Đang tải... (xem toàn văn)
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐÔNG Á
KHOA: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BÀI TẬP LỚN
HỌC PHẦN: MẠNG MÁY TÍNH
CHỦ ĐỀ 12: GIAO THỨC TẦNG MẠNG TRONG MÔ HÌNH TCP/IP
Trang 2BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
KHOA: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
Trang 3MỤC LỤC
I Các giao thức tầng mạng trong mô hình TCP/IP 4
1.Nội dung cơ bản của giao thức IP 4
2.Nội dung cơ bản của giao thức ICMP 5
3.Nội dung cơ bản của giao thức ARP 5
4 Nội dung cơ bản của giao thức RARP 7
II Chia IP theo phương pháp phương phép VLSM 9
III Định tuyến ip tĩnh cho các router 14
TÀI LIỆU THAM KHẢO 17
3
Trang 4I Các giao thức tầng mạng trong mô hình TCP/IP
1 Nội dung cơ bản của giao thức IP
Internet Protocol (tiếng Anh, viết tắt: IP, có nghĩa là Giao thức Internet) là một giao thức hướng dữ liệu được sử dụng bởi các máy chủ nguồn và đích để truyền dữ liệu trong một liên mạng chuyển mạch gói Dữ liệu trong một liên mạng IP được gửi theo các khối được gọi là các gói (packet hoặc datagram).
Trên Internet thì địa chỉ IP của mỗi người là duy nhất và nó sẽ đại diện cho chính người đó, địa chỉ IP được sử dụng bởi các máy tính khác nhau để nhận biết các máy tính kết nối giữa chúng Đây là lý do tại sao bạn lại bị IRC cấm, và là cách người ta tìm ra IP của bạn Địa chỉ IP có thể dễ dàng phát hiện ra, người ta có thể lấy được qua các cách sau:
Bạn lướt qua một trang web, IP của bạn bị ghi lại Trên IRC, bất kì ai cũng có thể có IP của bạn
Trên ICQ, mọi người có thể biết IP của bạn, thậm chí bạn chọn ``do not show IP`` người ta vẫn lấy được nó
Nếu bạn kết nối với một ai đó, họ có thế gõ ``netstat –n ``, và biết được ai đang kết nối đên họ
Nếu ai đó gửi cho bạn một email với một đoạn mã java tóm IP, họ cũng có thể tóm được IP của bạn
Có thể dùng những phần mềm như tcpdump hay wireshark để nhìn vào gói tin IP và tìm ra IP của bạn
Định tuyến và địa chỉ IP
- Có lẽ các khía cạnh phức tạp nhất của IP là việc đánh địa chỉ và định
tuyến Đánh địa chỉ là công việc cấp địa chỉ IP cho các máy đầu cuối, cùng với việc phân chia và lập nhóm các mạng con của các địa chỉ IP Việc định tuyến IP được thực hiện bởi tất cả các máy chủ, nhưng đóng vai trò quan trọng nhất là các thiết bị định tuyến liên mạng Các thiết bị đó thường sử dụng các giao thức cổng trong (interior gateway protocol, viết tắt là IGP) hoặc các giao thức cổng ngoài (external gateway protocol, viết tắt là EGP) để hỗ trợ việc đưa ra các quyết định chuyển tiếp các gói tin IP (IP datagram) qua các mạng kết nối với nhau bằng giao thức IP.
4
Trang 52 Nội dung cơ bản của giao thức ICMP
Internet Control Message Protocol (viết tắt là ICMP), là một giao thức của gói Internet Protocol Giao thức này được các thiết bị mạng như router dùng để gửi đi các thông báo lỗi chỉ ra một dịch vụ có tồn tại hay không, hoặc một địa chỉ host hay router có tồn tại hay không.
Nó tuân theo các nguyên tắc sau đây:
ICMP sử dụng IP để làm cơ sở thông tin liên lạc bằng cách giải thích chính nó như là một lớp giao thức cao hơn, d h thông điệp ICMP được đóng gói trong các gói tin IP.
ICMP nhận ra một số tình trạng lỗi, nhưng không làm IP trở thành một giao thức đáng tin cậy.
ICMP phân tích sai sót trong mỗi gói IP, trừ các đối tượng mà mang một thông điệp ICMP.
Thông điệp ICMP không được gửi để trả lời các gói tin gởi tới các điểm đến mà có các địa chỉ multicast hoặc broadcast.
Thông điệp ICMP chỉ trả lời một địa chỉ IP định rõ.
3 Nội dung cơ bản của giao thức ARP
Giao thức phân giải địa chỉ (Address Resolution Protocol hay ARP) :
là một giao thức truyền thông được sử dụng để chuyển địa chỉ từ tầng mạng (Internet layer) sang tầng liên kết dữ liệu theo mô hình OSI Đây là một chức năng quan trọng trong giao thức IP của mạng máy tính ARP được định nghĩa trong RFC 826 vào năm 1982, là một [1] tiêu chuẩn Internet STD 37.
ARP được sử dụng để từ một địa chỉ mạng (ví dụ một địa chỉ IPv4) tìm ra địa chỉ vật lý như một địa chỉ Ethernet (địa chỉ MAC), hay còn có thể nói là phân giải địa chỉ IP sang địa chỉ máy ARP đã được thực hiện với nhiều kết hợp của công nghệ mạng và tầng liên kết dữ liệu, như IPv4, Chaosnet, Trong mạng máy tính của phiên bản IPv6, chức năng của ARP được cung cấp bởi Neighbor Discovery Protocol (NDP) Phương pháp hoạt động
5
Trang 6Nguyên tắc: Hai máy tính trong một văn phòng (máy tính 1 và máy tính 2) được kết nối với nhau trong một mạng cục bộ (LAN) bằng cáp Ethernet và thiết bị chuyển mạch mạng, không có Gateway hoặc bộ định tuyến đứng giữa Máy tính 1 có một gói tin để gửi tới Máy tính 2 Thông qua DNS, nó xác định rằng máy tính 2 có địa chỉ IP 192.168.0.55 Để gửi tin nhắn, nó cũng cần địa chỉ MAC của máy tính 2 Đầu tiên, Máy tính 1 sử dụng một bảng ARP lưu trữ để tìm kiếm địa chỉ 192.168.0.55 cho bất kỳ ghi nhận nào hiện có của địa chỉ MAC của Máy tính 2 (00: eb: 24: b2: 05: ac) Nếu địa chỉ MAC được tìm thấy, nó sẽ gửi một khung Ethernet (Frame Ethernet) với địa chỉ đích 00: eb: 24: b2: 05: ac, chứa gói tin IP Nếu bảng ARP không có kết quả cho 192.168.0.55, Máy tính 1 phải gửi một ARP broadcast (đích FF: FF: FF: FF: FF: FF MAC address), được chấp nhận bởi tất cả các máy tính, yêu cầu địa chỉ 192.168.0.55 trả lời Máy tính 2 trả lời với địa chỉ MAC và địa chỉ IP của nó Máy tính 2 có thể ghi một mục vào bảng ARP của nó cho Máy tính 1 để sử dụng trong tương lai Máy tính 1 lưu trữ các thông tin phản hồi trong bảng ARP của nó và bây giờ có thể gửi gói tin.
Trong mạng Ethernet và WLAN các gói IP không được gửi trực tiếp Một gói IP được bỏ vào một khung Ethernet, rồi mới được gửi đi Khung này có một địa chỉ gởi và địa chỉ đích Các địa chỉ này là địa chỉ MAC của một card mạng Một card mạng sẽ nhận các khung ethernet mà có địa chỉ đích là địa chỉ MAC của mình Card này sẽ không lưu ý tới các khung khác Giao thức ARP được dùng để kết nối giữa địa chỉ MAC và địa chỉ IP Để làm việc hiệu quả nó có giữ một bảng ARP lưu trữ
4 Nội dung cơ bản của giao thức RARP
Định nghĩa: Giao thức RARP (Reverse Address Resolution Protocol) hay còn gọi là giao thức phân giải địa chỉ ngược là một giao thức được sử dụng bởi một máy chủ yêu cầu giao thức Internet (IPv4) dùng để xác định địa chỉ IP (địa chỉ logic) từ địa chỉ MAC của thiết bị.
Mục đích: Sử dụng giao thức RARP để tìm địa chỉ IP (Thực chất là việc ánh xạ cho Host một địa chỉ IP) khi đã biết địa chỉ vật lý (MAC) của Host.
Quá trình thực hiện RARP được bắt đầu khi một máy muốn gửi đi một gói tin đến một máy khác, để làm được điều này trước tiên là máy đó
6
Trang 7phải xác định được địa chỉ IP của mình trong mạng Như chúng ta đã biết việc gửi gói tin trong cùng một mạng thông qua Switch là dựa vào địa chỉ MAC tuy nhiên để biết được chúng có cùng trong cùng một mạng hay không thì cần xác định IP của mạng đó, RARP làm nhiệm vụ này
Khi một máy trong mạng cục bộ gửi yêu cầu xác định địa chỉ IP từ cổng của máy chủ ARP (Address Resolution Protocol) thì chúng sẽ kiểm tra tại các bảng hoặc bộ nhớ đệm (Cache) tại đó Một quản trị mạng (Network Administrator) có trách nhiệm tạo ra bảng tại cổng định hướng của mạng cục bộ này Bảng này sẽ ánh xạ địa chỉ MAC của máy sang địa chỉ IP tương ứng.
Khái niệm RARP Server: Tất cả ánh xạ giữa địa vật lý (MAC) với địa chỉ logic(IP) của các Hosts được lưu trữ vào tệp cấu hình của một Host nào đó trong mạng Host này được gọi là RARP Server Host này đáp ứng tất cả các yêu cầu của RARP Request Còn tệp cấu hình này nằm trên vùng đĩa cứng của RARP Server.
RARP Client: là một hệ thống máy tính không đĩa (Hosts), nơi phát ra các yêu cầu để xác định IP của Host với đầu vào là địa chỉ MAC
Phương pháp hoạt động
Khi một hệ thống không đĩa khởi động, nó phát đi một gói tin Broadcast yêu cầu RARP với địa chỉ MAC của nó Gói tin này được nhận bởi tất cả các Hosts trong mạng Khi RARP Server nhận được gói tin này nó nhìn lên địa chỉ MAC trong tệp cấu hình và xác định địa chỉ IP tương ứng Sau đó nó gửi địa chỉ IP trong gói trả lời tin RARP (RARP Reply) và chỉ gửi từ một Host đến Host đích cần tới vì vậy gọi là gói Unicast Hệ thống không đĩa ban đầu nhận được gói tin này và có được địa chỉ IP Một gói tin RARP Request thường được được tạo ra trong quá trình khởi động của Host.
Khi RARP Server nhận được gói RARPRequest, nó thực hiện các bước sau Địa chỉ MAC trong gói tin yêu cầu được tìm kiếm trong tệp cấu hình, và được ánh xạ sang địa chỉ IP tương ứng Nếu việc ánh xạ không tìm thấy thì gói tin sẽ bị loại
7
Trang 8Nếu việc ánh được tìm thấy, một gói tin RARP Reply được tạo ra với địa chỉ MAC và IP của máy nguồn Sau đó gói này được gửi trả lại Host mà đã đưa ra gói RARP Request Lúc này khi Host nhận được RARP Reply, nó nhận được địa chỉ IP từ gói tin RARP ban đầu và hoàn tất quá trình khởi động (Boot), địa chỉ IP được sử dụng để giao tiếp với các Hosts khác trong mạng cho đến khi nó khởi động lại.
Một số đặc điểm của giao thức RARP:
Giao thức này xuất hiện đầu tiên trong việc giải quyết nhiệm vụ ánh xạ từ địa chỉ vật lý sang địa chỉ logic.
Sử dụng trong các hệ thống không có đĩa (DisklessWorkstation) Sử dụng nhiều trong các mạng LAN qui mô nhỏ, đặc biệt là trong mạng Ethernet.
Hiện tại RARP không còn sử dụng nữa mà đã thay thế bằng giao thức khác đó là BOOTP và DHCP Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu những giao thức này trong bài viết sau.
RARP cùng với ARP nằm trên lớp DataLink Layer của mô hình OSI.
8
Trang 9II Chia IP theo phương pháp phương phép VLSM
*Chia LAN1 (62 host):
Trang 11*Chia LAN5, 6, 7, 8, 9, 10 (2 host):
Ta có: 2 host cần 2 bit làm HostID.