tổng quan về mạng máy tính – mô hình OSI internet và TCPIP

Báo Cáo Thực Tập Lời nói đầu Chúng ta sống thời kỳ phát triển nhanh chóng sôi động công nghệ tin học, nh tất sản phẩm trí tuệ ngời, máy tính trở nên mạnh mẽ hơn, dễ sử dụng hơn, hiệu cao Dần dần máy tính đơn lẻ đợc kết nối với thành mạng máy tính ngày trở thành thiếu hầu nh tổ chức Mạng máy tính cho phép ngời sử dụng liên lạc với nhau, chia sẻ thông tin, chia sẻ tài nguyên, cộng tác kết hợp sức mạnh Quy mô mạng máy tính không tính đờng biên giới, vợt qua khuôn khổ quốc gia riêng lẻ, với hàng loạt dịch vụ, đáp ứng đợc hầu hết nhu cầu thông tin ngời lúc, phơng diện Chính vấn đề tin học viễn thông nói chung mạng máy tính nói riêng trở thành kiến thức phổ thông, em nh bạn khác ham hiểu biết mạng máy tính Vì phần đồ án này, em xin trình bày tổng quan mạng máy tính mô hình OSI - Internet TCP/IP Và thiết bị mạng nh : Repeat - Bridge - Router - HUB Do giới hạn báo cáo trình độ em hạn chế nên không tránh khỏi thiếu sót, em mong đợc thông cảm bảo thầy giáo, cô giáo bạn cho em đợc hoàn thiện Sau em xin phép đợc bày tỏ lời cảm ơn trân thành tới thầy giáo hớng dẫn PGS.TS Đỗ Xuân Thụ tận tình giúp đỡ em hoàn thành báo cáo tốt nghiệp CHƯƠNG Tổng quan mạng máy tính Báo Cáo Thực Tập I khái niệm mạng máy tính Khái niệm mạng máy tính tập hợp máy tính đợc nối với đờng truyền vật lý theo kiến trúc đó.ở đờng truyền vật lý để chuyển tín hiệu điện từ máy tính ,các tín hiệu điện từ xung điện dới dạng bit với mục đích sử dụng chung tài nguyên Đặc điểm Nhiều máy tính riêng rẽ độc lập với kết nối lại thành mạng máy tính có đặc điểm sau nhiều ngời dùng chung phần mềm tiện ích ngời sử dụng trao đổi th tín với (email) dễ dàng sử dụng mạng máy tính nh công cụ để phổ biến tin tức Phân loại mạng máy tính Mạng Lan: Mạng cục LAN kết nối máy tính khu vực bán kính hẹp (Khu vực khoảng vài trăm mét) mạng LAN đợc kết nối thông qua môi trờng truyền thông tốc độ cao (cáp đồng trục, cáp quang) mạng LAN thờng đợc sử dụng phận quan tổ chức Các mạng LAN kết nối với thành mạng WAN Mạng WAN (mạng diện rộng WAN) kết nối máy tính nội quốc gia hay quốc gia châu lục Thông thờng kết nối đợc thực thông qua mạng viễn thông mạng WAN kết nối vơí thành mạng GAN hình thành mạng GAN Mạng GAN kết nốimáy tính từ châu lục khác Thờng kết nối đợc thực thông qua mạng viễn thông vệ tinh Mạng MAN : Mạng kết nối phạm vi thành phố kết nối đợc thực thông qua môi trờng truyền thông tốc độ cao (từ 50 đến 100 Mbps) Cấu hình mạng 4.1./ Mạng BUS : Mạng BUS đợc thiết kế theo đờng trục tạo thành hành lang trao đổi liệu hai đầu trục đợc kết nối với thiết bị có trở kháng 50 ôm (hình 1) Tất máy tính đợc kết nối vào trục Báo Cáo Thực Tập Ưu điểm cấu hình đơn giản, thiết bị rẻ tiền, mở rộng thu hẹp dẽ dàng trạm làm việc độc lập với không muốn kết nối mạng Nhợc điểm: Vì kết cấu theo đờng trục nên dễ dàng gây tắc nghẽn Nếu trục có cố gây toàn mạng Termilor Hình 1: Sơ đồ mạng BUS 4.2/ Mạng hình sao: Mạng hình đợc kết nối thông qua tập trung (HUB) máy chủ nh máy trạm đợc kết nối vào HUB nh (hình 2) Ưu điểm kết nối theo nguyên lý song song nên máy có cố không ảnh hởng đến máy có cố pháthiện dễ dàng , cóthể mở rộng mạng, cấu trúc mạng đơn giản hoạt động ổn định trình truyền liệu gây tắc nghẽn Nhợc điểm: tất trạm máy chủ phải kết nối vào HUB nên độ dài đờng dây lớn việc mở rộng mạng phụ thuộc vào HUB Hình : Sơ đồ mạng HUB Báo Cáo Thực Tập 4.3./ Mạng hình vòng (Ring Topolory) Tất máy tính đợc nối theo đờng vòng cấu hình điểm đầu điểm cuối.(hình 3) Hình 3: Sơ đồ mạng vòng u điểm nhợc điểm tơng tự nh mạng nhng đòi hỏi giao thức truy nhập đờng truyền phức tạp II Mô hình liên kết mạng 1/ Sự hình thành Sự phát triển kỹ thuật điện tử đời vi sử lý việc chế tạo máy tính cá nhân cho có đợc môi trờng hoạt động thông tin nhiều lĩnh vực ngân hàng tài công tác quản lý việc tổ chức máy tính thành mạng để sử lý thông tin ngày trở nên cần thiết mạng sử lý thông tin Báo Cáo Thực Tập hệ thống nhằm trao đổi thông tin máy tính với phạm vi phòng ban khu vực hay lãnh thổ Trong trình thiết kế nhà thiết kế tự lựa chọn cấu trúc mạng riêng từ dẫn đến tình trạng không tơng thích mạng Nh phơng thức truy nhập đờng truyền khác nhau, sử dụng giao thức khác Sự không tơng thích làm trở ngại cho tơng tác ngời sử dụng mạng khác Nhu cầu trao đổi thông tin lớn ngày trở ngại chấp nhận đợc cho ngời sử dụng với tất lý khiến cho tất nhà sản xuất nhà nghiên cứu, thông qua tổ chức chuẩn hoá quốc gia quốc tế tích cực tìm kiếm hội tụ cho sản phẩm mạng thị trờng Để có đợc điều trớc hết cần xây dựng khung chuẩn kiến trúc mạng để làm cho nhà thiết kê chế tạo sản phẩm mạng Vì lý đó, tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế (International organization for Standariztation-ISO) lập năm 1997 tiểu ban nhằm phát triển khu chuẩn nh Năm 1984 ISO xây dựng xong Mô hình tham chiếucho việc kết nối cho hệ thống mở (Reference Model for Open Systems Interconnection ISO Referen Model) Mô hình đợc dùng làm sở để kết nối hệ thống mở phục vụ cho ứng dụng phân tán 2/ Kiến trúc phân tầng OSI Để xây dựng mô hình OSI xuất phát từ kiến trúc phân tầng dựa nguyên tắc chủ yếu sau: + Để đơn giản cần hạn chế sốlợng tầng + Tạo danh giới tầng cho tơng tác mô tả dịch vụ tối thiểu + Chia tầng cho chức khác đợc tách biệt với tầng sử dụng loaị công nghệ khác đợc tách biệt + Các chức giống đợc đặt vào tầng + Chọn danh giới tầng theo kinh nghiệm đợc chứng tỏ thành công + Các chức đợc định vị cho thiết kế lại tầng mà ảnh hởng đến tầng kề + Tạo danh giới tầng cho chuẩn hoágiao diện tơng ứng + Tạo tầng liệu đợc xử lý cách khác biệt + Cho phép thay đổi chức giao thức tầng không làm ảnh hởng đến tầng khác + Mỗi tầng có danh giới (giao diện) với tầng kề dới + Có thể chia tầng thành tầng cần thiết + Tạo tầng phép giao diện với tầng kế cận Báo Cáo Thực Tập + Cho phép huỷ bỏ tầng thấy không cần thiết Với nguyên tắc mô hình OSI chia làm tầng (hình 4) Hệ thống A Hệ thống B Giao thức tầng 7 Application Giao thức tầng 6 Presentation Giao thức tầng5 Session Giao thức tầng 4 Transport Network Data Link Physical Giao thức tầng Giao thức tầng Giao thức tầng ứng dụng Trình diễn Phiên Giao vận Mạng Liên kết liệu Vật lý 111 Đờng truyền vật lý Hình 4: Mô hình OSI tầng 2.1 Chức tầng 2.1.1 Tầng vật lý (Physical) Nằm tầng dới mô hình Tầng vật lý quy định hình thức kết nối vật lý mạng , hình thức điện khác chức đặc biệt cho kết nối Tầng quy định cấu trúc mạng (Topolory) đảm bảo thiết lập liên kết huỷ bỏ liên kết 2.1.2 Tầng liên kết liệu (Data Link) Tầng cung cấp số chức quan trọng Quy định dạng khung (Frame) kiểu thiết bị truy nhập , phơng thức điều khiển luồng Kiểm tra tín hiệu truyền tầng dới đảm bảo thông tin truyền lên mạng lỗi Nếu phát lỗi yêu cầu tầng gửi lại Báo Cáo Thực Tập 2.1.3 Tầng mạng (NetWork) Đây tầng liên lạc mạng( Communication Subnet Layer) theo dõi toàn hoạt động Subnet, thông tin số liệu tầng đợc tổ chức thành gói số liệu (Packets) chứa đầy đủ địa nguồn (Source) đích (Destination) Số lợng gói số liệu truyền kênh khác mạng phụ thuộc lu lợng gói đờng truyền Tầng mạng đảm bảo việc chọn đờng tối u cho gói số liệu (Router) 2.1.4Tầng vận chuyển (Transport layer): Tầng vận chuyển tầng cao nhóm tầng thấp ,mục đích cung cấp dịch vụ truyền liệu cho chi tiết cụ thể phơng tiện truyền thông đợc sử dụng bên dới trở nên suốt tầng cao Tầng có nhiệm vụ nhận thông tin từ tầng phiên (session layer) chia thành phần nhỏ đồng thời chuyển xuống tầng dới nhận thông tin từ tầng dới chuyển lên.Tất khối liệu đợc kiểm tra đợc truyển lại Nếu có yêu cầu nối xuất phát từ tầng mạng ,hệ thống yêu cầu chuyển tin nhanh, tầng thiết lập nối để tăng lu lợng thông tin mạng hệ thống sử dụng chung nối cho thông tin khác Ngoài có chế kiểm soát dòng thông tin để đồng tốc độ xử lý 2.1.5 Tầng phiên(session layer) Thiết lập cuối nối hai trạm hay cung cấp giao diện mạng ngời sử dụng Ngời sử dụng thiết lập , quản lý đối thoại ,kết thúc nối Ngoài cho phép ngời sử dụng truy nhập từ xa việc vận chuyển tệp.Tầng đảm bảo chuyển giao thông tin lên tầng thực nhận đủ thông tin Đồng thời có trách nhiệm việc đồng hoá hai tiến trình tầng phiên 2.1.6 Tầng trình diễn (Presentation layer) Tầng đảm bảo liệu nhận đợc khuôn dạng Điều có nghĩa tầng trình diễn đảm bảo cho cách biểu diễn liệu khác Sự chuyển đổi liệu ,các phơng thức hay thủ tục chuyển đổi nằm tầng 2.1.7 Tầng áp dụng (Application layer) Báo Cáo Thực Tập Tầng cho phép ngời sử dụng khai thác tài nguyên mạng tài nguyên máy chủ(server),host hay máy tính có kết nối vào mạng giống nh tài nguyên chỗ Nh hệ thống đợc coi suốt ngời dùng * Điều hấp dẫn mô hình OSI chỗ hứa hẹn giải pháp cho vấn đề truyền thông máy tính không giống Hai hệ thống dù khác truyền thông với cách hiệu chúng đảm bảo điều kiện chung sau: + Chúng cài đặt tệp chức truyền thông + Các chức đợc tổ chức tệp tầng Các tầng đồng mức phải cung cấp chức nh (nhng phơng thức cung cấp không thiết phải giống ) + Các tầng đồng mức phải sử dụng giao thức chung CHƯƠNG Một số thiết bị mạng I./Repeater Báo Cáo Thực Tập User A App Pre Sesion Trans Net Datalin k Physica l Repeater User B A P S T N DL Phy Phy Phy Hình 0- Repeater Tơng đơng với lớp vật lý nên Repeater có khả kết nối mạng có kiểu cấu hình cấu trúc khung lớp vật lý Ví dụ mạng Bus với Bus Nó thờng đợc dùng nh khuyếch đại lặp trờng hợp cần mở rộng khoảng cách mạng đơn WS WS WS < -max 185 m > Repeater WS WS WS Hình 0-: Kết nối mạng dùng Repeater II./ - Bridge Chức tơng đơng lớp mô hình OSI nh sau User A App Pre Sesion User B A P S Báo Cáo Thực Tập Trans Net Datalin k Physica l Bridge DL DL T N DL Phy Phy Phy Hình 0- Bridge Theo chức mình, Bridge xử lý khung liệu lớp Chính có khả kết nối mạng có cấu trúc khung khác nh mạng BUS RING sử dụng phơng tiện truyền dẫn vật lý khác Hình dới kết nối mạng sử dụng cầu nối Hình 0- Kết nối mạng Bridge Cầu hoạt động nh lọc địa lớp Nó biến đổi khung liệu mạng LAN thành khung liệu mạng LAN khác (Ví dụ 802.3 < > 802.5) Nhng không làm thay đổi nội dung phần liệu mà khung chứa (dữ liệu lớp bên trên) Ví dụ: Khi tram WS1 mạng BUS muốn gửi liệu cho trạm WS6 mạng RING gửi khung liệu qua mạng BUS theo chuẩn 802.3 Cầu tiếp nhận khung thông qua cổng kết nối với mạng BUS A Sau cầu làm nhiệm vuh biến đổi khung liệu thành dạng phù hợp với mạng RING C 10 Báo Cáo Thực Tập + IHL có độ dài bit: độ dài phần đầu gói liệu, tính theo đơn vị từ (word=32 bit) độ dài tối thiểu từ (20 byte) Trờng cần thiết để header thay đổi chiều dài gói liệu, phụ thuộc vào phơng án chọn + Type of service (kiểu dịch vụ) có độ dài bit: miêu tả tham số dịch vụ có dạng cụ thể nh sau: Precedence D T R Reserved Trong đó: Precedence (3 bit) thị quyền u tiên ôửi gói liệu, trờng naỳ có ghi vào từ (nomal precedence) tới (điều khiển mạng) mà cho phép trmj truyền áp dụng định lớp IP u tiên gởi gói liệu Nó kết hợp với bit trễ (D) lu lợng (T) , độ tin cậy(R) bit định hớng tuyến truyền tơng tự kiểu dịch vụ (TOS) 111 Network control (cao ) 001 Flash 110 Internet word control 010 Immediate 101 CRITIC/ECP 001 Priority 100 Flash override 000 Routing (thấp nhất) +/ D (Delay) bit độ trễ yêu cầu D=0 độ trễ bình thờng D=1 Độ trễ thấp +/ T (thoughput) bit độ thông lợng yêu cầu T=0: thông lợng yêu cầu T=1: thông lợng cao +/ R (reliability) bit : độ tin cậy yêu cầu R=0: độ tin cậy bình thờng R=1: độ tin cậy cao - Total length (16 bit): độ dì toàn gói liệu (packet) kể phần header tính theo đơn vị bytes trờng bao gồm 16 bits kích thớc IP tối đa 65535 bytes - -Identification (16 bit): với tham số khác nh (sourse address destination address) tham số dung để định danh cho (packet) khoảng thời gian mạng 21 Báo Cáo Thực Tập - Flags (3 bit) liên quan đến phân đoạn gói liệu , đợc sử dụng để đinh , liệu có phải thêm liệu hay chia gói liệu truyền nhận không - Fragment offset (13 bit) thời gian truyền gói từ mạng tới mạng khác lớn Ví dụ truyền khung từ mạng Tokenring (đội dại tối đa đờng truyền 4472 byte) tới Ethernet (độ dài đờng truyền tối đa 1518 byte).Bộ lập tuyến TCP/IP phải chia khung thành khung nhỏ để phù hợp với việc truyền thông tin qua phơng tiện khác kiểu Do Frament offset vị trí đoạn gói liệu , tính theo đơn vị 64 bits có ý nghĩa đoạn (trừ đoạn cuối ) phải chứa vùng liệu có độ dài bội số 64 bits - Time to live (8 bit): Qui định thời gian sống gói liệu tránh cho gói liệu bị quẩn liên mạng gây ách tắc đờng truyền.Thời gian đợc cho trạm gửi đợc giảm (thờng qui ớc đơn vị ) gói qua router liên mạng - Protocol (8 bits): giao thức tầng nhận vùng liệu trạm đích (hiện thờng TCP UDP đợc cài đặt IP) - Header Checksum (16 bits) : Mã kiểm soát lỗi 16 bits theo phơng pháp CRC cho vùng header Đây kiểm tra tổng (CRC) 16 bit bảo đảm tính toàn vẹn header Số CRC đợc thiết lập từ liệu trờng hợp liệu IP đợc trạm phát đặt vào trờng Khi trạm nhận đợc liệu kiểm tra CRC Nếu hai số CRC không tơng thích có lỗi header khung loại bỏ Vì gói liệu nhận đợc lập tuyến tính toán lại tổng Điều quan trọng trờng TTL bị thay đổi gói liệu qua lập tuyến - Source Address (32 bits) Địa trạm nguồn - Destination Address (32 bits) Địa trạm đích - Options (độ dài thay đổi) Khai thác options ngời gửi yêu cầu - Paddings (độ dài thay đổi) Vùng đệm đảm bảo cho phần header bội số 32 bits - Data ( độ dài thay đổi) vùng chứa thông tin liệu có độ dài bội số bits có tối đa 65535 bytes 22 Báo Cáo Thực Tập a./ Lớp địa IP Cấu trúc lớp địa IP Sơ đồ địa để định dạng trạm (Host) liên mạng đợc gọi điạ IP 32 bit (32 bits IP Address) Mỗi địa IP có độ dài 32 bits đợc tách làm vùng (mỗi vùng byte) đợc viết nhiều dạng Cách phổ biến vùng ký tự thập phân có dấu chấm (Dotted cecimal Notation) để tách vùng Lớp A 01 78 Netid 31 Hostid 15 16 Lớp B Lớp C Lớp D Lớp E Netid 1 Netid Lớp 1 1 1 Hostid 23 24 Hostid Multicost Address Reserver for future use Phân chia mạng theo địa Mục đích địa IP để định danh cho host mạng Do độ lớn cách tổ chức mạng (Subnet) liên mạng khác ngời ta chia địa IP thành lớp ký hiệu A, B, C, D, E với cấu trúc nh hình Các bit dùng để định danh lớp địa Lớp A 10 Lớp B 110 Lớp C 1110 Lớp D 11110 Lớp E 23 Báo Cáo Thực Tập + Lớp A: Cho phép định danh tới 126 mạng với tối đa 16 triệu host mạng Lớp đợc dùng cho mạng có số trạm cực lớn + Lớp B: Cho phép định danh tới 16384 mạng với tối đa 65535 host mạng + Lớp C: Cho phép định danh tới triệu mạng với tối đa 254 host mạng lớp dùng cho mạng có trạm + Lớp D: Dùng để gửi IP datagram tới nhóm host mạng + Lớp E: Dự phòng tơng lai Một địa có host =0 đợc dùng để hớng tới mạng định danh vùng Neted Ngợc lại địa có vùng Hostid gồm toàn số hớng tới tất host liên mạng Nh nhìn vào địa nút mạng ta nhận biết nằm mạng loại Nhìn số thập phân địa Nếu 127 Mạng loại A Ví dụ: 63.200.5.139 128 191 Mạng loại B Ví dụ: 150.175.100.9 192 223 Mạng loại C Ví dụ: 203.162.15.139 Cách đánh địa IP Trờng địa IP có 32 bit tơng đơng với việc đánh địa đợc cho 232 = tỉ máy toàn giới Cách đánh địa nh sau : Phân loại địa Với 32 bit địa ngời ta chia thành nhóm nhóm bít biểu diễn dới dạng số thập phân nhị phân Số nhị phân bit bit bit bit Số thập phân 255 255 255 255 Nh biểu diễn dạng số thập phân giá trị số không vợt 255 Các số đợc viết tách dấu chấm (.) Ví dụ: 203.162.7.195 Trong nhiều trờng hợp mạng chia thành nhiều mạng (Subnet) lúc đa thêm vùng Subnetid đợc lấy từ vùng hostid cụ thể lớp A, B, C nh sau: 24 Báo Cáo Thực Tập Lớp A Netid Lớp B Netid Lớp C Netid 78 15 16 Subnetid Hostid 15 16 23 24 Subnetid 31 31 Hostid 23 24 26 27 31 Subnetid Hostid b./ Địa mạng (Subnetwork Address) Việc phân loại địa thành lớp nh cha đáp ứng đợc công việc quản lý đánh địa mạng Đối với mạng loại C đơn giản có tối đa 254 máy mạng vấn đề xảy Nhng mạng lớn, mạng loại B ngời ta xây dựng đợc mạng vật lý đồng (Mạng mà không sử dụng thiết bị cổng kết nối loại mạng) có tới 64 nghìn nút Nh việc chia mạng lớn thành mạng điều cần thiết quản lý mạng nh tính khả thi việc xây dựng hệ thống mạng Trong trờng hợp này, mạng lớn lại tiếp tục đợc chia thành mạng bé Ví dụ mạng loại B lại chia thành 256 mạng loại C Việc phân chia đợc thực với trợ giúp địa mạng (Subnet) kèm với địa IP Địa mạng gồm 32 bit đợc viết bên dới địa IP để cho ngời sử dụng biết phần địa IP địa mạng phần địa nút mạng Địa IP 32 bit Địa mạng 32 1111.1110000.. 000 bit Phần địa IP tơng ứng với số địa mạng phần ứng với số địa nút mạng Chính mà ngời ta gọi mặt nạ địa Ví dụ: Một địa mạng loại A có địa IP Subnet nh sau 25 Báo Cáo Thực Tập IP Address Bin Dec 01010110 86 Subnet Mask gồm bit 11111111 liên tiếp lại bít 255 01110010 114 00000000 11011101 221 00000000 00110010 50 00000000 Nh mạng loại B có địa IP Subnet nh sau IPAddress: 151.113.29.14 Subnet: 255.255.0.0 16 bit liên tiếp lại 16 bít Nh mạng loại C có địa IP Subnet nh sau IPAddress: 201.13.129.10 Subnet: 255.255.255.0 24 bít liên tiếp lại bit Có thể chia nhận biết địa IP bất kỳ: IP Address Subnet Mask Bin 11010110 Dec 214 11111111 255 00110010 50 11111111 255 10011101 157 11110000 240 10110010 178 00000000 Đối chiếu số Subnet với địa IP ta có địa mạng IP Net Address 11010110.00110010.1001 20 bit Và host là: 1101.10110010 12 bit Ví dụ ta phân chia mạng loại B thành 256 mạng loại C nh sau cách sử dụng địa Subnet nh sau: Địa chi IP lớp B: xxx.yyy.zzz.vvv Địa Subnet: 255.255.255.0 Nh thiết lập mạng Các mạng có địa mạng giống hai số đầu xxx.yyy khác số thứ zzz Còn mạng tất trạm phải có địa mạng xxx.yyy.zzz khác địa nút mạng vvv 26 Báo Cáo Thực Tập c./ Sử dụng địa chữ Để truy cập thông tin từ máy mạng Internet, bạn cần phải biết địa chúng Nhng thật khó khăn để nhớ đợc dãy số địa dạng số thập phân IP Bởi cách sử dụng địa số nh mạn Internet ngời ta cho phép ngời sử dụng dùng địa chữ để tên máy nằm mạng Tất nhiên có cấu làm việc để máy tính hiểu ánh xạ hai kiểu viết địa Thông thờng địa chữ đợc viết dạng chữ chia thành vùng (domain) phân tách dấu chấm . Ví dụ: Để truy cập vào trang WEB trờng ĐHBK Hà Nội bạn sử dung địa IP dạng số là: 203.162.7.199 Hoặc dạng chữ là: www.hut.edu.vn Đây dịch vụ internet ,dịch vụ tên miền (DSN) Domain Name System nói mục Một số dịch vụ Internet d./ Giao thức ánh xạ địa Trong mô hình OSI lớp liên kết liệu xếp lớp truy nhập mạng, cần phơng pháp để chuyển đổi (hoặc lập hồ sơ) địa IP thành địa vật lý mạng (hoặc địa MAC ) điều đợc thực thủ tục gọi ARP (Address resolution protocol) Ethernet Thủ tục yêu cầu máy chủ trì ARP đa cho máy chủ mà mạng ARP lập bảng sơ đồ địa IP vào địa ethernet nó, phải gửi khung tới địa IP (128 18 2) mã hoá địa ethernet tơng ứng (08: 0: 20 : 9: 43: dd) từ bảng Nếu địa IP không tìm thấy bảng quảng bá thông báo: ARP REQUEST tới tất máy chủ mạng để hỏi có địa máy chủ đích trả lời thông báo ARPREPLY tình trạng IP địa ethernet Điều thẩm tra máy chủ cập nhật bảng ARP Khi máy chủ kết nối hai nhiều mạng hoạt động nh cổng nối mạng (gateway) Do tất cổng nối mạng máy chủ nhng tất máy chủ truy nhập đến cổng nối mạng Nh vậy: Giao thức ARP (Address resolution protocol) xây dựng để chuyển đổi từ địa IP sang địa vật lý cần thiết Giao thức RARP (Reverse address resolution protocol) đợc dùng để chuyển đổi từ địa vật lý sang địa IP Chú ý ARP RARP phận IP IP dùng đến chúng cần thiết Các bớc thực thể thức IP 27 Báo Cáo Thực Tập Đối với thể thức IP trạm nguồn nhận đợc Primitive SEND từ tầng thực bớc sau + Tạo IP datagram dựa tham số Primitive SEND + Tính Checksum ghép vào header datagram + Ra định chọn đờng làm trạm đích nằm mạng gateway đợc chọn cho trạm + Chuyển datagram xuống tầng dới để truyền qua mạng Đối với gateway nhận đợc datagram cảnh thực bớc sau: + Tính checksum bất cập loại bỏ datagram + Giảm giá trị tham số Time-to-live Nếu thời gian hết loại bỏ datagram + Ra định chọn đờng + Phân loại datagram cần + Kiến tạo lại IP header bao gồm giá trị vùng Time-to-live, Fregmantion checksum + Chuyển datagram xuống tầng dới để truyền qua mạng Cuối datagram đợc nhận thực thể IP đoạn trớc thực công việc sau: + Tính Checksum Nếu bất cập loại bỏ datagram + Tập hợp đoạn datagram (nếu có phân đoạn) + Chuyển liệu có tham số điều khiển lên tầng cách dùng Primitiver Deliver 1.3./ Giao thức điều khiển truyền tệp TCP a./ Khuôn dạng liệu TCP (Segment) TCP giao thức kiểu có liên kết (Connection- eviented) nghĩa phải thiết lập liên kết logic cặp thực thể TCP Trớc trao đổi liệu với Đơn vị liệu sử dụng TCP đợc gọi Segment (đoạn liệu) có khuôn dạng nh sau: 28 Báo Cáo Thực Tập bit 15 16 Source Port 31 Destination Port Sequence Number Acknowledgment Number Data offset Reserv UR AC P R SYNF ed G K SH S IN T Checksum Window Urgent Pointer Options Padding TCP Data Hình : -Khuôn dạng TCP segment ý nghĩa tham số khuôn dạng: - Source port (16 bit): Số hiệu cổng trạm nguồn, xác định dùng TCP địa phơng (thờng ứng dụng thuộc lớp trên) Destination port (16 bit): Số hiệu cổng trạm đích, xác định chủ nhân TCP máy xa - Sequence Number (32 bit) : Số hiệu byte segment từ bit SYN đợc thiết lập Nếu bit SYN đợc thiết lập Sequence Number số hiệu khởi đầu (ISN) byte liệu ISN +1 Tham số đóng vai trò nh tham số N (S) HDLC - Acknowledgment Number (32 bit): Số hiệu segment mà trạm nguồn chờ để nhận Ngầm ý báo nhận tốt (các) segment mà trạm đích gửi cho trạm nguồn - Data offset (4 bit): Số lợng từ 32 bit (32 bit words) TCP header (tham số vị trí bắt đầu vùng liệu) - Reserved (6 bit) dành để dùng tơng lai - Các bit điều khiển (control bits): Từ trái sang phải: URG: vùng trỏ khẩn (Urgent Pointer) có hiệu lực ACK: vùng báo nhận (ACK Number) có hiệu lực PSH: chức PUSH RST: khởi động lại (Reset) liên kết SYN: Đồng hoá số liệu (Sequence Number) FIN: Không có liệu từ trạm nguồn 29 Báo Cáo Thực Tập - Window (16 bit): Cấp phát Credit để kiểm soát luồng liệu (Cơ chế cửa sổ) Đây số lợng byte liệu, byte đợc vùng ACK Number, mà trạm nguồn sẵn sàng để nhận - Check sum (16 bit): Mã kiểm soát lỗi (theo phơng pháp CRC) cho toàn Segment (header- data) - Urgent Pointer (16 bit): Con trỏ trỏ tới số hiệu byte theo sau liệu khẩn, cho phép bên nhận biết đợc độ dài liệu khẩn Vùng có hiệu lực bit URG đợc thiết lập - Options (độ dài thay đổi): Khai báo options TCP, có độ dài tối đa vùng TCP data Segment Hiện có ba lựa chọn đợc định nghĩa cho TCP 0: Kết thúc danh sách lựa chọn 1: Không có điều khiển 2: Giá trị cực đại Segment - Padding (độ dài thay đổi): Phần chèn thêm vào header để đảm bảo phần header kết thúc mốc 32 bit Phần thêm gồm toàn số - TCP data (độ dài thay đổi): Chứa liệu tầng có độ dài tối đa ngầm định 536 bytes Giá trị điều chỉnh cách khai báo vùng options b./ Cổng (Port) Socket Một tiến trình ứng dụng host truy nhập vào dịch vụ TCP đợc cung cấp thông qua cổng cố định (Port) Một cổng kết hợp với địa IP tạo thành Socket mạng Dịch vụ TCP đợc cung cấp nhờ liên kết cặp Socket Một Socket liên kết với Socket xa khác Trớc truyền liệu hai trạm cần phải thiết lập liên kết TCP chúng nhu cầu truyền liệu nhu cầu đợc giải phóng Mọi ứng dùng thuộc lớp sử dụng TCP (hay UDP) có số hiệu cổng cho phép xác định kiểu ứng dụng Về lý thuyết, số hiệu cổng đợc xác định máy nhng ngời ta sử dụng kiểu chuyển đổi mà nhờ cổng xác định đợc kiểu dịch vụ mà hệ thống TCP đợc yêu cầu từ hệ thống TCP khác Số hiệu cổng thay đổi dù điều gây khó khăn Hầu hết hệ thống có file số hiệu cổng dịch vụ tơng ứng Ví dụ: Dịch vụ HTTP hay dịch vụ WEB đợc xác định cổng 8080 dịch vụ Chating đợc xác định cổng 6667 5000 30 Báo Cáo Thực Tập Nói chung cổng có số hiệu 255 đợc dùng riêng cho máy cổng có số hiệu dới 255 đợc dùng trình thông dụng, tổ chức IANA (Internet Assigned Number Authority) đợc đa danh sách số liệu cổng thông dụng, có tác dụng với RFC hay site cung cấp Internet Summary Files để Download Bất mạch trao đổi vào hay khỏi lớp TCP đợc xác định cách hai số hiệu Chúng (hai số hiệu) đợc gọi Socket Nh socket bao gồm : Một địa IP máy Số hiệu cổng dùng chơng trình TCP.Tất máy gửi nhận có socket Vì địa IP địa toàn mạng, nh số hiệu cổng máy nên socket đợc xác định toàn mạng Điều cho phép trình giao tiếp với trình khác mạng hoàn toàn dựa vào số socket Cổng tích cực cổng thụ động TCP cho phép hai phơng thức để thiết lập đờng kết nối: Chủ động bị động + Việc thiết lập đờng kết nối chủ động TCP đa yêu cầu kết nối , dựa dẫn (Instruction) giao thức thuộc lớp mà giao thức đa số liệu socket + Việc thiết lập bị động giao thức giao thức dẫn TCP chờ yêu cầu kết nối từ hệ thống xa (thờng từ dẫn mở chủ động) Khi TCP nhận đợc yêu cầu cung cấp số hiệu cổng Điều cho phép việc kết nối diễn nhanh chóng mà chờ trình chủ động TCP có nguyên tắc nghiêm ngặt kết nối chủ động bị động Mặc dù hầu hết kết nối TCP từ cổng chủ động tới cổng bị động nhng mở đờng kết nối mà cổng bị động chờ Trong trờng hợp TCP gửi yêu cầu kết nối với số hiệu cổng địa phơng lẫn số hiệu cổng từ xa Và TCP nhận đợc cấu hình để chấp nhận yêu cầu việc kết nối đợc tiến hành c./ Giao thức UDP (User Datagram Protocal) UDP (User Datagram Protocal) giao thức không liên kết đợc sử dụng thay cho TCP IP theo yêu cầu ứng dụng Khác với TCP, UDP chức thiết lập giải phóng liên kết, tơng tự nh IP Nó 31 Báo Cáo Thực Tập không cung cấp chế báo nhận (Acknowledgment), không xếp đơn vị liệu mà thông báo lỗi cho ngời gửi Tóm lại cung cấp dịch vụ giao vận không tin cậy nh TCP UDP cung cấp chế gán quản lý số liệu cổng (Port number) để định danh cho ứng dụng chạy trạm mạng.Do chức phức tạp nên UDP có xu hoạt động nhanh so với TCP Nó thờng đợc sử dụng cho ứng dụng không đòi hỏi độ tin cậy cao giao vận khuôn dạng UDP datagram đợc mô tả hình sau với vùng tham số đơn giản nhiều so với TCP segment 15 16 Source port Message lengh 31 Pestination port Message lengh DATA Hình : Khuôn dạng UDP datagram d./ Quan hệ tầng giao thức AP AP AP Application Processes Trong trình lu chuyển liên mạng bao gồm nhiều mạng khác (LAN WAN) đơn vị liệu đợc cấu trúc theo phơng thức gói/mởApplication (encapsulation/ decapsulation) theo hai chiều: chiều dọc (trong hệ Application Application Application PDU Protocol Protocol Protocol thống trạm1 mạng) theo chiều ngang (qua header) vừa phần đuôi (trailer) (nếu có) hai đầu đơn vị liệu Ngợc lại mở có nghĩa bóc tách phần đầu phần đuôi (nếu có) sau sử lý thông tin điều khiển TCP TCP segment/UDP datagram UDP IP IP datgram NAP Network Access Protocol Data Communication Network 32 Hình : Quan hệ tầng giao thức LAN/WAN Báo Cáo Thực Tập Kết luận Sau thời gian thực tập thiết kế, đợc giúp đỡ thầy giáo PGS.TS Đỗ Xuân Thụ thầy giáo, cô giáo khoa Điện tử - Viễn thông Viên Đại học Mở Hà Nội Báo cáo thực tập em đợc phân làm hai phần: * Chơng Tổng quan chung mạng máy tính Trong trình bày sơ lợc ạng máy tính, phân loại mạng, yếu tố mạng máy tính, kiến trúc phân tầng thể qua mô hình OSI *Chơng 2:Một số thiết bị mạng Trong trình bày sơ lợc thiết bị mạng : 1./ Repeat 2./ Cầu nối - Bridge 3./ Thiết Bị Chọn Đờng - Router 33 Báo Cáo Thực Tập 4./ HUB * Chơng : Internet TCP/IP Em trình bày sơ lợc mạng internet , mô hình TCP/IP Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, cô giáo nhiệt tình giúp đỡ em năm học vừa qua trình thực tập Sinh viên thực Nguyễn Thành Nam Tài liệu tham khảo Mạng máy tính hệ thống mở - Nguyễn Thúc Hải Những giảng thực hành Windows NT Server - Nguyễn Quang Hoà - Ngô ánh Tuyết Quản trị mạng Windows NT Server - Phạm Thế Long - Nguyễn Văn Xuất Tìm hiểu mạng máy tính - Trần Việt Tạp chí PC WORLD : số (8 + 9) năm 1995 Mạng - Nhà xuất Thống kê Mạng máy tính cho ngời - Bùi Xuân Toại 34 Báo Cáo Thực Tập Mục lục CHƯƠNG 35 [...]... 1 Tổng quan chung về mạng máy tính Trong đó đã trình bày sơ lợc về ạng máy tính, phân loại mạng, các yếu tố của mạng máy tính, kiến trúc phân tầng thể hiện qua mô hình OSI *Chơng 2:Một số thiết bị mạng Trong đó đã trình bày sơ lợc về các thiết bị mạng : 1./ Repeat 2./ Cầu nối - Bridge 3./ Thiết Bị Chọn Đờng - Router 33 Báo Cáo Thực Tập 4./ HUB * Chơng 3 : Internet và TCP/IP Em đã trình bày sơ lợc về. .. học và các cơ quan nghiên cứu Vào thời điểm này ARPANET ( hay Internet) còn ở quy mô rất nhỏ Mốc lịch sử quan trọng của Internet đợc chọn vào giữa thập kỷ 80 Khi tổ chức khoa học quốc gia Mỹ NSF thành lập mạng liên kết các trung tâm máy tính lớn với nhau gọi là NSFNET Nhiều doanh nghiệp đã chuyển từ ARPANET sang NSFNET và sau đó gần 20 16 Báo Cáo Thực Tập năm hoạt động ARPANET không còn hiệu quả nữa và. .. IEEE802.3 Internet Protocol(IP) Token bus IEEE802.4 17 Token Ring IEEE802.5 FDDI ANSI X3T95 Báo Cáo Thực Tập Hình 5: Mô hình TCP/IP Không nh OSI, TCP/IP chỉ định nghĩa 4 lớp (mô hình dạng 4 lớp) Các lớp cao tơng ứng với lớp 5, 6, 7 của mô hình OSI là hệ điều hành và các chơng trình ứng dụng Trong đó lớp thấp nhất đợc gọi là lớp truy nhập mạng TCP/IP thông qua lớp này để kết nối với các loại mạng khác... dấu sự ra đời của internet ngày nay Mạng đợc biết đến cái tên ARPANET.Giao thức cơ sở cho liên lạc trên internet là giao thức TCP/IP (Transmisson Control Protocol /internet protocol).Họ giao thức nổi tiếng TCP/IP này đợc Vint Cerf và Robert Kahn phát triển Thời kỳ đầu số lợng máy tính nối vào mạng hạn chế (khoảng 200 máy chủ vào năm 1981).ARPA càng phát triển khi càng nhiều máy nối vào.Trong khi ARPANET... sơ lợc về mạng internet , và mô hình TCP/IP Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo đã nhiệt tình giúp đỡ em trong những năm học vừa qua và trong quá trình thực tập Sinh viên thực hiện Nguyễn Thành Nam Tài liệu tham khảo 1 Mạng máy tính và các hệ thống mở - Nguyễn Thúc Hải 2 Những bài giảng và thực hành Windows NT Server - Nguyễn Quang Hoà - Ngô ánh Tuyết 3 Quản trị mạng Windows... kết nối các máy tính vào Internet Nếu xét trên quan điểm dịch vụ thì SMTP, DNS, Telnet, http lại là các dịch vụ cung cấp một số phơng thức truy cập thông tin trên mạng 1./ Giao thức liên mạng IP 1.1./ Vai trò chức năng của IP Mục đích chính của IP là cung cấp khả năng nối các mạng con thành liên mạng để truyền dữ liệu, vai trò của IP tơng tự vai trò của giao thức tầng mạng trong mô hình OSI (tơng ứng... việc quản lý và đánh địa chỉ trong mỗi mạng Đối với các mạng loại C thì rất đơn giản chỉ có tối đa 254 máy trên mỗi mạng thì không có vấn đề gì xảy ra Nhng trong các mạng lớn, chỉ đối với mạng loại B thôi ngời ta không thể nào xây dựng đợc một mạng vật lý đồng nhất (Mạng mà không sử dụng các thiết bị cổng kết nối giữa các loại mạng) có tới 64 nghìn nút Nh vậy việc chia các mạng lớn thành các mạng con... động vào khoảng năm 1990 Sự hình thành mạng back bone của NSFNET và những mạng vùng khác đã tạo nên một môi trờng thuận lợi cho sự phát triển của Internet Tới năm 1995 NSFNET thu lại thành một mạng nghiên cứu còn Internet vẫn tiếp tục phát triển II./ Họ giao thức TCP/IP Để phù hợp với các thủ tục liên kết mạng đang tồn tại trên thế giới giao thức TCP/IP đợc phát triển nhằm mục đích cho các máy tính. .. trong mạng Trong mạng toàn cầu rộng, mỗi nút mạng có một địa chỉ duy nhất Địa chỉ nằm ở lớp 3 trong gói IP Ví dụ trên hình vẽ mỗi trạm đợc gắn một địa chỉ nh A1, A2, B10, B5, C2, D3, D5 Địa chỉ này là duy nhất trên toàn mạng (Địa chỉ Internet bao gồm địa chỉ mạng và địa chỉ nút mạng ở đây ta coi A,B,C,D là phần đia chỉ mạng còn các con số tiếp theo là địa chỉ nút mạng) Ngoài ra mỗi trạm trong một mạng. .. trớc khi hình thành mạng máy tính ra đời vào những năm 1960 Một cơ quan của Bộ Quốc phòng Mỹ,cơ quan quản lý dự án nghiên cứu phát triển (ARPA) đã đề nghị liên kết 4 địa điểm đầu tiên vào tháng 7 năm 1968 Bốn địa điểm đầu tiên đó là viện nghiên cứu Stamford, trờng đại học tổng hợp California ở Los Angeles,UC-SantaBarbara và trờng đại học tổng hợp Utah.Bốn địa điểm trên đợc nối thành mạng năm 1969 đã đánh