Dây là một bộ các giao thức truyền thông được sử dụng đề kết nối các thiết bị mạng với nhau trên internet.. TCP/IP cũng có thê được sử dụng như một giao thức truyền thông trong mạng máy
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIÊN TRÚC HÀ NỘIr B oo h m KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÀI TẬP LỚN Môn: Mạng máy tính DE TÀI: Nghiên cứu lý thuyết tầng Network của mang TCP/IP NHÓM THỰC HIỆN: Trần Đăng Quyết Nguyễn Thanh Tùng Nguyễn Tuan Anh Trần Văn Thái Đào Trung Hiểu Giảng viên hướng dẫn : Bùi Hải Phong Hà Nội, 2022 Mục lục: TL TCP/IP là gì? - c Q2.11.12 111 1211 11 2111.551.111.111.550.11k.nn ng.k ey 2 2 Sự phát triển và hình thành của mô hình TCP/IP : 3 3 Ưu điểm và nhược điểm của TCP/IP là gì? -:csccscczxcrsrxrez 4 SN 4 3.2 Nhuroe GIG occ ccccccccccecscscecscscevescevsvscevavacscavscavavscavsvstevsvstsvavscessvacssavacssevavsesvaeses 4 4 Vai trò của TCP và IP là Ø12 - QC 01111 111 2x * Hee 4 5 Các giao thức TCP/IP phô biến - S.E E.EE.EE.sE.EE.Er.tk.er-rk-er-eet 5 6 Cach thức hoạt động của giao thức TCP/IP là gì? 5 7 Các tầng trong mô hình TCP/IP .5s.tt EE.EE.EE.EE.EE.rE.er.tk.er.eei 6 Tang 4 — Tầng Ứng Dụng (Application) 5s s E.11.1 211.11 1H.t.e nh.H.e -ghe 6 Tầng 3 — Tầng Giao Vận (Transport) s+.s.E E.11.SE1.21.121.111.1.11.112.2 -11.t -HH¿-Hu5y: 7 Tầng 2 — Tầng Mạng (Internet) - 5s: + s1 112E11111112111111111111H11y11 7 Tầng I — Tầng Vật Lý (Physical) + s c 1.111.21.11.211.11.1.1 1.E 1.1 ng.H.-u-y- 7 § So sánh mô hinh TCP/IP và OST 2.c c.2.S E se.kr.sce: 7 8.1 Bảy tầng (lớp) của mô hình OSI 5.s SE 1EE.1EE.121.121.212.112.122.1 11x.1 -rrea 7 8.2 Điểm giống nhau giữa OSI và TCP/IP là gì? .5c.c h e § 8.3 TCP/IP và OSI khác nhau như thế nảo? 2.+: 222.222.22.E.2+2.231.2212.233.221.223- 2e 9 9 Ung dung của giao thức TCP/IP là gÌ? .-.-c.sc.cc.cx.cc.eE.crx.er.sr.xe.see 10 1 TCP/IPl gì? TCP/IP viet tắt của Transmission Control Protocol/Internet Protocol - Giao thức điều khiến truyền nhận/ Giao thức liên mạng Dây là một bộ các giao thức truyền thông được sử dụng đề kết nối các thiết bị mạng với nhau trên internet TCP/IP cũng có thê được sử dụng như một giao thức truyền thông trong mạng máy tính riêng (mạng nội bộ) Trong đó, bộ Giao thức internet — một tập hợp các quy tắc và thủ tục — thường gọi là TCP/P TCP và IP là hai giao thức chính bên cạnh những giao thức khác trong bộ Bộ giao thức TCP/IP hoạt động như một lớp trừu tượng giữa các ứng dụng internet và hạ tầng router/switch TCP/IP Model TCP/IP la gi? TCP/IP chi dinh cách dữ liệu được trao đôi qua internet Nó thực hiện bằng cách cung cấp thông tin liên lạc đầu cuối Từ đó xác định cách nó được chia thành các packet, xác định địa chỉ, truyền dẫn, định tuyến và nhận dữ liệu TCP/IP được thiết kế để đảm bảo độ tin cậy, nó có khả năng khôi phục tự động khi gặp sự cố trong quá trình truyền dữ liệu 2 Sự phát triển và hình thành của mô hình TCP/IP Mô hình TCP/IP được bắt nguồn từ Bộ giao thức liên mạng trong công trình DARPA từ những năm đầu thập miên kỷ 1970 Năm 1975, thử nghiệm nôi giữa hai mô hình TCP và IP được diễrna thành công ngoài mong đợi Thành công nôi tiếp, nhiêu cuộc thử nghiệm khác đã diễn ra với hiệu quả bât ngờ Trải qua vô số năm nghiên cứu và phát triển của 2 kỹ sư Robert E Kahn va Vinton Cerf cùng sự hồ trợ của không ít các nhóm nghiên cứu Đâu năm 1978, nhóm nghiên cứu đã cho ra đời giao thức TCP/ IP được én định hóa với giao thức tiêu chuẩn được dùng hiện nay của Internet đó là mô hình TCP/IP Version 4 Năm 1982, Bộ quốc phòng Mỹ đã chấp nhận giao thức này và TCP/IP được xem là một tiêu chuân cho toàn bộ mạng lưới thông tin của quốc gia này 3 3 Ưu điểm và nhược điểm cia TCP/IP la gi? 3.1 Ưu điểm Như đã đề cập ở trên, TCP/IP là một mô hình có tính thực tẾ cao Những đặc điểm nổi bật của nó có thê được kê đên như: Thiết lập kết nối giữa các loại máy tính khác nhau Hoạt động độc lập với hệ điều hành Hỗ trợ nhiều giao thức định tuyến Kiến trúc client — server, khả năng mở rộng cao Có thê hoạt động độc lập Hỗ trợ nhiều giao thức định tuyến Nhẹ, không gây nhiều áp lực với máy tính hay mạng 3.2 Nhược điểm Dẫu vậy không có mô hình nào là hoàn hảo TCP/IP cũng có một sô điểm hạn chế cần được khắc phục: Việc cài đặt khá phức tạp, khó đề quản lý Tầng transport không đảm bảo việc phân phối các gói tin Các giao thức trong TCP/IP không dé dé có thé thay thé Không tách biệt rõ ràng các khái nệm về dịch vụ, giao điện và g1ao thức Do đó nó không hiệu quả đê mô tả các công nghệ mới trong mạng mới Dễ bị tấn công SYN — một kiểu tấn công từ chối dịch vụ 4 Vai tro cua TCP va IP la gi? Trong hai giao thức chính của bộ Giao thức internet, mỗi giao thức đảm nhiệm các chức năng cụ thê TCP xác định cách các ứng dụng có thê tạo ra các kênh truyền dẫn thông qua mạng Đồng thời, TCP quản lý cách một tin nhắn được chia thành các packet nhỏ hơn trước khi truyền qua internet Sau đó là cách chúng tập hợp lại theo đúng thứ tự ở nơi nhận Đối với IP, giao thức IP đảm bảo các gói được di đến đúng dia chi đích Mỗi gateway trên mạng sẽ kiêm tra địa chỉ IP này đề xác định nơi chuyển tiếp Các giao thức phô biến của giao thức TCP/IP gồm: 4 HTTP (Hyper Text Transfer Protocol): Xtr ly giao tiếp giữa máy chủ web và trinh duyét web HTTPS (Secure HTTP): Xt ly giao tiếp bảo mật giữa máy chủ web và trình duyệt web FTP (File Transfer Protocol - Giao thức truyền tệp): Xử lý việc truyền tai file giữa các máy tính 5 Các giao thức TCP/IP phố biến HTTP, HTTPS, FTP được coi là 3 giao thức TCP/IP được sử dụng phố biến nhất hiện nay Giao thức HTTP: Mục đích sử dụng HTTP để truyền dữ liệu không an toàn giữa một web client và một web server Bạn có thê hiểu đơn giản rằng, một web client (trình duyệt Internet trên máy tính) sẽ gửi một yêu cầu đến một web server đề xem một trang web Sau khi tiếp nhận yêu cầu, máy chủ web xử lý và gửi thông tin trang web về cho web client Giao thức HTTPS: HTTPS là giao thức được sử dụng đề truyền thông tin dữ liệu bảo mật bởi I web client và l web server Giao thức này được dùng đề gửi dữ liệu giao dịch thẻ tín dụng hoặc các dữ liệu cá nhân khác từ một web client tới một web server FTP: FTP là giao thức trao đối ñle dùng giữa hai hoặc nhiều máy tính với qua Internet Nhờ FTP, dù đang ở xa, người dùng vẫn có thể truy cập vào máy chủ để truyền hoặc nhận dữ liệu 6 Cách thức hoạt động của giao thức TCP/IP là gì? Bộ giao thức TCP/IP sử dụng mô hình giao tiếp client— server Trong đó, người dùng (chient) được cung câp dịch vụ (như gửi trang web) bởi một máy chủ (server) trong mạng TCP/IP là sự kết hợp giữa 2 giao thức như tên gọi rong đó, IP (Giao thức liên mạng) có nhiệm vụ gửi các gói tin đến đích đã định săn Quy trình hoạt động của IP la thêm các thông tin chỉ đường vào các gói tin đê chúng đên được đích quy định Và giao thức TCP (Giao thức truyền vận) đóng vai trò kiểm tra và đảm bảo sự an toàn cho môi gói tin khi đi qua mỗi trạm Khi giao thức TCP nhận thấy gói tin bị lỗi trong quá trình truyền vận, một tín hiệu sẽ được phát ra và yêu cầu hệ thông máy chủ gửi lại một gói tin khác Quá trình hoạt động này sẽ được làm rõ hơnở chức năng của mỗi tầng trong mô hình TCP/IP trong phần dưới đây Tóm lại, mô hình TCP/IP tương đối khác so với mô hình mạng bảy lớp — Mô hình tham chiéu hé thong mé (Open Systems Interconnection — OSD M6 hinh OSI duoc ra đời sau, xác định cách các ứng dụng có thê giao tiếp qua mạng 7 Các tầng trong mô hình TCP/IP Mô hình TCP/IP tiêu chuẩn được chia thành 4 tầng (Layer) chồng lên nhau bao gồm: Tang vat ly (Physical) > Tang mang (Network) — Tang giao van (Transport) và cuối cùng là Tầng ứng dụng (Application) Mỗi tầng đều có giao thức cụ thê khác nhau TCP/IP TCP/IP Application Application = Các tầng trong mô hình TCP/IP Tầng 4— Tầng Ứng Dụng (Application) © Cung cấp cho các ứng dụng những trao đổi dữ liệu chuẩn hóa, giao tiếp dữ liệu giữa 2 máy khác nhau thông qua các dịch vụ mạng khác nhau ® - Bao gồm các giao thức trao đôi dữ liệu hỗ trợ truyền tập tin: HTTP, FTP, Post Office Protocol 3 (POP3), Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) va Simple Network Management Protocol (SNMP) © Dir liéu trong tầng này là dữ liệu ứng dụng thực té Tang 3 — Tang Giao Van (Transport) ¢ Chiu trach nhigm duy trì thông tin liên tac end-to-end trên toàn mạng TCP xử lý thông tin liên lạc giữa các máy chủ và cung cấp khả năng kiểm soát luồng, ghép kênh và độ tin cậy ® Trong tầng này bao gồm 2 giao thức cốt 161 la TCP va UDP TCP giup dam bao chât lượng gói tin và UDP giúp tôc độ truyền tải nhanh hơn Tang 2 — Tang Mang (Internet) e Trong tang nay sé cé nhiém vy xtr ly cac network packet và kết nối các mạng độc lập Từ đó vận chuyên các packet qua network e - Giao thức: IP và ICMP (Internet Control Message Protocol) — dùng đề báo cáo lỗi Tầng 1 — Tầng Vat Ly (Physical) © Còn gọi là Link Layer, gồm các giao thức chỉ hoạt động trên một liên kết — thành phân mạng kết nôi các nút hoặc máy chủ trong mạng Tâng này chịu trách nhiệm truyền dữ liệu giữa hai thiết bị trong cùng một mạng © (Cac giao thức truyền dữ liệu: Ethernet (cho mạng LAN) va ARP 8 So sánh mô hinh TCP/IP va OSI TCP/IP va OST la hai giao thre mang truyền thông phô biến nhất hiện nay TCP/IP dùng đề thiệt lập các liên kết va giao tiép trong mang Mặt khác, OSI là một mô hình khái mệm, không được sử dụng thực té OSI xac dinh cach các ứng dụng có thê giao tiếp qua mạng Trước tiên, hãy tìm hiểu sơ qua về cầu trúc của mô hình OST 8.1 Bảy tầng (lớp) của mô hình OSI ® Layer 7—Application: Cho phép người dùng tương tác với ứng dụng hoặc mạng e Layer 6 — Presentation: Dich, dinh dang đữ liệu cho lớp ứng dụng dựa trên ngữ nghĩa hoặc cú pháp mà ứng dụng châp nhận e Layer 5 — Session: Kiểm soát hội thoại giữa các máy tính ¢ Layer 4— Transport: Xt ly viéc truyền dữ liệu qua mạng, cung cấp cơ chế kiểm soát lỗi, kiêm soát luông đữ liệu ¢ Layer 3 — Network: Di chuyên dữ liệu vào và qua các mạng khác e Layer 2 — Link: Xu ly cac van dé xay ra do lỗi truyền bít ¢ Layer 1 — Physical: Van chuyén dit liéu bang cac giao diện điện, cơ học hay các thu tuc H OSI MODEL vs TCP/IP MODEL UPPER LAYER Penmaes|,| Ỹ Pearce||\ ==~ 5 SN LOWER LAYER ————— km e em = [ree FƑ— re BT mums |p — pe | D9 Ta =)Frames la ae So sánh mô hình TCP/IP và OSI 8.2 Diễm giống nhau giữa OSI và TCP/IP là gì? Diém so sánh TCP/IP OSI Phổ biến Được nhiều người sử dụng It duoc str dung hon Phương pháp tiếp Chiều ngang Chiéu doc cận Cách giao tiếp ở Kết hợp để thực hiện nhiệm vụ Mỗi tầng | nhiém vu riéng biét các tầng Sự phụ thuộc Phụ thuộc vào giao thức Độc lập hoàn toàn Sự phát triển Phát triển giao thức trước, xây Xây dựng mô hình trước và giao Điểm so sánh TCP/IP OSI dựng mô hình sau thức dựng sau Đều là các mô hình logic Xác định tiêu chuẩn network Chia quá trình giao tiếp network thành các layer Cung cấp các khuôn khổ đề tạo, triển khai các tiêu chuẩn và thiết bị mạng Cho phép một nhà sản xuất tạo ra các thiết bị, thành phần mạng có thể cùng tổn tại và hoạt động với các thiết bị, thành phân của nhà sản xuât khác 8.3 TCP/IP va OSI khác nhau như thé nào? Bang so sanh m6 hinh TCP/IP va OSI Đề có thê hiểu thêm về sự khác nhau giữa mô hình TCP/IP, bạn có thể tham khảo thêm một vài yêu tô dưới đây nhé: TCP/IP chỉ sử dụng tầng ứng dụng đề xác định chức năng của các tầng trên Trong khi đó, OSTI sử dụng đến ba tâng (Application, presentation va session) TCP/IP str dung Link Layer đề xác định chức năng tầng dưới cùng Đối với OSI, nó sử dụng hai tang: Physical va Data Link OSI str dung lép Network dé xac định các tiêu chuẩn và giao thức định tuyến Chức năng này được quản ly boi tang internet cua TCP/IP Mô hình TCP/IP là một tiêu chuẩn oriented protocol Trong khi đó, OSI là một mô hình chung dựa trên chức năng của môi lớp Cách tiếp cận của TCP/IP là tiếp cận ngang, trong khi của OSI là dọc Trong bộ TCP/IP, các giao thức được phát triển trước mô hình Quá trình này ngược lại so với OSI TCP/IP giúp thiết lập kết nối giữa các loại máy tính với nhau Mặt khác, OSI giúp chuẩn hóa các router, switch, bo mạch chủ và các phần cứng khác Tóm lại, mỗi mô hình đều có cách vận hành cũng như chức năng khác nhau Tuy nhiên, có thê thấy TCP/IP là một mô hình thực tế hơn khi nó đặt Ta các tiêu chuẩn ma internet được tạo ra Trong khi đó, OSI cung cấp các hướng dẫn về cách giao tiếp phải được thực hiện 9 Ứng dụng của giao thức TCP/IP là gì? Giao thức TCP/IP có thê được sử dụng đề cung cấp thông tin đăng nhập từ xa qua mạng, truyền file tương tác, gửi email, phân phôi trang web qua mạng và truy cập từ xa vào hệ thông của máy chủ lưu trữ Transmission Control Protocol/Internet Protocol Ứng dụng của giao thức TCP/IP là gì? Nói cách khác, TCP/IP được sử dụng để biểu thị thông tin thay đổi khi nó truyền qua mạng Từ lớp vật lý cụ thề đến lớp ứng dụng trừu tượng TCP/IP trình bay chi tiết các giao thức cơ bản hoặc các phương thức giao tiếp ở mỗi lớp khi thông tin di qua Ta có thể xem lưu lượng TCP giữa hai địa chỉ IP thông qua tiện ích filter của Wireshark 10