Giao thức TCổ phần/IP

Giao thức TCổ phần/IP

Lời giới thiệuMặc dù rất nhiều giao thức đợc đa ra nhằm áp dụng cho internet, nhng chỉ một bộ giao thức nổi bật đợc sử dụng rộng rãi nhất cho liên mạng. Bộ giao thức đó là bộ giao thức internet TCP/IP (the TCP/IP Internet Protocols); nhiều chuyên gia gọi nó đơn giản là TCP/IP. TCP/IP là bộ giao thức đầu tiên đợc phát triển để sử dụng cho internet.TCP/IP bắt đầu đợc nghiên cứu vào những năm 1970, xấp xỉ thời gian với mạng cục bộ đợc phát triển. Quân đội Mỹ đã đầu t rất nhiều công sức vào việc nghiên cứu bộ giao thức TCP/IP và liên mạng thông qua tổ chức ARPA. Quân đội Mỹ là một trong những tổ chức đầu tiên mà có rất nhiều mạng khác nhau. Do đó họ cũng là những tổ chức đầu tiên nhận ra nhu cầu cần thiết có dịch vụ toàn mạng. Vào giữa những năm 1980, tổ chức khoa học quốc gia và một vài cơ quan chính phủ của Mỹ đã tiếp tục nghiên cứu phát triển giao thức TCP/IP và liên mạng diện rộng nhằm thử ngiệm bộ giao thức naỳ.Việc nghiên cứu trên internet và giao thức TCP/IP đã đạt đợc những kết quả đáng kể. Liên mạng đã trở thành một ý tởng quan trọng trong hệ thống mạng hiện đại. Thực tế, công nghệ mạng đã tạo ra một cuộc cách mạng trong truyền thông máy tính. Nhiều tổ chức lớn đã sử dụng internet nh là một hệ thống truyền thông máy tính cơ bản của họ. Các tổ chức nhỏ hơn và các cá nhân cũng đã bắt đầu tiến hành nh vậy. Hơn nữa, cùng với việc liên kết các internet riêng, công nghệ TCP/IP đã tạo ra một mạng Internet toàn cầu có tới hơn 5 triệu máy tính trong các trờng học, tổ chức thơng mại và các tổ chức quân đội, chính phủ ở khắp nơi trên hơn 82 nớc trên toàn thể giới. Thực tế đã chứng minh bộ giao thức TCP/IP có ý nghĩa cực kì quan trọng và có ứng dụng lớn trong thời đại ngày nay_thời đại của internet .Do hạn chế về mặt thời gian nên trong phần tiểu luận viết về giao thức TCP/IP này em chỉ trình bày một số vấn đề khái quát về giao thức TCP/IP.1 Phần ISơ lợc về giao thức TCP/IPI. Các lớp và giao thức TCP/IPMô hình tham chiếu 7 lớp OSI đã đợc phát minh trớc khi có internet. Do vậu mô hình này đã có những lớp không phù hợp với giao thức internet. Hơn nữa, mô hình này đã dành toàn bộ một lớp cho một bộ giao thức mà điểu này trở nên kém quan trọng bằng hệ thống máy tính đã thay đổi từ các hệ thống phân chi thời gian lớn thành các máy trạm riêng. Do vậy các nhà nghiên cứu mà phát triển giao thức TCP/IP đã phát minh ra mô hình lớp mới. Mô hình phân lớp TCP/IP hay còn gọi là mô hình phân lớp Internet hay mô hình tham chiếu Internet (Internet Reference Model) có 5 lớp nh trên hình sauứng dụng Lớp 5 Lớp 4 Lớp 3 Lớp 2 Lớp 1Truyền tảiLiên mạng Nối ghép mạng Vật lý Hình1.Năm lớp của mô hình tham chiếu TCP/IP4 lớp của mô hình tham chiếu TCP/IP tơng ứng với một hoặc nhiều lớp trong mô hình tham chiếu OSI. Lớp 1: vật lý Lớp 1 tơng ứng với phần cứng mạng cơ bản giống nh lớp 1 của mô hình tham chiếu 7 lớp OSI.2Hình 2. Mô hình giao thức TCP/IP và so sánh với OSI Lớp 2: Nối ghép mạng Lớp 2 chỉ ra cách thức dữ liệu đợc tổ chức trong frame và máy tính truyền đi các frame nh thế nào, tơng tự nh lớp 2 trong mô hình tham chiếu OSI.Lớp 3: Internet Lớp 3 chỉ ra định dạng các gói tin đợc truyền qua internet và cơ chế sử dụng để truyền tiếp các gói tin từ một máy tính thông qua một hoặc nhiều router đến máy tính đích.Lớp 4: truyền tải Lớp 4 giống nh lớp 4 trong mô hình OSI, chỉ ra làm thế nào để đảm bảo độ tin cậy khi truyền tin.Lớp 5: ứng dụng Lớp 5 tơng ứng với lớp 6 và lớp 7 trong mô hình OSI. Mỗi giao thức lớp 5 chỉ ra một ứng dụng sử dụng internet nh thế nào.II. Máy chủ, router và các lớp giao thứcTCP/IP định nghĩa ra thuật ngữ máy chủ (host computer) để chỉ bất kỳ hệ thống máy tính nào mà đợc nối với internet và có chạy các ứng dụng. Host computer có thể chỉ là một máy tính cá nhân nhỏ nhng cũng có thể là máy mainframe lớn. Hơn nữa, CPU của máy chủ có thể là nhanh hay chậm, bộ nhớ lớn hay bé và mạng mà có máy chủ nối kết có thể có tốc độ nhanh hay chậm. Giao thức TCP/IP cho phép bất kỳ một cặp máy chủ nào cũng có thể giao tiếp với nhau bất chấp sự khác nhau về phần cứng.Cả máy chủ và router đều cần đến phần mềm giao thức TCP/IP. Tuy nhiên, router không sử dụng giao thức trong tất cả các lớp. Đặc biệt router không cần giao thức lớp 5 cho các ứng dụng nh là việc truyền file bởi vì router không chạy các ứng dụng đó. Phần IIĐịa chỉ IPI. IP_ Địa chỉ giao thức internet Mục đích của liên mạng là tạo ra một hệ thống truyền thông đồng nhất. Để đạt đợc điều này, phần mềm giao thức internet phải ẩn đi mọi chi tiết về các mạng vật lý và đa ra những đặc điểm thuận lợi của một mạng ảo. Sự hoạt động của mạng ảo giống nh bất kỳ mạng nào khác, cho phép các máy tính truyền và nhận các gói tin. Sự khác biệt cơ bản giữa internet và một mạng vật lý đó là internet chỉ là một mạng hoàn toàn trừu tợng đợc hình dung ra bởi ngời thiết kế nó và đợc tạo ra bằng phần mềm. Những ngời thiết kế tự do lựa chọn địa chỉ, định dạng gói tin, và kỹ thuật truyền tin độc lập với phần cứng vật lý cụ thể.3 Địa chỉ là một thành phần khó nhất của mạng internet. Để tạo ra đợc một hệ thống đồng bộ, tất cả các máy tính phải có một cơ chế đánh địa chỉ đồng bộ. Nhng các địa chỉ vật lý của mạng không thể dùng đợc bởi một mạng internet có thể gồm nhiều công nghệ mạng khác nhau và mỗi công nghệ có một định dạng địa chỉ của riêng nó. Do vậy, các địa chỉ của hai công nghệ mạng khác nhau có thể không tơng thích với nhau bởi vì chúng khác nhau về kích thớc và định dạng. Để đảm bảo sự đồng bộ về địa chỉ trên tất cả các host, phần mềm giao thức định nghĩa một cơ chế đánh địa chỉ mà hoàn toàn độc lập với địa chỉ phần cứng. Mặc dù cơ chế đánh địa chỉ cho internet là trừu tợng tạo ra bởi phần mềm, nhng các địa chỉ giao thức sử dụng đối với các đến các đích trong mạng ảo cũng giống nh là cách mà địa chỉ phần cứng sử dụng trong mạng vật lý. Để truyền gói tin qua mạng internet, máy gửi để địa chỉ giao thức của máy đích trong gói tin và truyền gói tin đó đến phần mềm giao thức để truyền đi. Phần mềm sẽ sử dụng địa chỉ giao thức đích kho nó chuyển tiếp các gói tin này qua mạng internet đến máy tính đích. Để tạo ra một địa chỉ đồng bộ trong mạng internet, phần mềm giao thức định nghĩa ra một cơ chế đánh địa chỉ trừu tợng mà mỗi host đợc thiết lập một địa chỉ duy nhất. Ngời sử dụng , các chơng trình ứng dụng và các lớp phần mềm giao thức cao hơn sử dụng địa chỉ trừu tợng này để giao tiếp với nhau.II. Cơ chế đánh địa chỉ IPTrong stack giao thức TCP/IP, địa chỉ đợc quy định bởi giao thức liên mạng (IP - internet protocol). Chuẩn IP quy định mỗi host đợc thiết lập một số 32 bit duy nhất gọi là địa chỉ giao thức liên mạng của host, hay thờng đợc viết tắt là địa chỉ IP hoặc địa chỉ internet. Mỗi gói tin gửi qua mạng đều có chứa địa chỉ IP 32 bit của máy gửi và địa chỉ của máy nhận. Do vậy, để truyền thông tin qua mạng TCP/IP, một máy tính cần biết địa chỉ IP của máy tính cần truyền đến.1. Phân cấp địa chỉ IPMỗi địa chỉ IP 32 bit đợc chia thành hai phần: phần đầu và phần cuối; phân cấp làm hai mức để dễ dàng cho việc định tuyến. Phần đầu địa chỉ xác định mạng vật lý mà máy tính nối vào, còn phần sau xác định địa chỉ của từng máy tính nối trong mạng đó. Do vậy, mỗi mạng vật lý trong liên mạng đợc thiết lập một giá trị duy nhất gọi là số của mạng (network number). Số của mạng xuất hiện trong phần đầu của địa chỉ của mỗi máy tính nối mạng đó. Hơn nữa, mỗi máy tính trong mạng vật lý cụ thể cũng đợc thiết lập một giá trị duy nhất là phần sau của địa chỉ.Mặc dù không có hai mạng nào có thể cùng có một giá trị network number và không có hai máy tính nào trong cùng một mạng có cùng giá trị phần sau, nhng một giá trị phần sau có thể sử dụng trong một hoặc nhiều mạng khác nhau. Ví dụ, nếu liên mạng gồn có 3 mạng, chúng có thể đánh số các mạng là 1, 2 và 3. Ba máy tính nối với mạng 1 có thể có 4 giá trị phần sau là 1, 3 và 5, trong khi 3 máy tính nối mạng 2 có thể thiết lập giá trị phần sau là 1, 2 và 3.Sự phần cấp địa chỉ IP phải đảm bảo hai tính chất quan trọng sau: Mỗi máy tính có một giá trị địa chỉ duy nhất. Mặc dù việc thiết lập giá trị network number phải đợc phối hợp trên toàn mạng, nh-ng phần sau của địa chỉ có thể thiết lập một cách cục bộ. Tính chất thứ nhất luôn đợc đảm bảo bởi vì một địa chỉ đầy đủ có cả phần đầu và phần sau, và chúng đợc thiết lập đảm bảo tính duy nhất. Nếu hai máy tính nối với hai mạng vật lý khác nhau, địa chỉ của chúng sẽ khác nhau ở phần đầu. Nếu hai máy tính nối với cùng một mạng vật lý thì địa chỉ của chúng khác nhau ở phần sau.2. Các lớp của địa chỉ IP Mỗi khi lựa chọn việc thiết kế địa chỉ IP và việc phân chia địa chỉ thành hai phần, các nhà thiết kế phải quyết định bao nhiêu bit dành cho mỗi phần. Phần đầu cần sô bit đủ để tạo ra số mạng là duy nhất để có thể thiết lập cho mỗi mạng vật lý thuộc liên mạng. Phần sau cần số bit đủ để đảm bảo mỗi máy tính nối với cùng một mạng vật lý cũng có giá trị phần sau là duy nhất. Không phải dễ dàng để đa ra sự chọn lựa bởi vì thêm một bit vào phần này đồng nghĩa với việc giảm một bit của phần kia. Việc chọn lựa phần đầu lớn thích hợp cho nhiều mạng nhng điều đó lại giới hạn kích thớc của mỗi mạng; nếu chọn phần sau lớn thì mỗi mạng vật lý có thể chứa nhiều máy tính nhng lại bị giới hạn về tổng số mạng.Bởi vì một liên mạng có thẻ có các công nghệ mạng bât kỳ nên một liên mạng có thể có một số ít các mạng lớn trong khi một liên mạng khác lại có thể có nhiều mạng nhỏ. Quan trọng hơn, một liên mạng có thể là sự kết hợp của cả mạng lớn và mạng nhỏ. Kết quả là ngời thiết kế phải chọn lựa cơ chế đánh địa chỉ sao cho thoả mãn đợc sự thích hợp với cả mạng lớn và mạng nhỏ. Cơ chế chia địa chỉ IP thành 3 lớp cơ bản, trong đó mỗi lớp có kích thớc các phần khác nhau.Bốn bit đầu của mỗi địa chỉ quyết định địa chỉ đó thuộc lớp nào, và chỉ ra phần còn lại của địa chỉ đợc chia thành các phần nh thế nào. Hình dới đây minh hoạ 5 lớp địa chỉ, các bit đầu để xác định các lớp và sự phân chia của phần đầu và phần sau. Các con số quy -ớc việc sử dụng số bit của giao thức TCP/IP từ trái qua phải và số 0 là bit đầu tiên.50 prefix suffix01234 8 16 24 31 bitsClass A1 prefix suffixClass B01 prefix suffixClass C011 Multicast addressClass D0111 Reserved for future useClass E111 5 lớp của địa chỉ IP trong đó địa chỉ để thiết lập cho các máy là thuộc lớp A,B hoặc C.Lớp A, B và C gọi là các lớp cơ bản bởi vì chúng sử dụng cho địa chỉ của các host. Lớp D sử dụng cho multicast để dùng cho một tập các máy tính. Để sử dụng địa chỉ multicast, một tập các máy trạm phải thoả thuận dùng chung một địa chỉ multicast. Mỗi khi một nhóm multicast đợc thiết lập, một bản sao của bất kỳ gói tin nào chuyên đến địa chỉ multicast đều đợc chuyển đến tất cả các máy trạm thuộc nhóm multicast.Nh trên hình vẽ ta thấy, các lớp cơ bản sử dụng đơn vị byte để phân chia địa chỉ thành phần đầu và phần sau. Lớp A xác định ranh giới giữa byte đầu tiên và byte thứ hai. Lớp B xác định ranh giới giữa byte thứ hai và byte thứ ba, và lớp C ranh giới giữa byte thứ 3 và thứ 4.3. Tính toán các lớp của một địa chỉPhần mềm IP tính lớp của địa chỉ đích mỗi khi nó nhận đợc một gói tin. Vì sự tính toán này đợc lặp lại thờng xuyên, nên nó phải hết sức hiệu quả. Địa chỉ Ip gọi là địa chỉ tự nhận dạng bởi vì lớp của địa chỉ có thể tính đợc từ bản thân địa chỉ đó. Một phần nguyên nhân của việc sử dụng các bit đầu để biểu thị từng lớp địa chỉ thay vì sử dụng khoảng giá trị xuất phát từ việc nghiên cứu sự tính toán: sử dụng các bit có thể làm giảm thời gian tính toán. Đặc biệt, một vài máy tính có thể kiểm tra các bit nhanh hơn việc so sánh giữa các số nguyên. Ví dụ, trên máy tính có các lệnh logic and và shift và tìm chỉ số, 4 bit đầu có thể đợc lấy ra và sử dụng một bảng chỉ số để xác định lớp của địa chỉ. Hình sau minh hoạ nội dung của bảng sử dụng để tính toán.4 bit đầu của địa chỉChỉ số (hệ thập phân)Lớp địa chỉ0000 0 A0001 1 A0010 2 A0011 3 A0100 4 A0101 5 A0110 6 A0111 7 A1000 8 B1001 9 B1010 10 B1011 11 B1100 12 C1101 13 C1110 14 D1111 15 E6 Hình 3.Bảng có thể sử dụng để tính các lớp địa chỉ. 4 bit đầu tiên của địa chỉ đợc lấy ra để sử dụng nh là chỉ số trong bảng.Nh trên bảng ta thấy, 8 tổ hợp bắt đầu bằng số 0 thuộc lớp A. 4 tổ hợp bắt đầu bằng 10 thuộc lớp B, và 2 tổ hợp bắt đầu bằng 110 thuộc lớp C. Một địa chỉ bắt đầu bằng 111 thuộc lớp D và cuối cùng một địa chỉ bắt đầu bằng 1111 thuộc lớp E là lớp để dự phòng cha sử dụng đến.Ký hiệu thập phân bằng chấm Mặc dù các địa chỉ IP là số 32 bit, ngời sử dụng hiếm khi đọc hoặc nhập giá trị vào ở dạng nhị phân. thay vào đó, khi giao tiếp với ngời sử dụng, phần mềm sử dụng dạng địa chỉ khác thuận tiện hơn. Gọi là dạng ký hiệu thập phân bằng chấm (dotted decimal notation), dạng này gom 8 bit của số 32 bit thành các giá trị thập phân và dùng dấu chấm để phân chia thành các phần. Hình sau minh hoạ ví dụ số nhị phân và và các dạng thập phân chấm tơng đơng.Số nhị phân 32 bit Thập phân chấm tơng đơng10000001 00110100 00000110 00000000 129.52.6.011000000 00000101 00110000 00000011 192.5.48.300001010 00000010 00000000 00100101 10.2.0.3710000000 00001010 00000010 00000011 128.10.2.310000000 10000000 11111111 00000000 128.128.255.0 Hình 4. ví dụ về số 32 bit nhị phân và dạng thập phân chấm tơng đơng. Mỗi byte đ-ợc viết thành số thập phân và dùng dấu chấm để phân tách các byte.Thập phân chấm coi mỗi byte là một số nguyên nhị phân không dấu. Nh trong ví dụ cuối cùng, giá trị nhỏ nhất có thể là 0 xuất hiện khi toàn bộ các bit là 0 và giá trị lớn nhất có thể là 255 khi toàn bộ các bit là 1. Do vậy, địa chỉ thập phân chấm chỉ nằm trong khoảng từ 0.0.0.0 đến 255.255.255.2554. Các lớp và các ký hiệu thập phân bằng chấmDạng thập phân chấm có thể làm việc tốt với các địa chỉ IP bởi vì nó phân chia các phần của địa chỉ theo các byte. Trong lớp A, 3 byte cuối tơng ứng với địa chỉ phần sau của máy trạm. tơng tự nh vậy, địa chỉ lớp B có 2 byte cho địa phần sau của máy trạm và lớp C có 1 byte.Nhng không may là việc dùng dạng thập phân chấm không chia thành từng bit để cót hể thấy rõ các lớp địa chỉ, các lớp phải nhận biết từ giá trị thập phân của địa chỉ. Hình sau chỉ ra khoảng giá trị thập phân cho mỗi lớp.Lớp Khoảng giá trị7 A 0 đến 127B 127 đến 191C 192 đến 223D 224 đến 239E 240 đến 255Hình 5. khoảng giá trị thập phân thuộc byte đầu tiên của mỗi lớp địa chỉSự phân chia các khoảng địa chỉCơ chế lớp địa chỉ IP không chia địa chỉ 32 bit thành các khoảng bằng nhau giữa các lớp, và các lớp không có chứa cùng một số mạng. Ví dụ, hơn một nửa số địa chỉ IP (những địa chỉ mà có bit đầu bằng 0) thuộc lớp A. Lớp A chỉ có thể chứa 128 mạng bởi vì bit đầu của địa chỉ lớp A là 0 và phần đầu của địa chỉ này là 1 byte. Do vậy chỉ có 7 bit còn lại là sử dụng để đánh số các mạng. Hình sau tóm tắt số các mạng lớn nhất có thể trong mỗi lớp và số máy trạm lớn nhất trên mỗi mạng.Lớp địa chỉ Số bit thuộc phần đầuSố mạng lớn nhấtSố bit phần sauSố máy trạm lớn nhất mỗi mạng A 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256Hình 6: số mạng lớn nhất và máy trạm trên mỗi mạng với 3 lớp địa chỉ IPNh trên bảng ta thấy, số bit cho mỗi phần đầu và phần cuối của mỗi lớp địa chỉ quyết định các số giá trị duy nhất có thể có để thiết lập. Ví dụ, phần đầu của n bit cho phép có 2n số mạng duy nhất, trong khi phần cuối có n bit sẽ có 2n số máy trạm cho mỗi mạng.5. Nơi quản lý các địa chỉTrên toàn bộ mạng, mỗi mạng phải có giá trị địa chỉ duy nhất. Đối với các mạng kết nối Internet toàn cầu, một tổ chức có thể lấy số các mạng từ các công ty cung cấp dịch vụ kết nối Internet. Các công ty đó gọi là nhà cung cấp dịch vụ Internet (Internet Service Provider - ISP). Các nhà cung cấp dịch vụ Internet phối hợp với tổ chức trung tâm là nơi quản lý đánh số điạ chỉ Internet (internet Assigned Number Authority), để đảm bảo số cấp cho mỗi mạng là duy nhất trên toàn mạng.Với liên mạng riêng biệt, việc chọn số cho mỗi mạng có thể đợc quyết định bởi tổ chức ấy. Để đảm bảo rằng mỗi phần đầu của địa chỉ là duy nhất, một nhóm xây dựng liên mạng quyết định việc phối hợp thiết lập các giá trị. Thông thờng, ngời quản trị mạng thiết lập phần đầu địa chỉ cho tất cả các mạng trong liên mạng của công ty đó để đảm bảo các giá trị đó không bị trùng nhau.8 III. Ví dụ về một cách đánh địa chỉMột ví dụ sẽ làm sáng tỏ ý tởng và giải thích việc thiết lập các địa chỉ trong thực tế. Hãy xem xét một tổ chức chọn lựa để xây dựng liên mạng TCP/IP gồm có 4 mạng vật lý. Tổ chức này phải mua các router để nối kết 4 mạng đó, và sau đó phải thiết lập địa chỉ IP. Để bắt đầu, tổ chức sẽ chọn lựa một giá trị duy nhất cho mỗi mạng để làm phần đầu địa chỉ.Khi đã thiết lập giá trị cho phần đầu của địa chỉ, các giá trị số sẽ đợc chọn lựa theo lớp A, B và C tuỳ vào kích thớc của mạng vật lý. Thông thờng các mạng thiết lập địa chỉ thuộc lớp C trừ phi lớp B thực sự cần thiết còn lớp A thì hiếm khi đợc lựa chọn bởi rất ít mạng có thể chứa tới 65536 máy trạm. Đối với mạng kết nối Internet toàn cầu, nhà cung cấp dịch vụ sẽ thực hiện việc chọn lựa. Đối với các liên mạng lẻ, ngời quản trị mạng sẽ lựa chọn lớp địa chỉ.Hãy để ý ví dụ về liên mạng riêng lẻ đã nói ở trên. ngời quản trị mạng sẽ ớc tính kích thớc của các mạng vật lý và dùng các kích thớc đó để chọn lựa phần đầu. Nếu tổ chức đó mong muốn một mạng nhỏ, hai mạng kích thớc trung bình và một mạng lớn, ngời quản trị mạng có thể thiết lập phần đầu địa chỉ thuộc lớp C (192.5.48), hai mạng có phần đầu địa chỉ thuộc lớp B (ví dụ 128.10 và 128.211), và một mạng địa chỉ phần đầu thuộc lớp A(ví dụ 10). Hình 7 minh hoạ một liên mạng với 4 mạng vật lý đã đợc thiết lập phần đầu của địa chỉ, và ví dụ về địa chỉ IP thiết lập cho máy trạm.Hình 7 : ví dụ về liên mạng riêng lẻ với các địa chỉ IP thiết lập cho các máy trạm. Kích thớc của các đám mấy biểu thị cho các mạng vật lý tơng ứng với số máy trạm nối kết vào mỗi mạng; kích thớc của mỗi mạng quyết định lớp địa chỉ thiết lập.9Prefix 128.10Prefix 128.211 Prefix 10Prefix192.5.4810.0.0.37128.211.28.4128.211.6.115128.10.0.2128.10.0.110.0.0.49192.5.48.3 192.5.48.85 Nh trên hình vẽ ta thấy, địa chỉ IP thiết lập cho các máy trạm luôn bắt đầu với phần đầu là giá trị mà đã thiết lập cho mạng vật lý của máy trạm đó. Phần sau của địa chỉ đợc thiết lập bởi ngời quản trị mạng cục bộ có thể lấy giá trị bất kỳ. Trong ví dụ, hai máy trạm nối với mạng có giá trị đầu 129.10 có giá trị phần sau là 1 và 2. Mặc dù nhiều quản trị mạng chọn giá trị phần sau theo thứ tự, nhng địa chỉ IP không bắt buộc phải làm nh vậy. Sự thiết lập địa chỉ trong ví dụ chỉ ra rằng có thể lấy giá trị phần sau tuỳ ý nh là 37 hoặc 85.IV .Địa chỉ IP đặc biệtCùng với việc thiết lập địa chỉ cho mỗi máy trạm, việc có một số địa chỉ có thể sử dụng để biểu diễn các mạng hoặc một tập các máy tính cũng khá là thuận tiện. IP đa ra một tập các địa chỉ đặc biệt tạo ra để dự trữ. Đó là, địa chỉ đặc biệt mà không bao giờ đợc đặt cho máy trạm. Trong phần này chúng ta sẽ xem xét cả về cú pháp và ý nghĩa của các địa chỉ đặc biêt này.1. Địa chỉ mạng Một trong những nguyên nhân đa ra các dạng địa chỉ đặc biệt có thể nhận thấy qua hình sau sẽ rất thuận tiện khi có một địa chỉ có thể sử dụng địa chỉ phần đầu để biểu diễn địa chỉ cho một mạng cụ thể. IP đa ra địa chỉ máy trạm là 0 và sử dụng nó để biểu diễn một mạng. Do đó, địa chỉ 128.211.0,0 biểu diễn mạng mà đã thiết lập địa chỉ lớp B với phần đầu địa chỉ là 128.211.Địa chỉ mạng dùng để chỉ đến bản thân mạng đó mà không phải là máy trạm nào nối với mạng đó. Do vậy, địa chỉ mạng không bao giờ nên xuất hiện là địa chỉ đích trong gói tin.2. Địa chỉ quảng bá trực tiếpĐôi khi, rất thuận tiện khi có thể gửi một gói tin đến tất cả các máy trạm thuộc cùng một mạng vật lý. Để làm cho việc truyền toàn mạng dễ dàng, IP định nghĩa ra một địa chỉ quảng bá trực tiếp (directed broadcast address) cho mỗi mạng vật lý. Khi một gói tin đợc gửi đến địa chỉ quảng bá trực tiếp, một gói tin sẽ đợc truyền qua liên mạng đến khi nó đến đợc mạng cần thiết. Gói tin sau đó sẽ đợc truyền đến tất cả các máy trạm thuộc mạng đó.Địa chỉ quảng bá trực tiếp có dạng phần đầu là địa chỉ của mạng và phần sau gồm toàn số 1. Để đảm bảo mỗi mạng có thể trực tiếp thực hiện việc quảng bá, IP dự trữ địa chỉ máy trạm có chứa toàn bit 1. Ngời quản trị mạng phải không đợc thiết lập địa chỉ máy trạm gồm toàn 0 hoặc 1 hoặc phần mềm có thể bị hỏng.Nếu phần cứng mạng hỗ trợ quảng bá, việc quảng bá trực tiếp sẽ đợc thực hiện nhờ phần cứng. Trong trờng hợp đó, sự truyền tin của một gói tin sẽ tới tất cả các máy tính trong mạng. Khi việc quảng bá trực tiếp không đợc thực hiện bởi phần cứng trong mạng, phần mềm phải thực hiện việc truyền từng bản sao của gói tin đó đến từng máy trạm trên mạng.10 [...]... địa chỉ giao thức Do vậy, có một ranh giới khái niệm quan trọng ẩn chứa giữa lớp mạch nối ghép và các lớp cao hơn: các ứng dụng cũng nh là phần mềm giao thức lớp cao hơn đợc xây dựng chỉ sử dụng địa chỉ giao thức Hình sau minh hoạ ranh giới địa chỉ này Các ứng dụng Các địa chỉ giao thức đợc sử dụng Lớp cao hơn của phần mềm giao thức điểu khiển thiết bị phân giải địa chỉ Giới hạn địa chỉ giao thức Các... phần mềm giao thức có thể truyền các gói tin qua mạng vật lý, nó cần chuyên địa chỉ IP của máy tính đích sang địa chỉ vật lý tơng ứng 2 Địa chỉ giao thức và sự phân phát các gói tin Khi một chơng trình ứng dụng đa ra dữ liệu cần truyền qua liên mạng, phần mềm giao thức sẽ để dữ liệu trong các gói tin mà có chứa địa chỉ của máy nhận Phần mềm trong mỗi máy trạm và router sử dụng địa chỉ giao thức đích... của nó để gửi hoặc nhận các gói tin truyền đi liên mạng bởi mỗi gói tin cần có địa chỉ nguồn và đích Bộ giao thức TCP/IP có các giao thức cho phép máy tính có thể xác định đợc địa chỉ IP của nó khi máy tính đợc khởi động Thật là thú vị vì các giao thức khởi động sử dụng IP để kết nối Khi dùng các giao thức khởi động đó, máy tính không thể cung cấp địa chỉ IP nguồn chính xác Để thực hiện đợc điều này,... sử dụng Phần cứng mạng Hình 12:minh hoạ phần mềm giao thức lớp trong một máy tính và ranh giới khải niệm giữa lớp nối ghếp mạng và các lớp cao hơn Phần mềm trên ranh giới sử dụng địa chỉ giao thức ; phần mềm dới ranh giới chuyển đổi mỗi địa chỉ giao thức thành địa chỉ vật lý tơng ứng Phần VI IP datagram và datagram forwarding I IP Datagram Các giao thức TCP/IP dùng tên gọi IP Datagram để ám chỉ một... và tất cả địa chỉ trong frame đều là địa chỉ vật lý Kết quả là, địa chỉ giao thức của máy tiếp sẽ đợc chuyển thành địa chỉ vật lý tơng ứng trớc khi frame đợc truyền đi II Phân giải địa chỉ 14 Sự chuyển đổi địa chỉ giao thức của máy tính thành địa chỉ vật lý tơng ứng gọi là sự phân giải địa chỉ (address resolution), và địa chỉ giao thức đợc gọi là chuyển đổi sang địa chỉ vật lý tơng ứng Phân giải địa... có điều gì đảm bảo rằng sự truyền lại datagram sẽ phân mảnh giống nh cách nó đã làm trớc đó Phần VI Giao thức IP tơng lai (IPv6) Trong phần này chúng ta sẽ tập trung xem xét đến phiên bản mới của giao thức IP trong tơng lai Phần này bắt đầu bằng việc xem xét những thế mạnh và hạn chế của phiên bản giao thức IP hiện tại, sau đó chúng ta sẽ xem xét đến một cách tổng thể phiên bản IP mới mà IEIF đã để xuất... giao thức mới, ngời thiết kế thực hiện việc ánh xạ địa chỉ Ipv4 hiện tại thành địa chỉ Ipv6 Bất kỳ địa chỉ Ipv6 nào mà bắt đầu với 98 bit 0 là có chứa địa chỉ Ipv4 ở 32 bit cuối 35 Phần VII Tcp_dịch vụ truyền tin cậy Lời giới thiệu Trong phần trớc đã nói đến dịch vụ truyền gói tin không liên kết dùng IP và các giao thức đi kèm dùng để thông báo lỗi Trong phần này chúng ta sẽ xem xét đến TCP, giao thức. .. giao tiếp với nhau qua mạng Mỗi ứng dụng cần có phần mã lệnh thực hiện việc tơng tác với phần mềm giao thức TCP/IP Thay vì việc phải thực hiện từng chơng trình trên các máy khác nhau, ngời lập trình có thể chạy cả hai chơng trình trên một máy tính và chỉ dẫn chúng thực hiện địa chỉ IP lặp quay lại khi kết nối Khi một ứng dụng gửi dữ liệu đến một ứng dụng khác, dữ liệu truyền qua các ngăn xếp giao thức. .. chuyển giao các thông điệp mà không thay đổi hoặc tác động đến nội dung Giao thức truyền thông nh là TCP phải đợc thiết kế một cách cẩn thận để có thể đạt đợc độ tin cậy Vấn đề chính là ở chỗ: sự chuyển giao không tin cậy là do hệ thống truyền thông bên dới và máy tính bị khởi động lại Để hiểu phạm vị của sự vấn đề, hãy xem xét một tình huống có hai chơng trình ứng dụng hình thành kết nối TCP, giao tiếp... trờng 16 bit đầu tiên chứa giá trị của kiểu địa chỉ phần cứng và địa chỉ giao thức Ví dụ, trờng HARDWARE ADDRESS TYPE có giá trị là 1 khi ARP là dùng với Ethernet và trờng PROTOCOL ADDRESS TYPE có giá trị là 0x0800 khi ARP sử dụng với IP Hai trờng tiếp theo, HADDR LEN và PADDR LEN chỉ ra số byte của địa chỉ phần cứng và địa chỉ giao thức Trờng OPERATION chỉ ra liệu thông điệp này là yêu cầu (giá trị =1) . nhiều giao thức đợc đa ra nhằm áp dụng cho internet, nhng chỉ một bộ giao thức nổi bật đợc sử dụng rộng rãi nhất cho liên mạng. Bộ giao thức đó là bộ giao thức. viết về giao thức TCP/IP này em chỉ trình bày một số vấn đề khái quát về giao thức TCP/IP.1 Phần ISơ lợc về giao thức TCP/IPI. Các lớp và giao thức TCP/IPMô