Giao thức TCP/IP

Luận Văn: Giao thức TCP/IP

ơng 1: giới thiệu về giao thức TCP/IP 1.1 Lịch sử phát triển củaTCP/IP và mạng Internet

ng-ời sử dụng, đợc hình thành từ cuối thập kỷ 60 từ một thí nghiệm của Bộ quốc phòng Mỹ Tại thời điểm ban đầu đó là mạng ARPAnet của Ban quản lý dự án nghiên cứu Quốc phòng ARPAnet là một mạng thử nghiệm phục vụ các nghiên cứu quốc phòng, một trong những mục đích của nó là xây dựng một mạng máy tính có khả năng chịu đựng các sự cố (ví dụ một số nút mạng bị tấn côngvà phá huỷ nhng mạng vẫn tiếp tục hoạt động) Mạng cho phép một máy tính bất kỳ trên mạng liên lạc với mọi máy tính khác

Khả năng kết nối các hệ thống máy tính khác nhau đã hấp dẫn mọi ngời, vả lại đây cũng là phơng pháp thực tế duy nhất để kết nối các máy tính của các hãng khác nhau Kết quả là các nhà phát triển phần mềm ở Mỹ, Anh và Châu Âu bắt đầu phát triển các phần mềm trên bộ giao thức TCP/IP (giao thức đợc sử dụng trong việc truyền thông trên Internet) cho tất cả các loại máy Điều này cũng hấp dẫn các trờng đại học, các trung tâm nghiên cứu lớn và các cơ quan chính phủ, những nơi mong muốn mua máy tính từ các nhà sản xuất, không bị phụ thuộc vào một hãng cố định nào

hiện các máy để bàn (Desktop Workstations) vào năm 1983 Phần lớn các máy để bàn sử dụng Berkeley UNIX, phần mềm cho kết nối TCP/IP đã đợc coi là một phần của hệ điều hành này Một điều rõ ràng là các mạng này có thể kết nối với nhau dễ dàng

Trong quá trình hình thành mạng Internet, NSFNET (đợc sự tài trợ của Hội khoa học Quốc gia Mỹ) đóng một vai trò tơng đối quan trọng Vào cuối những năm 80, NFS thiết lập 5 trung tâm siêu máy tính Trớc đó, những máy tính nhanh nhất thế giới đợc sử dụng cho công việc phát triển vũ khí mới và một vài hãng lớn Với các trung tâm mới này, NFS đã cho phép mọi ngời hoạt động trong lĩnh vực khoa học đợc sử dụng Ban đầu, NFS định sử dụng ARPAnet để nối 5 trung tâm máy tính này, nhng ý đồ này đã bị thói quan liêu và bộ máy hành chính làm thất bại Vì vậy, NFS đã quyết định xây dựng mạng riêng của mình, vẫn dựa trên thủ tục TCP/IP, đờng truyền tốc độ 56 Kbps Các trờng đại học đợc nối thành các mạng vùng và các mạng vùng đợc nối với các trung tâm siêu máy tính

Ngày nay mạng Internet đã đợc phát triển nhanh chóng trong giới khoa học và giáo dục của Mỹ, sau đó phát triển rộng toàn cầu, phục vụ một cách đắc lực cho việc trao đổi thông tin trớc hết trong các lĩnh vực nghiên cứu, giáo dục và gần đây cho thơng mại.

Internet sử dụng kỹ thuật chuyển mạch gói và dùng giao thức TCP/IP Ngày nay nhiều mạng với kiến trúc khác nhau có thể nối vào Internet nhờ các cầu nối đa giao thức.

1.2 Giao thức TCP/IP

thông Có thể hiểu một cách khái quát đó là tập hợp tất cả các quy tắc cần thiết (các thủ tục, các khuôn dạng dữ liệu, các cơ chế phụ trợ ) cho phép các giao thức trao đổi thông tin trên mạng đợc thực hiện một cách chính xác và an toàn Có rất nhiều họ giao thức đang đợc sử dụng trên mạng truyền thông hiện nay nh IEEE802.X dùng trong mạng cục bộ, CCITT (nay là ITU) dùng cho liên mạng diện rộng và đặc biệt là họ giao thức chuẩn của ISO (tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế ) dựa trên mô hình tham chiếu bảy lớp cho việc kết nối các hệ thống mở Trên Internet họ giao thức đợc sử dụng là bộ giao thức TCP/IP Hai

IP (Internet Protocol ) TCP là một giao thức kiểu có kết nối

(Connection-Oriented), tức là cần phải có một giai đoạn thiết lập liên kết giữa một cặp thực thể TCP trớc khi chúng thực hiện trao đổi dữ liệu Còn giao thức IP là một giao

thiết lập liên kết giữa một cặp thực thể nào đó trớc khi trao đổi dữ liệu Khái niệm TCP/IP không chỉ bị giới hạn ở hai giao thức này Thờng thì TCP/IP đợc dùng để chỉ một nhóm các giao thức có liên quan đến TCP và IP nh UDP (User Datagram Protocol), FTP (File Transfer Protocol), TELNET (Terminal Emulation Protocol) và v.v

Để giảm độ phức tạp của việc thiết kế và cài đặt mạng hầu hết các mạng

thống thành phần của mạng đợc xem nh là một cấu trúc đa tầng, trong đó mỗi tầng đợc xây dựng trên cơ sở tầng trớc đó Số lợng các tầng cùng nh tên và chức năng của mỗi tầng là tuỳ thuộc vào nhà thiết kế Họ giao thức của ISO (tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế) dựa trên mô hình tham chiếu 7 lớp cho việc kết nối các hệ thống mở là họ giao thức đợc dùng làm chuẩn để các họ giao thức khác so

sánh với nó do vậy trớc khi đi vào nghiên cứu giao thức TCP/IP ta cần xem xét mô hình 7 lớp OSI

Trong mô hình OSI mục đích của mỗi tầng là cung cấp các dịch vụ cho tầng cao hơn tiếp theo, mô tả chi tiết cách thức cài đặt các dịch vụ này Các tầng đợc trừu tợng hoá theo cách là mỗi tầng chỉ biết rằng nó liên lạc với tầng tơng ứng trên máy khác Trong thực tế thì mỗi tầng chỉ liên lạc với các tầng kề trên và kề dới nó trên mỗi hệ thống mà thôi.

Trừ tầng thấp nhất trong mô hình mạng không tầng nào có thể chuyển thông tin một cách trực tiếp với tầng tơng ứng trong mạng máy tính khác Thông tin trên máy cần gửi phải đợc chuyển đi qua tất cả các tầng thấp hơn Thông tin sau đó lại đợc truyền qua Card mạng tới máy nhận và lại đợc truyền lên qua các tầng cho đến khi nó đến tầng đã gửi thông tin đi

2Data link1Physical

Hệ thống mở B

ứng dụng7Trình diễn6

1 Tầng vật lý (Physical): Liên quan đến nhiệm vụ truyền dòng bits không

có cấu trúc qua đờng truyền vật lý, truy nhập đờng truyền vật lý nhờ các phơng tiện cơ, điện, hàm, vật lý.

2 Tầng liên kết dữ liệu (Data link): Cung cấp phơng tiện để truyền thông tin

qua liên kết vật lý đảm bảo tin cậy, gửi các khối dữ liệu với các cơ chế đồng bộ hoá, kiểm soát lỗi và kiểm soát luồng dữ liệu cần thiết.

Giao thức tầng 7Giao thức tầng 6Giao thức tầng 5Giao thức tầng4Giao thức tầng 3Giao thức tầng 2Giao thức tầng1

Đường truyền vật lý

3 Tầng mạng (Network): Thực hiện việc chọn đờng và chuyển tiếp thông tin

với công nghệ chuyển mạch thích hợp, thực hiện kiểm soát luồng dữ liệu và cắt/ hợp dữ liệu nếu cần.

4 Tầng giao vận (Transport): Thực hiện việc truyền dữ liệu giữa hai đầu

mút (end - to - end), thực hiện cả việc kiểm soát lỗi và kiểm soát luồng dữ liệu giữa hai đầu mút Cũng có thể thực hiện việc ghép kênh, cắt / hợp dữ liệu nếu cần.

5 Tầng phiên (Session): Cung cấp phơng tiện quản lý truyền thông giữa các

ứng dụng, thiết lập, duy trì, đồng bộ hoá và huỷ bỏ các phiên truyền thông giữa các ứng dụng.

6 Tầng trình diễn (Presentation): Chuyển đổi cú pháp dữ liệu để đáp ứng

yêu cầu truyền dữ liệu của các tầng ứng dụng qua mô hình OSI.

7 Tầng ứng dụng (Application): Cung cấp các phơng tiện để ngời sử dụng

có thể truy cập đợc vào môi trờng OSI, đồng thời cung cấp các dịch vụ thông tin phân tán

1.2.2 Giao thức TCP/IP và mô hình 7 lớp OSI

Mạng Internet với họ giao thức TCP/IP đợc minh hoạ tổng quát nh hình 1.2 với các dịch vụ mà nó cung cấp và các chuẩn đợc sử dụng có so sánh với kiến trúc hệ thống mở OSI để chúng ta có một cách nhìn tổng quát về họ giao thức này

Hình 1.2: Giao thức TCP/IP khi so sánh với mô hình OSI

OSI Model TCP/IP Architectual ModelApplication

PresentationSessionTransportNetworkData linkPhysical

Telnet FTP SMTP DNS SNMP

Transmision Control

Protocol (TCP)Protocol (UDP)UserDatagram

Internet Protocol (IP)

EthernetTokenbusToken RingFDDIIEEE802.3 IEEE802.4 EEE802.5 ANSI X3 T95

Trong đó :

TCP: (Transmistion Control Protocol) Thủ tục liên lạc ở tầng giao vận của

TCP/IP TCP có nhiệm vụ đảm bảo liên lạc thông suốt và tính đúng đắn của dữ liệu giữa 2 đầu của kết nối, dựa trên các gói tin IP

UDP: (User Datagram Protocol) Thủ tục liên kết ở tầng giao vận của TCP/

IP Khác với TCP, UDP không đảm bảo khả năng thông suốt của dữ liệu, cũng không có chế độ sửa lỗi Bù lại, UDP cho tốc độ truyền dữ liệu cao hơn TCP

IP: (Internet Protocol) Là giao thức ở tầng thứ 3 của TCP/IP, nó có trách

nhiệm vận chuyển các Datagrams qua mạng Internet

ICMP: (Internet Control Message Protocol) Thủ tục truyền các thông tin

điều khiển trên mạng TCP/IP Xử lý các tin báo trạng thái cho IP nh lỗi và các thay đổi trong phần cứng của mạng ảnh hởng đến sự định tuyến thông tin 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 định tuyến tốt nhất cho truyền tin

ARP: (Address Resolution Protocol) Là giao thức ở tầng liên kết dữ liệu

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 IP trùng với địa chỉ IP đang đợc hỏi sẽ trả lời thông tin về địa chỉ vật lý của nó

DSN: (Domain name System) Xác định các địa chỉ theo số từ các tên của

máy tính kết nối trên mạng

FTP: (File Transfer Protocol) Giao thức truyền tệp để truyền tệp từ một

máy này đến một máy tính khác Dịch vụ này là một trong những dịch vụ cơ bản của Internet

Telnet: (Terminal Emulation Protocol) Đăng ký sử dụng máy chủ từ xa

với Telnet ngời sử dụng có thể từ một máy tính của mình ở xa máy chủ, đăng ký truy nhập vào máy chủ để xử dụng các tài nguyên của máy chủ nh là mình đang ngồi tại máy chủ.

FTP – File Transfer ProtocolSMTP- Simple Mail Transfer ProtocolDNS – Domain Name SystemSNMP – Simple Network Manage ProtocolICMP- Internet Control Message ProtocolARP - Address Resolution ProtocolFDDI - - Fiber Distributed Data InterfaceRPI - - Routing Information Protocol

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 tính trên mạng Internet.

SNMP: (Simple Network Management Protocol) Giao thức quản trị mạng

đơn giản: là dịch vụ quản trị mạng để gửi các thông báo trạng thái về mạng và các thiết bị kết nối mạng.

1.2.3 Giao thức liên mạng IP

Mục đích chính của IP là cung cấp khả năng kết nối các mạng con thành liên mạng để truyền dữ liệu Vai trò của IP tơng tự vai trò của giao thức tầng

này không nhất thiết phải sử dụng trên Internet Tất cả các máy trạm trên Internet đều hiểu IP, nhng IP có thể sử dụng trong các mạng mà không có sự liện hệ với Internet

đoạn thiết lập liên kết trớc khi truyền dữ liệu Đơn vị dữ liệu dùng trong giao

dữ liệu cần truyền (Data) Trong đó phần Header gồm một số trờng chứa các

thông tin điều khiển Datagram

1.2.3.1.Cấu trúc của IP Datagram

Cấu trúc tổng quát của một IP Datagram nh sau:

Cấu trúc chi tiết của một IP Datagram Header đợc mô tả nh hình 1.3.

VersionIHLType of serviceTotal lengthIdentificationFlagsFragment offsetTime to liveProtocolHeader checksum

Source IP addressDestination IP address

Hình 1.3: Cấu trúc của Datagram

Trong đó:

nay là IPv4 Trong tơng lai thì địa chỉ IPv6 sẽ đợc sử dụng.

• IHL (4 bits) Chỉ thị độ dài phần đầu (Internet Header Length) của

Datagram tính theo đơn vị từ ( 32 bits).

• Type of service (8 bits), đặc tả các tham số về dịch vụ Khuôn dạng của

nó đợc chỉ ra nh sau.

8 Bits của trờng Service đợc chia ra làm 5 phần cụ thể nh sau :

♦ Precedence (3 bits) chỉ thị quyền u tiên gửi Datagram, các mức u tiên

từ 0 (bình thờng) đến mức cao nhất là 7 (điều khiển mạng) cho phép ngời sử dụng chỉ ra tầm quan trọng của Datagram

 Bit D (Delay)chỉ độ trễ yêu cầu

 Bit T (Throughput) chỉ thông lợng yêu cầu  Bit R (Reliability) chỉ độ tin cậy yêu cầu

• Total Length (16 bits) : Chỉ độ dài toàn bộ Datagram kể cả phần Header

Đơn vị tính là Byte.

• Identification (16 bits) Trờng này đợc sử dụng để giúp các Host đích lắp

lại một gói đã bị phân mảnh, nó cùng các trờng khác nh Source Address, Destination Address để định danh duy nhất một Datagram khi nó còn ở trên liên mạng.

• Flags( 3 bits) liên quan đến sự phân đoạn các Datagrams cụ thể nh sau:

Trong đó các thành phần:

Bit 0 Cha sử dụng lấy giá trị 0.

Bit 1 (DF) DF=0: Thực hiện phân đoạn.

DF=1: Không thực hiện phân đoạn.Bit 2 (MF) MF=0: Phân đoạn lần cuối.

MF=1: Phân đoạn thêm

• Fragment offset (13 bits): Chỉ vị trí của đoạn (Fragment) ở trong

Datagram Đơn vị tính là 64 bits (8 Bytes).

• Time to live (8 bits): Cho biết thời gian tồn tại của Datagram trên liên

mạng Để tránh tình trạng một Datagram bị quẩn trên liên mạng Nếu sau một khoảng thời gian bằng thời gian sống mà Datagram vẫn cha đến đích thì nó bị huỷ.

• Protocol (8 bits) Cho biết giao thức tầng trên kế tiếp sẽ nhận vùng dữ liệu

ở trạm đích Giao thức tầng trên của IP thờng là TCP hoặc UDP.

• Header Checksum (16 bits): Đây là mã kiểm soát lỗi 16 bits theo phơng

pháp CRC cho vùng Header nhằm phát hiện các lỗi của Datagram.

• Source Address (32 bits) Cho biết địa chỉ IP của trạm nguồn.

• Destination Address (32 bits) Cho biết địa chỉ IP của trạm đích Trong

một liên mạng địa chỉ IP của trạm nguồn và địa chỉ IP của trạm đích là duy nhất.

• Options (độ dài thay đổi) Dùng để khai báo Options do ngời sử dụng yêu

• Padding (độ dài thay đổi) Là một vùng đệm đợc dùng để đảm bảo cho

phần Header luôn kết thúc ở mức 32 bits Giá trị của Padding gồm toàn bit 0.

• Data (Độ dài thay đổi) Vùng dữ liệu có độ dài là bội số của 8 bits Kích

thớc tối đa của trờng Data là 65535 Bytes.

1.2.3.2.Quá trình phân mảnh các gói dữ liệu

Trong quá trình truyền dữ liệu, một gói dữ liệu (Datagram) có thể đợc truyền đi qua nhiều mạng khác nhau Một gói dữ liệu nhận đợc từ một mạng nào đó có thể quá lớn để truyền đi trong một gói đơn của mạng khác, bởi vậy

Transmission Unit) khác nhau Đây chính là kích thớc lớn nhất của một gói mà chúng có thể truyền đợc Nếu nh một gói dữ liệu nhận đợc từ một mạng nào đó mà kích thớc của nó lớn hơn MTU của mạng khác thì nó cần đợc phân mảnh ra

phân mảnh Dạng của một Fragment cũng giống nh dạng của một gói dữ liệu thông thờng Từ thứ hai trong phần Header chứa các thông tin để xác định mỗi Fragment và cung cấp các thông tin để hợp nhất các Fragments này lại thành

Fragment này thuộc vào gói dữ liệu nào Trờng định danh có một giá trị duy nhất cho mỗi gói dữ liệu đợc vận chuyển Mỗi thành phần của gói dữ liệu bị phân mảnh sẽ có cùng giá trị trờng định danh Điều đó cho phép IP lắp ráp lại các gói dữ liệu bị phân mảnh một cách phù hợp.

Hậu quả của việc phân mảnh dữ liệu là các gói bị phân mảnh sẽ đến đích chậm hơn so với một gói không bị phân mảnh Vì vậy phần lớn các ứng dụng đều tránh không sử dụng kỹ thuật này nếu có thể Vì sự phân mảnh tạo ra các gói dữ liệu phụ nên cần quá trình sử lý phụ làm giảm tính năng của mạng Hơn nữa vì IP là một giao thức không tin cậy nên khi bất kỳ một gói dữ liệu bị phân mảnh nào bị mất thì tất cả các mảnh sẽ phải truyền lại Chính vì lý do này nên phải gửi các gói dữ liệu lớn nhất mà không bị phân mảnh, giá trị này là Path MTU.

1.2.3.3 Ph ơng pháp đánh địa chỉ trong TCP/IP

Để có thể thực hiện truyền tin giữa các máy trên mạng, mỗi máy tính trên

địa chỉ IP đợc tạo bởi một số 32 bits (IPv4)và đợc tách thành 4 vùng, mỗi vùng có một Byte có thể biểu thị dới dạng thập phân, nhị phân, thập lục phân hoặc bát phân Cách viết phổ biến nhất hay dùng là cách viết dùng ký tự thập phân Một

đ-ợc phân cách nhau bởi dấu chấm (.) Mỗi giá trị thập phân biểu diễn 8 bits trong

mạng

IPv4 sử dụng 3 loại địa chỉ trong trờng nguồn và đích đó là:

1 Unicast: Để thể hiện một địa chỉ đơn hớng Địa chỉ đơn hớng là địa chỉ

dùng để nhận dạng từng nút một (điểm nút là tập các thiết bị chuyển mạch nằm ở trung tâm nh Router chẳng hạn ) cụ thể là một gói dữ liệu đ-ợc gửi tới một địa chỉ đơn hớng sẽ đợc chuyển tới nút mang địa chỉ đơn hớng đó.

2 Multicast: Địa chỉ đa hớng Là địa chỉ dùng để nhận dạng một tập hợp nút

nhng không phải là tất cả Tập hợp nút bao gồm nhiều nút khác nhau hợp thành, gói dữ liệu IP gửi tới một địa chỉ Multicast sẽ đợc gửi tới tất cả các Host tham dự trong nhóm Multicast này.

3 Broadcast: Thể hiện tất cả các trạm trên mạng Thông thờng điều đó giới

hạn ở tất cả các Host trên một mạng con địa phơng.

dành cho mỗi phần mạng và phần host Có năm lớp mạng là A, B, C, D, E, trong đó ba lớp đầu là đợc dùng cho mục đích thông thờng, còn hai lớp D và E đợc dành cho những mục đích đặc biệt và tơng lai Trong đó ba lớp chính là A,B,C

Hình vẽ sau cho thấy cấu trúc của một địa chỉ IP.

Mỗi lớp địa chỉ đợc đặc trng bởi một số bits đầu tiên của Byte đầu tiên có

cấu trúc chi tiết nh hình 1.4

Hình 1.4: Cấu trúc các khuôn dạng địa chỉTừ cấu trúc phân lớp địa chỉ ta có thể nhận thấy:

Bytes còn lại xác định địa chỉ máy trạm.

Hai Bytes tiếp theo xác định địa chỉ máy trạm.

Bytes còn lại xác định địa chỉ máy trạm.

class IDNework IDHost ID

0Network IDHost ID

0Network IDHost ID

10Multicast address

11Reserved for future use

0

• Lớn hơn 223 là các địa chỉ dùng để quảng bá hoặc dùng dự trữ cho các mục đích đặc biệt và ta có thể không cần quan tâm

đ-ợc Một số địa chỉ đợc để dành cho những mục đích đặc biệt

Lớp A có số mạng ít nhất, nhng mỗi mạng lại có nhiều hosts thích hợp với các tổ chức lớn có nhiều máy tính

Lớp B có số mạng và số hosts vừa phải

Còn lớp C có nhiều mạng nhng mỗi mạng chỉ có thể có 254 hosts, thích hợp với tổ chức có ít máy tính

Để tiện cho việc quản trị cũng nh thực hiện các phơng pháp tìm đờng trên mạng ở các mạng lớn (lớp A) hay mạng vừa (lớp B) ngời ta có thể chia chúng

191.12.0.50 khi đó coi 191.12.0.0 là địa chỉ toàn mạng và lập địa chỉ 191.12.1

Có thể dành trọn một nhóm 8 bits để đánh địa chỉ Subnet và một nhóm để đánh địa chỉ các máy trong từng Subnet Nh thế tất nhiên là số máy trong một Subnet sẽ ít đi tơng tự nh trong mạng nhỏ Sự phân chia này làm giảm kích thớc của bảng định tuyến trong Router/ Gateway, nghĩa là tiết kiệm dung lợng nhớ và thời gian xử lý

Sự phân chia một mạng thành nhiều mạng con phát sinh vấn đề là số lợng bit dành để đánh địa chỉ mạng con có thể khác nhau và tuỳ thuộc vào nhà quản

giống nh địa chỉ IP bao gồm 32 bits Mục đích của điạ chỉ Subnet Mask là để chia nhỏ một địa chỉ IP thành các mạng nhỏ hơn và theo dõi vùng nào trên địa

vùng nào dùng làm địa chỉ cho các máy trạm.

Nội dung của một Subnet Mask đợc quy định nh sau :Các bit 1 : dùng để chỉ định địa chỉ mạng trên địa chỉ IP.Các bit 0 : dùng để chỉ định địa chỉ máy trạm trên địa chỉ IP

Ví dụ đối với mạng A có địa chỉ là 25.0.0.0, nếu dành 8 bits cho Subnet thì

Từ địa chỉ IP ta thực hiện phép toán logic AND với địa chỉ Subnet Mask kết quả sẽ tạo ra đợc địa chỉ mạng nơi đến Kết quả này đợc sử dụng để tìm bớc tiếp theo trong thuật toán tìm đờng trên mạng Nếu kết quả này trùng với địa chỉ mạng tại trạm đang làm việc thì sẽ xét tiếp địa chỉ máy trạm để truyền đi Theo cấu trúc của Subnet Mask thì ta thấy tất cả các trạm làm việc trong cùng một mạng con có cùng giá trị Subnet Mask.

Với phơng pháp này số bits dùng để đánh địa chỉ host có thể nhỏ hơn 8 bits (đối với lớp C) tức là một địa chỉ lớp C có thể phân nhỏ hơn nữa và khi đó các mạng con này thờng đợc xác định bởi các địa chỉ có thêm phần chú thích số bits

lớp C) nhng có 25 bits dùng cho địa chỉ mạng và 7 bits dùng cho địa chỉ Hosts tức là Subnet này chỉ có tối đa là 128 Hosts chứ không phải là 256 Hosts.

Trong tất cả các lớp địa chỉ mạng cũng nh các Subnets, các điạ chỉ đầu và cuối của mạng đợc dùng cho các mục đích riêng Một địa chỉ IP cùng với tất cả các bits địa chỉ máy trạm có giá trị có là 0 (địa chỉ đầu mạng) đợc dùng để chỉ

quảng bá Ví dụ địa chỉ quảng bá của mạng 203.160.1.0 là 203.160.1.255 Một

gói dữ liệu gửi đến địa chỉ này sẽ đợc truyền đến tất cả các máy trạm trên địa chỉ này

Trên mạng Internet, việc quản lý và phân phối địa chỉ IP là do NIC (Network Information Center) Với sự bùng nổ của số máy tính kết nối vào mạng Internet, địa chỉ IP đã trở thành một tài nguyên cạn kiệt, ngời ta đã phải

phát địa chỉ IP động nh BOOTP hay DHCP (Dynamic Host Configuration

Protocol) Khi sử dụng công nghệ này thì không nhất thiết mọi máy trên mạng đều phải có một địa chỉ IP định trớc mà nó sẽ đợc Server cấp cho một địa chỉ IP khi thực hiện kết nối Tuy nhiên giải pháp này chỉ là tạm thời trong tơng lai thì địa chỉ IPv6 sẽ đợcđa vào sử dụng.

1.2.3.4.Địa chỉ IPv6

Cấu trúc Header của gói IPv6 đợc trình bày trong hình 1.5.

Version Number

Pay load LengthNext HeaderHop limitSource IP Address ( 128 Bits)

Destination IP Address (128 Bits)

Hình 1.5: Cấu trúc Header gói IPv6

Cấu trúc của gói IPv6 không hoàn toàn tơng thích một cách trực tiếp với cấu trúc của gói IPv4, nó có cấu trúc để cho việc truyền dẫn càng nhanh càng tốt, và nó vẫn cùng hoạt động với IPv4.

IPv6 có một số đặc điểm chính sau đây:

chỉ cục bộ.

không bắt buộc Sự định dạng Header mới này cải thiện tính năng của bộ định tuyến và dễ dàng thêm các loại Header mới.

đối với việc xác nhận đúng, tính chân thật của dữ liệu, tính bí mật của dữ liệu là một phần của kiến trúc IPv6

mảnh Nếu sự phân mảnh đợc yêu cầu nó sẽ đợc thực hiện không phải bằng các bộ định tuyến mà bằng nguồn của các gói dữ liệu Đối với một gói dữ liệu bị phân mảnh, Host nguồn sẽ sinh ra một giá trị tự nhận diện duy nhất.

IPv6 có 128 bits địa chỉ dài hơn bốn lần so với IPv4 nên khả năng theo lý thuyết có thể cung cấp một không gian địa chỉ lớn hơn nhiều Đây là không gian địa chỉ cực lớn với mục đích không chỉ cho Internet mà còn cho tất cả các mạng máy tính, các hệ thống viễn thông, hệ thống điều khiển và thậm chí còn cả các vật dụng trong gia đình Địa chỉ IPv6 đợc phân ra là 3 loại chính nh sau :

1 Unicast Address: Địa chỉ đơn hớng là địa chỉ dùng để nhận dạng từng nút

một (điểm nút là tập các thiết bị chuyển mạch nằm ở trung tâm nh Router

chẳng hạn) cụ thể là một gói dữ liệu đợc gửi tới một địa chỉ đơn hớng sẽ đợc chuyển tới nút mang địa chỉ đơn hớng đó

2 Anycast Address: Địa chỉ bất kỳ hớng nào Là địa chỉ dùng để nhận dạng

một tập hợp nút bao gồm nhiều nút khác nhau hợp thành, cụ thể là một gói số liệu đợc gửi tới một địa chỉ bất cứ hớng nào sẽ đợc chuyển tới một nút gần nhất trong tập hợp nút mạng địa chỉ Anycast đó.

3 Multicast Address : Địa chỉ đa hớng Là địa chỉ dùng để nhận dạng một

tập hợp nút Tập hợp nút bao gồm nhiều nút khác nhau hợp thành, cụ thể là một gói số liệu đợc gửi tới một địa chỉ đa hớng sẽ đợc chuyển tới tất cả các nút trong địa chỉ Multicast đó.

1.2.3.5 Giao thức ARP

Khi hai máy trên mạng Internet muốn kết nối với nhau thì chúng phải biết điạ chỉ của nhau, địa chỉ đợc sử dụng là địa chỉ Internet Tuy nhiên nếu hai máy cùng trong một mạng vật lý thì chúng không thể sử dụng địa chỉ IP để liên lạc với nhau, chúng chỉ có thể kết nối với nhau khi chúng biết đợc địa chỉ vật lý của nhau Vấn đề đặt ra là làm sao một trạm hay một Router có thể ánh xạ địa chỉ IP (32 bits hoặc 128 bits ) sang địa chỉ vật lý (48 bits) khi chúng cần gửi một gói dữ liệu qua mạng vật lý Trớc kia trong các hệ thống sử dụng giao thức TCP/IP thì phải có một bảng chỉ ra sự liên quan giữa địa chỉ IP và địa chỉ vật lý (địa

định địa chỉ ARP (Address Resolution Protocol) Giao thức ARP cho phép một

trạm có thể biết đợc địa chỉ vật lý của một trạm khác trên cùng một mạng vật lý khi nó biết địa chỉ IP của trạm kia

Hình 1.6 minh hoạ điều đó.

192.1.1.5192.1.1.4ARP request

ARP response

ResponseNo response

No response

Hình 1.6: Giao thức ARP

129.1.1.4 đến tất cả các trạm khác (Sử dung chế độ Broadcast) để yêu cầu trả lời

cho biết địa chỉ vật lý của máy này Tất cả các trạm trên mạng đều nhận đợc

Tuy nhiên nếu bất cứ lúc nào muốn kết nối, mỗi máy trạm đều phải thực hiện quảng bá yêu cầu ARP nh vậy sẽ làm tăng khả năng tắc nghẽn trên mạng vì tất cả các máy trong mạng đều nhận đợc yêu cầu này và phải xử nó Để tránh

các máy trạm gần nhất mà nó nhận đợc và đợc cập nhật tự động khi nhận đợc trả lời ARP Trớc khi gửi đi một yêu cầu ARP thì một máy trạm sẽ tìm trong ARP table xem có địa chỉ vật lý nào tơng ứng với điạ chỉ IP mà nó muốn kết nối hay không, nếu có thì nó sẽ gửi dữ liệu mà không phải phát yêu cầu ARP Bên cạnh đó để giảm việc phát đi các yêu cầu ARP thì khi một máy trạm nào trả lời một yêu cầu ARP nó sẽ tự động cập nhật địa chỉ IP và địa chỉ vật lý của nơi yêu cầu vào ARP table Các ARP table này tuỳ theo cấu trúc khác nhau mà có ph-ơng pháp cập nhật hoặc loại bỏ địa chỉ khác nhau Hình 1.7 chỉ ra các để thực hiện một yêu cầu ARP.

ARP table(ARP cache)

Data link

2, 5

4

3 ARP table sẽ trả lời địa chỉ MAC (nếu có).

4 Nếu địa chỉ MAC không có trong ARP table thì máy đó sẽ phát ra yêu cầu ARP lên trên mạng, nếu địa chỉ MAC có trong ARP table thì kết nối đợc thực hiện.

5 Cùng với việc nhận đợc trả lời ARP thì ARP table đợc cập nhật.

Khuôn dạng của một gói tin ARP cũng nh RARP dùng cho mạng Ethernet đợc mô tả nh hình 1.8.

Type of Hardware(16bits)Type of Protocol(16bits)Length of Hardware

Length of Protocol AddressOperation(16bits)

Hardware address of the source stationIP address of the source stationHardware address of the destination station

IP address of the destination station

Hình 1.8: Khuôn dạng gói tin ARP/RARPý nghĩa của các trờng trong khuôn dạng nh sau:

• Type of Hardware (16bits): Mô tả kiểu giao diện phần cứng, thờng đợc dùng

để chỉ các mạng LAN hoạt động theo các chuẩn IEEE 802 Trờng này mang giá trị 1 đối với các mạng Ethernet.

• Type of Protocol (16bits): Mô tả kiểu địa chỉ giao thức cao cấp (IP, IPX

Apple Talk), trờng này mang giá trị 0800 ở hệ 16 đối với địa chỉ IP.

• Length of Hardware Address: Chỉ thị độ dài địa chỉ phần cứng.

• Length of Protocol Address: Chỉ thị độ dài địa chỉ của giao thức cao cấp

• Operation (16bits): Cho biết gói tin ARP/RARP là gói mang thông tin hỏi

hay phúc đáp:

Operation = 1: ARP Request = 2: ARP Response.

= 3: RARP Request = 4: RARP Response

• Hardware address of the source station: Địa chỉ vật lý của trạm gửi

• IP address of the source station: Địa chỉ IP của nơi gửi.

• Hardware address of the destination station: Địa chỉ vật lý của đích, trờng

này thờng đợc thiết lập là 0 trong các ARP Reqest, và đợc điền vào bằng các thủ tục phúc đáp của trạm đích.

• IP address of the destination station: Địa chỉ IP của nhận, nó đợc thiết lập bởi

trạm nguồn.

khác nhau mà có các khung dữ liệu gửi đi tơng ứng Các khung dữ liệu này đợc phân biệt với các khung tin loại khác bằng một trờng kiểu trong phần tiêu đề của khung Với mạng Ethernet, khung tin ARP có trờng kiểu mang giá trị 0806 ở hệ 16

1.2.3.6 Giao thức RARP(Reverse ARP)

Các máy tính thờng lu trữ địa chỉ IP của nó trên bộ nhớ thứ cấp, nơi mà hệ điều hành có thể tìm thấy khi khởi động Nhng với những máy tính không thờng xuyên làm việc với bộ nhớ thứ cấp (chẳng hạn chúng lu giữ tập tin trên một máy Server ở xa) thì chúng không biết địa chỉ IP của mình Vì vậy một máy tính không có ổ đĩa cứng khi khởi động phải liên lạc với Server để biết đợc địa chỉ IP của nó trớc khi kết nối vào hệ thống sử dụng TCP/IP

Máy tính có thể nhận biết đợc địa chỉ vật lý của nó từ phần cứng giao tiếp mạng đợc cài đặt trên nó Từ địa chỉ vật lý này, các máy tính không có bộ nhớ thứ cấp có thể tìm ra địa chỉ IP của nó thông qua giao thức RARP.

Khuôn dạng của thông báo RARP về cơ bản giống khuông dạng của thông báo ARP, chỉ khác về cách thức khai báo một số trờng trong đó.

Cũng nh thông báo ARP, một thông báo RARP cũng đợc đóng trong một khung thông tin mạng và đợc gửi từ máy này đến máy khác Phần tiêu đề của khung tin có chứa một trờng kiểu mang giá trị 8035 ở hệ 16 cho phép phân biệt khung tin chứa thông báo RARP với các khung tin dạng khác Hình 1.9 minh hoạ cách thức mà một máy sử dụng RARP để xác định địa chỉ IP của nó.

Để biết địa chỉ IP của mình, đầu tiên máy A quảng bá một yêu cầu RARP đến tất cả các máy khác A cung cấp địa chỉ vật lý của nó trong gói tin RARP Tất cả các máy trên mạng đều nhận đợc yêu cầu này nhng chỉ có máy nào cung cấp dịch vụ RARP mới tiến hành xử lý và trả lời yêu cầu này Những máy đó đ-ợc gọi là các RARP Server Trong một mạng con nói chung cần phải có một máy tính nh vậy.

Hình 1.9 Giao thức RARP

1.2.3.7 ARP uỷ quyền

ARP uỷ quyền là phơng pháp mà trong đó một máy thờng là một Router trả lời các yêu cầu ARP cho các máy khác bằng cách cung cấp địa chỉ vật lý của chính nó Bằng cách tạo ra một máy khác, Router chấp nhận trách nhiệm chuyển các gói Mục đích của ARP uỷ quyền là cho phép một khu vực sử dụng một địa chỉ mạng với nhiều địa chỉ vật lý.

Nh hình 1.10 ARP uỷ quyền cho phép một địa chỉ mạng đợc chia sẻ giữa hai mạng vật lý Router R trả lời cho các yêu cầu ARP ở mỗi mạng cho các Hosts ở các mạng khác bằng cách đa ra địa chỉ vật lý của nó và sau đó nó sẽ chuyển tiếp các gói khi nó nhận đợc Router R biết máy nào nằm ở mạng vật lý nào và dùng ARP uỷ quyền để tạo ra ảo giác rằng chỉ có một mạng tồn tại Để làm đợc việc đó R lu giữ vị trí của các Hosts và cho phép tất cả các Hosts trong mạng liên lạc với nhau nh là kết nối trực tiếp.

Hình 1.10: ARP uỷ quyền nối hai mạng vật lý có cùng địa chỉ mạng

192.1.1.5192.1.1.4RARP request

Nh trong hình, H1 muốn gửi một gói đến H4 nó sẽ dùng yêu cầu ARP để hỏi địa chỉ vật lý của H4 Do R có phần mềm ARP uỷ quyền nó thu đợc yêu cầu ARP và sẽ quyết định gửi đi trả lời ARP bằng địa chỉ vật lý của nó H1 sẽ gửi gói đến R, khi R nhận đợc Datagram nó sẽ gửi Datagram đến H4.

1.2.3.8.Định tuyến cho IP Datagram

Datagram qua các mạng vật lý đến trạm đích là nơi nhận Datagram Các phần mềm định tuyến sẽ tiến hành phân tích các vấn đề nh: xem xét kiểu mạng, chiều dài của Datagram hay các kiểu dịch vụ đợc mô tả trong Datagram Header để tìm đờng đi tốt nhất

tiếp và định tuyến gián tiếp Việc truyền tin giữa hai máy đợc gọi là trực tiếp nếu

hai máy này cùng đợc nối vào một mạng vật lý Chuyển gián tiếp đợc thực hiện khi khi hai máy không cùng kết nối vào một mạng vật lý Vì vậy việc truyền các gói tin đợc thông qua các Router.

Để kiểm tra xem máy gửi và nhận Datagram có cùng trong một mạng vật lý hay không thì bên gửi tách lấy phần địa chỉ mạng của máy đích trong Datagram Việc xác định địa chỉ mạng đợc thực hiện đơn giản bằng cách xem xét 4 bis đầu tiên của địa chỉ IP và nh vậy nó sẽ xác định đợc bao nhiêu bits đợc dùng để đánh địa chỉ mạng Địa chỉ này đợc dùng để so sánh với địa chỉ mạng của máy gửi nếu bên nhận và bên gửi cùng kết nối vào một mạng vật lý thì quá trình chuyển gói sẽ là trực tiếp không cần sử dụng Router Khi đó máy gửi sẽ tìm địa chỉ vật lý của máy nhận bằng cách tìm trong ARP table hoặc dùng ARP request Nếu hai máy không cùng trong một mạng vật lý thì khi đó gói dữ liệu sẽ đợc chuyển đến Router Sự chuyển này cũng dùng địa chỉ vật lý Router này sẽ phân phát các gói đến đích cuối cùng hoặc gửi nó đến Router tiếp theo Tuy nhiên cần chú ý rằng địa chỉ vật lý của Router không phải là địa chỉ của đích cuối cùng do đó việc chuyển các gói không phải là trực tiếp.

Khi chuyển một Datagram đến đích cuối cùng có thể sử dụng cả hai phơng pháp chọn đờng trực tiếp hoặc gián tiếp Ví dụ nh khi chuyển các Datagram qua mạng Trạm khởi đầu sẽ chuyển nó đến Router để từ đó chuyển đến đích cuối cùng Nó là chọn đờng gián tiếp Nhng khi các gói này đến Router cuối cùng thì nó phải chuyển trực tiếp đến đích.

Nếu một Router nhận đợc một Datagram mà nó cha phải là đích cuối cùng nó sẽ giảm trờng TTL đi, nếu TTL>0 nó sẽ gửi Datagram đi dựa vào địa chỉ IP của đích cuối cùng và thông tin trong bảng chọn tuyến Router phân phát các

gói theo nguyên lý không kết nối tức là không một Router nào thiết lập phiên truyền với một Router khác trên mạng

Bảng định tuyến (Routing table)

Bảng định tuyến là nơi lu giữ thông tin về các đích có thể đến đợc và cách

thức để đến địa chỉ đó Khi phần mền IP Routing tại một trạm hay một Router nhận đợc yêu cầu truyền một gói dữ liệu thì trớc hết nó phải tham khảo bảng định tuyến của nó để quyết định xem sẽ phải gửi Datagram đến đâu Tuy nhiên không phải bảng thông tin chọn đờng của mỗi trạm (hay Router) là chứa tất cả các thông tin về các tuyến đờng có thể đến đợc

Trong mỗi bảng thông tin chọn đờng bao gồm các cặp (N,G) trong đó N là địa chỉ IP của mạng đích, còn G là địa chỉ của Router tiếp theo trên đờng đến mạng N.

Nh vậy, mỗi Router sẽ không biết đợc đờng truyền đầy đủ để đi đến đích Trong bảng định tuyến còn có thông tin về các cổng có thể với đến nhng không cùng nằm trên một mạng vật lý, phần thông tin này đợc che khuất đi và đợc gọi là Default Router Khi không tìm thấy thông tin của địa chỉ đích cần đến thì các

gói dữ liệu sẽ đợc gửi đến cổng truyền ngầm định.

Việc thiết lập bảng định tuyến sử dụng hai phơng pháp là phơng pháp chọn tuyến động và phơng pháp chọn tuyến tĩnh Phơng pháp chọn tuyến tĩnh có các đờng truyền đợc tính toán trớc và đợc nạp vào mạng khi mạng khởi động Phơng pháp này không quan tâm đến các thông số đờng truyền tức thời và cấu hình (Topology) của mạng nên còn đợc gọi là thuật toán chọn tuyến phi thích nghi Phơng pháp chọn tuyến động hay còn gọi là phơng pháp chọn tuyến thích nghi cho phép thay đổi đờng truyền gói dựa vào các thay đổi của thông số truyền tải và cấu hình của mạng Phơng pháp chọn tuyến động hay đợc sử dụng hơn phơng pháp chọn tuyến tĩnh do có nhiều u điểm hơn

Quá trình gửi một Datagram từ trạm nguồn đến trạm đích gồm các bớc sau: khi một trạm muốn gửi Datagram đến một trạm khác trên liên mạng, đầu tiên nó sẽ đóng gói Datagram và gửi đến một Router gần nhất Datagram cần gửi có thể sẽ phải qua nhiều Routers trớc khi đến đích Khi khung tin đến Router đầu tiên, phần mềm IP sẽ lấy Datagram đã đợc đóng gói ra, lựa chon Router tiếp theo cần phải qua Sau đó Datagram lại đợc đặt vào khung rồi đợc gửi qua mạng vật lý đến Router thứ hai Quá trình này cứ thế tiếp tục cho đến khi Datagram đến đợc đích cuối cùng Hình 1.11 chỉ ra lợc đồ quá trình chọn tuyến cho Datagram:

Hình 1.11 Lợc đồ IP routing

Headervà checksum hợp lệ

Giảm TTLTTL>0?

Tìm địa chỉ mạngđích ở trong bảngchọ đường

Router mặcđịnh có sẵn

Có địa chỉvật lý?

Gửi đi yêu cầu ARPvà chờ phúc đáp

Gửi gói đến Routertiếp theo dựa vàobảng chọn đường

Huỷ góiGửi thông báo

ICMP đến nơigửi gói

Nếu tìm thấyRouter, tìm địa chỉtrong ARP table

Nhận được phúc đáp ARP, thêmvào ARP tableTìm thấy

1.2.3.9.Quá trình gửi, nhận Datagrams

nguyên thuỷ yêu cầu gửi dữ liệu) của tầng trên, nó sẽ thực hiện các bớc sau: Tạo một IP Datagram dựa trên các tham số của Primitive Send

 Tính Checksum và ghép vào phần Header của Datagram  Ra quyết định chọn đờng

 Chuyển Datagram xuống tầng dới để truyền qua mạng.

 Tính Checksum, nếu không hợp lý thì loại bỏ Datagram

 Giảm thời gian sống TTL (Time to Live) của Datagram Nếu thời gian sống đã hết thì Datagram đó bị loại bỏ.

 Ra quyết định chọn đờng.

 Nếu thấy cần thiết thì thực hiện phân đoạn cho Datagram

 Sửa đổi lại IP Header, bao gồm Time to Live (TTL), Fragmentation và Checksum.

 Chuyển Datagram xuống tầng dới để truyền qua mạng

 Tính Checksum, nếu không hợp lý thì loại bỏ Datagram  Tập hợp lại các đoạn nếu Datagram đã bị phân mảnh. Chuyển dữ liệu và các tham số lên tầng trên.

1.2.4 Giao thức TCP

có giai đoạn thiết lập liên kết giữa một cặp thực thể TCP trớc khi truyền dữ liệu Cũng giống nh các giao thức ở tầng giao vận TCP nhận thông tin từ các lớp trên chia nó thành nhiều đoạn nếu cần thiết Mỗi gói dữ liệu đợc chuyển tới giao thức lớp mạng (thờng là IP) để truyền và định tuyến Bộ xử TCP của nó nhận thông báo đã nhận từng gói, nếu nó nhận thành công, các gói dữ liệu không có thông báo sẽ đợc truyền lại TCP của nơi nhận lắp ráp lại thông tin và chuyển nó tới tầng cao hơn khi nó nhận đợc toàn bộ.

Trớc khi các gói dữ liệu đợc gửi tới máy đích nơi gửi và nơi nhận phải

trạng thái mở trong suốt phiên truyền

Đặc điểm giao thức TCP

Trong bộ giao thức TCP/IP TCP là giao thức đợc phát triển nh là cách để kết nối các mạng máy tính khác nhau về các phơng pháp truyền dẫn và hệ điều hành TCP thiết lập kết nối hai đờng giữa hai hệ thống cần trao đổi thông tin với nhau thông tin trao đổi giữa hai hệ thống đợc chia thành các gói TCP có những đặc điểm sau:

tay để trao đổi những thông tin về việc chúng muốn kết nối Quá trình bắt

tay đảm bảo ngăn trặn sự tràn và mất mát dữ liệu khi truyền

nhận cho hệ thống phát để xác nhận rằng nó đã nhận đợc dữ liệu.

3 Các gói tin có thể đến đích không theo thứ tự sắp xếp của dòng dữ liệu liên tục bởi các gói tin đi từ cùng một nguồn tin theo những đờng dẫn khác nhau để đi tới cùng một đích Vì vậy thứ tự đúng của các gói tin

nhằm để tránh loại bỏ toàn bộ dòng dữ liệu

Hình 1.12 trình bày phơng thức hoạt động của giao thức TCP

Hình 1.12: TCP cung cấp kết nối từ đầu cuối đến đầu cuối

IPDadalink

Đơn vị dữ liệu sử dụng trong giao thức TCP đợc gọi là Segment Khuôn dạng

của Segment đợc mô tả nh hình 1.13.

Bit 0 15 16 31

Sequence NumberAcknowledgment NumberData

Offset(4 bits)

Reserved(6 bits)

• Source Port (16 bits): Số hiệu của cổng nguồn.

• Destination Port (16 bits): Số hiệu cổng của trạm đích Số hiệu này là địa

chỉ thâm nhập dịch vụ lớp giao vận (CCISAP Addess) cho biết dịch vụ mà TCP cung cấp là dịch vụ gì TCP có số lợng cổng trong khoảng

nhiều nhất vì nó đợc sử dụng cho việc truy cập các dịch vụ tiêu chuẩn, ví dụ 23 là dịch vụ Telnet, 25 là dịch vụ mail

• Sequence Number (32 bits): Số hiệu của Byte đầu tiên của Segment trừ

khi bit SYN đợc thiết lập Nếu bit SYN đợc thiết lập thì Sequence Number là số hiệu tuần tự khởi đầu (ISN) và Byte dữ liệu đầu tiên là ISN+1 Tham số này có vai trò nh tham số N(S) trong HDLC.

• Acknowledgment Number (32 bits): Số hiệu của Segment tiếp theo mà

trạm nguồn dang chờ để nhận Ngầm ý báo đã nhận tốt các Segment mà trạm trạm đích đã gửi cho trạm nguồn Tham số này có vai trò nh tham số N(R) trong HDLC.

• Data offset (4bits): Số lợng từ 32 bit trong TCP header (Tham số này chỉ

ra vùng bắt đầu của vùng dữ liệu ).

• Reserved (6 bits): Dành để dùng trong tơng lai.

• Control bits: Các bits điều khiển

Từ trái sang phải:

 URG : Vùng con trỏ khẩn có hiệu lực.

 ACK : Vùng báo nhận (ACK number) có hiệu lực  PSH: Chức năng PUSH.

 RST: Khởi động lại (reset) liên kết.

 SYN : Đồng bộ các số liệu tuần tự (sequence number). FIN : Không còn dữ liệu từ trạm nguồn

• Window (16bits): Cấp phát credit để kiểm soát luồng dữ liệu (cơ chế cửa

sổ) Đây chính là số lợng các Byte dữ liệu bắt đầu từ Byte đợc chỉ ra trong vùng ACK number, mà trạm nguồn đã sẵn sàng để nhận.

• Checksum (16bits): Mã kiểm soát lỗi (theo phơng pháp CRC) cho toàn bộ

• Urgent Pointer (16 bits) : Con trỏ này trỏ tới số liệu tuần tự của Byte đi

theo sau dữ liệu khẩn, cho phép bên nhận biết đợc độ dài của dữ liệu khẩn Vùng này chỉ có hiệu lực khi bit URG đợc thiết lập

• Option (độ dài thay đổi): Khai báo các option của TCP, trong đó có độ

dài tối đa của vùng TCP data trong một Segment

• Padding (độ dài thay đổi): Phần chèn thêm vào Header để bảo đảm phần

Header luôn kết thúc ở một mốc 32 bits Phần thêm này gồm toàn số 0.Việc kết hợp địa chỉ IP của một máy trạm và số cổng đợc sử dụng tạo thành

trên mạng.

1.2.4.1.Điều khiển luồng dữ liệu

Trong việc điều khiển luồng dữ liệu phơng pháp hay sử dụng là dùng

Phơng pháp cửa sổ trợt cho phép nới gửi (Sender) có thể gửi đi nhiều gói tin

(Receiver).Với phơng pháp cửa sổ trợt khi cần truyền các gói tin, giao thức sẽ đặt một cửa sổ có kích cố định lên các gói tin Những gói tin nào nằm trong vùng cửa sổ ở một thời điểm nhất định sẽ đợc truyền đi Hình 1.14 minh hoạ quá trình này ở đây kích thớc cửa sổ là 4 Tức là mỗi lúc cửa sổ chỉ gửi đợc 4 gói tin Đầu tiên cửa sổ gửi sẽ gửi 4 gói tin từ 1 đến 4 và 4 gói tin này sẽ đợc gửi cho bên nhận Cửa sổ tiếp tục trợt để gói tin thứ 5 đợc gửi đi ngay sau khi nhận đợc tín hiệu ACK của gói tin thứ nhất từ trạm đích qua trình nh vậy cứ tiếp tục cho đến khi gói tin cuối cùng đợc chuyển đi

Hình 1.14: Hoạt động của cửa sổ trợt

Trong qua trình gửi và nhận dữ liệu, có thể có một số gói tin mặc dù đã ợc gửi đi nhng không có phúc đáp (không nhận đợc báo nhận) có nghĩa là bên nhận không nhận đợc thì những gói đó sẽ đợc truyền lại

đ-Tại bên nhận cũng duy trì một cửa sổ trợt tơng tự dùng để nhận và báo nhận các gói tin đã nhận đợc.

TCP cung cấp một kiểu dịch vụ gọi là dịch vụ chuyển luồng đáng tin cậy TCP xem luồng dữ liệu nh là một thứ tự các Bytes dữ liệu đợc tách thành các Segments Thờng thì mỗi Segment truyền trong liên mạng sẽ đợc lồng vào một Datagram

Với kỹ thuật cửa sổ trợt, sẽ giải quyết đợc hai vấn đề quan trọng đó là

truyền có hiệu quả và điều khiển luồng dữ liệu TCP sử dụng kỹ thuật cửa sổ trợt

dựa trên kỹ thuật cửa sổ trợt đã trình bày ở trên Nó cho phép gửi đợc nhiều Segment trớc khi báo nhận đến từ nơi nhận và do đó làm tăng thông lợng truyền trên mạng Bên cạnh đó kỹ thuật cửa sổ trợt còn cho phép bên nhận tránh đợc tình trạng dữ liệu bị mất bằng cách làm giảm lu lợng dữ liệu gửi đến nếu bộ đệm của nó không chứa thêm nhiều dữ liệu.

Kỹ thuật cửa sổ trợt của TCP đợc tiến hành ở mức Byte chứ không phải ở mức Segment hay Packet nh trình bày ở trên Các Bytes của luồng dữ liệu đợc đánh số một cách tuần tự và một cửa sổ đợc định nghĩa bởi ba con trỏ nh hình 1.15.

Hướng trượt2

Hình 1.15: Cấu hình cửa sổ trợt

Tại mỗi thời điểm, con trỏ đầu tiên trỏ vào mép bên trái cửa sổ, con trỏ thứ hai trỏ vào mép bên phải cửa sổ và con trỏ thứ ba xác định vị trí các Bytes đợc gửi đi Con trỏ bên phải và bên trái cửa sổ xác định kích thớc của cửa sổ Các phần mềm giao thức gửi các gói bên trong cửa sổ không có trễ do đó danh giới bên trong cửa sổ luôn luôn di chuyển từ bên phải qua bên trái.

Nh trong hình 1.14 chỉ ra Byte thứ hai đã đợc gửi và nhận đợc báo nhận, Bytes thứ 3, 4 đã đợc gửi nhng cha có báo nhận, Bytes thứ 5, 6 cha đợc gửi nhng sẽ đợc gửi mà không có trễ Các Bytes lớn hơn 7 cha đợc gửi cho đến khi cửa sổ di chuyển

Có một sự khác biệt giữa cửa sổ trợt TCP và cửa sổ trợt đợc trình bày ở trên là cửa sổ trợt TCP có thể thay đổi kích thớc theo thời gian Trong đó mỗi báo nhận đều có thông tin về trạng thái bộ đệm tại bện nhận, cho biết bên nhận có thể nhận thêm đợc bao nhiêu Bytes dữ liệu nữa Nếu nhận đợc thông báo kích thớc bộ đệm còn ít thì bên gửi sẽ giảm kích cỡ của cửa sổ và nó không gửi số Bytes dữ liệu quá kích thớc của bộ đệm Còn nếu thông báo rằng kích thớc của bộ đệm tăng thì bên gửi sẽ tăng tơng ứng kích thớc của cửa sổ.

Vì liên kết TCP là loại kiên kết đầy đủ, dữ liệu có thể đợc truyền theo cả hai hớng, tức là tại mỗi thời điểm dữ liệu có thể đợc truyền từ hai đầu cuối của liên kết một cách độc lập với nhau nên tại mỗi đầu của liên kết sẽ có thể duy trì hai cửa sổ một để gửi dữ liệu và một để nhận dữ liệu.

1.2.4.1.Thiết lập và huỷ bỏ liên kết

Nh ta đã biết TCP là một giao thức kiểu có liên kết, tức là cần phải có giai đoạn thiết lập một liên kết giữa một cặp thực TCP trớc khi truyền dữ liệu và huỷ bỏ liên kết khi không còn nhu cầu trao đổi dữ liệu nữa.

Thiết lập liên kết TCP

và bị động (passive) Nếu liên kết đợc thiết lập theo cách bị động thì đầu tiên

TCP tại trạm muốn thiết lập liên kết sẽ nghe và chờ yêu cầu liên kết từ một trạm

3Các con trỏ

Hướng trượt

khác Tuỳ trờng hợp của lời gọi hàm mà ngời sử dụng phải chỉ ra cổng yêu cầu kết nối hoặc có thể kết nối với một cổng bất kỳ.

Với phơng thức chủ động thì ngời sử dụng yêu cầu TCP thử thiết lập một liên kết với một Socket nào đó với một mức u tiên và độ an toàn nhất định Nếu trạm ở xa kia đáp lại bằng một hàm Passive open tơng hợp hoặc đã gửi một active open tơng hợp thì liên kết sẽ đợc thiết lập Nếu liên kết đợc thiết lập thành công thì thì hàm Open success primitive đợc dùng để thông báo cho ngời sử dụng biết (cũng đợc sử dụng trong trờng hợp Passive Open) còn nếu thất bại thì hàm Open failure primitive đợc dùng để thông báo

1.2.4.3.Truyền và nhận dữ liệu

Sau khi liên kết đợc thiết lập giữa một cặp thực thể TCP thì có thể tiến hành việc truyền dữ liệu Với liên kết TCP dữ liệu có thể đợc truyền theo cả hai hớng

Khi nhận đợc một khối dữ liệu cần chuyển đi từ ngời sử dụng, TCP sẽ lu giữ nó tại bộ đệm gửi Nếu cờ PUST đợc dựng thì toàn bộ dữ liệu trong bộ đệm sẽ đợc gửi đi hết dới dạng các TCP Sgment Còn nếu cờ PUST không đợc dựng thì toàn bộ dữ liệu vẫn đợc lu giữ trong bộ đệm để chờ gửi đi khi có cơ hội thích hợp.

Tại bên nhận, dữ liệu gửi đến sẽ đợc lu giữ trong bộ đệm nhận Nếu dữ liệu đệm đợc đánh dấu bởi cờ PUST thì toàn bộ dữ liệu trong bộ đệm nhận sẽ đợc gửi lên cho ngời sử dụng Còn nếu dữ liệu không đợc đánh dấu với cờ PUST thì chúng vẫn đợc lu trong bộ đệm Nếu dữ liệu khẩn cần phải chuyển gấp thì cờ URGENT đợc dùng và đánh dấu dữ liệu bằng bit URG để báo rằng dữ liệu khẩn cần đợc chuyển gấp.

1.2.5 Giao thức UDP

dụng trong một số yêu cầu ứng dụng thay thế cho TCP Tơng tự nh giao thức IP, UDP không thực hiện các giai đoạn thiết lập và huỷ bỏ liên kết, không có các cơ

vận không đáng tin cậy Dữ liệu có thể bị mất, bị lỗi hay bị truyền luẩn quẩn trên

mạng mà không hề có thông báo lỗi đến nơi gửi hoặc nơi nhận Do thực hiện ít chức năng hơn TCP nên UDP chạy nhanh hơn, nó thờng đợc sử dụng trong các dịch vụ không đòi hỏi độ tin vậy cao Đơn vị dữ liệu dùng trong giao thúc UDP là UDP Datagram Khuôn dạng của một UDP Datagrram gồm hai phần : Phần tiêu đề (Header) chứa các thông tin điều khiển và phần Data chứa dữ liệu

Khuôn dạng của UDP Datagram cụ thể nh hình 1.16

UDP Source PortUDP Destination Port

Data

Hình 1.16: Khuôn dạng UDP DatagramTrong đó :

• UDP Source Port (16 bits) : Cho biết địa chỉ cổng của trạm nguồn Nếu

nó không đợc chỉ ra thì trờng này đợc thiết lập là 0.

• UDP Destination Port (16 bits) : Cho biết địa chỉ cổng của trạm đích.

• UDP Message Length (16 bits): Cho biết kích thớc của một UDP

Datagram (kể cả phần Header) Kích thớc tối thiểu của một UDP Datagram là 8 Bytes (chỉ có phần Header, không có phần dữ liệu).

• UDP Checksum (16 bits): Là mã kiểm soát lỗi theo phơng pháp CRC

Lớp UDP đợc đặt trên lớp IP, tức là UDP Datagram khi chuyển xuống tầng dới sẽ đợc đặt vào IP Datagram để truyền trên liên mạng IP Datagram này đợc ghép vào một khung tin rồi đợc gửi tới liên mạng đến trạm đích Tại trạm đích các PDU đợc gửi từ dới lên trên, qua mỗi tầng phần Header của PDU đợc gỡ bỏ và cuối cùng chỉ còn lại phần dữ liệu nh ban đầu đợc chuyển cho ngời sử dụng

ơng 2: mạng Internet2.1.Tổ chức của Internet

Internet là một liên mạng, tức là mạng của các mạng con Vậy đầu tiên là vấn đề kết nối hai mạng con Để kết nối hai mạng con với nhau, có hai vấn đề cần giải quyết Về mặt vật lý, hai mạng con chỉ có thể kết nối với nhau khi có một máy tính có thể kết nối với cả hai mạng này Việc kết nối đơn thuần về vậy lý cha thể làm cho hai mạng con có thể trao đổi thông tin với nhau Vậy vấn đề thứ hai là máy kết nối đợc về mặt vật lý với hai mạng con phải hiểu đợc cả hai giao thức truyền tin đợc sử dụng trên hai mạng con này và các gói thông tin của

Router đợc dùng để kết nối các mạng với nhau

• Bridge là một thiết bị mạng mà có khả năng kết nối hai hoặc nhiều mạng

nhng các mạng này phải dùng chung giao thức chúng thờng đợc sử dụng để nối hai mạng LAN cùng loại với nhau

• Router là một nút mạng trong đó có chứa các giải thuật chọn đờng khi

nhận đợc một Datagram thì nó sẽ gửi chuyển tiếp Datagram đi đển nút mạng tiếp theo tuỳ vào địa chỉ của Datagram và giải thuật chọn đờng.

• Gateway là một thiết bị thực hiện chức năng dẫn đờng Nó thờng là một

thiết bị độc lập mà có thể thực hiện giao thức truyền từ mạng này sang mạng khác

Thông thờng việc kết nối giữa hai mạng dùng một máy tính máy tính này

Hình 1.17: Hai mạng Net 1 và Net 2 kết nối thông qua Router

Khi kết nối đã trở nên phức tạp hơn, các Gateways cần phải biết về sơ đồ kiến trúc của các mạng kết nối Ví dụ trong hình 1.18 cho thấy nhiều mạng đợc kết nối bằng Router

RouterRouter

Hình 1.18: Ba mạng kết nối với nhau thông qua các Router

Nh hình 1.18, Router R1 phải chuyển tất cả các gói thông tin đến một máy nằm ở mạng Net 2 hoặc Net 3 Với kích thớc lớn nh mạng Internet, việc các Routers làm sao có thể quyết định về việc chuyển các gói thông tin cho các máy trong các mạng sẽ trở nên phức tạp hơn

Để các Routers có thể thực hiện đợc công việc chuyển một số lớn các gói thông tin thuộc các mạng khác nhau ngời ta đề ra quy tắc là:

Các Routers chuyển các gói thông tin dựa trên địa chỉ mạng của nơi đến, chứ không phải dựa trên địa chỉ của máy máy nhận

Nh vậy, dựa trên địa chỉ mạng nên tổng số thông tin mà Router phải lu giữ về sơ đồ kiến trúc mạng sẽ tuân theo số mạng trên Internet chứ không phải là số máy trên Internet

Trên Internet, tất cả các mạng đều có quyền bình đẳng cho dù chúng có tổ chức hay số lợng máy là rất chênh lệch nhau Giao thức TCP/IP của Internet hoạt động tuân theo quan điểm sau:

Tất các các mạng con trong Internet nh là Ethernet, một mạng diện rộng nh NSFNET back bone hay một liên kết điểm-điểm giữa hai máy duy nhất đều đợc coi nh là một mạng

Điều này xuất phát từ quan điểm đầu tiên khi thiết kế giao thức TCP/IP là để có thể liên kết giữa các mạng có kiến trúc hoàn toàn khác nhau, khái niệm "mạng" đối với TCP/IP bị ẩn đi phần kiến trúc vật lý của mạng Đây chính là điểm giúp cho TCP/IP tỏ ra rất mạnh

Nh vậy, ngời dùng trong Internet hình dung Internet làm một mạng thống nhất và bất kỳ hai máy nào trên Internet đều đợc nối với nhau thông qua

một mạng duy nhất Hình 1.19 mô tả kiến trúc tổng thể của Internet dới mắt ời dùng và kiến trúc tổng quát của Internet

ng-Hình 1.19: (a) - Mạng Internet dới con mắt ngời sử dụng Các máy đợc nối với nhau thông qua một mạng duy nhất (b) - Kiến trúc tổng quát của mạng Internet Các Routers cung cấp các kết nối giữa các mạng.

2.2.Một số ph ơng thức kết nối Internet phổ biến :

Các mạng máy tính và máy tính tạo thành Internet nằm rải rác khắp nơi trên thế giới do đo kết nối Internet là kết nối các mạng diện rộng (WAN) Có rất nhiều công nghệ kết nói mạng diện rộng đang đợc sử dụng trên Internet nhng đ-

không dùng dịch vụ điện thoại (Non- Telephony)

2.2.1 Các hệ thống dùng dịch vụ điện thoại

Các hệ thống này gồm có:

2.2.1.1 Leased Line (đ ờng dây thuê bao)

Cách kết nối này là cách kết nối phổ biến nhất hiện nay giữa hai điểm có khoảng cách lớn Leased Line là các mạch số kết nối liên tục, đợc các công ty

t-ơng đt-ơng với một kênh thoại riêng lẻ chúng tạo nền tảng cho các dịch vụ truyền số liệu tốc độ cao hơn

Host(b)

2.2.1.2.Frame Relay và X25

X25 là giao thức truyền thông tin có thể định hớng qua đờng dây thuê bao X25 sử dụng địa chỉ theo cách gần giống với mạng cục bộ Nó cho phép truyền các khung dữ liệu số hoá qua khoảng cách lớn

Frame Relay là một thay thế cho X25 giúp giảm chi phí của đờng truyền bằng cách tạo một mạch truyền ảo cố định thay vì truyền từng gói Công nghệ này xoá bỏ đợc việc đánh địa chỉ và truyền thông tin sửa lỗi của X25

2.2.1.3 DSL (Digital Subscriber Line)

Là một biển thể của đờng điện thoại số chuẩn, hoạt động thông qua kết nối đờng điện thoại thông thờng DSL đợc phát triển để cung cấp một dịch vụ thay thế cho truyền hình nhng nó hứa hẹn liên kết tốc độ cao và chi phí thấp

2.2.1.3 ISDN ( Integrated Services Digital Network)

Nó là một mạch nối kỹ thuật số quay số (dial up digital circuit) không giống nh Leased-Line đợc kết nối cố định vào hai thiết bị đầu cuối cố định ISDN cho phép ngời dùng tạo ra và huỷ bỏ liên kết bất kỳ giữa hai ISDN adapter nào Một điểm khác nữa với Leased-Line là ISDN có thể dùng cho kết nối tốc độ cao trong sử dụng Internet cá nhân, gia đình một cách dễ dành vì nó hoạt động trên cùng một đờng truyền vật lý nh đờng dây điện thoại Do vậy có thể dễ dàng chuyển đổi từ đờng truyền Telephone analog thành đờng truyền ISDN bằng cách đổi thiết bị đầu cuối ở tổng đài trung tâm Tốc độ cơ bản đợc cung cấp là 128 Kbps Các đờng dây ISDN thờng đợc dùng để nối từ ngời dùng đến các nhà cung cấp dịch vụ Internet Đờng truyền ISDN có u điểm là điện thoại và máy tính có thể dùng chung một đờng truyền Ngời dùng có thể nhận điện thoại gọi tới, hoặc gọi điện thoại đi trong khi máy tính vẫn truy cập Internet

2.2.1.4 ATM (Asynchronous Transfer Mode)

Là công nghệ mới trong cài đặt đờng truyền trên đờng điện thoại chính nối giữa các thành phố và các công ty ATM cho phép truyền các dịch vụ khác nhau (tốc độ khác nhau, yêu cầu thời gian trễ khác nhau) trên cùng một đờng truyền vật lý ATM hứa hẹn một tốc độ cao cho kết nối Internet Việc sử dụng ATM để kết nối Internet sẽ đợc trình bày trong phần cuối của đồ án này.

2.2.1.5.Đ ờng dây điện thoại Analog

Đây là cách phổ biến nhất hiện nay để kết nối Internet bằng cách dùng một modem nối giữa đờng dây điện thoại Analog và máy tính Khi muốn truy cập Internet thì ngời dùng phải dùng modem quay số đến nhà cung cấp dịch vụ

(ISP) mà họ kết nối Modem sẽ quay số đến Modem của nhà cung cấp dịch vụ và máy tính sẽ sử dụng đợc Internet Truy nhập kiểu này cho tốc độ thấp (Tối đa hiện nay là 56 Kbps).

2.2.2 Các hệ thống không dùng dịch vụ điện thoại

2.2.2.1.Hệ thống cung cấp cáp quang lặp cục bộ

Có nhiều công ty dịch vụ tự thiết lập hệ thống cáp quang Hệ thống này hoàn toàn đợc tạo bởi một đờng cáp quang đơn thập chí tới tận điểm kết nối ở phía ngời dùng Khi kết nối thông qua một Router vào mạng ,những mạng này có thể truyền dữ liệu nhanh hơn là tốc độ tiêu thụ dữ kiệu ở phía ngời dùng

2.2.2.2.Modem cáp

Modem cáp là loại có băng truyền lớn hoạt động ở tốc độ rất cao Modem cáp hay đợc sử dụng để kết nối vào mạng truyền hình cáp Những dịch vụ này thờng không cân đối nghĩa là nó cung cấp băng thông tải xuống lớn hơn nhiều so với băng thông nạp lên Modem cáp đợc kết nối thờng xuyên chứ không giống nh modem điện thoại thông thờng.

2.2.2.3.Kết nối trực tiếp

LAN hoặc các máy tính lớn chẳng hạn nh minicomputer có thể kết nối trực tiếp vào Internet khi LAN kết nối vào Internet thì tất cả các máy trong mạng có thể truy cập vào Internet

2.3.Các dịch vụ thông dụng của Internet

Internet càng ngày càng phát triển và cung cấp cho con ngời nhiều loại dịch vụ dới đây trình bày một số dịch vụ thông dụng của Internet ngày nay :

Th điện tử (Electronic Mail) còn đợc gọi tắt là E-mail Mục đích của nó là để gửi hoặc nhận những th điện tử từ nơi này qua nơi khác một cách nhanh chóng từ vài giây cho tới vài phút hoặc vài tiếng đồng hồ

Ngày nay, nhờ sự phát triển mạnh mẽ của Internet ngời ta có thể gửi th điện tử tới các quốc gia trên khắp thế giới Với sự tiện lợi nh vậy cho nên E-Mail đã hầu nh trở thành một nhu cầu cần phải có của mỗi ngời sử dụng máy tính Trên thực tế, có rất nhiều hệ thống máy tính khác nhau và mỗi hệ thống lại có cấu trúc chuyển nhận th điện tử khác nhau Việc này đợc giải quyết bằng

thức chuyển vận th từ (Simple Mail Transfer Protocol viết tắt là SMTP) Nhờ

vào SMTP này mà sự chuyển vận th điện tử trên Internet đã trở thành dễ dàng nhanh chóng cho tất cả mọi ngời

2.3.2 Mạng thông tin toàn cầu (World Wide Web- WWW)

Đây dịch vụ mới và mạnh nhất trên Internet WWW đợc xây dựng dựa

trình bày thông tin trên một trang trong đó có một số từ có thể "nở" ra thành một trang thông tin mới có nội dung đầy đủ hơn Trên cùng một trang thông tin có thể có nhiều kiểu dữ liệu khác nhau nh Text, ảnh hay âm thanh Để xây dựng các trang dữ liệu với các kiểu dữ liệu khác nhau nh vậy, WWW sử dụng một ngôn ngữ có tên là HTML (HyperText Markup Language) HTML cho phép định dạng các trang thông tin, cho phép thông tin đợc kết nối với nhau

Trên các trang thông tin có một số từ có thể "nở" ra, mỗi từ này thực chất đều có một liên kết với các thông tin khác Để thực hiện việc liên kết các tài nguyên này, WWW sử dụng phơng pháp có tên là URL (Universal Resource Locator) Với URL, WWW cũng có thể truy nhập tới các tài nguyên thông tin từ các dịch vụ khác nhau nh FTP, Gopher, Wais trên các server khác nhau

Với sự bùng nổ dịch vụ WWW, dịch vụ này càng ngày càng đợc mở rộng và đa thêm nhiều kỹ thuật tiên tiến nhằm tăng khả năng biểu đạt thông tin cho ngời sử dụng Một số công nghệ mới đợc hình thành nh Active X, Java cho phép tạo các trang Web động thực sự mở ra một hớng phát triển rất lớn cho dịch vụ này

2.3.3 Dịch vụ truyền tệp - FTP

Một trong những dịch vụ phổ biến nhất đợc sử dụng trên mạng Internet là dịch vụ truyền tệp (file) qua các máy tính Dịch vụ này đợc dùng để chuyển tải các file giữa các máy chủ trên mạng, giữa máy chủ và máy khách (client) Các file có thể ở dạng văn bản, ảnh tĩnh, ảnh video, các th viện, đặc biệt là các phần mềm ứng dụng đợc cung cấp miễn phí hoặc thử nghiệm

Việc truyền file đợc thông qua một giao thức của Internet gọi là giao thức FTP (File Transfer Protocol viết tắt là FTP) Giao thức này thực hiện việc truyền file giữa các máy tính không phụ thuộc vào vị trí địa lý hay môi trờng hệ điều hành Điều cần thiết là 2 máy đều nối mạng Internet và đều có phần mềm có thể hiểu đợc giao thức FTP

2.3.4 Dịch vụ truy nhập từ xa -TELNET

Một trong những công cụ cơ bản của Internet là Telnet Telnet là một giao thức cho phép ngời sử dụng có thể truy nhập vào một máy tính ở xa và khai thác các tài nguyên của máy đó hoàn toàn giống nh đang ngồi trên máy của mình

Điều kiện căn bản để sử dụng dịch vụ Telnet là máy tính của ngời sử dụng phải đợc nối vào mạng Internet Ngoài ra ngời sử dụng phải có chơng trình Telnet Khi dùng telnet để vào một máy nào đó nó sẽ hỏi tên truy nhập và mật khẩu Giống nh FTP, trên mạng Internet có nhiều host cho phép ngời sử dụng truy nhập bằng telnet nặc danh, chỉ cần khai báo địa chỉ E-Mail của mình

2.3.5 Dịch vụ tra cứu theo chỉ mục - Gopher

Gopher là một dịch vụ tra cứu thông tin theo chủ đề và sử dụng các thực đơn Xuất phát từ nhu cầu phân phát các tài liệu theo một chủ đề nhất định cho ngời sử dụng trên Internet, ngời ta đã thiết lập các máy có lu trữ tài liệu Muốn sử dụng những tài liệu này, ngời sử dùng cần có một phần mềm để kết nối vào máy chủ GOPHER, và máy này sẽ đa ra các thực đơn cho ngời sử dụng chọn lựa Ngoài ra trong một số máy còn lu trữ các chỉ dẫn kết nối hoặc địa chỉ của các gopher khác Thông qua các client của gopher, ngời sử dụng có thể nhận những file văn bản, hình ảnh, đồ hoạ, âm thanh

2.3.6 Dịch vụ nhóm tin - USENET

USENET là chữ đợc gọi tắt từ chữ users’Network và đợc coi là Mạng nhóm tin lớn nhất trên Internet Mạng nhóm tin này là do hàng ngàn máy Phục Vụ Tin (News Host) đợc liên kết lại với nhau để truyền đạt tin tức Mặc dù Mạng lới nhóm tin dùng Internet để chuyển tải và phân phối một phần lớn tin tức nhng thật ra nó cách biệt và khác với Internet Mạng lới nhóm tin là do hàng ngàn máy phục vụ tin (News Host) kết nối lại với nhau trên toàn cầu Vì nó ký sinh trên Internet nên ngoài việc khai thác thông qua mạng Internet nó còn có cơ chế khai thác độc lập không qua mạng Internet mà đăng ký riêng

Mạng nhóm tin là môi trờng tranh luận thế giới Nó cho phép ngời sử dụng có thể trao đổi thông tin về một chủ đề mà họ cùng quan tâm Th trên usernet đợc gửi đến và lu trữ trên một máy chủ chứa tin Ngời sử dụng có thể đặt câu hỏi, đa ra ý kiến tranh luận về một chủ đề nào đó, gửi thông báo hoặc các tài liệu vào usernet

2.3.7 Dịch vụ tìm kiếm thông tin diện rộng WAIS (Wide Area Information Service)

WAIS là một công cụ tìm kiếm thông tin trên mạng Inetrnet thông qua một chuỗi các đề mục lựa chọn, dịch vụ WAIS cho phép ngời dùng tìm kiếm các tệp dữ liệu có chứa một xâu ký tự xác định trớc

Mạng WAIS toàn cầu dựa trên các th mục của máy chủ (Directory of server) Đây thực sự là những kho tàng dữ liệu để ngời dùng tìm kiếm

Quá trình thực hiện cuộc tìm kiếm WAIS có thể so sánh với việc tham khảo tại th viện Bớc đầu tiên của bạn là chọn những cuốn sách mà bạn muốn tìm thông tin cho chủ đề đã định Bạn có thể tập hợp những cuốn sách này trên kệ sách cạnh đó trớc khi bạn mở một chủ đề Điều này giống nh chọn chủ đề từ Directory of Server, sau đó bạn bắt đầu tìm kiếm vị trí lu trữ thông tin đối với những chủ đề đã chọn Đồng thời WAIS cho phép bạn cập nhật danh sách những tài nguyên WAIS chuẩn bị cho bạn tiến hành tìm kiếm WAIS server còn thực hiện đếm số lần xuất hiện của từ trong tệp để tính điểm và gửi về cho client giúp ngời sử dụng dễ dàng lựa chọn tệp mình cần

2.3.8 Dịch vụ hội thoại trên Internet - IRC

Internet Relay Chat (IRC - Nói chuyện qua Internet) là phơng tiện "thời gian thực", nghĩa là những từ bạn gõ vào sẽ xuất hiện gần nh tức thời trên màn hình của ngời nhận và trả lời của họ của xuất hiện trên màn hình của bạn nh vậy Thay vì phải chờ vài phút hay vài ngày đối với thông điệp, bạn có thể trao đổi tức thời với tốc độ gõ chữ của bạn IRC có thể mang tính cá nhân nh e-mail, ng-ời lạ không khám phá đợc nội dung trao đổi của bạn, hoặc bạn có thể tạo "kênh mở" cho những ai bạn muốn cùng tham gia Ngoài việc trao đổi lời, ngời dùng IRC còn có thể gửi file cho nhau nh hình ảnh, chơng trình, tài liệu hay những thứ khác

Mạng tổ hợp số đa dịch vụ ISDN ra đời nhằm mục đích xây dựng một hệ thống viễn thông có khả năng đáp ứng đợc tất cả các loại dịch vụ trong một mạng duy nhất Mạng tổ hợp đa dịch vụ số băng rộng (B-ISDN) là mạng có khả năng đáp ứng các yêu cầu đó.

Do yêu cầu đáp ứng đợc đa dịch vụ trong đó có các dịch vụ băng rộng mạng B-ISDN không thể sử dung các công nghệ chuyển mạch kênh và chuyển

Transfer Mode) đã đợc ITU-T khuyến nghị sử dụng trong mạng B-ISDN, do đó

B-ISDN có khả năng phục vụ cho các dịch vụ chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói theo hớng đa phơng tiện (Multimedia) hay đơn phơng tiện (Monomedia), theo kiểu hớng liên kết (Connection- Oriented) hoặc không liên kết (Connectionless) B-ISDN cung cấp các cuộc nối thông qua các chuyển mạch, các cuộc nối cố định hoặc bán cố định, các cuộc nối từ điểm đến điểm hoặc từ điểm đến nhiều điểm và cung cấp các dịch vụ theo yêu cầu.

3.2 Các đặc điểm chính của ATM

Trong kiểu truyền không đồng bộ, thuật ngữ truyền bao gồm cả lĩnh vực truyền dẫn và chuyển mạch, do đó kiểu truyền ám chỉ cả chế độ truyền dẫn và chuyển mạch thông tin trong mạng Thuật ngữ không đồng bộ giải thích một kiểu truyền trong đó các tin trong cùng một cuộc nối có thể lặp lại một cách bất thờng nh lúc chúng đợc tạo ra theo yêu cầu cụ thể mà không theo một chu kỳ nào ATM có hai đặc điểm quan trọng là :

• Dữ liệu đợc truyền dới dạng các tế bào ATM (ATM cell) có kích thớc nhỏ và cố định là 53 Bytes Việc truyền tin với tốc độ cao cùng các tế bào nhỏ làm

giảm trễ truyền dẫn đáp ứng cho các dịch vụ thời gian thực, ngoài ra kích ớc nhỏ còn tạo điều kiện cho việc hợp kênh ở tốc độ cao đợc dễ dàng hơn.

(Virtual Path) nhằm giúp cho việc định tuyến đợc dễ dàng hơn.

Hình 3.1 so sánh sự khác nhau giữa kiểu truyền đồng bộ (STM) và kiểu truyền không đồng bộ (ATM) Trong dạng truyền đồng bộ STM, các phần tử số liệu tơng ứng với kênh đã cho đợc nhận biết bởi vị trí của nó trong khung truyền dẫn Trong khi ở ATM các gói thuộc về một cuộc nối lại tơng ứng với các kênh cụ thể và nó xuất hiện tại bất kỳ vị trí nào

Hình 3.1: Nguyên lý ATM và STM

Nh ở trên đã trình bày phần tử dữ liệu dùng trong mạng ATM là các tế bào

tế bào phụ thuộc vào yêu cầu và tính chất của dịch vụ và tài nguyên trên mạng.Tính toàn vẹn của chuỗi tế bào đợc đảm bảo khi truyền qua mạng ATM Nói một cách khác các tế bào thuộc về cùng một kênh ảo luôn đợc truyền theo một thứ tự nhất định

ATM sử dụng kỹ thuật truyền theo kiểu hớng liên kết (Connection -

Oriented) Một cuộc nối ở lớp ATM bao gồm một chặng hay nhiều chặng

Tế bào

Tiêu đề tế bào ATMThông tin tế bào ATMKênh không sử dụng

Nguyên lý ATM

Khe thời gian

Khung thời gian 125 àsNguyên lý STM

1

(Link), mỗi chặng đợc gán một số hiệu nhận dạng không đổi trong suốt cuộc

cung cấp một số giao thức cho các dịch vụ truyền số liệu không liên kết

ATM cho phép hoạt động không đồng bộ giữa phía phát và phía thu Sự không đồng bộ này có thể đợc xử lý dễ dàng bằng việc chèn hay tách các tế bào không phân nhiệm (tế bào rỗng) đó là các gói không mạng thông tin Một trong nhiều đặc tính đặc biệt của ATM là nó có khả năng đảm bảo vận chuyển tin cậy bất cứ một loại dịch vụ nào mà không cần quan tâm đến tốc độ (tốc độ không đổi hay tốc độ thay đổi), yêu cầu chất lợng hoặc đặc tính bùng nổ tự nhiên của lu lợng ATM có thể áp dụng cho mọi môi trờng mạng Ngoài ra các tế bào ATM có độ dài đồng nhất do vậy việc định tuyến, chèn hay tách ghép tế bào đ-ợc thực hiện nhanh hơn mà không cần qua tâm đến thông tin đợc mang trong tế bào ATM.

Công nghệ ATM đã kết hợp các u điểm của chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói Công nghệ này đã loại bỏ đợc những hạn chế của kỹ thuật STM Những u điểm chính của ATM là:

sử dụng các tế bào kích thớc nhỏ, cố định và khả năng phân bố dải thông linh hoạt nên trong mạng ATM tốc độ truyền của các kênh không bị hạn chế vào các tốc độ chuẩn nh trong STM Tốc độ các dịch vụ trong mạng ATM có thể thay đổi rất lớn (từ nhỏ nh truyền số liệu đến lớn nh HDTV) Thêm vào đó tốc độ dịch vụ cho phép thay đổi rất nhanh, mang tính đột biến.

lý chuyển mạch thực hiện hoàn toàn bằng thiết bị phần cứng và trong các nút chuyển mạch không có yêu cầu điều khiển luồng, điều khiển lỗi nh trong mạng STM nên giảm tối thiểu thời gian xử lý ở nút chuyển mạch Điều này cho phép tốc độ xử lý nhanh do đó tốc độ mạmg ATM là rất lớn.

chỉ dựa trên các chỉ số nhận dạng kênh nên các kênh với tốc độ truyền khác nhau hoàn toàn có thể đợc ghép/ phân dễ dàng.

dựa vào các nhóm kênh ảo, đờng ảo nên dễ dàng thiết lập hay huỷ bỏ các cuộc nối.