Mô hình TCP IP bài 2

Mô hình TCP/IP • TCP/IP hệ thống giao thức - tập hợp giao thức hỗ trợ việc lưu truyền mạng Và lời giải đáp cho câu hỏi: "Giao thức gì?" tìm hiểu – TCP/IP gì, – Hoạt động – Nó bắt nguồn từ đâu? Giao thức • Giao thức qui tắc qui định đặt trước để trao đổi thông tin đối tượng trao đổi hiểu • Ví dụ: – ngôn ngữ giao tiếp – Lời nói theo thứ tiếng – Khẩu hình (người câm) – Các cử – Qui tắc trao đổi mạng máy tính – TCP/IP, IPX/SPX, giao thức TCP/iP • Bộ giao thức TCP/IP, ngắn gọn TCP/IP (tiếng Anh: Internet protocol suite IP suite TCP/IP protocol suite - giao thức liên mạng), • Định nghĩa :TCP/IP giao thức truyền thông cài đặt chồng giao thức mà Internet hầu hết mạng máy tính thương mại chạy • Bộ giao thức đặt tên theo hai giao thức TCP (tranmission control protocol) IP (internet protocol) Chúng hai giao thức định nghĩa • • giao thức TCP/IP coi tập hợp tầng, tầng giải tập vấn đề có liên quan đến việc truyền liệu, cung cấp cho giao thức tầng cấp dịch vụ định nghĩa rõ ràng dựa việc sử dụng dịch vụ tầng thấp • Về mặt lôgic, tầng gần với người dùng làm việc với liệu trừu tượng hơn, chúng dựa vào giao thức tầng cấp để biến đổi liệu thành dạng mà cuối truyền cách vật lý So sánh mô hình OSI TCP/IP Mô hình OSI TCP/IP Application Presentation Application Session Transport Transport Network Internet Datalink Physical Network Access Lịch sử • Vào cuối năm 1960 đầu 1970, Trung tâm nghiên cứu cấp cao (Advanced Research Projects Agency - ARPA) thuộc quốc phòng Mỹ (Department of Defense - DoD) giao trách nhiệm phát triển mạng ARPANET bao gồm mạng tổ chức quân đội, trường đại học tổ chức nghiên cứu dùng để hỗ trợ cho dự án nghiên cứu khoa học quân đội Lịch sử • Vào năm 1975, thử nghiệm thông nối hai mạng lưới TCP/IP, Stanford UCL tiến hành Vào tháng 11 năm 1977, thử nghiệm thông nối ba mạng lưới TCP/IP, Mỹ, Anh Na-uy đạo Giữa năm 1978 1983, số mẫu TCP/IP thiết kế nhiều trung tâm nghiên cứu Lịch sử • Đầu năm 1980, giao thức đưa làm giao thức chuẩn cho mạng ARPANET mạng DoD mang tên DARPA Internet protocol suit, thường gọi giao thức TCP/IP hay gọi tắt TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) Các giao thức TCP/IP Cấu hình IP 130.50.0.0 Net1 :50 R3 R1 Net2 :60 R2 R4 Net5 : 255 Net3 :100 Net4: 150 Home Sensor TV Car Cell cuppe cuppe rr Server PC Cell Phone Server PC IPv4 IPv6 wireless wireless other other ss cuppe cuppe rr wireles wireles ss Fiber Fiber Sự biến đổi Internet PL PL C C 1.3 Mục tiêu phát triển IPv6 IPv6 thiết kế với mục tiêu ưu điểm sau: * Không gian địa lớn dễ dàng quản lý không gian địa * Hỗ trợ kết nối đầu cuối-đầu cuối loại bỏ hoàn toàn công nghệ NAT * Quản trị TCP/IP dễ dàng hơn: DHCP sử dụng IPv4 nhằm giảm cấu hình thủ công TCP/IP cho host IPv6 thiết kế với khả tự động cấu hình, không cần sử dụng máy chủ DHCP, hỗ trợ việc giảm cấu hình thủ công * Cấu trúc định tuyến tốt hơn: Định tuyến IPv6 thiết kế hoàn toàn phân cấp 1.3 Mục tiêu phát triển IPv6 (2) * Hỗ trợ tốt Multicast: Multicast tùy chọn địa IPv4, nhiên khả hỗ trợ tính phổ dụng chưa cao * Hỗ trợ bảo mật tốt hơn: IPv4 thiết kế thời điểm có mạng nhỏ, biết rõ kết nối với Do bảo mật chưa phải vấn đề quan tâm Song nay, bảo mật mạng internet trở thành vấn đề lớn, mối quan tâm hàng đầu * Hỗ trợ tốt cho di động: Thời điểm IPv4 thiết kế, chưa tồn khái niệm thiết bị IP di động Trong hệ mạng mới, dạng thiết bị ngày phát triển, đòi hỏi cấu trúc giao thức Internet có hỗ trợ tốt Đặc điểm IPv6 * Định dạng Header * Vùng địa lớn * Cơ sở hạ tầng định tuyến đánh giá địa phân cấp hiệu * Cấu hình địa Stateless and stateful * Bảo mật Built-in * Hỗ trở tốt cho QoS - Quality of Service * Giao thức cho tương tác nút kế * Có khả mở rộng 1.Không gian địa IPv6 Hầu hết đặc tính địa IPv6 sử dụng nhiều địa lớn.Kích thước địa IPv6 128 bit gấp lần địa IPv4 Không gian địa 32 bit cho phép 232 4,294,967,296 địa Không gian 128 bit cho phép 2128 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 (3.4x1038) địa 2.Cú pháp địa IPv6 Địa IPv6 có độ dài là128 bit nhị phân, phân thành nhóm, nhóm khối 16 bit, khối 16 bit chuyển dạng hexa bit phân biệt với dấu hai chấm (“ : ”) 2.Cú pháp địa IPv6 (2 ) Ví dụ : • Cho địa IPv6 dạng nhị phân sau: 0010000111011010000000001101001100000000000000000010111100111011000 0001010101010000000001111111111111110001010001001110001011010 - Địa chia thành khối 16 bit sau : 0010000111011010 0000000011010011 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 1111111000101000 1001110001011010 - Mỗi khối chuyển sang số hexa chia cách dấu chấm(“ : ”) 21DA:00D3:0000:0000:0000:0000:FE28:9C5A 21DA:00D3:0000:0000:0000:0000:FE28:9C5A 48 bits 16 bits Site Prefix subnet ID 64 bits Interface ID Hình minh họa phần địa IP v6 Chú ý : IPv6 dùng tiền tố không dùng subnet mask IPv4 5.Địa Unicast IPv6 * Địa Unicast toàn cầu * Địa Link-local * Địa Site-local * Địa đặc biệt * Địa tương thích a.Địa Unicast toàn cầu  Đây dạng địa tương đương với địa IPv4 public Chúng định tuyến liên kết tới phạm vi toàn cầu Việc phân bổ cấp phát dạng địa hệ thống tổ chức quản lý địa quốc tế đảm nhiệm Phạm vi tính địa Unicast định danh toàn cầu toàn mạng Internet IPv6  Không địa IPv4, với cấu trúc định tuyến vừa phân cấp, vừa không phân cấp, địa Internet IPv6 cải tiến thiết kế để đảm bảo có cấu trúc định tuyến đánh địa phân cấp rõ ràng  Mục tiêu quan trọng quản lý địa IPv4 “sử dụng hiệu quả, tiết kiệm”, “tính tổ hợp” ,“tính có đăng ký” Đối với địa IPv6, mục tiêu hàng đầu “tính tổ hợp” Địa Unicast toàn cầu b Địa Link-local Các địa link-local dùng node truyền thông với node láng giềng liên kết Ví dụ: mạng IPv6 liên kết đơn router, địa link-local dùng để truyền thông host link Một địa link-local cần thiết cho trình xử lý discovery láng giềng luôn tự động cấu hình tất địa UNICAST khác Mô tả cấu trúc Link-Local Địa Link-Local bắt đầu với FE80.Và với 64 bit xác định Interface.Prefix cho địa Link-Local là:FE80::/64 Một router IPv6 không chuyển lưu lượng IPv6 vượt giới hạn liên kết c Địa Site-local  Địa IPv6 Site-local thiết kế với mục đích sử dụng phạm vi mạng, tương đương với địa dùng riêng (private) IPv4  Phạm vi tính dạng địa phạm vi mạng dùng riêng Ví dụ: mạng office, tổ hợp mạng office tổ chức  Địa site-local dùng trùng lặp nhiều tổ chức mà không gây xung đột định tuyến IIPv6 toàn cầu d Địa đặc biệt IPv6 sử dụng địa đặc biệt sau :  0:0:0:0:0:0:0:0 hay "::" dạng địa “không định danh” sử dụng để thể node địa Địa “::” sử dụng làm địa nguồn cho gói tin thủ tục kiểm tra trùng lặp địa link-local không gắn cho giao diện sử dụng làm địa đích  0:0:0:0:0:0:0:1 hay "::1" sử dụng làm địa xác định giao diện loopback, cho phép node gửi gói tin cho nó, tương đương với địa 127.0.0.1 IPv4 Các gói tin có địa đích ::1 không gửi đường link hay forward router Phạm vi dạng địa phạm vi node e Địa tương thích Địa tương thích định nghĩa nhằm mục đích hỗ trợ việc chuyển đổi từ địa IPv4 sang địa IPv6, bao gồm:  Sử dụng công nghệ biên dịch địa IPv4-IPv6  Hoặc sử dụng cho hình thức chuyển đổi gọi “đường hầm – tunnel”, lợi dụng sở hạ tầng sẵn có mạng IPv4 kết nối mạng IPv6 cách bọc gói tin IPv6 vào gói tin đánh địa IPv4 để truyền mạng IPv4 [...]... netID • netID =IP adress AND netmask • Ví dụ: • IP 20 3.1 62. 7. 123 netmask 25 5 .25 5 .25 5.0  netID= IP 20 3.1 62. 7.0 • IP 20 3.1 62. 7. 123 netmask 25 5 .25 5.0.0  netID= IP ???? • IP 20 3.1 62. 0. 123 netmask 25 5 .25 5 .25 5.0  netID= IP ???? Bảng tóm tắc Lớp netID subnetmask Số máy/mạng Số mạng A x.0.0.0 25 5.0.0.0 25 6 *25 6 *25 6 128 B x.x.0.0 25 5 .25 5.0.0 25 6 *25 6 64 *25 6 C x.x.x.0 25 5 .25 5 .25 5.0 25 6 32* 256 *25 6 Một số địa... 128 .0.0.0 đến 191 .25 5.0.0 • C Từ 1 92. 0.0.0 đến 22 3 .25 5 .25 5.0 • D Từ 22 4.0.0.0 đến 23 9 .25 5 .25 5.0 Không phân • E Từ 24 0.0.0.0 đến 25 5.0.0.0 Không phân Cấu trúc logic • Có 2 phần • netID : địa chỉ mạng • hostID địa chỉ máy trên netID NETID HOSTID Net ID cua mot IP Ví dụ • 1 92. 168.13.7 • 156.89. 123 .89 • 19.56 .2. 1 • 89 .2. 4.5 • 67.89.56.89 • 67.78.87.78 • 156.90. 123 .80 Net mask • Là một dãy số 32 bit dùng để... địa chỉ IP • Địa chỉ IP đang được sử dụng hiện tại (IPv4) có 32 bit chia thành 4 Octet ( mỗi Octet có 8 bit, tương đương 1 byte ) cách đếm đều từ trái qua phải bít 1 cho đến bít 32, các Octet tách biệt nhau bằng dấu chấm (.) • X.X.X.X • Với x :0 -25 5 • 20 3.1 62. 8.19711001011.10100010.00001000.11000101 • 2. 7.300.40 x Các lớp địa chỉ IP Khoảng IP của các lớp • A Từ 0.0.0.0 đến 127 .0.0.0 • B Từ 128 .0.0.0... định dạng được sử dụng nội bộ bởi ứng dụng này, và được đóng gói theo một giao thức tầng giao vận Do chồng TCP/ IP không có tầng nào nằm giữa ứng dụng và các tầng giao vận, tầng ứng dụng trong bộ TCP/ IP phải bao gồm các giao thức hoạt động như các giao thức tại tầng trình diễn và tầng phiên của mô hình OSI Việc này thường được thực hiện qua các thư viện lập trình Dữ liệu thực để gửi qua mạng được truyền... và IGMP (dùng để quản lý dữ liệu đa truyền (multicast)), được đặt lên trên IP nhưng thực hiện các chức năng của tầng liên mạng, điều này minh họa một sự bất tương thích giữa liên mạng và chồng TCP/ IP và mô hình OSI Tất cả các giao thức định tuyến, chẳng hạn giao thức BGP (Border Gateway Protocol), giao thức OSPF, và giao thức RIP (Routing information protocol|), đều thực sự là một phần của tầng mạng,... giao thức TCP/ IP (do chúng chạy trên IP) , nhưng chúng thường được xem là một phần của tầng mạng Một ví dụ là giao thức OSPF (số hiệu giao thức IP là 89) Giao thức mới hơn, SCTP (Stream Control Transmission Protocol|), cũng là một cơ chế giao vận định hướng kết nối "đáng tin cậy" Giao thức này định hướng dòng (streamoriented), chứ không định hướng byte như TCP, và cung cấp nhiều dòng đa công (multiplexed)... nội dung điều khiển lưu lượng của TCP, trong khi đối với người dùng, nó giữ bề ngoài như mô hình dịch vụ datagram của UDP Cả TCP và UDP được dùng cho một số ứng dụng bậc cao (high-level) Các ứng dụng tại các địa chỉ mạng cho trước được phân biệt bởi cổng TCP hay UDP của nó Theo quy ước, các cổng "nổi tiếng" được liên kết với một số ứng dụng cụ thể (Xem Danh sách cổng TCP và UDP.) RTP (Real-time Transport... Mô hình mã hóa dữ liệu của UDP Network Access • • Tầng liên kết - phương pháp được sử dụng để chuyển các gói tin từ tầng mạng tới các máy chủ (host) khác nhau - không hẳn là một phần của bộ giao thức TCP/ IP, vì giao thức IP có thể chạy trên nhiều tầng liên kết khác nhau Các quá trình truyền các gói tin trên một... địa chỉ đặc biệt • Địa chỉ loopback là các địa chỉ có 127 .x.x.x • Địa chỉ broad cast là địa chỉ mạng sẽ dùng để quảng bá mạng mình cho các mạng khác biết Mục đích giúp cho các router cập nhật bảng định tuyến • Địa chỉ broadcast được qui định là địa chỉ cuối cùng của một mạng • Ví du: 167.8.5.0 thì broadcast là 167.8 .25 5 .25 5 • 1 92. 45.67.1 • 154.63. 72. 5 ... đích IP có thể chuyển dữ liệu theo yêu cầu của nhiều giao thức tầng trên khác nhau; mỗi giao thức trong đó được định danh bởi một số hiệu giao thức duy nhất: giao thức ICMP (Internet Control Message Protocol) là giao thức 1 và giao thức IGMP (Internet Group Management Protocol) là giao thức 2 Một số giao thức truyền bởi IP, chẳng hạn ICMP (dùng để gửi thông tin chẩn đoán về truyền dữ liệu bằng IP) và ... hình IP net1 R3 R1 net2 R2 R4 net5 net3 net4 Cấu hình IP Có IP NET1 net1 R1 Cấu hình IP Có IP mạng với R2 R4 1 92. 168.1.57 1 92. 168.1.51 25 5 .25 5 .25 5.0 25 5 .25 5 .25 5.1 92 255 .25 5 .25 5 .24 8 • 0… • 1… 10000000... 01011010 • 1 72. 16.1.3 25 5 .25 5 .25 5.0 • 1 72. 17.7.8 25 5 .25 5.0.0 • 1 72. 30.1.8 25 5 .25 5 .25 5.1 92 • 1 92. 168.1.8 25 5 .25 5 .25 5.0 Cách chia • • • • • • • • • • Có m bit dư Mượn n bit Vậy có 2n mạng , 2n -2 mạng... 156.90. 123 .80 Net mask • Là dãy số 32 bit dùng để nhận diện netID • netID =IP adress AND netmask • Ví dụ: • IP 20 3.1 62. 7. 123 netmask 25 5 .25 5 .25 5.0  netID= IP 20 3.1 62. 7.0 • IP 20 3.1 62. 7. 123 netmask 25 5 .25 5.0.0