hiểnthị Khi ấn vào một liên kết thì Browser có thể trỏ đến liên kết đích Đích cóthể là một trang Web khác, một dịch vụ FTP, Gopher và hiển thị chúng (FTP,Gopher) nh các trình Client thông thờng.

Chính xác thì các WWW là một hệ thống các tiện ích và siêu giao diện Đểthực hiện việc truy nhập liên kết các tài nguyên WWW dùng URL (UniformResource Location) là dạng tên định danh cho duy nhất một tài liệu hay mộtdịch vụ trong WEB Ta có công thức sau cho URL:

URL = Giao thức Internet + Server Domain Name + Tài liệu trên ServerGiao thức ở đây có thể là HTTP, Telnet, Gopher, FTP, WAIS, v.v…Web cũng hoạt động theo mô hình Client- Server Do các tài liệuHTML có khả năng hỗ trợ đa phơng tiện, nên Web đòi hỏi đờng truyền cóbăng thông lớn.

2.4 Giới thiệu về Website

- website là một tập hợp các web có liên quan với nhau.

- Trên môi trờng Website luôn có một trang Web đợc gọi là trang chủ.- Trang chủ là trang đợc sử dụng nhìn thấy đầu tiên khi truy cập vàoWebsite Từ trang chủ có thể truy cập đến các trang Web khác cùng một sitehay trên các site khác nhau thông qua các liên kết.

Ngoài trang chủ một Website còn có các trang Web khác, thờng đợcgọi là các trang con Một trang con có thể liên kết với trang chủ, có thể liênkết với các trang con khác trong cùng Website Thông thờng các trang con cócác liên kết đến trang con khác dới nó.

Bạn có thể tạo Website trên máy tính của bạn, sau đó đa lên một máytính dùng để cung cấp các trang Web cho ngời truy cập gọi là máy chủ Máychủ thờng kết nối với Internet hoặc Intranet.

* Cấu trúc một Website

Một Website thông thờng đợc tổ chức nh sau:[My Website]

{_ [images]{_ index.htm{_ page1.htm{_…

hoặc

[My Website]{_ [images] {_ [html]

{ {_ page1.htm{ {_ page2.htm { {-…

{_ index.htm.Trong đó:

- [My Website]: với các thành phần con gồm:

- [image]: Th mục chứa các hình ảnh sẽ thể hiện trong các trang Web.- [html]: Th mục chứa các trang Web của cấu trúc Website.

- index.htm: Trang th mục của cấu trúc Website đó.- page1.htm: Các trang con của cấu trúc Website.

Do vậy khi tạo cấu trúc Website nên tổ chức theo cấu trúc trên, qua đóta có thể quản lý chung một cách dễ dàng.

II.5 Intranet

II.5.1 Internet là gì?

Internet là một tập hợp các máy tính đợc kết nối với nhau và có thể nóichuyện đợc với nhau theo cách mà trình duyệt Web trao đổi thông tin với cácWeb Server trên toàn thế giới Trên Intranet, TCP/IP vẫn là ngôn ngữ chínhcũng nh trên hầu hết các công nghệ nh các trình duyệt xét, FPT (thủ tục truyềnfile), Gopher và E-mail cũng tơng tự nh vậy Chỉ với máy tính và trình duyệtWeb, mọi ngời cùng có thể trao đổi thông tin với nhau

Thay vì trao đổi thông tin cho tất cả mọi ngời, Intranet chỉ mang thôngtin cho những ngời trong một phạm vi, ví dụ nh một công ty, bất kể nó nằmtrong một tòa nhà hay ở các thành phố khác nhau.

Intranet hoàn toàn có thể bị cô lập khỏi Internet, hoặc bằng cách ngắtra, hoặc bị khóa bởi một Firewall Firewall chỉ là một Server đứng chắn giữaIntranet và thế giới bên ngoài, theo dõi những thông tin vào/ra trên Intranet.Filewall gây khó khăn cho những kẻ phá rối hay ăn cắp những thông tin bímật, ngoài ra nó còn là công cụ quản trị hữu hiệu

II.5.2 Các hệ thống mở

TCP/IP là tính độc lập với môi trờng, có nghĩa là máy nào cũng có thểdùng Intranet, bất kể đó là IBM PC, Apple Macintosh, Unix Workstation hoặcthậm chí cả hệ thống Mainframe hoặc Midrange của IBM Nói một cách khác,Intranet biến hệ thống mạng thành hệ thống mở, đồng nhất công nghệ truyềnthông điệp hay chuyển file.

II.5.3 Xây dựng các mạng Intranet.

Để xây dựng một mạng Intranet, trớc tiên ta cần có một mạng và nếu đãcó một mạng LAN thì ta hoàn toàn có thể tận dụng nó và thêm vào một số thứkhác nh các Web Server và đờng thuê bao Tất nhiên phải tính đến trờng hợpcó nhiều ngời tham gia vào mạng và xem nó có đủ băng thông hay không.Trong trờng hợp cần băng thông cao thì phải cần một Server riêng

Novell thức tỉnh bởi hiện thực của Internet và liền lập tức đa khả năngInternetworking vào NetWare Microsfot thì cũng đã có Windows NT vàInternet Information Server Bản chất của Intranet sẽ không bắt ta phải phụthuộc vào một công ty nào Ngợc lại ta có thể tận dụng tất cả các giải phápcủa các hãng nói trên

II.5.4 Máy tính dành cho Intranet

Làm việc với HTML (Hypertext Markup Language - ngôn ngữ đánhdấu siêu văn bản), các thay đổi theo xu hớng ngày nay bắt ta phải để ý đếnphần cứng đang hỗ trợ cho các Web Server.

"Intranet đang chở thành máy chủ cho các ứng dụng" Tuy nhiên theocác chuyên gia thì phần mềm mới là điều đáng chú ý với lý do 99% các trụctrặc mà ta gặp phải là do phần mềm.

Intranet có nhu cầu xử lý không cao lắm Sau nhiều năm nhanh hơn,mạnh hơn, mạnh hơn nhng chiếc máy tính để nối mạng không gì hơn là mộtmáy PC hoặc là Mac Thực tế chỗ thắt nút trong mạng Ethenet tốc độ 10bit/sec là dây nối, chứ không phải là máy tính.

II.5.5 Những yêu cầu về môi tr ờng

Chỗ đáng quan tâm là hiệu suất máy bắt đầu giảm sút Điều này lànguyên nhân chính do máy này sụt giảm Trờng hợp có vài tá máy truy nhậpđồng thời trong khi ta đang dùng dải tấc độ nửa triệu bit trên giây, ta phải đẩytấc độ lên, 10M bit hầu nh ngay lập tức ta phải tăng lên dải tốc độ 100M bit.

Và khi vào mạng, điểm thắt sẽ nằm ở máy chủ Trong lúc máy Pentium166MHz với 64M byte RAM là tốt với mạng Ethernet tốc độ 10M bit/sec thìtrong môi trờng mạng 100M bit/sec có thể cần tới máy PC 200 MHz hoặcmáy Mac với 128 MB RAM hoặc hơn hay loại máy mạnh hơn nh RISC củaDigital hoặc Sun.

Khi các hạn chế của mạng đã bị loại bỏ, thì các câu hỏi phần cứng sẽ ợc quan tâm Lớn cỡ nào, nhanh cỡ nào, bao nhiêu thì đủ? Cứ sau một hoặchai năm, các trang tin có thể tăng từ một lần hoặc mời lần bao gồm âm thanh,hình ảnh, video,… Với tính toán nh vậy, ta phải xem xét sẽ có bao nhiêu phầntrăm trang tin phải đợc tổ chức theo dạng động Nếu có từ 20% đến 30% trongsố các tập tin đợc tổ chức theo dạng động, thì một năm có thể là 50% Mộtyêu cầu của bộ duyệt (browser) là có thể truy cập vào ba cơ sở dữ liệu khác

đ-nhau và thực hiện mời lần tra tìm cơ sở dữ liệu Điều này khác xa với tổ chứctrang HTML với CSDL tĩnh Đồng thời mức độ phức tạp của công việc cũngthay đổi.

II.5.6 Tăng c ờng cho máy chủ.

Vì không thể dự đoán trớc nhu cầu của ngời sử dụng, và trộn lẫn CSDLvào các ứng dụng ra sao (và có bao nhiêu ứng dụng đang chạy v.v ), nên hãyquan tâm đến máy có khả năng đa xử lý đối xứng (SMP) Hiện nay hầu hếtcác máy PC đều có khả năng SMP bốn đờng (four-way SMP) ví dụ nh máyCompac Proliant 5000 là loại có bộ xử lý Pentium Pro Cũng tơng tự vậy là NF9000 của NetFname Systems, Inc.

NetFname cho phép ngời sử dụng cắm nóng các board mạch PCI, các ổđĩa, bộ nuôi nguồn và các bộ máy trong NF9000 mà không cần tắt hệ thống.NetFname giải thích các bộ xử lý vào/ra dành riêng cho máy này sẽ khôngkhắc phục đợc hiện tợng thắt cổ chai nhờ chuyển vào/ra bộ nhớ và các chứcnăng vào/ra.

II.5.7 Những điều ảnh h ởng tới công việc

Đây là một số nguyên nhân có thể ảnh hởng đến máy tính trong mạngIntranet:

+ Sự bùng nổ trang tin.

Web nội bộ của Sun Microsystems hỗ trợ hơn một triệu trang tin, củaDigital Equipment Corp thì có 900.000 trang Điều đáng chú ý là số lợngtrang tin tăng hai lần sau mỗi sáu tháng Khi mọi ngời nhận thức đợc khả năngcủa Intranet.

+ Sự phình to cỡ trang

Một cỡ trung bình hiện nay gồm 16 KB (đối với loại bao gồm toàn vănbản, các logo, thanh công cụ v.v…) tức là tổng cộng 64 KB Nếu bổ xungthêm các thành phần đa phơng tiện sẽ mở rộng rất nhanh kích thớc trang tin.

+ Tạo trang động.

Nếu hiện nay chỉ 20% đến 30% số trang là trang động, máy chủ phảitham chiếu CSDL để chắp nối thành trang tin theo yêu cầu của bộ duyệt-thìsau một thời gian nữa là 50%.

+ Bảo mật.

Hiện nay có 5% các tập tin đợc mã hoá Trong vòng một năm nữa sẽ là20% vì lợng thông tin nhậy cảm đa vào Intranet, có nghĩa là máy chủ cầnnhiều thời gian cho mã hoá và giải mã các tập tin đó.

+ Tạo vòng Video.

Ngời ta tìm cách thêm video vào, điều này sẽ khiến Server WebPentium 90 MHz có thể hỗ trợ từ 15 đến 20 dòng video (stream) trong khithực hiện phân phối các trang HTML của mình.

II.5.8 Xem xét cấu hình bộ nhớ và đĩa.

Với một loại dữ liệu bình thờng, một máy Compaq ProLiant 1500 đanghỗ trợ cho vài trăm máy tính sẽ cho hiệu xuất tính theo số bit trên giây, caogấp bốn lần khi dùng 128MB RAM so với khi dùng 32 RAM.

Trong mỗi trờng với các tập tin lớn nh Common Gateway Interface xenlẫn bên trong, ta có thể gia tăng 10% đến 20% khi chuyển từ 32MB lên 64MBRAM.