Chương 1 2 1 OSI TCP IP

ICONIC 27062021 1 1 2 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH GV Nguyễn Thị Thanh Vân 27062021 2 page 3 Nội dung  Giới thiệu mạng và các loại mạng  Mô hình OSI  Mô hình TCPIP  Quá trình trao đổi dữ liệu qua mạng  Các thành phần của gói dữ liệu page 4 Mô hình OSI  Giới thiệu mô hình OSI  Chức năng các tầng OSI  Kiến trúc phân tầng Ý nghĩa  Kiến trúc phân tầng Nguyên tắc hoạt động  Đóng gói và mở gói dữ liệu theo OSI  Các giao thức ở các tầng của OSI Nội dung 27062021 3 page 5 Đặt vấ.

27/06/2021 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH GV Nguyễn Thị Thanh Vân 27/06/2021 Nội dung  Giới thiệu mạng loại mạng  Mô hình OSI  Mơ hình TCP/IP  Q trình trao đổi liệu qua mạng  Các thành phần gói liệu page Mơ hình OSI Nội dung  Giới thiệu mơ hình OSI  Chức tầng OSI  Kiến trúc phân tầng - Ý nghĩa  Kiến trúc phân tầng - Nguyên tắc hoạt động  Đóng gói mở gói liệu theo OSI  Các giao thức tầng OSI page 27/06/2021 Đặt vấn đề  Làm cách liệu truyền từ PC sang PC khác mạng?  Ví dụ:  Để thực giao tiếp thành cơng máy tính, mạng kiến trúc khác nhau, ISO đưa mô hình OSI page Giới thiệu mơ hình OSI  OSI - Open Systems Interconnection:  đưa ISO tiêu chuẩn số 7498-1  mơ hình tham chiếu kết nối hệ thống mở  cho phép tương giao hệ máy đa dạng cung cấp nhà sản xuất khác  Cuối 1980, ISO tiến cử việc thực thi mơ hình OSI tiêu chuẩn mạng, TCP/IP sử dụng phổ biến  mơ hình lý thuyết, dùng cho mục đích học tập, nghiên cứu  Mơ hình có tầng - xác định yêu cầu cho giao tiếp hai máy tính page 27/06/2021 Mơ hình OSI – Tầng Application  Cung cấp giao tiếp cho người dùng truy nhập thông tin liệu mạng thơng qua chương trình ứng dụng page Mơ hình OSI – Tầng Presentation  Dịch liệu gửi từ tầng ứng dụng sang định dạng, nén liệu, mã hóa liệu page 27/06/2021 Mơ hình OSI – Tầng Session  Thiết lập, quản lý kết thúc phiên làm việc kết nối trình ứng dụng địa phương trình ứng dụng xa page 10 Mơ hình OSI – Tầng Transport  Đảm bảo việc vận chuyển liệu từ nguồn đến đích thơng qua hệ thống mạng Error control Segmentation Flow control page 11 27/06/2021 Mơ hình OSI – Tầng Transport  Tầng transport cung cấp dạng kết nối  Có định hướng kết nối: thiết lập kết nối hai máy => Giao thức TCP  Khơng hướng kết: khơng có thiết lập kết nối hai điểm cuối Giao thức UDP page 12 Mơ hình OSI – Tầng Network  Định tuyến cho gói tin; xử lý liệu dạng gói (packet); liên quan đến địa IP page 13 27/06/2021 Mơ hình OSI – Tầng Datalink  Xử lý liệu dạng khung (frame), phát xử lý kết nối bị lỗi, điều khiển luồng  Có tầng  LLC (Logical Link Control): qlý giao tiếp tbị qua lkết nhất, ghép kênh  MAC (Media Access Control): qlý gthức truy cập vào ptiện mạng vật lý xđịnh địa MAC page 14 Mô hình OSI – Tầng Physical  Định nghĩa đặc tả điện vật lý cho thiết bị hệ thống  Xử lý liệu dạng bit page 15 27/06/2021 Kiến trúc phân tầng OSI - Ý nghĩa  Giảm độ phức tạp: thành phần chia nhỏ để thực nên xử lý đơn giản  Có giao diện tiêu chuẩn tầng: cho phép nhiều nhà cung cấp tạo sản phẩm đáp ứng chức cụ thể với lợi ích cạnh tranh có tính mở  Dễ học: dễ dàng thảo luận tìm hiểu chi tiết đặc tả giao thức  Dễ phát triển: Độ phức tạp giảm nên cho phép thay đổi chương trình dễ dàng phát triển sản phẩm nhanh  Khả tương tác cao: sản phẩm mạng từ nhiều nhà cung cấp khác mà đáp ứng theo tiêu chuẩn mạng giống => hoạt động mạng  Kỹ thuật mô-đun: nhà cung cấp viết phần mềm triển khai lớp khác page 16 Kiến trúc phân tầng - Nguyên tắc hoạt động  A B số tầng Hệ thống A Hệ thống B Tầng n Tầng n  Các quan hệ:  Tầng đồng mức  Tầng kề  Liên kết vật lý: tầng thấp - liệu truyền Giao diện tầng i tầng i-1 Tầng i+1 Tầng i Tầng i-1 Giao thức tầng i Tầng i+1 Tầng i Tầng i-1  Liên kết logic: tầng Tầng Liên kết vật lý Tầng page 17 27/06/2021 Đóng gói mở gói liệu theo OSI Đóng gói Mở gói page 18 Các giao thức tầng OSI page 19 27/06/2021 Nội dung  Giới thiệu mạng loại mạng  Mơ hình OSI  Mơ hình TCP/IP  Q trình trao đổi liệu qua mạng  Các thành phần gói liệu page 20 Mơ hình TCP/IP  Mơ hình TCP/IP  Giới thiệu  Bộ giao thức TCP/IP  Đóng gói mở gói liệu theo TCP/IP  Chức tầng TCP/IP  Ưu nhược TCP/IP page 21 10 27/06/2021 Giới thiệu mơ hình TCP/IP  TCP/IP - Transmission Control Protocol/ Internet Protocol:  Giao thức điều khiển truyền nhận/ Giao thức liên mạng, xuất lần vào năm 1973  Được thiết kế thực Bộ Quốc phòng (Department of Defense - DoD) để trì liên lạc  Năm 1983, TCP / IP thay Giao thức điều khiển mạng (Network Control Protocol - NCP)  Mối tương quan tầng mơ hình OSI TCP/IP page 22 Bộ giao thức TCP/IP PDU TCP/IP Các giao thức Data Segment Packets Frame page 23 11 27/06/2021 Đóng/mở gói liệu theo TCP/IP page 24 Chức tầng TCP/IP  Tầng Application = OSI (Application + Presentation + Session )  Tầng Transport: Các giao thức TCP, UDP  Tầng Network: Các giao thức IP, ICMP  Tầng Network Access / Link = OSI (Datalink + Physical) page 25 12 27/06/2021 Tầng Application  Cung cấp giao tiếp cho người dùng truy nhập thông tin liệu mạng thơng qua chương trình ứng dụng page 26 Tầng Transport  Đảm bảo việc vận chuyển liệu từ nguồn đến đích thơng qua hệ thống mạng  Phân đoạn tái hợp gói tin  Điều khiển luồng  Điều khiển lỗi  Giao thức điều khiển truyền  TCP - Transmission Control Protocol: có hướng kết nối  UDP - User Datagram Protocol: không hướng kêt nối page 27 13 27/06/2021 Tầng Transport TCP UDP Gói tin TCP gọi segment Gói UDP gọi datagram Giao thức hướng kết nối, đáng tin cậy Giao thức không kết nối, không đáng tin cậy Kết nối luồng byte Kết nối luồng tin nhắn Nó cung cấp kiểm sốt lỗi kiểm sốt luồng Khơng kiểm sốt lỗi kiểm soát luồng Ứng dụng: email, web, file sharing… Ứng dụng: voice, stream page 28 Tầng Transport TCP/UDP header Field TCP bytes Source Port Destination Port Sequence Number Acknowledgement Number Offset Reserved Flags Checksum Description Chung Window Urgent UDP bytes Source port Số hiệu cổng máy tính gửi Destination port Số hiệu cổng máy tính nhận TCP Sequence number Số thứ tự byte TCP segment Acknowledgement number Nếu cờ ACK bật giá trị trường số thứ tự gói tin mà bên nhận cần Data offset Dài bít quy định độ dài phần header (tính theo đơn vị từ 32 bít): tối thiểu từ (160 bit) tối đa 15 từ (480 bít) Reserved Dành cho tương lai có giá trị Flags Bao gồm cờ: SYN, ACK, RST, FIN, URG, PSH Window Số byte nhận giá trị trường báo nhận Checksum 16 bít kiểm tra lỗi cho phần header liệu Source Port Destination Port UDP Length Checksum Length Chiều dài segment, tính phần header Checksum kiểm tra lỗi page 29 14 27/06/2021 Tầng Transport Hoạt động TCP  pha hoạt động TCP Thiết lập kết nối Truyền liệu Kết thúc kết nối page 30 Tầng Transport Hoạt động TCP – Truyền liệu  Cơ chế báo nhận truyền lại Khơng gói Mất gói liệu send pkt0 receiver sender send pkt0 rcv ack0 send pkt1 rcv ack1 send pkt0 pkt0 ack0 ack1 rcv pkt1 send ack1 pkt0 ack0 rcv ack0 send pkt1 rcv pkt0 send ack0 pkt1 rcv pkt0 send ack0 receiver sender pkt0 ack0 rcv pkt0 send ack0 pkt1 X loss timeout resend pkt1 rcv ack1 send pkt0 pkt1 ack1 rcv pkt1 send ack1 pkt0 ack0 rcv pkt0 send ack0 page 31 15 27/06/2021 Tầng Transport Hoạt động TCP – Truyền liệu  Cơ chế báo nhận truyền lại Mất ACK rcv ack0 send pkt1 send pkt0 receiver sender send pkt0 Trễ ACK pkt0 ack0 pkt1 ack1 X rcv pkt0 send ack0 rcv ack0 send pkt1 loss resend pkt1 rcv ack1 send pkt0 pkt1 rcv pkt1 ack1 send ack1 pkt0 ack0 (detect duplicate) rcv pkt0 send ack0 ack0 rcv pkt0 send ack0 pkt1 rcv pkt1 send ack1 ack1 rcv pkt1 send ack1 timeout pkt0 rcv ack1 send pkt0 rcv ack1 send pkt0 pkt1 rcv pkt1 pkt0 send ack1 rcv pkt0 send ack0 ack1 ack0 pkt0 ack0 (detect duplicate) rcv pkt0 (detect duplicate) send ack0 page 32 Tầng Transport Hoạt động TCP – Truyền liệu  Windows size: xác định số lượng gói tin gửi Cửa sổ trượt page 33 16 27/06/2021 Tầng Transport Hoạt động TCP – Truyền liệu  Điều khiển luồng: giúp tránh mát liệu Máy gửi trình truyền, ví dụ bị nghẽn, đệm đầy Máy nhận  Hoạt động:  Khi Buffer đầy, máy nhận phát tín hiệu “Not Ready” báo hiệu dừng gửi liệu Not Ready  Nó tiếp tục xử lý liệu vùng nhớ đệm Stop  Khi vùng nhớ đệm có khả nhận, phát tín Go Buffer Full … … … Resume hiệu “Ready” để báo cho bên máy gửi tiếp tục gửi liệu page 34 Liên hệ tầng Application Transport  Một số ứng dụng quan trọng liên quan đến giao thức sử dụng tầng Vận chuyển với cổng dịch vụ Giao thức tầng Transport Cổng dịch vụ HTTP Giao thức tầng Application TCP 80 HTTPS TCP 443 Telnet TCP 23 SSH TCP 22 SMTP TCP 25 DHCP server UDP 67 DHCP client UDP 68 SNMP UDP 161 SSL TCP 443 FTP TCP 21 TFTP UDP 69 page 35 17 27/06/2021 Tầng Network  Chức năng:  Qui định cách thức định địa IP cho máy tính – chương  Định tuyến truyền gói tin qua liên mạng  Phân mảnh tái hợp gói tin  Đơn vị liệu: Datagram  Giao thức IP – Internet Protocol  Không hướng kết nối – ko có thiết lập kết nối  Khơng tin cậy – phát sửa lỗi dựa vào giao thức khác page 36 Tầng Network  Giao thức IP – Internet Protocol  Khn dạng gói tin Field Description Ver Version IP: v4, v6 Head len độ dài hearder length Mức độ quan trọng mà giao thức phía muốn xử lý gói tin độ dài IP datagram indentifier Định danh phân đoạn Frag offset Biểu thị vị trí phân đoạn liệu TTL Lưu giữ đếm thời gian Upper layer Biểu giao thức tầng nhận gói tin Checksum kiểm tra tính tồn vẹn Header Type of serv S/D address Địa IP nguồn/đích page 37 18 27/06/2021 Tầng Network Định tuyến  Forwarding: chuyển packet từ đầu vào router tới đầu tương ứng  Routing: xác định đường packet thuật toán tìm đường  Thuật tốn : link-state, distance - vector:  xác định giá trị chèn vào bảng chuyển tiếp định tuyến  Chi tiết chương page 38 Tầng Network Phân mảnh tái hợp gói tin  Phân mảnh:  Đơn vị truyền liệu tối đa, MTU - maximum transmission unit, thay đổi tùy theo giao thức  Ethernet :1500 byte  ATM (Asynchronous Transfer Mode - truyền không đồng bộ): 48 byte  PPP (point to point) 500 tới 2000 byte  IP có 16 bit chiều dài nên kích thước tối đa IP datagram =216 - = 65, 535 byte  Tái hợp gói tin tới đich page 39 19 27/06/2021 Tầng Network Các giao thức hỗ trợ  Giao thức dựa vào số giao thức khác để thực chức năng:  Định tuyến: RIP, OSPF, BGP – chương  Điều khiển: ICMP, IGMP  ICMP - Internet Control Message Protocol  Kiểm tra lỗi kết nối logic hệ thống mạng  ICMP chứa gói tin IP  Khn dạng gói tin riêng page 40 Tầng Network Các giao thức  Hai chức ICMP  Truy vấn thông báo, ex: Request Reply  Thông báo lỗi, dựa vào trường, ex : • • • •  Type = 3, code = -> Network Unreachable Type = 3, code = -> Host Unreachable Type = 3, code = -> Protocol Unreachable Type = 3, code = -> Port Unreachable Một số tiện ích dùng ICMP  Ping  Tracert  Pathping page 41 20 27/06/2021 Tầng Link/ Network Access  Tầng Link: (Network Access hay Network Interface)  Chức năng:  Chuyển datagram node mạng liền kề  Định dạng liệu theo chuẩn để truyền tải  Điều khiển cách thức truy xuất đến môi trường vật lý  Liên quan đến địa vật lý (địa MAC)  Đơn vị liệu: khung (frame)  Các dạng liên kết:  Ethernet – Chương  Frame Relay  Wireless page 42 Ưu nhược TCP/IP Ưu điểm  Giúp thiết lập kết nối loại máy tính khác Nhược điểm  Phù hợp với mạng diện rộng, khơng tối ưu hóa cho mạng nhỏ LAN  Hoạt động độc lập với hệ điều hành  Thay giao thức TCP / IP không dễ dàng  Hỗ trợ nhiều giao thức định tuyến  Nó khơng có tách biệt rõ ràng với dịch vụ,  Cho phép kết nối internet tổ chức giao diện giao thức nó, khơng phù hợp để mơ  Có kiến trúc máy khách-máy chủ có khả tả công nghệ mạng mở rộng cao  Hỗ trợ số giao thức định tuyến page 43 21 27/06/2021 Tóm lại  Mơ hình OSI  Chức tầng OSI  Kiến trúc phân tầng - Mục đích  Kiến trúc phân tầng - Nguyên tắc hoạt động  Đóng gói mở gói liệu theo OSI  Các giao thức tầng OSI  Mơ hình TCP/IP  Bộ giao thức TCP/IP  Đóng gói mở gói liệu theo TCP/IP  Chi tiết tầng TCP/IP  Ưu nhược TCP/IP page 44 45 Kết thúc Chương 1, phần 1.2 22 ... hình OSI TCP/ IP page 22 Bộ giao thức TCP/ IP PDU TCP/ IP Các giao thức Data Segment Packets Frame page 23 11 27 /06 /20 21 Đóng/mở gói liệu theo TCP/ IP page 24 Chức tầng TCP/ IP  Tầng Application = OSI. .. tầng Application TCP 80 HTTPS TCP 443 Telnet TCP 23 SSH TCP 22 SMTP TCP 25 DHCP server UDP 67 DHCP client UDP 68 SNMP UDP 16 1 SSL TCP 443 FTP TCP 21 TFTP UDP 69 page 35 17 27 /06 /20 21 Tầng Network... TCP/ IP  Giới thiệu  Bộ giao thức TCP/ IP  Đóng gói mở gói liệu theo TCP/ IP  Chức tầng TCP/ IP  Ưu nhược TCP/ IP page 21 10 27 /06 /20 21 Giới thiệu mô hình TCP/ IP  TCP/ IP - Transmission Control Protocol/