Giao thức định tuyến cổng nội trong mạng IP: So sánh hai phương thức hoạt động có liên kết và không có liên kết

Phương thức hoạt động của các tầng trong mô hình OSI

Mỗi tầng mô hình trong tầng ISO, có hai phương thức hoạt động chính được áp dụng đó là: phương thức hoạt động có liên kết (connection-oriented) và không có liên kết (connectionless). ♦ Thiết lập liên kết: hai thực thể đồng mức ở hai hệ thống thương lượng với nhau về tập các tham số sẽ được sử dụng trong giai đoạn sau. Tương ứng với ba giai đoạn trao đổi, ba thủ tục cơ bản được sử dụng, chẳng hạn đối với tầng N có: N-CONNECT ( thiết lập liên kết ), N-DATA(Truyền dữ liệu ), và N-.

Mỗi thủ tục trên sẽ dùng các hàm nguyên thuỷ (Request, Indication, Response, Confirm) để cấu thành các hàm cơ bản của giao thức ISO. So sánh hai phương thức hoạt động trên chúng ta thấy rằng phương thức hoạt động có liên kết cho phép truyền dữ liệu tin cậy, do đó có cơ chế kiểm soát và quản lý chặt chẽ từng liên kết logic. Ngược lại, phương thức không liên kết cho phép các PDU được truyền theo nhiều đường khác nhau để đi đến đích, thích nghi với sự thay đổi trạng thái của mạng, song lại trả giá bởi sự khó khăn gặp phải khi tập hợp các PDU để di chuyển tới người sử dụng.

Truyền dữ liệu trong mô hình OSI

DISCONNECT (Huỷ bỏ liên kết )Ngoài ra còn một số thủ tục phụ được sử dụng tuỳ theo đặc điểm, chức năng của mỗi tầng. Hai tầng kề nhau có thể không nhất thiết phải sử dụng cùng một phương thức hoạt động mà có thể dùng hai phương thức khác nhau.

Bộ giao thức TCP/IP

Cấu trúc phân lớp của TCP/IP

Phần mềm giao thức chia dòng dữ liệu ra thành những đơn vị dữ liệu nhỏ hơn (thường được gọi là các segment) và chuyển mỗi segment cùng với địa chỉ đích tới lớp tiếp theo để tiếp tục quá trình truyền dẫn. Máy nhận sử dụng tổng kiểm tra để thẩm tra gói tin đã đến, và sử dụng mã đích để định danh chương trình ứng dụng nó được chuyển phát đến.Lớp vận chuyển liên quan đến hai giao thức TCP và UDP. Mục tiêu của lớp Internet là truyền các gói từ bất kì mạng nào trên liên mạng và đến được đích trong điều kiện độc lập với đường dẫn và các mạng mà chúng đã trải qua.Giao thức đặc trưng khống chế lớp này là giao thức IP.Công việc xác định đường.

Nó sẽ bọc gói tin trong một IP Datagram, điền đầy đủ thông tin vào trong phần header, sử dụng giải thuật chọn đường để quyết định là giao phát gói tin trực tiếp hay là gửi nó tới một Router, và chuyển datagram tới giao diện phối ghép mạng thích hợp cho việc truyền dẫn. Đối với các datagram có địa chỉ đích cục bộ, thì phần mềm lớp Internet sẽ xoá phần header của các Datagram đó, và chọn trong số các giao thức lớp Transport một giao thức thích hợp để xử lý gói tin. Một giao diện phối ghép mạng có thể gồm một bộ điều khiển thiết bị (ví dụ như khi mạng là mạng cục bộ mà máy được gắn nối trực tiếp tới) hoặc là một hệ thống con phức tạp sử dụng giao thức Data Link của bản thân nó( ví dụ khi mạng bao gồm các chuyển mạch gói giao tiếp với các host bằng giao thức HDLC).Lớp truy nhập mạng liên hệ đến các kĩ thuật LAN hay WAN.

So sánh hai mô hình TCP/IP và mô hình OSI

Lớp thấp nhất của mô hình phân lớp TCP/IP, chịu trách nhiệm về việc chấp nhận các IP datagram và việc truyền phát chúng trên một mạng xác định. Trong mô hình TCP/IP không cần quan tâm đến ứng dụng nào yêu cầu các dịch vụ mạng, và không cần quan tâm đến giao thức vận chuyển nào đang được dùng, chỉ có một giao thức mạng IP. IP phục vụ như một giao thức đa năng cho phép bất kì máy tính nào, ở bất cứ đâu, truyền dữ liệu vào bất cứ thời điểm nào.

♦ Các giao thức TCP/IP là các chuẩn cơ sở cho Internet phát triến,như vậy mô hình TCP/IP chiếm được niềm tin vì các giao thức của nó. ♦ Mô hình OSI chỉ là mô hình được sử dụng để tham chiếu khi xây dựng và phân tích các họ giao thức truyền số liệu cụ thể.

Phân loại mạng IP

Các công ty và tổ chức lớn, nhiều chi nhánh, có xu hướng tiến hành xây dựng mạng riêng nhưng giá thành sẽ là quá cao. Một giải pháp là xây dựng mạng riêng ảo trên nền tảng mạng Internet công cộng chạy giao thức IP. Do đó, IP VPN là một dịch vụ mới, dự định cung cấp cho các doanh nghiệp một loại mạng IP có chất lượng tương đương với Intranet.

Trong các mạng IP VPN có sự đảm bảo về độ trễ thấp, về băng thông cũng như các tính năng bảo mật để “bắt chước” các đặc điểm của mạng Intranet. Những sự đảm bảo này tạo lên một tính năng gọi là “đảm bảo chất lượng dịch vụ” (QoS). QoS là sự khác nhau cơ bản chủ yếu giữa IP VPN, Intranet và Internet công cộng.

Giao thức IP

• Địa chỉ IP

Chức năng chủ yếu của IP là cung cấp các dịch vụ Datagram và các khả năng kết nối các mạng con thành liên mạng để truyền dữ liệu với phương thức chuyển mạch gói IP Datagram , thực hiện tiến trình định địa chỉ và chọn đường. ♦ Thực hiện việc phân mảnh và hợp nhất (Fragmentation-Reassembly) các gói dữ liệu và nhúng/tách chúng trong các frame ở lớp truy nhập mạng. Đồng thời nó cũng bị gọi bởi giao thức ở lớp trên là lớp giao vận như giao thức TCP để truyền các đoạn dữ liệu của giao thức đó tới trạm đích.

Việc truyền thực hiện được bằng việc chuyển các gói tin từ một thực thể trong liên mạng tới thực thể kia cho tới khi gói tin tới được đích. Do tổ chức và độ lớn của các mạng con của liên mạng có thể khác nhau, người ta chia các địa chỉ IP thành 5 lớp ký hiệu là A, B, C, D, E. Bất kỳ một gói dữ liệu nào được truyền đi bởi một ứng dụng TCP/IP đến địa chỉ IP 127.x.x.x thì gói dữ liệu đó sẽ được truyền ngược lại cho ứng dụng đó mà không qua một thiết bị trung gian mạng.

Việc chuyển các gói tin multicast có thể dựa vào các gateway độc lập hay dựa vào các gateway thông thường được cài đặt thêm chức năng multicast. Phần cứng mạng hỗ trợ một dạng truyền thông nhiều điểm (multi-point) và duy trì một tập các địa chỉ dùng cho mục đích này. Một trong các kiểu mạng thông dụng nhất là mạng Ethernet và mạng Ethernet cung cấp một khả năng điển hình về multicast về phần cứng.

Một trạm muốn có khả năng gửi các gói tin IP với multicast cần cho phép các chương trình ứng dụng chỉ ra địa chỉ IP với multicast , sau đó nó phải có khả năng ánh xạ các địa chỉ IP multicast thành các địa chỉ multicast tương ứng của phần cứng. Đầu tiên là nó phải có một giao diện nào đó để cho phép một chương trình ứng dụng khai báo rằng nó muốn gia nhập hay rút khỏi một nhóm multicast nào đó. Hơn nữa trạm cần phải chạy một một giao thức đặc biệt để chỉ cho gateway multicast cục bộ là nó là thành viên của nhóm đó.

Các phần chia nhỏ hơn được gọi là các mạng con (Subnetwork) và được thực hiện đánh địa chỉ khá linh hoạt.Các mạng con được gọi ngắn gọn là subnet.

Subnet ID = Network ID + [ Subnet field + Host field ] ]