Tổng quan về viễn thông đề tài giao thức ip

Học viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông Bài Tiểu luận MÔN TỔNG QUAN VỀ VIỄN THÔNG ĐỀ TÀI GIAO THỨC IP Giảng viên Lê Hải Châu 4 Mục Lục Giới thiệu IPv4 1 Tổng quan về IPv4 1 Mạng là gì? 1 Định vị Host[.]

Học viện Cơng Nghệ Bưu Chính Viễn Thơng Bài Tiểu luận MÔN: TỔNG QUAN VỀ VIỄN THÔNG ĐỀ TÀI: GIAO THỨC IP Giảng viên: Lê Hải Châu Mục Lục Giới thiệu IPv4 .1 Tổng quan IPv4 .1 Mạng gì? Định vị Host IPv4 .1 Mơ hình OSI IPv4 .2 Tầng mạng IPv4 Mơ hình TCP/IP IPv4 Internet Protocol Version (IPv4) .2 Cấu trúc gói liệu IPv4 Định vị IPv4 Chế độ định vị Unicast IPv4 .3 Chế độ định vị Broadcast IPv4 Chế độ định vị Multicast IPv4 .3 Subnet Mask IPv4 .4 Sự biểu diễn nhị phân IPv4 Các lớp địa IPv4 Subnetting IPv4 VLSM IPv4 Địa dành riêng IPv4 .7 Tổng kết IPv4 Tài liệu tham khảo IPv4 Giới thiệu IPv4 Internet Protocol version – Giao thức internet phiên (IPv4) phiên thứ phát triển IP phiên giao thức triển khai rộng rãi IPv4 miêu tả IETF công bố RFC 791 (tháng 9/1981) thay cho RFC 760 Tổng quan IPv4 Thời đại nói thời đại máy tính Các máy tính thay đổi lớn lao đến cách sống Một thiết bị điện toán kết nối với thiết bị điện toán khác cho khả chia sẻ liệu thông tin với tốc độ nhanh.tóm gọn có IP có mạng Mạng gì? Một Mạng giới máy tính coi tập hợp host liên kết, thông qua số phương tiện chia sẻ mà khơng dây có dây Một mạng máy tính cho host khả chia sẻ trao đổi liệu thơng tin thơng qua phương tiện Mạng LAN trải dọc văn phòng MAN trải rộng thành phố WAN mà trải rộng thành phố tỉnh Một mạng máy tính đơn giản hai PC kết nối với thông qua cáp đơn đồng phức tạp mà máy tính giới kết nối với nhau, gọi internet Hệ thống gồm có Hosts,media,hub,switch,router,gateways firewall Định vị Host IPv4 Giao tiếp host xảy chúng nhận diện lẫn mạng Trong miền va chạm đơn (nơi gói liệu gửi đoạn mạch host biết chấp nhận từ host khác), host giao tiếp trực tiếp với thông qua địa MAC Địa MAC địa phần cứng 48 bit biên mã mà cung nhận diện cách host Nhưng host muốn kết nối với host từ xa, phương tiện ghi địa yêu cầu để nhận diện host từ xa cách Một địa lôgic cung cấp tới tất host kết nối tới internet địa logic gọi Internet Protocol Address Mô hình OSI IPv4 Tổ chức tiêu chuẩn Quốc tế (ISO) có mơ hình xác định rõ ràng cho Hệ thống Giao tiếp mà biết đến Open System Interconnection, Mơ hình OSI Mơ hình phân tầng khái niệm chung cách hệ thống giao tiếp với hệ thống khác, sử dụng giao thức đa dạng xác định rõ ràng tầng Ngoài ra, tầng định phần rõ ràng hệ thống trao đổi thơng tin Ví dụ, tầng Vật lý xác định tất thành phần chất vật lý, có dây, tần số, mạch, truyền tải điện áp … hệ thống trao đổi thơng tin Mơ hình OSI IPv4 có tầng sau: Tầng ứng dụng (Application Layer, Tầng-7) ,Tầng trình bày (Presentation Layer, Tầng-6), Tầng phiên (Session Layer, Tầng-5), tầng truyền tải (Transport Layer, Tầng-4) ,Tầng mạng (Network Layer, Tầng-3), Tầng liên kết liệu (Data Link Layer, Tầng-2) ,Tầng vật lý (Physical Layer, Tầng-1) Tầng mạng IPv4 Tầng mạng chịu trách nhiệm cho việc mang liệu từ host tới host khác Nó cung cấp phương tiện để cấp phát địa logic tới host, nhận diện chúng cách sử dụng cách tương tự Tầng mạng nhận đơn vị liệu từ Tầng truyền tải cắt chúng thành đơn vị nhỏ gọi Gói liệu Tầng mạng xác định đường truyền liệu mà gói liệu nên theo để tiến tới đích đến Router làm việc tầng cung cấp kỹ thuật định tuyến liệu tới đích đến Mơ hình TCP/IP IPv4 Phần lớn mạng internet sử dụng giao thức mà gọi Internet Protocol Suite, gọi giao thức TCP/IP Bộ kết nối giao thức mà bao gồm số giao thức khác cho mục đích yêu cầu khác Bởi hai giao thức TCP (Giao thức điều khiển truyền tải) IP (Giao thức internet), nên thường gọi giao thức TCP/IP Bộ giao thức có mơ hình liên quan riêng mà truyền qua internet Ngược lại với mơ hình OSI, mơ hình giao thức chứa tầng Internet Protocol Version (IPv4) Giao thức Internet giao thức lớn giao thức TCP/IP Giao thức làm việc tầng mạng mô hình OSI tầng internet mơ hình TCP/IP Vì thế, giao thức có trách nhiệm việc xác nhận host dựa địa logic để định tuyến liệu chúng qua tầng mạng nằm IP cung cấp kỹ thuật để xác nhận host giản đồ ghi địa IP IP sử dụng phân phối với cố gắng tốt nhất, ví dụ: no khơng bảo đảm gói phân phối tới host đích, thực tốt để tiến tới đích đến TPv4 sử dụng địa logic 32 bit Cấu trúc gói liệu IPv4 Giao thức Internet giao thức tầng-3 (OSI) nhận Đoạn (Segments) liệu từ Tầng-4 (Truyền tải) phân chia thành gói Gói IP gói gọn đơn vị liệu nhận từ tầng thêm vào thơng tin Header riêng Dữ liệu gói liên quan tới IP Payload (trọng tải) IP Header chứa tất thông tin cần thiết tới việc phân phối gói liệu đầu nhận khác IP Header bao gồm nhiều thơng tin thích hợp gồm Số phiên bản, mà, phạm vi số thông tin khác :version,IHL,DSCP,ECN,Flags,time to live,protocol,address, Định vị IPv4 Chế độ định vị Unicast IPv4 Trong chế độ này, liệu gửi tới đích đến Trường Địa Đích đến (destination address) chứa địa IP 32 bit host đích.client gửi liệu tới server mục tiêu Chế độ định vị Broadcast IPv4 Trong chế độ này, gói liệu định vị tới tất host đoạn mạng Trường Destination Address chứa địa Broadcast đặc biệt, ( 255.255.255.255) Khi host thấy gói mạng, xử lý gói client gửi gói liệu,được tiếp nhận tất host Chế độ định vị Multicast IPv4 Chế độ chế độ hỗn hợp chế độ trước, ví dụ: gói gửi tới host đơn tất host đoạn Trong gói này, Destination Address chứa địa đặc biệt mà bắt đầu với 224.x.x.x tiếp nhận nhiều host Ở đây, server gửi gói mà tiếp nhận nhiều server Mỗi mạng có địa IP dành riêng cho Network Number mà biểu diễn mạng địa IP dành riêng cho Địa Broadcast, mà biểu diễn tất host mạng Subnet Mask IPv4 Địa IP 32 bit chứa thơng tin host mạng Nó cần thiết để phân biệt hai Để làm điều này, router sử dụng Subnet Mask, mà có độ dài kích cỡ địa mạng địa IP Subnet Mask 32 bit dài Nếu địa IP nhị phân ANDed với Subnet Mask nó, kết địa Mạng Cách Subnet Mask giúp chiết ID Mạng Host từ địa IP Nó xác nhận 192.168.1.0 số Mạng 192.168.1.152 host mạng Sự biểu diễn nhị phân IPv4 Phương thức giá trị thuộc vị trí mẫu đơn giản việc chuyển đổi nhị phân từ giá trị thập phân Địa IP 32 bit mà phân nhỏ thành số tám Một số nhị phân chứa bit giá trị bit xác định vị trí giá trị bit tám Tổng giá trị xác định việc thêm giá trị thuộc vị trí bit Tổng giá trị 11000000 128+64 = 192 Các lớp địa IPv4 IP thứ bậc chứa số hạng địa địa IP để sử dụng cách có hiệu tình đa dạng cho yêu cầu host cho mạng Hiểu theo nghĩa rộng, Hệ thống Ghi địa IPv4 phân chia thành hạng Địa IP Tất hạng xác nhận số tám Địa IP Khi tính tốn địa IP host, địa IP giảm chúng khơng thể định tới host, ví dụ: IP mạng số mạng IP cuối dành riêng cho Broadcast IP Địa Hạng A IPv4 Bit số luôn thiết lập Vì thế, số dãy từ – 127.Các địa hạng A bao gồm IP 1.x.x.x tới 126.x.x.x Dãy IP 127.x.x.x dành riêng cho địa IP vòng lặp sau Subnet Mask mặc định cho địa IP hạng A 255.0.0.0 mà ngụ ý việc ghi địa hạng A có 126 mạng (27 -2) 16777214 host (221 2) .Định dạng địa IP hạng A 0NNNNNNN.HHHHHHHH.HHHHHHHH.HHHHHHHH Địa Hạng B IPv4 Một địa IP mà sở hữu hạng B có hai bit số thiết lập 10 Các địa IP hạng B dãy từ 128.0.x.x tới 191.255.x.x Subnet Mask mặc định cho Hạng B 255.255.x.x Hạng B có 16384 (214) địa Mạng 65534 (216-2) địa Host Định dạng địa Ip hạng B là: 10NNNNNN.NNNNNNNN.HHHHHHHH.HHHHHHHH Địa Hạng C IPv4 Số trong địa IP Hạng C có bit đầu thiết lập 110.Các địa IP hạng C dãy từ 192.0.0.x tới 223.255.255.x Subnet Mask mặc định cho hạng C 255.255.255.x Hạng C cung cấp 2097152 (221) địa Mạng 254 (28 -2) địa Host Định dạng địa IP Hạng C là: 110NNNNN.NNNNNNNN.NNNNNNNN.HHHHHHHH Địa Hạng D IPv4 bit số trong địa IP Hạng D thiết lập 1110 Hạng D có dãy địa IP từ 224.0.0.0 tới 239.255.255.255 Hạng D dành riêng cho Multicasting Trong Multicasting, liệu không định trước cho host cụ thể, khơng cần thiết để trích địa host từ địa IP, Hạng D khơng có Subnet Mask Địa Hạng E IPv4 Hạng IP dành riêng cho mục đích thí nghiệm, cho R&D học tập Các địa IP hạng dãy từ 240.0.0.0 tới 255.255.255.254 Như hạng D, hạng không trang bị Subnet Mask Subnetting IPv4 Mỗi hạng IP trang bị với Subnet Mask mặc định riêng mà quy định giới hạn mà hạng IP tới số xác định trước mạng số host mạng Việc ghi địa IP phân hạng khơng cung cấp tính linh hoạt việc có số Host Mạng nhiều Mạng hạng IP CIDR Classless Inter Domain Routing Định tuyến miền liên mạng không giai cấp cung cấp tính linh hoạt việc mượn bit phần Host địa IP sử dụng chúng Mạng Mạng, gọi Subnet Bởi việc chia Subnet, địa IP hạng A đơn sử dụng để có nhiều Subnet nhỏ mà cung cấp khả quản lý mạng tốt Các Subnet hạng A Ipv4 Trong hạng A, có số sử dụng nhận biết Mạng số lại sử dụng để định tới Host (ví dụ: có 16777214 host mạng) Để tạo nhiều Subnet hạng A, bit từ phận Host mượn subnet mask thay đổi tương ứng Trong trường hợp chia Subnet, địa IP cuối Subnet sử dụng cho Số Subnet địa IP Subnet Broadcast tương ứng Bởi hai địa IP khơng thể định tới host, chia Subnet thực sử dụng nhiều 30 bit bit Mạng, mà cung cấp hai host Subnet Các Subnet Hạng B Ipv4 Theo mặc định, sử dụng Mạng phân hạng, 14 bit sử dụng bit Mạng cung cấp (214) 16384 mạng (216-1) 65534 Host Các địa IP hạng B chia Subnet theo cách tương tự địa hạng A, việc mượn bit từ host bit Các Subnet Hạng C Ipv4 Các Subnet Hạng C thường định tới mạng có kích cỡ nhỏ có 254 host mạng VLSM IPv4 Các nhà cung cấp dịch vụ internet đối mặt với tình mà họ cần cấp phát Subnet IP với kích cỡ khác với yêu cầu khách hàng Một khách hàng yêu cầu Subnet Hạng C địa IP khách hàng khác yêu cầu cho 10 địa IP Với ISP, khơng tiện lợi để chia địa IP thành Subnet có kích cỡ cố định, thay vào muốn chia Subnet (Mạng phụ) theo cách mà để lãng phí địa IP tối thiểu Bằng việc sử dụng VSLM, nhà quản lý chia Subnet theo cách số địa IP bị lãng phí Ngay sau định IP tới phòng ban, nhà quản lý, ví dụ này, cịn nhiều địa IP thừa mà chưa sử dụng sử dụng CIDR Địa dành riêng IPv4 Có số khơng gian địa IPv4 dành riêng mà sử dụng internet Những địa phục vụ cho mục đích đặc biệt khơng thể định tuyến bên LAN Các địa Private IP IPv4 Mỗi hạng IP (A, B C) có địa dành riêng cho địa IP Cá nhân Những IP sử dụng mạng, trường, công ty riêng cho Những địa khơng thể định tuyến internet, gói liệu chứa địa riêng tư bị bỏ mặc router.Để giao tiếp với giới bên ngoài, địa IP phải biên dịch tới số địa IP công cộng sử dụng tiến trình NAT, server ủy quyền sử dụng Các địa Loopback IP IPv4 Dãy địa IP 127.0.0.0 – 127.255.255.255 dành riêng cho vịng lặp trở lại, ví dụ địa Host đó, mà biết địa host nội Địa IP vòng lặp trở lại quản lý hoàn toàn hệ điều hành Các địa vòng lặp trở lại, cho Server Client xử lý hệ thống đơn để giao tiếp với Khi tiến trình tạo gói với địa đích đến địa loopback, hệ điều hành lặp trở lại mà khơng có gây trở ngại NIC Dữ liệu gửi loopback chuyển tiếp tới hệ điều hành tới giao diện mạng ảo hệ điều hành Địa phần lớn sử dụng cho mục đích kiểm tra cấu trúc client-server thiết bị đơn Ngồi ra, thiết bị ping thành công 127.0.0.1 IP từ dãy loopback, phần lớn phần mềm TCP/IP thiết bị tải làm việc cách thành công Các địa liên kết nội (Link-Local) IPv4 Trong trường hợp host nhận địa IP từ DHCP server khơng định địa IP nào, host định địa IP từ dãy địa Link-Local Các địa có dãy từ 169.254.0.0 – 169.254.255.255 Những địa IP giúp hệ thống giao tiếp chúng không sở hữu segment vật lý segment logic Những IP định tuyến Tổng kết IPv4 IPv4 thiết kế để cấp phát cho gần 4.3 tỷ địa chỉ.Thời điểm đầu Internet, coi khơng gian địa rộng lớn nhiều cho yêu cầu phải lo lắng Sự tăng lên nhanh chóng người sử dụng internet sử dụng rộng khắp làm tăng theo hàm mũ số lượng thiết bị mà cần địa Ip thực để giao tiếp Dần dần, IPS yêu cầu hầu hết trang bị kỹ thuật số mà tạo để làm cho sống người trở lên dễ dàng tiện dụng điện thoại, xe ô tô, thiết bị điện tử khác Số lượng thiết bị (ngồi máy tính router) mở rộng thêm yêu cầu địa IP mà không cân nhắc đến sớm 10 11 Tài liệu tham khảo IPv4  Transmission Control Protocol - Một tài liệu đầy đủ TCP protocol (RFC 793)  IP/IPv4 Protocol - Một tài liệu đầy đủ Internet Protocol Version (RFC 791)  IANA IPv4 Address Space Registry - Sự cấp phát không gian địa Internet Protocol version (IPv4)  IPv4 on Wikipedia - Trang wikipedia IPv4  IP-Lookup - Giúp bạn tìm kiếm thơng tin địa IP bạn địa IP khác Nó hỗ trợ địa IPv4 IPv6 12 ... giao thức chứa tầng Internet Protocol Version (IPv4) Giao thức Internet giao thức lớn giao thức TCP /IP Giao thức làm việc tầng mạng mơ hình OSI tầng internet mơ hình TCP /IP Vì thế, giao thức. .. TCP /IP IPv4 Phần lớn mạng internet sử dụng giao thức mà gọi Internet Protocol Suite, gọi giao thức TCP /IP Bộ kết nối giao thức mà bao gồm số giao thức khác cho mục đích u cầu khác Bởi hai giao thức. .. (Giao thức điều khiển truyền tải) IP (Giao thức internet), nên thường gọi giao thức TCP /IP Bộ giao thức có mơ hình liên quan riêng mà truyền qua internet Ngược lại với mơ hình OSI, mơ hình giao