Mô hình tham chiếu hệ thống mở OSI và bộ giao thức TCP-IP

- Giao thức liên kết: Trớc khi truyền dữ liệu hai tầng đồng mức cần thiết lập mộtliên kết Logic và các gói tin đợc trao đổi thông qua liên kết này, việc có liên kết Logic sẽnâng cao sự a

Mô hình tham chiếu hệ thống mở OSI và

2.1 Mô hình OSI (Open System Inter Connection)

2.1.1 Khái quát về mô hình OSI

Mô hình OSI (Open Systems Inter Connection): Là mô hình tơng kết những hệthống mở, là mô hình đợc tổ chức ISO đề xuất từ năm 1977 và công bố vào đầu năm

1984 Để các máy tính và các thiết bị mạng có thể truyền thông với nhau phải có nhữngquy tắc giao tiếp đợc các bên chấp nhận Mô hình OSI là một khuôn mẫu giúp chúng tahiểu dữ liệu đi xuyên qua mạng nh thế nào đồng thời cũng giúp chúng ta hiểu đợc cácchức năng mạng diễn ra tại mỗi lớp

Trong mô hình OSI có 7 lớp, mỗi lớp mô tả một phần chức năng độc lập Sự táchlớp của mô hình này đã mang lại những lợi ích sau:

- Chia hoạt động thông tin mạng thành những phần nhỏ hơn, đơn giản hơn giúpchúng ta dễ khảo sát và tìm hiểu hơn

- Chuẩn hoá các thành phần mạng để cho phép phát triển mạng từ nhiều nhà cungcấp sản phẩm

- Ngăn chặn đợc tình trạng sự thay đổi của một lớp là ảnh hởng đến các lớp khác,

nh vậy giúp mỗi lớp có thể phát triển độc lập và nhanh chóng hơn

- Mô hình tham chiếu OSI định nghĩa các quy tắc nội dung sau:

+ Cách thức các thiết bị giao tiếp và truyền thông đợc nối với nhau

+ Các phơng pháp để các thiết bị trên mạng khi nào thì đợc truyền dữ liệu, khi nàothì không đợc truyền

+ Cách thức vận tải, truyền, sắp xếp kết nối với nhau

+ Cách thức đảm bảo các thiết bị duy trì tốc độ truyền dữ liệu thích hợp

+ Cách biểu diễn một bit thiết bị truyền dẫn

- Mô hình tham chiếu OSI đợc chia thành 7 lớp với các chức năng nh sau:

+ Application Layer (Lớp ứng dụng): Giao diện giữa ứng dụng và mạng

+ Presentation Layer (Lớp trình bày): Thoả thuận khuôn dạng trao đổi dữ liệu.+ Session Layer (Lớp phiên): Cho phép ngời sử dụng thiết lập các kiểu kết nối

+ TransPort Layer (Lớp vận chuyển): Đảm bảo truyền thông giữa hai hệ thống

+ Network Layer (Lớp mạng): Định hớng dữ liệu truyền trong môi trờng liên mạng

Application Presentation Session Transport Network Data Link Physical

Application Presentation Session Transport Network Data Link Physical

Hình 2.1: Mô hình OSI bẩy tầng

+ Datalink Layer (Lớp liên kết dữ liệu): Xác định việc truy xuất đến các thiết bị.+ Physical Layer (Lớp vật lý): Chuyển đổi dữ liệu thành các bit và truyền đi

- Mô hình:

2.2.2 Các giao thức trong mô hình OSI

Trong mô hình OSI có hai loại giao thức chính đợc áp dụng: Giao thức liên kết(Connection- Oriented) và giao thức không liên kết (Connection Less)

- Giao thức liên kết: Trớc khi truyền dữ liệu hai tầng đồng mức cần thiết lập mộtliên kết Logic và các gói tin đợc trao đổi thông qua liên kết này, việc có liên kết Logic sẽnâng cao sự an toàn trong truyền dữ liệu

- Giao thức không liên kết: Trớc khi truyền dữ liệu không thiết lập liên kết Logic

mà mỗi gói tin đợc truyền độc lập với các gói tin trớc hoặc sau nó

Nh vậy với giao thức có liên kết, quá trình truyền thông phải gồm ba giai đoạnphân biệt:

- Thiết lập liên kết (Logic): Hai thực thể đồng mức ở hai hệ thống thơng lợng vớinhau về tập các tham số sẽ sử dụng trong giai đoạn sau (truyền dữ liệu)

- Truyền dữ liệu: Dữ liệu đợc truyền với các cơ chế kiểm soát và quản lý kèm theo(nh kiểm soát lỗi, kiểm soát luồng dữ liệu, cắt/hợp dữ liệu…) để tăng c) để tăng cờng độ tin cậy vàhiệu quả của việc truyền dữ liệu

- Huỷ bỏ liên kết (Logic): Giải phóng tài nguyên hệ thống đã đợc cấp phát cho liênkết để dùng cho liên kết khác

Đối với giao thức không liên kết thì chỉ có duy nhất một giai đoạn truyền dữ liệu

mà thôi

Hình 2.2: Ph ơng thức xác lập gói tin trong mô hình OSI

Data Data Data Data Data Data

hdr hdr hdr hdr hdr hdr hdr hdr

hdr

hdr hdr hdr

hdr hdr hdr

trl

Data Data Data Data Data Data

hdr hdr hdr hdr hdr hdr hdr hdr hdr

hdr hdr hdr

hdr hdr hdr

Hdr: phần đầu gói tin

Trl: phần kiểm lỗi (tầng liên kết dữ liệu)Data: phần dữ liệu của gói tin

Gói tin của giao thức: Gói tin (Packet) đợc hiểu nh là một đơn vị thông tin dùngtrong việc liên lạc, chuyển giao dữ liệu trong mạng máy tính Những thông điệp(Message) trao đổi giữa các máy tính trong mạng, đợc tạo thành các gói tin ở các góinguồn Và những gói tin này khi đích sẽ đợc kết hợp lại thành các thông điệp ban đầu.Mỗi gói tin có thể chứa đựng các yêu cầu phục vụ, các thông tin điều khiển và dữ liệu

Trên quan điểm mô hình mạng phân tầng, mỗi tầng chỉ thực hiện một chức năng là nhận dữ liệu từ tầng bên trên để chuyển giao xuống cho tầng bên dới và ng-

ợc lại Chức năng này thực chất là gắn thêm và gỡ bỏ phần đầu (Header) đối với các góitin trớc khi chuyển nó đi Nói cách khác, từng gói tin bao gồm phần đầu (Header) và phầndữ liệu Khi đi đến một tầng mới gói tin sẽ đợc đóng thêm một phần đầu đề khác và đợcxem nh là gói tin của tầng mới, công việc trên tiếp diễn cho tới khi gói tin đợc truyền lên

đờng dây mạng để đến bên nhận

Tại bên nhận các gói tin đợc gỡ bỏ phần đầu trên từng tầng tơng ứng và đây cũng

là nguyên lý của bất cứ mô hình phân tầng nào

2.2.3 Các chức năng chủ yếu của các tầng trong mô hình OSI

- Tầng ứng dụng (Application Layer)

Là tầng cao nhất của mô hình OSI, nó xác định giao diện giữa các chơng trình ứngdụng của ngời dùng và mạng, giải quyết các kỹ thuật mà các chơng trình ứng dụng dùng

để giao tiếp với mạng

Tầng ứng dụng xử lý truy cập mạng chung, kiểm soát luồng và phục hồi lỗi Tầngnày không cung cấp dịch vụ cho tầng nào mà nó cung cấp dịch vụ cho các ứng dụng nh :truyền file, gửi nhận E-mail, Telnet, HTTP, FTP, SMTP…) để tăng c

- Tầng trình bày (Presentation Layer)

Lớp này chịu trách nhiệm thơng lợng và xác lập dạng thức dữ liệu đợc trao đổi nó

đảm bảo thông tin mà lớp ứng dụng của hệ thống đầu cuối gửi đi, lớp ứng dụng của một

hệ thống khác có thể đọc đợc Lớp trình bày thông dịch giữa nhiều dạng dữ liệu khácnhau thông qua một dạng chung, đồng thời nó cũng nén và giải nén dữ liệu Thứ tự Byte,bit bên gửi và bên nhận quy ớc quy tắc gửi nhận một chuỗi Byte và bit từ trái qua phải hay

từ phải qua trái nếu hai bên không thống nhất thì sẽ có sự chuyển đổi thứ tự các Byte, bitvào trớc hoặc sau khi truyền Lớp trình bày cũng quản lý các cấp độ nén dữ liệu làm giảm

số bít cần truyền Ví dụ nh: JPEG, ASCCI, EBCDIC…) để tăng c

- Tầng phiên (Session Layer)

Lớp này có chức năng thiết lập quản lý và kết thúc các phiên thông tin giữa haithiết bị truyền nhận Lớp phiên cung cấp các dịch vụ cho lớp trình bày, cung cấp sự đồng

bộ hoá giữa các tác vụ ngời dùng bằng cách đặt những điểm kiểm tra vào luồng dữ liệu.Bằng cách này nếu mạng không hoạt động thì chỉ có dữ liệu truyền sau điểm kiểm tracuối cùng mới phải truyền lại Lớp này cũng thi hành kiểm soát hội thoại giữa các quátrình giao tiếp, điều chỉnh bên nào truyền, khi nào, trong bao lâu Lớp này nối theo 3cách: Hart – Duplex, Simplex, Full – Duplex

- Tầng vận chuyển (TransPort Layer)

Tầng vận chuyển cung cấp các chức năng cần thiết giữa tầng mạng và các tầngtrên, nó phân đoạn dữ liệu từ hệ thống máy truyền và tái thiết dữ liệu vào một luồng dữliệu tại hệ thống máy nhận đảm bảo rằng việc bàn giao các thông điệp giữa các thiết bị

đáng tin cậy Tầng này thiết lập duy trì và kết thúc các mạch ảo đảm bảo cung cấp cácdịch vụ sau:

+ Xếp thứ tự các phân đoạn: Khi một thông điệp lớn đợc tách thành nhiều phân

đoạn nhỏ để bàn giao, tầng vận chuyển sẽ sắp xếp thứ tự trớc khi giáp nối các phân đoạnthành thông điệp ban đầu

+ Kiểm soát lỗi: Khi có phân đoạn bị thất bại, sai hoặc trùng lặp, tầng vận chuyển

sẽ yêu cầu truyền lại

+ Kiểm soát luồng: Tầng vận chuyển dùng các tín hiệu báo nhận để xác nhận Bêngửi sẽ không truyền đi phân đoạn dữ liệu kế tiếp nếu bên nhận cha gửi tín hiệu xác nhậnrằng đã nhận đợc phân đoạn dữ liệu trớc đó đầy đủ.

Tầng vận chuyển là tầng cuối cùng chịu trách nhiệm về mức độ an toàn trong dữliệu nên giao thức tầng vận chuyển phụ thuộc rất nhiều vào bản chất của tầng mạng

Tầng mạng quan trọng nhất khi liên kết hai loại mạng khác nhau nh mạng Ethernetvới mạng Token Ring khi đó phải dùng một bộ tìm đờng (quy định bởi tầng mạng) đểchuyển các gói tin từ máy này sang máy khác và ngợc lại

Đối với một mạng chuyển mạch gói (Packet- Switched Network) gồm các tập hợpcác nút chuyển mạch gói nối với nhau bởi các liên kết dữ liệu Các gói dữ liệu đợc truyền

từ một hệ thống mở tới một hệ thống mở khác trên mạng phải đợc chuyển qua một chuỗicác nút Mỗi nút nhận gói dữ liệu từ một đờng vào (Incoming Link) rồi chuyển tiếp nó tớimột đờng ra (Outgoing Link) hớng đến đích của dữ liệu Nh vậy ở mỗi nút trung gian nóphải thực hiện các chức năng chọn đờng và chuyển tiếp Việc chọn đờng là sự lựa chọnmột con đờng để truyền một đơn vị dữ liệu từ trạm nguồn tới trạm đích của nó Một kỹthuật chọn đờng phải thực hiện hai chức năng chính sau đây:

+ Quyết định chọn đờng nối tối u nhất dựa trên các thông tin đã có về mạng tạithời điểm đó thông qua các tiêu chuẩn tối u nhất định

+ Cập nhập các thông tin về mạng, tức là thông tin dùng cho việc chọn đờng, trênmạng luôn có sự thay đổi thờng xuyên nên việc cập nhật là việc cần thiết

Ngời ta có hai phơng thức đáp ứng cho việc chọn đờng là phơng thức xử lý tậptrung và xử lý tại chỗ:

+ Phơng thức chọn đờng xử lý tập trung đợc đặc trng bởi sự tồn tại của một hoặcvài trung tâm điều khiển mạng, chúng thực hiện việc lập ra các bảng đờng đi tại từng thời

điểm cho các nút và sau đó gửi các bảng chọn đờng tới từng nút dọc theo con đờng đã đợcchọn đó Thông tin tổng thể của mạng cần dùng cho việc chọn đờng chỉ cần cập nhập và

đợc cắt giữ tại trung tâm điều khiển mạng

+ Phơng thức chọn đờng xử lý tại chỗ đợc đặc trng bởi việc chọn đờng đợc thực hiệntại mỗi nút của mạng Trong từng thời điểm, mỗi nút phải duy trì các thông tin của mạng và

tự xây dựng bảng chọn đờng cho mình Nh vậy các thông tin tổng thể của mạng cần dùngcho việc chọn đờng cần cập nhập và đợc cất giữ tại mỗi nút

- Tầng liên kết dữ liệu (Data Link)

Là tầng mà ở đó ý nghĩa đợc gán cho các bit đợc truyền trên mạng Tầng liên kếtdữ liệu phải quy định đợc các dạng thức, kích thớc, địa chỉ máy gửi và nhận của mỗi góitin đợc gửi đi Nó phải xác định đợc cơ chế truy cập thông tin trên mạng và phơng tiện gửimỗi gói tin sao cho nó đợc đa đến cho ngời nhận đã định

Tầng liên kết dữ liệu có hai phơng thức liên kết dựa trên cách kết nối các máy tính,

đó là phơng thức “điểm- điểm” và phơng thức “điểm- nhiều điểm” Với phơng thức “điểm

- điểm” các đờng truyền riêng biệt đợc thiết lập để nối các cặp máy tính lại với nhau

Ph-ơng thức “điểm- nhiều điểm” tất cả các máy phân chia chung một đờng truyền vật lý

Tầng liên kết dữ liệu cũng cung cấp cách phát hiện và sửa lỗi cơ bản để đảm bảocho dữ liệu nhận đợc giống hoàn toàn với dữ liệu gửi đi Nếu một gói tin có lỗi không sửa

đợc, tầng liên kết dữ liệu phải chỉ ra đợc cách thông báo cho nơi gửi biết gói tin đó có lỗi

để nó gửi lại

Các giao thức tầng liên kết dữ liệu chia làm hai loại chính là các giao thức hớng ký

tự và các giao thức hớng bit Các giao thức hớng ký tự đợc xây dựng dựa trên các ký tự

đặc biệt của một bộ mã nào đó (nh ASCII hay EBCDIC), trong khi đó các giao thức hớngbit lại dùng các cấu trúc nhị phân (xâu bit) để xây dựng các phần tử của giao thức (đơn vịdữ liệu, các thủ tục), và khi nhận, dữ liệu sẽ đợc tiếp nhận lần lợt từng bit một

- Tầng vật lý (Physical)

Là tầng dới cùng của mô hình OSI Nó mô tả các đặc trng vật lý của mạng: Cácloại cáp để nối các thiết bị, các loại đầu nối đợc dùng, các dây cáp có thể dài bao nhiêu.Mặt khác các tầng vật lý cung cấp các đặc trng điện của các tín hiệu đợc dùng để khichuyển dữ liệu trên cáp từ một máy này đến một máy khác của mạng, kỹ thuật nối mạch

điện tốc độ cáp truyền dẫn

Tầng vật lý không quy định một ý nghĩa nào cho các tín hiệu đó ngoài các giá trịnhị phân là 0 và 1 ở các tầng cao hơn của mô hình OSI ý nghĩa của các bit đợc truyền ởtầng vật lý sẽ đợc xác định

Một số đặc điểm của tầng vật lý bao gồm:

Sự ra đời của họ giao thức TCP/IP gắn liền với sự ra đời của Internet mà tiền thân

là mạng ARPA Net (Advanced Research Projects Agency) do Bộ Quốc Phòng Mỹ tạo ra

Đây là bộ giao thức đợc dùng rộng rãi nhất vì tính mở của nó Điều đó có nghĩa là bất cứmáy nào dùng bộ giao thức TCP/IP đều có thể kết nối đợc vào Internet Hai giao thức đợcdùng chủ yếu ở đây là TCP (Transmission Control Protocol) và IP (Internet Protocol),

không còn dành cho quân sự nh ARPA Net nữa mà nó đã mở rộng lĩnh vực cho mọi loại

đối tợng sử dụng, trong đó tỷ lệ quan trọng nhất vẫn thuộc về giới nghiên cứu khoa học vàgiáo dục

Khái niệm giao thức (Protocol) là một khái niệm cơ bản của mạng thông tin máytính Có thể hiểu một cách khái quát rằng đó chính là tập hợp tất cả các qui tắc cần thiết(các thủ tục, các khuôn dạng dữ liệu, các cơ chế phụ trợ ) cho phép các thao tác trao đổithông tin trên mạng đợc thực hiện một cách chính xác và an toàn Có rất nhiều họ giaothức đang đợc thực hiện trên mạng thông tin máy tính hiện nay nh IEEE 802.X dùngtrong mạng cục bộ, CCITT X25 dùng cho mạng diện rộng và đặc biệt là họ giao thứcchuẩn của ISO (tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế) dựa trên mô hình tham chiếu bảy tầng choviệc nối kết các hệ thống mở Gần đây, do sự xâm nhập của Internet vào Việt nam, chúng

ta đợc làm quen với họ giao thức mới là TCP/IP mặc dù chúng đã xuất hiện từ hơn 20 nămtrớc đây

TCP/IP: (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol), TCP/IP là một họ giaothức cùng làm việc với nhau để cung cấp phơng tiện truyền thông liên mạng đợc hìnhthành từ những năm 1970

Đến năm 1981, TCP/IP phiên bản 4 mới hoàn tất và đợc phổ biến rộng rãi cho toàn

bộ những máy tính sử dụng hệ điều hành UNIX Đến năm 1994, một bản thảo của phiênbản IPv6 đợc hình thành với sự cộng tác của nhiều nhà khoa học thuộc các tổ chứcInternet trên thế giới để cải tiến những hạn chế của IPv4

Khác với mô hình ISO/OSI tầng liên mạng sử dụng giao thức kết nối mạng "khôngliên kết" (Connectionless) IP, tạo thành hạt nhân hoạt động của Internet Cùng với cácthuật toán định tuyến RIP, OSPF, BGP, tầng liên mạng IP cho phép kết nối một cách mềmdẻo và linh hoạt các loại mạng "vật lý" khác nhau nh: Ethernet, Token Ring, X.25

Giao thức trao đổi dữ liệu "có liên kết" (Connection - Oriented), TCP đợc sử dụng

ở tầng vận chuyển để đảm bảo tính chính xác và tin cậy việc trao đổi dữ liệu dựa trên kiếntrúc kết nối "không liên kết" ở tầng liên mạng IP

Các giao thức hỗ trợ ứng dụng phổ biến nh truy nhập từ xa (Telnet), chuyển tệp (FTP),dịch vụ World Wide Web (WWW), th điện tử (SMTP), dịch vụ tên miền (DNS)…) để tăng c

Hình 2.4: Cấu trúc dữ liệu tại các lớp của TCP/IP.

Data link

Physical

Protocols Defined by the underlying networks

Hình 2.3: Mô hình tham chiếu TCP/IP với chuẩn OSI 7 lớp

Nh vậy, TCP tơng ứng với lớp 4 cộng thêm một số chức năng của lớp 5 trong họgiao thức chuẩn ISO/OSI Còn IP tơng ứng với lớp 3 của mô hình OSI

Trong cấu trúc bốn lớp của TCP/IP, khi dữ liệu truyền từ lớp ứng dụng cho đến lớpvật lý, mỗi lớp đều cộng thêm vào phần điều khiển của mình để đảm bảo cho việc truyềndữ liệu đợc chính xác Mỗi thông tin điều khiển này đợc gọi là một Header và đợc đặt ởtrớc phần dữ liệu đợc truyền Mỗi lớp xem tất cả các thông tin mà nó nhận đợc từ lớp trên

là dữ liệu, và đặt phần thông tin điều khiển Header của nó vào tr ớc phần thông tin này.Việc cộng thêm vào các Header ở mỗi lớp trong quá trình truyền tin đợc gọi làEncapsulation Quá trình nhận dữ liệu diễn ra theo chiều ngợc lại, mỗi lớp sẽ tách ra phầnHeader trớc khi truyền dữ liệu lên lớp trên

Mỗi lớp có một cấu trúc dữ liệu riêng, độc lập với cấu trúc dữ liệu đợc dùng ở lớptrên hay lớp dới của nó, sau đây là giải thích một số khái niệm thờng gặp

Stream: Là dòng số liệu đợc truyền trên cơ sở đơn vị số liệu là Byte

Số liệu đợc trao đổi giữa các ứng dụng dùng TCP đợc gọi là Stream, trong khi dùngUDP, chúng đợc gọi là Message

Mỗi gói số liệu TCP đợc gọi là Segment còn UDP định nghĩa cấu trúc dữ liệu của

nó là Packet

Lớp Internet xem tất cả các dữ liệu nh là các khối và gọi là Datagram Bộ giao thứcTCP/IP có thể dùng nhiều kiểu khác nhau của lớp mạng dới cùng, mỗi loại có thể có mộtthuật ngữ khác nhau để truyền dữ liệu

Phần lớn các mạng kết cấu phần dữ liệu truyền đi dới dạng các Packets hay là cácFrames

- Lớp truy nhập mạng

Network Access Layer: Là lớp thấp nhất trong cấu trúc phân bậc của TCP/IP.Những giao thức ở lớp này cung cấp cho hệ thống phơng thức để truyền dữ liệu trên cáctầng vật lý khác nhau của mạng Nó định nghĩa cách thức truyền các khối dữ liệu(Datagram) IP Các giao thức ở lớp này phải biết chi tiết các phần cấu trúc vật lý mạng ởdới nó (bao gồm cấu trúc gói số liệu, cấu trúc địa chỉ ) để định dạng đợc chính xác cácgói dữ liệu sẽ đợc truyền trong từng loại mạng cụ thể

So sánh với cấu trúc OSI/OSI, lớp này của TCP/IP tơng đơng với hai lớp Datalink,

2.2.1.2 Chức năng chính của giao thức liên mạng IPv4

Trong phần này trình bày về giao thức IPv4 (để cho thuận tiện ta viết IPv4)

Mục đích chính của IP là cung cấp khả năng kết nối các mạng con thành liên mạng

để truyền dữ liệu IP cung cấp các chức năng chính sau:

- Định nghĩa cấu trúc các gói dữ liệu là đơn vị cơ sở cho việc truyền dữ liệu trênInternet

- Định nghĩa phơng thức đánh địa chỉ IP

- Truyền dữ liệu giữa tầng vận chuyển và tầng mạng

- Định tuyến để chuyển các gói dữ liệu trong mạng

- Thực hiện phân mảnh và hợp nhất (Fragmentation- Reassembly) các gói dữ liệu

và nhúng / tách chúng trong các gói dữ liệu ở tầng liên kết

2.2.2 Địa chỉ IP

Sơ đồ địa chỉ hoá để định danh các trạm (Host) trong liên mạng đợc gọi là địa chỉ IP Mỗi

địa chỉ IP có độ dài 32 bits (đối với IP4) đợc tách thành 4 vùng (mỗi vùng 1 Byte), có thể đợcbiểu thị dới dạng thập phân, bát phân, thập lục phân hoặc nhị phân Cách viết phổ biến nhất làdùng ký pháp thập phân có dấu chấm để tách giữa các vùng Mục đích của địa chỉ IP là để địnhdanh duy nhất cho một Host bất kỳ trên liên mạng

Có hai cách cấp phát địa chỉ IP, nó phụ thuộc vào cách ta kết nối mạng Nếu mạngcủa ta kết nối vào mạng Internet, địa chỉ mạng chỉ đợc xác nhận bởi NIC (NetworkInterface Center) Nếu mạng của ta không kết nối Internet, ngời quản trị mạng sẽ cấp phát

địa chỉ IP cho mạng này Còn các Host ID đợc cấp phát bởi ngời quản trị mạng

Khuôn dạng địa chỉ IP: mỗi Host trên mạng TCP/IP đợc định danh duy nhất bởimột địa chỉ có khuôn dạng.

<Network Number, Host Number>

- Phần định danh địa chỉ mạng Network Number

- Phần định danh địa chỉ các trạm làm việc trên mạng đó Host Number

Ví dụ: 128.4.70.9 là một địa chỉ IP

Do tổ chức và độ lớn của các mạng con của liên mạng có thể khác nhau, ngời ta chia các

địa chỉ IP thành 5 lớp ký hiệu A, B, C, D, E với cấu trúc đợc xác định trên hình 2.5

Hình 2.5: Cách đánh địa chỉ TCP/IP

Netid Subnetid Hostid Lớp A

địa chỉ Loopback, thứ 2 là bit đầu tiên của byte đầu tiên bao giờ cũng là 01111111(127) Dạng

địa chỉ lớp A (Network Number Host.Host.Host) Nếu dùng ký pháp thập phân cho phép 1 đến

126 cho vùng đầu, 1 đến 255 cho các vùng còn lại

- Lớp B cho phép định danh 16384 mạng 10111111.11111111.Host.Host, với tối

đa 65535 Host trên mỗi mạng

Dạng của lớp B (Network Number Network Number.Host.Host) Nếu dùng kýpháp thập phân cho phép 128 đến 191 cho vùng đầu, 1 đến 255 cho các vùng còn lại

- Lớp C cho phép định danh tới 2.097.150 mạng và tối đa 254 Host cho mỗi mạng.Lớp này đợc dùng cho các mạng có ít trạm Lớp C sử dụng 3 Byte đầu định danh địa chỉmạng (110xxxxx) Dạng của lớp C (Network Number.Network Number.NetworkNumber.Host) Nếu dùng dạng ký pháp thập phân cho phép 129 đến 233 cho vùng đầu và

Ví dụ: 192.1.1.1 địa chỉ lớp C có địa chỉ mạng 192.1.1.0, Host là 1

200.6.5.4 địa chỉ lớp C có địa chỉ mạng 200.6.5, địa chỉ mạng là 4

150.150.5.6 địa chỉ lớp B, địa chỉ mạng 150.150.0.0, địa chỉ Host là 5.6

9.6.7.8 địa chỉ lớp A có địa chỉ mạng 9.0.0.0, địa chỉ Host là 6.7.8

128.1.0.1 địa chỉ lớp B có địa chỉ mạng 128.1.0.0, địa chỉ Host là 0.1 Subneting

Trong nhiều trờng hợp, một mạng có thể đợc chia thành nhiều mạng con (Subnet),lúc đó có thể đa thêm các vùng Subnetid để định danh các mạng con Vùng Subnetid đợclấy từ vùng Hostid, cụ thể đối với 3 lớp A, B, C nh sau:

Ví dụ:

17.1.1.1 địa chỉ lớp A có địa chỉ mạng 17, địa chỉ Subnet 1, địa chỉ Host 1.1

129.1.1.1 địa chỉ lớp B có địa chỉ mạng 129.1, địa chỉ Subnet 1, địa chỉ Host 1

2.2.3 Cấu trúc gói dữ liệu IP

IP là giao thức cung cấp dịch vụ truyền thông theo kiểu “không liên kết”(Connectionless) Phơng thức không liên kết cho phép cặp trạm truyền nhận không cầnphải thiết lập liên kết trớc khi truyền dữ liệu và do đó không cần phải giải phóng liên kếtkhi không còn nhu cầu truyền dữ liệu nữa Phơng thức kết nối "không liên kết" cho phépthiết kế và thực hiện giao thức trao đổi dữ liệu đơn giản (không có cơ chế phát hiện vàkhắc phục lỗi truyền) Cũng chính vì vậy độ tin cậy trao đổi dữ liệu của loại giao thức nàykhông cao

Các gói dữ liệu IP đợc định nghĩa là các Datagram, mỗi Datagram có phần tiêu đề(Header) chứa các thông tin cần thiết để chuyển dữ liệu (ví dụ địa chỉ IP của trạm đích).Nếu địa chỉ IP đích là địa chỉ của một trạm nằm trên cùng một mạng IP với trạm nguồnthì các gói dữ liệu sẽ đợc chuyển thẳng tới đích; nếu địa chỉ IP đích không nằm trên cùngmột mạng IP với máy nguồn thì các gói dữ liệu sẽ đợc gửi đến một máy trung chuyển, IPGateway để chuyển tiếp IP Gateway là một thiết bị mạng IP đảm nhận việc lu chuyển cácgói dữ liệu IP giữa hai mạng IP khác nhau

- VER (4 bits): chỉ Version hiện hành của IP đợc cài đặt

- IHL (4 bits): chỉ độ dài phần tiêu đề (Internet Header Length) của Datagram, tínhtheo đơn vị Word (32 bits) Nếu không có trờng này thì độ dài mặc định của phần tiêu đề

Precedence (3 bits): Chỉ thị về quyền u tiên gửi Datagram, cụ thể là:

111 Network Control (cao nhất) 011- Flash

110 InterNetwork Control 010 Immediate

100 Flas Override 000 Routine (thấp nhất)

D (Delay) (1 bit): Chỉ độ trễ yêu cầu

D=0 độ trễ bình thờng, D=1 độ trễ thấp

T (Throughput) (1 bit): Chỉ số thông lợng yêu cầu

T=1 Thông lợng bình thờng

T=1 Thông lợng cao

R (Reliability) (1 bit): Chỉ độ tin cậy yêu cầu

R=0 Độ tin cậy bình thờng

R=1 Độ tin cậy cao

- Total Length (16 bits): Chỉ độ dài toàn bộ Datagram, kể cả phần Header (tínhtheo đơn vị Bytes), vùng dữ liệu của Datagram có thể dài tới 65535 Bytes

- Identification (16 bits): Cùng với các tham số khác (Source Address vàDestination Address) tham số này dùng để định danh duy nhất cho một Datagram trongkhoảng thời gian nó vẫn còn trên liên mạng