Đồ án Giao thức TCP-IP và kết nối qua ATM

Có rất nhiều họ giao thức đang được sử dụng trên mạng truyền thông hiện naynhư IEEE802.X dùng trong mạng cục bộ, CCITT nay là ITU dùng cho liênmạng diện rộng và đặc biệt là họ giao thức

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

TCP/IP

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ GIAO THỨC TCP/IP 1.1 Lịch sử phát triển củaTCP/IP và mạng Internet

Mạng Internet là một mạng máy tính toàn cầu, bao gồm hàng chục triệu

người sử dụng, được hình thành từ cuối thập kỷ 60 từ một thí nghiệm của Bộquốc 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 cácnghiên cứu quốc phòng, một trong những mục đích của nó là xây dựng mộtmạng máy tính có khả năng chịu đựng các sự cố (ví dụ một số nút mạng bị tấncôngvà phá huỷ nhưng mạng vẫn tiếp tục hoạt động) Mạng cho phép một máytính 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 người,

vả lại đây cũng là phương pháp thực tế duy nhất để kết nối các máy tính của cáchãng 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 được

sử dụng trong việc truyền thông trên Internet) cho tất cả các loại máy Điều nàycũng hấp dẫn các trường đại học, các trung tâm nghiên cứu lớn và các cơ quanchính phủ, những nơi mong muốn mua máy tính từ các nhà sản xuất, không bịphụ thuộc vào một hãng cố định nào

Bên cạnh đó các hệ thống cục bộ LAN bắt đầu phát triển cùng với sự xuất

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 được coi làmột phần của hệ điều hành này Một điều rõ ràng là các mạng này có thể kết nốivới nhau dễ dàng

Trong quá trình hình thành mạng Internet, NSFNET (được sự tài trợ củaHội khoa học Quốc gia Mỹ) đóng một vai trò tương đối quan trọng Vào cuốinhững năm 80, NFS thiết lập 5 trung tâm siêu máy tính Trước đó, những máytính nhanh nhất thế giới được sử dụng cho công việc phát triển vũ khí mới vàmột vài hãng lớn Với các trung tâm mới này, NFS đã cho phép mọi người hoạtđộng trong lĩnh vực khoa học được sử dụng Ban đầu, NFS định sử dụngARPAnet để nối 5 trung tâm máy tính này, nhưng ý đồ này đã bị thói quan liêu

và bộ máy hành chính làm thất bại Vì vậy, NFS đã quyết định xây dựng mạngriêng của mình, vẫn dựa trên thủ tục TCP/IP, đường truyền tốc độ 56 Kbps Các

Vũ Khoa ĐTTT4 K40

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

và gần đây cho thương 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

Khái niệm giao thức (Protocol) là một khái niệm cơ bản của mạng truyền

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 giaothức trao đổi thông tin trên mạng được thực hiện một cách chính xác và an toàn

Có rất nhiều họ giao thức đang được sử dụng trên mạng truyền thông hiện naynhư IEEE802.X dùng trong mạng cục bộ, CCITT (nay là ITU) dùng cho liênmạng diện rộng và đặc biệt là họ giao thức chuẩn của ISO (tổ chức tiêu chuẩnhoá quốc tế ) dựa trên mô hình tham chiếu bảy lớp cho việc kết nối các hệthống mở Trên Internet họ giao thức được sử dụng là bộ giao thức TCP/IP

Hai giao thức được dùng chủ yếu ở đây là TCP ( Transmision Control Protocol

) và 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 thựcthể TCP trước khi chúng thực hiện trao đổi dữ liệu Còn giao thức IP là một

giao thức kiểu không kết nối (Connectionless), nghĩa là không cần phải có giai

đoạn thiết lập liên kết giữa một cặp thực thể nào đó trước khi trao đổi dữ liệu Khái niệm TCP/IP không chỉ bị giới hạn ở hai giao thức này Thường thìTCP/IP được dùng để chỉ một nhóm các giao thức có liên quan đến TCP và IPnhư 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

máy tính hiện có đều được phân tích thiết kế theo quan điểm phân tầng Mỗi hệ

thống thành phần của mạng được xem như là một cấu trúc đa tầng, trong đó mỗitầng được xây dựng trên cơ sở tầng trước đó Số lượng các tầng cùng như tên vàchức năng của mỗi tầng là tuỳ thuộc vào nhà thiết kế Họ giao thức của ISO (tổ

Vũ Khoa ĐTTT4 K40

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

TCP/IP

chức tiêu chuẩn hoá quốc tế) dựa trên mô hình tham chiếu 7 lớp cho việc kếtnối các hệ thống mở là họ giao thức được dùng làm chuẩn để các họ giao thứckhác so sánh với nó do vậy trước khi đi vào nghiên cứu giao thức TCP/IP tacần xem xét mô hình 7 lớp OSI

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

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

Chức năng của các tầng như sau:

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

có cấu trúc qua đường truyền vật lý, truy nhập đường truyền vật lý nhờcác phương tiện cơ, điện, hàm, vật lý

Vũ Khoa ĐTTT4 K40

Giao thức tầng 7 Giao thức tầng 6 Giao thức tầng 5 Giao thức tầng4 Giao thức tầng 3 Giao thức tầng 2 Giao thức tầng1

Đường truyền vật lý

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

TCP/IP

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

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

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

tin với công nghệ chuyển mạch thích hợp, thực hiện kiểm soát luồng dữliệu 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 phương tiện quản lý truyền thông giữa

các ứng dụng, thiết lập, duy trì, đồng bộ hoá và huỷ bỏ các phiên truyềnthông 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 phương tiện để người sử

dụng có thể truy cập được vào môi trường OSI, đồng thời cung cấp cácdịch 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 được minh hoạ tổng quát như hình1.2 với các dịch vụ mà nó cung cấp và các chuẩn được sử dụng có so sánh vớikiến trúc hệ thống mở OSI để chúng ta có một cách nhìn tổng quát về họ giaothức này

RIP ICMP

Internet Protocol (IP)

ARP

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

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

TCP/IP

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

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 dữliệu 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 hơnTCP

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 như lỗi và cácthay đổi trong phần cứng của mạng ảnh hưởng đến sự định tuyến thông tintruyền trong mạng

RIP: (Routing Information Protocol) Giao thức định tuyến thông tin đây

là một trong những giao thức để xác định phương pháp định tuyến tốt nhất chotruyền 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 vớiđịa chỉ IP đang được 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 cơbản của Internet

Vũ Khoa ĐTTT4 K40

FTP – File Transfer Protocol SMTP- Simple Mail Transfer Protocol DNS – Domain Name System SNMP – Simple Network Manage Protocol ICMP- Internet Control Message Protocol ARP - Address Resolution Protocol FDDI - - Fiber Distributed Data Interface RPI - - Routing Information Protocol

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

TCP/IP

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

với Telnet người 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 như là mìnhđang ngồi tại máy chủ

SMTP: (Simple Mail Transfer Protocol) Giao thức truyền thư đơn giản: là

một giao thức trực tiếp bảo đảm truyền thư điện tử giữa các máy tính trên mạngInternet

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 vàcác 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 thànhliên mạng để truyền dữ liệu Vai trò của IP tương tự vai trò của giao thức tầng

mạng trong mô hình OSI Mặc dù từ Internet xuất hiện trong IP nhưng giao

thức này không nhất thiết phải sử dụng trên Internet Tất cả các máy trạm trênInternet đều hiểu IP, nhưng IP có thể sử dụng trong các mạng mà không có sựliện hệ với Internet

IP là giao thức kiểu không kết nối (Connectionless) tức là không cần có

giai đoạn thiết lập liên kết trước khi truyền dữ liệu Đơn vị dữ liệu dùng trong

giao thức IP là IP Datagram hay gọi tắt là Datagram.

Một Datagram được chia làm hai phần : Phần tiêu đề (Header) và phần chứa dữ liệu cần truyền (Data) Trong đó phần Header gồm một số trường chứa

các thông tin điều khiển Datagram

1.2.3.1.Cấu trúc của IP Datagram

Cấu trúc tổng quát của một IP Datagram như sau:

Cấu trúc chi tiết của một IP Datagram Header được mô tả như hình 1.3

Version IHL Type of

Vũ Khoa ĐTTT4 K40

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

TCP/IP

Datas :

Hình 1.3: Cấu trúc của Datagram

Trong đó:

hiện nay là IPv4 Trong tương lai thì địa chỉ IPv6 sẽ được 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 được chỉ ra như sau

8 Bits của trường Service được chia ra làm 5 phần cụ thể như sau :

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

tiên từ 0 (bình thường) đến mức cao nhất là 7 (điều khiển mạng) chophép người sử dụng chỉ ra tầm quan trọng của Datagram

 Bit D (Delay)chỉ độ trễ yêu cầu

 Bit T (Throughput) chỉ thông lượng 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) Trường này được sử dụng để giúp các Host đích

lắp lại một gói đã bị phân mảnh, nó cùng các trường khác như SourceAddress, Destination Address để định danh duy nhất một Datagram khi

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

TCP/IP

Bit 0 Chưa 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 saumột khoảng thời gian bằng thời gian sống mà Datagram vẫn chưa đếnđích 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 thường là TCP hoặc UDP

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

phương pháp CRC cho vùng Header nhằm phát hiện các lỗi củaDatagram

• 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 làduy nhất

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

yêu cầu

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

phần Header luôn kết thúc ở mức 32 bits Giá trị của Padding gồm toànbit 0

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

thước tối đa của trường 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 đượctruyền đi qua nhiều mạng khác nhau Một gói dữ liệu nhận được từ một mạngnào đó có thể quá lớn để truyền đi trong một gói đơn của mạng khác, bởi vậy

mỗi loại cấu trúc mạng cho phép một đơn vị truyền cực đại MTU (Maximum

Transmission Unit) khác nhau Đây chính là kích thước lớn nhất của một gói

mà chúng có thể truyền được Nếu như một gói dữ liệu nhận được từ một mạngnào đó mà kích thước của nó lớn hơn MTU của mạng khác thì nó cần được

Vũ Khoa ĐTTT4 K40

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

TCP/IP

phân mảnh ra thành gói nhỏ hơn gọi là Fragment để truyền đi, quá trình này

gọi là quá trình phân mảnh Dạng của một Fragment cũng giống như dạng củamột gói dữ liệu thông thường 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 các gói như ban đầu Trường định danh (Indentification) dùng để

xác định Fragment này thuộc vào gói dữ liệu nào Trường định danh có một giátrị duy nhất cho mỗi gói dữ liệu được vận chuyển Mỗi thành phần của gói dữliệu bị phân mảnh sẽ có cùng giá trị trường định danh Điều đó cho phép IP lắpráp 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 đíchchậm hơn so với một gói không bị phân mảnh Vì vậy phần lớn các ứng dụngđều tránh không sử dụng kỹ thuật này nếu có thể Vì sự phân mảnh tạo ra cácgói dữ liệu phụ nên cần quá trình sử lý phụ làm giảm tính năng của mạng Hơnnữa vì IP là một giao thức không tin cậy nên khi bất kỳ một gói dữ liệu bị phânmảnh nào bị mất thì tất cả các mảnh sẽ phải truyền lại Chính vì lý do này nênphải gửi các gói dữ liệu lớn nhất mà không bị phân mảnh, giá trị này là PathMTU

1.2.3.3 Phương pháp đánh địa chỉ trong TCP/IP

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

mạng TCP/IP cần phải có một địa chỉ xác định gọi là địa chỉ IP Hiện nay mỗi

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

phân Một địa chỉ IP khi đó sẽ được biểu diễn bởi 4 số thập phân có giá trị từ 0 đến 255 và được phân cách nhau bởi dấu chấm (.) Mỗi giá trị thập phân biểu diễn 8 bits trong địa chỉ IP Mục đích của địa chỉ IP là để định danh duy nhất

cho một host ở trên mạng

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

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

chỉ dùng để nhận dạng từng nút một (điểm nút là tập các thiết bị chuyểnmạch nằm ở trung tâm như Router chẳng hạn ) cụ thể là một gói dữ liệuđược gửi tới một địa chỉ đơn hướng sẽ được chuyển tới nút mang địa chỉđơn hướng đó

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

nút nhưng không phải là tất cả Tập hợp nút bao gồm nhiều nút khác

Vũ Khoa ĐTTT4 K40

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

TCP/IP

nhau hợp thành, gói dữ liệu IP gửi tới một địa chỉ Multicast sẽ được gửitới tất cả các Host tham dự trong nhóm Multicast này

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

giới hạn ở tất cả các Host trên một mạng con địa phương

Các địa chỉ IP được chia ra làm hai phần, một phần để xác định mạng (net id) và một phần để xác định host (host id) Các lớp mạng xác định số bits được

dành cho mỗi phần mạng và phần host Có năm lớp mạng là A, B, C, D, E,trong đó ba lớp đầu là được dùng cho mục đích thông thường, còn hai lớp D và

E được dành cho những mục đích đặc biệt và tương lai Trong đó ba lớp chính

1

0 Network ID Host ID

31 22

1

1 1

0

1 0 Multicast address

31

2 3 4 1

1 1

0

1 1 Reserved for future use

31

2 3 4 1

1 1

0

0

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

TCP/IP

Mỗi lớp địa chỉ được đặc trưng bởi một số bits đầu tiên của Byte đầu tiên

có cấu trúc chi tiết như hình 1.4

Hình 1.4: Cấu trúc các khuôn dạng địa chỉ

Từ 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

mục đích đặc biệt và ta có thể không cần quan tâm

Nhìn vào trên hình ta có bảng phân lớp địa chỉ IP như bảng 1.1

Bảng 1.1: Bảng phân lớp địa chỉ

Tuy nhiên không phải tất cả các số hiệu mạng (net id) đều có thể dùng

được Một số địa chỉ được để dành cho những mục đích đặc biệt

Lớp A có số mạng ít nhất, nhưng mỗi mạng lại có nhiều hosts thích hợpvới các tổ chức lớn có nhiều máy tính

Lớp B có số mạng và số hosts vừa phải

Còn lớp C có nhiều mạng nhưng mỗi mạng chỉ có thể có 254 hosts, thíchhợp với tổ chức có ít máy tính

Để tiện cho việc quản trị cũng như thực hiện các phương pháp tìm đườngtrên mạng Ở các mạng lớn (lớp A) hay mạng vừa (lớp B) người ta có thể chia

chúng thành các mạng con (Subnets) Ví dụ cho rằng một mạng con có địa chỉ lớp B là 191.12.0.50 khi đó coi 191.12.0.0 là địa chỉ toàn mạng và lập địa chỉ

191.12.1 cho Subnet 1 và 191.12.2 cho Subnet 2

Có thể dành trọn một nhóm 8 bits để đánh địa chỉ Subnet và một nhóm đểđánh địa chỉ các máy trong từng Subnet Như thế tất nhiên là số máy trong mộtSubnet sẽ ít đi tương tự như trong mạng nhỏ Sự phân chia này làm giảm kích

Vũ Khoa ĐTTT4 K40

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

quản trị mạng Do đó người ta đưa vào khái niệm Subnet Mask Subnet Mask

cũng giống như 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 chỉ IP được dùng để làm địa chỉ cho mạng con (còn được gọi là các Subnet)

đó vùng nào dùng làm địa chỉ cho các máy trạm

Nội dung của một Subnet Mask được quy định như 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 mặt nạ có giá trị là 255.255.0.0 , nếu dành 16 bits cho Subnet thì mặt nạ có giá trị là 255.255.255.0

Từ địa chỉ IP ta thực hiện phép toán logic AND với địa chỉ Subnet Mask kếtquả sẽ tạo ra được địa chỉ mạng nơi đến Kết quả này được sử dụng để tìm bướctiếp theo trong thuật toán tìm đường trên mạng Nếu kết quả này trùng với địachỉ 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 cùngmột mạng con có cùng giá trị Subnet Mask

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

số bits dành cho địa chỉ mạng, ví dụ 203.160.0.0/25 mô tả Subnet 203.160.0.0

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

Trong tất cả các lớp địa chỉ mạng cũng như các Subnets, các điạ chỉ đầu

và cuối của mạng được dùng cho các mục đích riêng Một địa chỉ IP cùng vớitất cả các bits địa chỉ máy trạm có giá trị có là 0 (địa chỉ đầu mạng) được dùng

để chỉ chính mạng đó (hay địa chỉ xác định mạng) Ví dụ địa chỉ 203.160.1.0 được dùng để chỉ mạng 203.160.1.0 Còn nếu tất cả các bits địa chỉ trong phần

địa chỉ của trạm đều có giá trị là 1 (địa chỉ cuối mạng) thì địa chỉ này được

dùng làm địa chỉ quảng bá Ví dụ địa chỉ quảng bá của mạng 203.160.1.0 là

Vũ Khoa ĐTTT4 K40

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

TCP/IP

203.160.1.255 Một gói dữ liệu gửi đến địa chỉ này sẽ được 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 vàomạng Internet, địa chỉ IP đã trở thành một tài nguyên cạn kiệt, người ta đã phảixây dựng nhiều công nghệ để khắc phục tình hình này Ví dụ như công nghệ

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

Protocol) Khi sử dụng công nghệ này thì không nhất thiết mọi máy trên mạngđều phải có một địa chỉ IP định trước mà nó sẽ được Server cấp cho một địa chỉ

IP khi thực hiện kết nối Tuy nhiên giải pháp này chỉ là tạm thời trong tương laithì địa chỉ IPv6 sẽ đượcđưa vào sử dụng

Vũ Khoa ĐTTT4 K40

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

Pay load Length Next Header Hop limit

Source IP Address ( 128 Bits) Destination IP Address (128 Bits)

Hình 1.5: Cấu trúc Header gói IPv6Cấu trúc của gói IPv6 không hoàn toàn tương thích một cách trực tiếp vớicấu trúc của gói IPv4, nó có cấu trúc để cho việc truyền dẫn càng nhanh càngtốt, 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 bộđịnh 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 dữliệu là một phần của kiến trúc IPv6

phân mảnh Nếu sự phân mảnh được yêu cầu nó sẽ được thực hiện khôngphải bằng các bộ định tuyến mà bằng nguồn của các gói dữ liệu Đối vớimột gói dữ liệu bị phân mảnh, Host nguồn sẽ sinh ra một giá trị tự nhậndiện duy nhất

IPv6 có 128 bits địa chỉ dài hơn bốn lần so với IPv4 nên khả năng theo lýthuyết có thể cung cấp một không gian địa chỉ lớn hơn nhiều Đây là khônggian địa chỉ cực lớn với mục đích không chỉ cho Internet mà còn cho tất cả cácmạng 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 được phân ra là 3 loại chính nhưsau :

Vũ Khoa ĐTTT4 K40

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

TCP/IP

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

nút một (điểm nút là tập các thiết bị chuyển mạch nằm ở trung tâm nhưRouter chẳng hạn) cụ thể là một gói dữ liệu được gửi tới một địa chỉ đơnhướng sẽ được chuyển tới nút mang địa chỉ đơn hướng đó

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

dạng một tập hợp nút bao gồm nhiều nút khác nhau hợp thành, cụ thể làmột gói số liệu được gửi tới một địa chỉ bất cứ hướng nào sẽ đượcchuyển tới một nút gần nhất trong tập hợp nút mạng địa chỉ Anycast đó

3 Multicast Address : Địa chỉ đa hướng 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 được gửi tới một địa chỉ đa hướng sẽ được chuyển tớitất 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 phảibiết điạ chỉ của nhau, địa chỉ được sử dụng là địa chỉ Internet Tuy nhiên nếuhai máy cùng trong một mạng vật lý thì chúng không thể sử dụng địa chỉ IP đểliên lạc với nhau, chúng chỉ có thể kết nối với nhau khi chúng biết được địa chỉvật 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 cầngửi một gói dữ liệu qua mạng vật lý Trước kia trong các hệ thống sử dụng giaothức TCP/IP thì phải có một bảng chỉ ra sự liên quan giữa địa chỉ IP và địa chỉvật lý (địa chỉ MAC) tuy nhiên ngày vấn đề này được giải quyết thông qua

giao thức xác định địa chỉ ARP (Address Resolution Protocol) Giao thức ARP

cho phép một trạm có thể biết được địa chỉ vật lý của một trạm khác trên cùngmột mạng vật lý khi nó biết địa chỉ IP của trạm kia

Hình 1.6 minh hoạ điều đó

Vũ Khoa ĐTTT4 K40

192.1.1.1 192.1.1.2

192.1.1.5 192.1.1.4 ARP request

ARP response

Response

No response

No response

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

TCP/IP

Hình 1.6: Giao thức ARP

Khi một máy trạm có địa chỉ 129.1.1.1 muốn biết địa chỉ vật lý của máy trạm có địa chỉ 129.1.1.4 thì nó gửi đi một gói tin đặc biệt có chứa địa chỉ IP

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

được thông báo này nhưng chỉ có trạm có địa chỉ IP là 129.1.1.4 nhận ra địa chỉ IP của nó nên nó gửi cho máy 129.1.1.1 một phúc đáp trả lời địa chỉ vật lý

ARP table hoặc ARP cache Bảng này sẽ lưu giữ địa chỉ IP tương ứng với địa

chỉ vật lý của các máy trạm gần nhất mà nó nhận được và được cập nhật tựđộng khi nhận được trả lời ARP Trước khi gửi đi một yêu cầu ARP thì mộtmáy trạm sẽ tìm trong ARP table xem có địa chỉ vật lý nào tương ứng với điạchỉ IP mà nó muốn kết nối hay không, nếu có thì nó sẽ gửi dữ liệu mà khôngphải phát yêu cầu ARP Bên cạnh đó để giảm việc phát đi các yêu cầu ARP thìkhi 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 theocấu trúc khác nhau mà có phương pháp cập nhật hoặc loại bỏ địa chỉ khác nhau.Hình 1.7 chỉ ra các để thực hiện một yêu cầu ARP

Hình 1.7: Các bước thực hiện ARP

Vũ Khoa ĐTTT4 K40

IP 1 ARP request

ARP table (ARP cache)

Data link

2, 5

3

4

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

TCP/IP

1 Trước khi thực hiện kết nối thì máy trạm phải biết địa chỉ MAC tươngứng với địa chỉ IP

2 Nó sẽ tìm trong ARP table xem có địa chỉ nào phù hơp không

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 yêucầu ARP lên trên mạng, nếu địa chỉ MAC có trong ARP table thì kết nốiđược thực hiện

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

Khuôn dạng của một gói tin ARP cũng như RARP dùng cho mạng Ethernetđược mô tả như hình 1.8

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

Address

Length of Protocol Address Operation(16bits)

Hardware address of the source station

IP address of the source station Hardware address of the destination station

IP address of the destination station

Hình 1.8: Khuôn dạng gói tin ARP/RARP

Ý nghĩa của các trường trong khuôn dạng như sau:

• Type of Hardware (16bits): Mô tả kiểu giao diện phần cứng, thường được

dùng để chỉ các mạng LAN hoạt động theo các chuẩn IEEE 802 Trườngnày 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), trường 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

Vũ Khoa ĐTTT4 K40

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

TCP/IP

= 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, trường

này thường được thiết lập là 0 trong các ARP Reqest, và được điền vào bằngcác thủ tục phúc đáp của trạm đích

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

bởi trạm nguồn

mạng khác nhau mà có các khung dữ liệu gửi đi tương ứng Các khung dữ liệunày được phân biệt với các khung tin loại khác bằng một trường kiểu trongphần tiêu đề của khung Với mạng Ethernet, khung tin ARP có trường kiểumang giá trị 0806 ở hệ 16

1.2.3.6 Giao thức RARP(Reverse ARP)

Các máy tính thường lưu trữ địa chỉ IP của nó trên bộ nhớ thứ cấp, nơi mà

hệ điều hành có thể tìm thấy khi khởi động Nhưng với những máy tính khôngthường xuyên làm việc với bộ nhớ thứ cấp (chẳng hạn chúng lưu giữ tập tin trênmột máy Server ở xa) thì chúng không biết địa chỉ IP của mình Vì vậy mộtmáy tính không có ổ đĩa cứng khi khởi động phải liên lạc với Server để biếtđược địa chỉ IP của nó trước khi kết nối vào hệ thống sử dụng TCP/IP

Máy tính có thể nhận biết được địa chỉ vật lý của nó từ phần cứng giaotiếp mạng được cài đặt trên nó Từ địa chỉ vật lý này, các máy tính không có bộnhớ 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 thôngbáo ARP, chỉ khác về cách thức khai báo một số trường trong đó

Cũng như thông báo ARP, một thông báo RARP cũng được đóng trongmột khung thông tin mạng và được gửi từ máy này đến máy khác Phần tiêu đềcủa khung tin có chứa một trường kiểu mang giá trị 8035 ở hệ 16 cho phépphân biệt khung tin chứa thông báo RARP với các khung tin dạng khác Hình1.9 minh hoạ cách thức mà một máy sử dụng RARP để xác định địa chỉ IP củanó

Để biết địa chỉ IP của mình, đầu tiên máy A quảng bá một yêu cầu RARPđến tất cả các máy khác A cung cấp địa chỉ vật lý của nó trong gói tin RARP

Vũ Khoa ĐTTT4 K40

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

1.2.3.7 ARP uỷ quyền

ARP uỷ quyền là phương pháp mà trong đó một máy thường là mộtRouter trả lời các yêu cầu ARP cho các máy khác bằng cách cung cấp địa chỉvật lý của chính nó Bằng cách tạo ra một máy khác, Router chấp nhận tráchnhiệm 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

Như hình 1.10 ARP uỷ quyền cho phép một địa chỉ mạng được chia sẻgiữa hai mạng vật lý Router R trả lời cho các yêu cầu ARP ở mỗi mạng cho cácHosts ở các mạng khác bằng cách đưa ra địa chỉ vật lý của nó và sau đó nó sẽchuyển tiếp các gói khi nó nhận được 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

Vũ Khoa ĐTTT4 K40 19

192.1.1.5 192.1.1.4 RARP request

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

1.2.3.8.Định tuyến cho IP Datagram

Việc định tuyến cho IP Datagram trong liên mạng rất phức tạp Thuật toán định tuyến IP sẽ tính toán và lựa chọn đường đi nào thích hợp nhất để gửi một

Datagram qua các mạng vật lý đến trạm đích là nơi nhận Datagram Các phầnmềm định tuyến sẽ tiến hành phân tích các vấn đề như: xem xét kiểu mạng,chiều dài của Datagram hay các kiểu dịch vụ được mô tả trong DatagramHeader để tìm đường đi tốt nhất

Trong vấn đề định tuyến người ta phân ra làm hai loại, đó là định tuyến

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

tiếp nếu hai máy này cùng được nối vào một mạng vật lý Chuyển gián tiếpđược thực hiện khi khi hai máy không cùng kết nối vào một mạng vật lý Vì vậyviệc truyền các gói tin được 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 trongDatagram Việc xác định địa chỉ mạng được thực hiện đơn giản bằng cách xemxét 4 bis đầu tiên của địa chỉ IP và như vậy nó sẽ xác định được bao nhiêu bitsđược dùng để đánh địa chỉ mạng Địa chỉ này được dùng để so sánh với địa chỉmạng của máy gửi nếu bên nhận và bên gửi cùng kết nối vào một mạng vật lýthì quá trình chuyển gói sẽ là trực tiếp không cần sử dụng Router Khi đó máygửi sẽ tìm địa chỉ vật lý của máy nhận bằng cách tìm trong ARP table hoặcdùng ARP request Nếu hai máy không cùng trong một mạng vật lý thì khi đógói dữ liệu sẽ được 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 tiếptheo Tuy nhiên cần chú ý rằng địa chỉ vật lý của Router không phải là địa chỉcủa 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 haiphương pháp chọn đường trực tiếp hoặc gián tiếp Ví dụ như khi chuyển cácDatagram qua mạng Trạm khởi đầu sẽ chuyển nó đến Router để từ đó chuyển

Vũ Khoa ĐTTT4 K40

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

Bảng định tuyến (Routing table)

Bảng định tuyến là nơi lưu giữ thông tin về các đích có thể đến được và

cách thức để đến địa chỉ đó Khi phần mền IP Routing tại một trạm hay mộtRouter nhận được yêu cầu truyền một gói dữ liệu thì trước hết nó phải thamkhảo bảng định tuyến của nó để quyết định xem sẽ phải gửi Datagram đến đâu.Tuy nhiên không phải bảng thông tin chọn đường của mỗi trạm (hay Router) làchứa tất cả các thông tin về các tuyến đường có thể đến được

Trong mỗi bảng thông tin chọn đường 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 đườngđến mạng N

Như vậy, mỗi Router sẽ không biết được đường truyền đầy đủ để đi đếnđích Trong bảng định tuyến còn có thông tin về các cổng có thể với đến nhưngkhông cùng nằm trên một mạng vật lý, phần thông tin này được che khuất đi và

được gọi là Default Router Khi không tìm thấy thông tin của địa chỉ đích cần

đến thì các gói dữ liệu sẽ được gửi đến cổng truyền ngầm định

Việc thiết lập bảng định tuyến sử dụng hai phương pháp là phương phápchọn tuyến động và phương pháp chọn tuyến tĩnh Phương pháp chọn tuyến tĩnh

có các đường truyền được tính toán trước và được nạp vào mạng khi mạng khởiđộng Phương pháp này không quan tâm đến các thông số đường truyền tức thời

và cấu hình (Topology) của mạng nên còn được gọi là thuật toán chọn tuyến phithích nghi Phương pháp chọn tuyến động hay còn gọi là phương pháp chọntuyến thích nghi cho phép thay đổi đường truyền gói dựa vào các thay đổi củathông số truyền tải và cấu hình của mạng Phương pháp chọn tuyến động hayđược sử dụng hơn phương pháp chọn tuyến tĩnh do có nhiều ưu điểm hơn Quá trình gửi một Datagram từ trạm nguồn đến trạm đích gồm các bướcsau: khi một trạm muốn gửi Datagram đến một trạm khác trên liên mạng, đầutiên nó sẽ đóng gói Datagram và gửi đến một Router gần nhất Datagram cầngửi có thể sẽ phải qua nhiều Routers trước khi đến đích Khi khung tin đếnRouter đầu tiên, phần mềm IP sẽ lấy Datagram đã được đóng gói ra, lựa chonRouter tiếp theo cần phải qua Sau đó Datagram lại được đặt vào khung rồi

Vũ Khoa ĐTTT4 K40

Đồ ỏn tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

TCP/IP

được gửi qua mạng vật lý đến Router thứ hai Quỏ trỡnh này cứ thế tiếp tục chođến khi Datagram đến được đớch cuối cựng Hỡnh 1.11 chỉ ra lược đồ quỏ trỡnhchọn tuyến cho Datagram:

Hỡnh 1.11 Lược đồ IP routing

Vũ Khoa ĐTTT4 K40

Header

và checksum hợp lệ

Giảm TTL TTL>0?

Tìm địa chỉ mạng

đích ở trong bảng chọ đ ờng

Router mặc

định có sẵn

Có địa chỉ vật lý?

Gửi đi yêu cầu ARP

và chờ phúc đáp

Gửi gói đến Router tiếp theo dựa vào bảng chọn đ ờng

Huỷ gói

Gửi thông báo ICMP đến nơi gửi gói

Nếu tìm thấy Router, tìm địa chỉ trong ARP table

Nhận đ ợc phúc đáp ARP, thêm vào ARP table

Tìm thấy Router ?

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức TCP/IP

Vũ Khoa ĐTTT4 K40

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

TCP/IP

1.2.3.9.Quá trình gửi, nhận Datagrams

nguyên thuỷ yêu cầu gửi dữ liệu) của tầng trên, nó sẽ thực hiện các bướcsau:

 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 đường

 Chuyển Datagram xuống tầng dưới 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 giansống đã hết thì Datagram đó bị loại bỏ

 Ra quyết định chọn đường

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

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

 Chuyển Datagram xuống tầng dưới 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

TCP là một giao thức kiểu có liên kết (Connection – Oriented), tức là phải

có giai đoạn thiết lập liên kết giữa một cặp thực thể TCP trước khi truyền dữliệu

Cũng giống như các giao thức ở tầng giao vận TCP nhận thông tin từ cáclớp trên chia nó thành nhiều đoạn nếu cần thiết Mỗi gói dữ liệu được chuyểntới giao thức lớp mạng (thường 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 liệukhông có thông báo sẽ được truyền lại TCP của nơi nhận lắp ráp lại thông tin

và chuyển nó tới tầng cao hơn khi nó nhận được toàn bộ

Vũ Khoa ĐTTT4 K40

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

TCP/IP

Trước khi các gói dữ liệu được gửi tới máy đích nơi gửi và nơi nhận phải

thương lượng để thiết lập một kết nối logic tạm thời Kết nối này về đặc trưng

sẽ ở trạng thái mở trong suốt phiên truyền

Đặc điểm giao thức TCP

Trong bộ giao thức TCP/IP TCP là giao thức được phát triển như là cách

để kết nối các mạng máy tính khác nhau về các phương pháp truyền dẫn và hệđiều hành TCP thiết lập kết nối hai đường giữa hai hệ thống cần trao đổi thôngtin với nhau thông tin trao đổi giữa hai hệ thống được chia thành các gói TCP

có những đặc điểm sau:

1 Hai hệ thống cần kết nối với nhau cần phải thực hiện một loạt các sự bắt

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

2 Trong phiên truyền thông tin, hệ thống nhận dữ liệu cần phải gửi các xác

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

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

phải được đảm bảo sắp xếp lại tại hệ thống nhận

4 Khi phát hiện gói tin bị lỗi thì nơi gửi chỉ phát lại những gói tin bị lỗi

nhằm để tránh loại bỏ toàn bộ dòng dữ liệu

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

IPDadalinkPhysical

IPDadalinkPhysical

IPDadalinkPhysical

Receiving

TCP End to End CommmunicationRouter Router

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức TCP/IP

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

Vũ Khoa ĐTTT4 K40

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

TCP/IP

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

dạng của Segment được mô tả như hình 1.13

Bit 0 15 1631

Sequence Number Acknowledgment Number Data

A C K

P S H

R S T

S Y N

F I N

• 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 lượng cổng trong khoảng

nhiều nhất vì nó được 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 được thiết lập Nếu bit SYN được thiết lập thì SequenceNumber là số hiệu tuần tự khởi đầu (ISN) và Byte dữ liệu đầu tiên làISN+1 Tham số này có vai trò như 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 màtrạm trạm đích đã gửi cho trạm nguồn Tham số này có vai trò như tham

số N(R) trong HDLC

• Data offset (4bits): Số lượng 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 tương lai.

• Control bits: Các bits điều khiển

Vũ Khoa ĐTTT4 K40

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

TCP/IP

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 lượng các Byte dữ liệu bắt đầu từ Byte được chỉ ratrong vùng ACK number, mà trạm nguồn đã sẵn sàng để nhận

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

bộ Segment

• 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 được độ dài của dữ liệukhẩn Vùng này chỉ có hiệu lực khi bit URG được 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 được sử dụng tạo

thành một Socket Các máy gửi và nhận đều có Socket riêng Số Socket là duy

nhất trên mạng

1.2.4.1.Điều khiển luồng dữ liệu

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

phương pháp cửa sổ trượt Phương pháp này giúp cho việc nhận luồng dữ liệu

hiệu quả hơn

Phương pháp cửa sổ trượt cho phép nới gửi (Sender) có thể gửi đi nhiều gói

tin rồi sau đó mới đợi tín hiệu báo nhận ACK (Acknowledgement) của nơi

nhận (Receiver).Với phương pháp cửa sổ trượt khi cần truyền các gói tin, giaothức sẽ đặt một cửa sổ có kích cố định lên các gói tin Những gói tin nào nằmtrong vùng cửa sổ ở một thời điểm nhất định sẽ được truyền đi Hình 1.14 minhhoạ quá trình này Ở đây kích thước cửa sổ là 4 Tức là mỗi lúc cửa sổ chỉ gửiđược 4 gói tin Đầu tiên cửa sổ gửi sẽ gửi 4 gói tin từ 1 đến 4 và 4 gói tin này sẽđược gửi cho bên nhận Cửa sổ tiếp tục trượt để gói tin thứ 5 được gửi đi ngay

Vũ Khoa ĐTTT4 K40

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

TCP/IP

sau khi nhận được tín hiệu ACK của gói tin thứ nhất từ trạm đích qua trình như

vậy cứ tiếp tục cho đến khi gói tin cuối cùng được chuyển đi

Hình 1.14: Hoạt động của cửa sổ trượtTrong qua trình gửi và nhận dữ liệu, có thể có một số gói tin mặc dù đãđược gửi đi nhưng không có phúc đáp (không nhận được báo nhận) có nghĩa làbên nhận không nhận được thì những gói đó sẽ được truyền lại

Tại bên nhận cũng duy trì một cửa sổ trượt tương tự dùng để nhận và báonhận các gói tin đã nhận được

TCP cung cấp một kiểu dịch vụ gọi là dịch vụ chuyển luồng đáng tin cậy.TCP xem luồng dữ liệu như là một thứ tự các Bytes dữ liệu được tách thành cácSegments Thường thì mỗi Segment truyền trong liên mạng sẽ được lồng vàomột Datagram

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

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

trượt dựa trên kỹ thuật cửa sổ trượt đã trình bày ở trên Nó cho phép gửi đượcnhiều Segment trước khi báo nhận đến từ nơi nhận và do đó làm tăng thônglượng truyền trên mạng Bên cạnh đó kỹ thuật cửa sổ trượt còn cho phép bênnhận tránh được tình trạng dữ liệu bị mất bằng cách làm giảm lưu lượng dữ liệugửi đến nếu bộ đệm của nó không chứa thêm nhiều dữ liệu

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

TCP/IP

Kỹ thuật cửa sổ trượt của TCP được tiến hành ở mức Byte chứ khôngphải ở mức Segment hay Packet như trình bày ở trên Các Bytes của luồng dữliệu được đánh số một cách tuần tự và một cửa sổ được định nghĩa bởi ba contrỏ như hình 1.15

Hình 1.15: Cấu hình cửa sổ trượtTại mỗi thời điểm, con trỏ đầu tiên trỏ vào mép bên trái cửa sổ, con trỏ thứhai trỏ vào mép bên phải cửa sổ và con trỏ thứ ba xác định vị trí các Bytes đượcgửi đi Con trỏ bên phải và bên trái cửa sổ xác định kích thước của cửa sổ Cácphần mềm giao thức gửi các gói bên trong cửa sổ không có trễ do đó danh giớibên trong cửa sổ luôn luôn di chuyển từ bên phải qua bên trái

Như trong hình 1.14 chỉ ra Byte thứ hai đã được gửi và nhận được báonhận, Bytes thứ 3, 4 đã được gửi nhưng chưa có báo nhận, Bytes thứ 5, 6 chưađược gửi nhưng sẽ được gửi mà không có trễ Các Bytes lớn hơn 7 chưa đượcgửi cho đến khi cửa sổ di chuyển

Có một sự khác biệt giữa cửa sổ trượt TCP và cửa sổ trượt được trình bày

ở trên là cửa sổ trượt TCP có thể thay đổi kích thước theo thời gian Trong đómỗi báo nhận đều có thông tin về trạng thái bộ đệm tại bện nhận, cho biết bênnhận có thể nhận thêm được bao nhiêu Bytes dữ liệu nữa Nếu nhận được thôngbáo kích thước bộ đệm còn ít thì bên gửi sẽ giảm kích cỡ của cửa sổ và nókhông gửi số Bytes dữ liệu quá kích thước của bộ đệm Còn nếu thông báo rằngkích thước của bộ đệm tăng thì bên gửi sẽ tăng tương ứng kích thước của cửasổ

Vì liên kết TCP là loại kiên kết đầy đủ, dữ liệu có thể được truyền theo cảhai hướng, tức là tại mỗi thời điểm dữ liệu có thể được truyền từ hai đầu cuốicủa liên kết một cách độc lập với nhau nên tại mỗi đầu của liên kết sẽ có thểduy trì hai cửa sổ một để gửi dữ liệu và một để nhận dữ liệu

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

TCP/IP

1.2.4.1.Thiết lập và huỷ bỏ liên kết

Như ta đã biết TCP là một giao thức kiểu có liên kết, tức là cần phải cógiai đoạn thiết lập một liên kết giữa một cặp thực TCP trước khi truyền dữ liệu

và huỷ bỏ liên kết khi không còn nhu cầu trao đổi dữ liệu nữa

Với phương thức chủ động thì người sử dụng yêu cầu TCP thử thiết lậpmột liên kết với một Socket nào đó với một mức ưu tiên và độ an toàn nhấtđịnh Nếu trạm ở xa kia đáp lại bằng một hàm Passive open tương hợp hoặc đãgửi một active open tương hợp thì liên kết sẽ được thiết lập Nếu liên kết đượcthiết lập thành công thì thì hàm Open success primitive được dùng để thông báocho người sử dụng biết (cũng được sử dụng trong trường hợp Passive Open)còn nếu thất bại thì hàm Open failure primitive được dùng để thông báo

1.2.4.3.Truyền và nhận dữ liệu

Sau khi liên kết được thiết lập giữa một cặp thực thể TCP thì có thể tiếnhành việc truyền dữ liệu Với liên kết TCP dữ liệu có thể được truyền theo cảhai hướng

Khi nhận được một khối dữ liệu cần chuyển đi từ người sử dụng, TCP sẽlưu giữ nó tại bộ đệm gửi Nếu cờ PUST được dựng thì toàn bộ dữ liệu trong bộđệm sẽ được gửi đi hết dưới dạng các TCP Sgment Còn nếu cờ PUST khôngđược dựng thì toàn bộ dữ liệu vẫn được lưu giữ trong bộ đệm để chờ gửi đi khi

có cơ hội thích hợp

Vũ Khoa ĐTTT4 K40

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

TCP/IP

Tại bên nhận, dữ liệu gửi đến sẽ được lưu giữ trong bộ đệm nhận Nếu dữliệu đệm được đánh dấu bởi cờ PUST thì toàn bộ dữ liệu trong bộ đệm nhận sẽđược gửi lên cho người sử dụng Còn nếu dữ liệu không được đánh dấu với cờPUST thì chúng vẫn được lưu trong bộ đệm Nếu dữ liệu khẩn cần phải chuyểngấp thì cờ URGENT được dùng và đánh dấu dữ liệu bằng bit URG để báo rằng

dữ liệu khẩn cần được chuyển gấp

Vũ Khoa ĐTTT4 K40

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giao thức

TCP/IP

1.2.5 Giao thức UDP

UDP (User Datagram Protocol) là một giao thức kiểu không kết nối, được

sử dụng trong một số yêu cầu ứng dụng thay thế cho TCP Tương tự như giaothức IP, UDP không thực hiện các giai đoạn thiết lập và huỷ bỏ liên kết, không

có các cơ chế báo nhận (Acknowledgement) như trong TCP UDP cung cấp các

dịch vụ giao 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 thường được

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 như hình 1.16

UDP Source Port UDP 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 được chỉ ra thì trường này được 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 thước của một UDP

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

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

Lớp UDP được đặt trên lớp IP, tức là UDP Datagram khi chuyển xuống tầngdưới sẽ được đặt vào IP Datagram để truyền trên liên mạng IP Datagram nàyđược ghép vào một khung tin rồi được gửi tới liên mạng đến trạm đích Tạitrạm đích các PDU được gửi từ dưới lên trên, qua mỗi tầng phần Header củaPDU được gỡ bỏ và cuối cùng chỉ còn lại phần dữ liệu như ban đầu đượcchuyển cho người sử dụng

Vũ Khoa ĐTTT4 K40

Đồ án tốt nghiệp Chương 3: Giới thiệu chung về ATM

CHƯƠNG 2: MẠNG INTERNET2.1.Tổ chức của Internet

Internet là một liên mạng, tức là mạng của các mạng con Vậy đầu tiên làvấn đề kết nối hai mạng con Để kết nối hai mạng con với nhau, có hai vấn đềcần giải quyết Về mặt vật lý, hai mạng con chỉ có thể kết nối với nhau khi cómột máy tính có thể kết nối với cả hai mạng này Việc kết nối đơn thuần về vậy

lý chưa thể làm cho hai mạng con có thể trao đổi thông tin với nhau Vậy vấn

đề thứ hai là máy kết nối được về mặt vật lý với hai mạng con phải hiểu được

cả hai giao thức truyền tin được sử dụng trên hai mạng con này và các gói thông

tin của hai mạng con sẽ được gửi qua nhau thông qua đó Các Bridges,

Gateways hoặc Router được dùng để kết nối các mạng với nhau

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

nhưng các mạng này phải dùng chung giao thức chúng thường được sửdụng để nối hai mạng LAN cùng loại với nhau

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

nhận được một Datagram thì nó sẽ gửi chuyển tiếp Datagram đi đển nútmạng tiếp theo tuỳ vào địa chỉ của Datagram và giải thuật chọn đường

• Gateway là một thiết bị thực hiện chức năng dẫn đường Nó thường là

một thiết bị độc lập mà có thể thực hiện giao thức truyền từ mạng nàysang mạng khác

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

được gọi là Internet gateway hay Router

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 đồkiến trúc của các mạng kết nối Ví dụ trong hình 1.18 cho thấy nhiều mạngđược kết nối bằng Router

Vũ Khoa ĐTTT4-K40

Router Router

Đồ án tốt nghiệp Chương 3: Giới thiệu chung về ATM

Hình 1.18: Ba mạng kết nối với nhau thông qua các RouterNhư hình 1.18, Router R1 phải chuyển tất cả các gói thông tin đến mộtmáy nằm ở mạng Net 2 hoặc Net 3 Với kích thước lớn như mạng Internet, việccác Routers làm sao có thể quyết định về việc chuyển các gói thông tin cho cácmáy trong các mạng sẽ trở nên phức tạp hơn

Để các Routers có thể thực hiện được công việc chuyển một số lớn các góithông tin thuộc các mạng khác nhau người 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

Như vậy, dựa trên địa chỉ mạng nên tổng số thông tin mà Router phải lưugiữ 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 tổchức hay số lượng máy là rất chênh lệch nhau Giao thức TCP/IP của Internethoạt động tuân theo quan điểm sau:

Tất các các mạng con trong Internet như là Ethernet, một mạng diện rộng như NSFNET back bone hay một liên kết điểm-điểm giữa hai máy duy nhất đều được coi như 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 làđiểm giúp cho TCP/IP tỏ ra rất mạnh

Đồ án tốt nghiệp Chương 3: Giới thiệu chung về ATM

Như vậy, người dùng trong Internet hình dung Internet làm một mạngthống nhất và bất kỳ hai máy nào trên Internet đều được nối với nhau thông quamột mạng duy nhất Hình 1.19 mô tả kiến trúc tổng thể của Internet dưới mắtngười dùng và kiến trúc tổng quát của Internet

Hình 1.19: (a) - Mạng Internet dưới con mắt người sử dụng Các máyđược nối với nhau thông qua một mạng duy nhất (b) - Kiến trúc tổng quát củamạng Internet Các Routers cung cấp các kết nối giữa các mạng

2.2.Một số phương thức kết nối Internet phổ biến :

Các mạng máy tính và máy tính tạo thành Internet nằm rải rác khắp nơitrên thế giới do đo kết nối Internet là kết nối các mạng diện rộng (WAN) Có rấtnhiều công nghệ kết nói mạng diện rộng đang được sử dụng trên Internet nhưng

được chia là hai loại chính là loại dùng dịch vụ điện thoại (Telephony) và loại

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 (đường dây thuê bao)

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

T0/E0 tương đương với một kênh thoại riêng lẻ chúng tạo nền tảng cho cácdịch vụ truyền số liệu tốc độ cao hơn

Host

(b)

Đồ án tốt nghiệp Chương 3: Giới thiệu chung về ATM

2.2.1.2.Frame Relay và X25

X25 là giao thức truyền thông tin có thể định hướng qua đường dây thuêbao X25 sử dụng địa chỉ theo cách gần giống với mạng cục bộ Nó cho phéptruyền các khung dữ liệu số hoá qua khoảng cách lớn

Frame Relay là một thay thế cho X25 giúp giảm chi phí của đườngtruyền bằng cách tạo một mạch truyền ảo cố định thay vì truyền từng gói Côngnghệ này xoá bỏ được 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 đường điện thoại số chuẩn, hoạt động thông qua kết nốiđường điện thoại thông thường DSL được phát triển để cung cấp một dịch vụthay thế cho truyền hình nhưng 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 giốngnhư Leased-Line được kết nối cố định vào hai thiết bị đầu cuối cố định ISDNcho phép người dùng tạo ra và huỷ bỏ liên kết bất kỳ giữa hai ISDN adapternào 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 hoạtđộng trên cùng một đường truyền vật lý như đường dây điện thoại Do vậy cóthể dễ dàng chuyển đổi từ đường truyền Telephone analog thành đường truyềnISDN bằng cách đổi thiết bị đầu cuối ở tổng đài trung tâm Tốc độ cơ bản đượccung cấp là 128 Kbps Các đường dây ISDN thường được dùng để nối từ ngườidùng đến các nhà cung cấp dịch vụ Internet Đường truyền ISDN có ưu điểm làđiện thoại và máy tính có thể dùng chung một đường truyền Người dùng có thểnhận điện thoại gọi tới, hoặc gọi điện thoại đi trong khi máy tính vẫn truy cậpInternet

2.2.1.4 ATM (Asynchronous Transfer Mode)

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

2.2.1.5.Đường dây điện thoại Analog

Đây là cách phổ biến nhất hiện nay để kết nối Internet bằng cách dùng mộtmodem nối giữa đường dây điện thoại Analog và máy tính Khi muốn truy cập

Vũ Khoa ĐTTT4-K40

Đồ án tốt nghiệp Chương 3: Giới thiệu chung về ATM

Internet thì người 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 được 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

2.2.2.2.Modem cáp

Modem cáp là loại có băng truyền lớn hoạt động ở tốc độ rất cao Modemcáp hay được sử dụng để kết nối vào mạng truyền hình cáp Những dịch vụ nàythường không cân đối nghĩa là nó cung cấp băng thông tải xuống lớn hơn nhiều

so với băng thông nạp lên Modem cáp được kết nối thường xuyên chứ khônggiống như modem điện thoại thông thường

2.2.2.3.Kết nối trực tiếp

LAN hoặc các máy tính lớn chẳng hạn như minicomputer có thể kết nốitrực tiếp vào Internet khi LAN kết nối vào Internet thì tất cả các máy trongmạng 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 người nhiều loạidịch vụ dưới đây trình bày một số dịch vụ thông dụng của Internet ngày nay :

2.3.1.Thư điện tử

Thư điện tử (Electronic Mail) còn được gọi tắt là E-mail Mục đích của nó

là để gửi hoặc nhận những thư điện tử từ nơi này qua nơi khác một cách nhanhchóng từ vài giây cho tới vài phút hoặc vài tiếng đồng hồ

Ngày nay, nhờ sự phát triển mạnh mẽ của Internet người ta có thể gửi thưđiện tử tới các quốc gia trên khắp thế giới Với sự tiện lợi như vậy cho nên E-Mail đã hầu như trở thành một nhu cầu cần phải có của mỗi người sử dụng máytính Trên thực tế, có rất nhiều hệ thống máy tính khác nhau và mỗi hệ thống lại

có cấu trúc chuyển nhận thư điện tử khác nhau Việc này được giải quyết bằng

Vũ Khoa ĐTTT4-K40

Đồ án tốt nghiệp Chương 3: Giới thiệu chung về ATM

cách sử dụng một giao thức chung cho thư điện tử Giao thức chung đó gọi là

giao thức chuyển vận thư từ (Simple Mail Transfer Protocol viết tắt là SMTP).Nhờ vào SMTP này mà sự chuyển vận thư điện tử trên Internet đã trở thành dễdàng nhanh chóng cho tất cả mọi người

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

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

trên một kỹ thuật có tên gọi là hypertext (siêu văn bản) Hypertext là kỹ thuật

trình bày thông tin trên một trang trong đó có một số từ có thể "nở" ra thànhmột 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 như Text, ảnh hay âm thanh Để xâydựng các trang dữ liệu với các kiểu dữ liệu khác nhau như vậy, WWW sử dụngmột ngôn ngữ có tên là HTML (HyperText Markup Language) HTML chophép định dạng các trang thông tin, cho phép thông tin được kết nối với nhau Trên các trang thông tin có một số từ có thể "nở" ra, mỗi từ này thực chấtđều có một liên kết với các thông tin khác Để thực hiện việc liên kết các tàinguyên này, WWW sử dụng phương pháp có tên là URL (Universal ResourceLocator) Với URL, WWW cũng có thể truy nhập tới các tài nguyên thông tin

từ các dịch vụ khác nhau như FTP, Gopher, Wais trên các server khác nhau Với sự bùng nổ dịch vụ WWW, dịch vụ này càng ngày càng được mởrộng và đưa thêm nhiều kỹ thuật tiên tiến nhằm tăng khả năng biểu đạt thông tincho người sử dụng Một số công nghệ mới được hình thành như Active X, Javacho phép tạo các trang Web động thực sự mở ra một hướng phát triển rất lớncho dịch vụ này

2.3.3 Dịch vụ truyền tệp - FTP

Một trong những dịch vụ phổ biến nhất được sử dụng trên mạng Internet

là dịch vụ truyền tệp (file) qua các máy tính Dịch vụ này được dùng để chuyểntải 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 thư viện, đặc biệt là cácphần mềm ứng dụng được cung cấp miễn phí hoặc thử nghiệm

Việc truyền file được thông qua một giao thức của Internet gọi là giaothức FTP (File Transfer Protocol viết tắt là FTP) Giao thức này thực hiện việctruyền file giữa các máy tính không phụ thuộc vào vị trí địa lý hay môi trường

hệ điều hành Điều cần thiết là 2 máy đều nối mạng Internet và đều có phầnmềm có thể hiểu được giao thức FTP

Vũ Khoa ĐTTT4-K40

Đồ án tốt nghiệp Chương 3: Giới thiệu chung về ATM

2.3.4 Dịch vụ truy nhập từ xa -TELNET

Một trong những công cụ cơ bản của Internet là Telnet Telnet là một giaothức cho phép người sử dụng có thể truy nhập vào một máy tính ở xa và khaithác các tài nguyên của máy đó hoàn toàn giống như đang ngồi trên máy củamình

Điều kiện căn bản để sử dụng dịch vụ Telnet là máy tính của người sửdụng phải được nối vào mạng Internet Ngoài ra người sử dụng phải có chươngtrình Telnet Khi dùng telnet để vào một máy nào đó nó sẽ hỏi tên truy nhập vàmật khẩu Giống như FTP, trên mạng Internet có nhiều host cho phép người sửdụng 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 thựcđơn Xuất phát từ nhu cầu phân phát các tài liệu theo một chủ đề nhất định chongười sử dụng trên Internet, người ta đã thiết lập các máy có lưu trữ tài liệu.Muốn sử dụng những tài liệu này, người sử dùng cần có một phần mềm để kếtnối vào máy chủ GOPHER, và máy này sẽ đưa ra các thực đơn cho người sửdụng chọn lựa Ngoài ra trong một số máy còn lưu trữ các chỉ dẫn kết nối hoặcđịa chỉ của các gopher khác Thông qua các client của gopher, người sử dụng cóthể nhận những file văn bản, hình ảnh, đồ hoạ, âm thanh

nó ký sinh trên Internet nên ngoài việc khai thác thông qua mạng Internet nócòn có cơ chế khai thác độc lập không qua mạng Internet mà đăng ký riêng

Mạng nhóm tin là môi trường tranh luận thế giới Nó cho phép người sửdụng có thể trao đổi thông tin về một chủ đề mà họ cùng quan tâm Thư trênusernet được gửi đến và lưu trữ trên một máy chủ chứa tin Người sử dụng cóthể đặt câu hỏi, đưa ra ý kiến tranh luận về một chủ đề nào đó, gửi thông báohoặc các tài liệu vào usernet

Vũ Khoa ĐTTT4-K40