Mô hình TCP/IP và các khái niệm định tuyến mạng máy tính

MỤC LỤC

Tầng mạng (NETWORK layer)

Các giải thuật chọn đường

    Một giao thức đã được định tuyến là bất kỳ một giao thức mạng nào cung cấp đầy đủ thông tin trong địa chỉ tầng mạng của nó để cho phép một gói tin được truyền đi từ một máy chủ (host) đến máy chủ khác dựa trên sự sắp xếp về địa chỉ, không cần biết đến đường đi tổng thể từ nguồn đến đích. Các giao thức ở tầng 2 như Ethernet là những giao thức không định tuyến được, vì chúng chỉ chứa địa chỉ tầng liên kết, không đủ để định tuyến: một số giao thức ở tầng cao dựa trực tiếp vào đây mà không có thêm địa chỉ tầng mạng, như NetBIOS, cũng không định tuyến được.

    Hình 2.3 Đường đi ngắn nhất từ  nút 1
    Hình 2.3 Đường đi ngắn nhất từ nút 1

    Mô hình TCP/IP

    • Giao thức IP
      • Các lớp địa chỉ

        Khi giao thức IP được khởi động nó trở thành một thực thể tồn tại trong máy tính và bắt đầu thực hiện những chức năng của mình, lúc đó thực thể IP là cấu thành của tầng mạng, nhận yêu cầu từ các tầng trên nó và gửi yêu cầu xuống các tầng dưới nó. TCP là một giao thức "có liên kết" (connection - oriented), nghĩa là cần phải thiết lập liên kết giữa hai thực thể TCP trước khi chúng trao đổi dữ liệu với nhau. Trường hợp cần chuyển gấp dữ liệu cho người sử dụng thì có thể dùng cờ URGENT và đánh dấu dữ liệu bằng bit URG để báo cho người sử dụng cần phải xử lý khẩn cấp dữ liệu đó.

        Lưu ý rằng khi một người sử dụng đã gửi đi một hàm Close thì nó vẫn phải tiếp tục nhận dữ liệu đến trên liên kết đó cho đến khi TCP đã báo cho phía bên kia biết về việc đóng liên kết và chuyển giao hết tất cả dữ liệu cho người sử dụng của mình. Theo hình trên, ta bắt buộc phải dùng đến tất cả là 6 đường mạng riêng biệt để đặt cho hệ thống mạng của mình, mặc dù trong mỗi mạng chỉ dùng đến vài địa chỉ trong tổng số 65,534 địa chỉ hợp lệ ---> một sự phí phạm to lớn. Vấn đề đặt ra là khi xác định được một địa chỉ IP (ví dụ 172.29.8.230) ta không thể biết được host này nằm trong mạng nào (không thể biết mạng này có chia mạng con hay không, và có nếu chia thì dùng bao nhiêu bit để chia).

        Tất cả các IP host khi kết nối vào mạng Internet đều phải có một địa chỉ IP o tổ chức IANA (Internet Assigned Numbers Authority) cấp phát – gọi là địa chỉ hợp lệ (hay là được đăng ký).

        Bảng liệt kê một vài cổng TCP phổ biến.
        Bảng liệt kê một vài cổng TCP phổ biến.

        Các thiết bị mạng

        Các loại cáp

        Tín hiệu truyền thông trên nó là tín hiệu Số và tín hiệu Tương tự.

        Thiết kế mạng LAN

        Cấu trúc toà nhà của công ty gồm 1 tầng trệt và 1 tầng lầu.Trong đó tầng trệt được chia thành 3 phòng ban và tầng lầu chia thành 2 phòng ban. Do mô hình mạng được phân tích như trên, hệ thống mạng gồm 1 Server và 32 máy Client nên ở đây chúng ta sử dụng mô hình xử lý mạng tập trung với kiến trúc mạng Bus. • Khi mở rộng mạng tương đối đơn giản, nếu khoảng cách xa thì có thể dùng Repeater để khuếch đại tín hiệu.

        • Sử dụng Switch (không sử dụng hub) vì Switch có khả năng mở rộng mạng tối ưu hơn Hub ,tốc độ truyền dữ liệu nhanh…Ngoài ra Switch còn hỗ trợ Trunking,VLAN…. • Khi đoạn cáp hay các đầu nối bị hở ra thì sẽ có hai đầu cáp không nối được với terminator nên tín hiệu sẽ bị dội ngược và làm toàn bộ hệ thống mạng phải ngưng hoạt động. Cấu hình đề xuất: Pentium 4, RAM 1GB, ổ cứng 120 GB chuẩn SATA hoặc SCSI, CPU tốc độ 3.0GHz, MainBoard hỗ trợ công nghệ siêu phân luồng.

        Máy Server: Chạy hệ điều hành Microsoft Windows 2000 Server và cài các dịch vụ phục vụ cho các máy Client như: MS ISA Server, MS Exchange Server ….

        Bảng chi tiết cấu hình máy Server
        Bảng chi tiết cấu hình máy Server

        Mạng diện rộng và WIFI

        Phương thức ghép kênh theo tầng số

        Để sử dụng phương thức ghép kênh theo tần số giữa các nút của mạng được liên kết bởi đường truyền băng tần rộng. Băng tần này được chia thành nhiều kênh con được phân biệt bởi tần số khác nhau. Khi truyền dữ liệu, mỗi kênh truyền từ người sử dụng đến nút sẽ được chuyển thành một kênh con với tần số xác định và được truyền thông qua bộ ghép kênh đến nút cuối và tại đây nó được tách ra thành kênh riêng biệt để truyền tới người nhận.

        Người ta có thể dùng đường thuê bao tuần tự (Analog) nối giữa máy của người sử dụng tới nút mạng thuê bao gần nhất. Khi máy của người sử dụng gửi dữ liệu thì kênh dữ liệu được ghép với các kênh khác và truyền trên đường truyền tới nút đích và được phân ra thành kênh riêng biệt trước khi gửi tới máy của người sử dụng. Đường nối giữa máy trạm của người sử dụng tới nút mạng thuê bao cũng giống như mạng chuyển mạch tuần tự sử dụng đường dây điện thoại với các kỹ thuật chuyển đổi tín hiệu như V22, V22 bis, V32, V32 bis, các kỹ thuật nén V42 bis, MNP class 5.

        Phương thức ghép kênh theo thời gian

        Điều này tạo ra sự thuận lợi cho các nhà sản xuất (đặc biệt là các nhà sản xuất nhỏ) và giới hạn khả năng độc quyền của các nhà sản xuất lớn (do thường áp đặt việc sản xuất theo chuẩn của riêng mình). Khi đầu tư (ví dụ như khi xây dựng mạng wireless LAN), người dùng không phải tra cứu các tài liệu để xem rằng các thiết bị mình mua có tương thích với nhau không,mà trong trường hợp này, họ chỉ cần xác định là mình đã mua các thiết bị được chứng nhận Wi-Fi là đủ. Hiện nay, các thiết bị chuẩn này có giá thành thấp và được “build-in” vào sẵn trong các thiết bị như máy tính xách tay, máy trợ giúp cá nhân hay cả điện thoại di động.

        Có nhiều người cho rằng Wi-Fi sẽ bị các loại mạng khác như broadband wireless, CDMA, GPRS… thay thế nhưng thực tế sẽ không như vậy, Wi-Fi cũng sẽ được cải tiến và tồn tại song song với các loại mạng này. Aironet 1100 là một trong những sản phẩm Wireless Access Point của hãng Cisco - một công ty hàng đầu trong việc cung cấp các thiết bị mạng như switch, router, firewall, remote access. Đi kèm là sự hỗ trợ về những cơ chế bảo mật như: 40-bit WEP, 128-bit WEP, AES, Wi-Fi Protected Access (WPA), MAC- address access control lists, 802.1x, Integrated user authentication database.

        Có thể nói Cisco Aironet 1100 là 1 trong những sản phẩm Wi-Fi Access Point có tích hợp cơ chế bảo mật cao ở thời điểm hiện nay – phù hợp các yêu cầu cao cấp của mạng doanh nghiệp vừa và nhỏ.

        Bảo mật mạng

          Macro là những đoạn mã giúp cho các file của Ofice tăng thêm một số tính năng, có thể định một số công việc sẵn có vào trong macro ấy, và mỗi lần gọi macro là các phần cái sẵn lần lượt được thực hiện, giúp người sử dụng giảm bớt được công thao tác. Đầu tiên kẻ viết ra Trojan bằng cách nào đó lừa cho đối phương sử dụng chương trình của mình, khi chương trình này chạy thì vẻ bề ngoài cũng như những chương trình bình thường (một trò chơi, hay là những màn bắn pháo hoa đẹp mắt chẳng hạn). Đến một thời điểm định trước nào đó chương trình này có thể sẽ ra tay xoá dữ liệu, hay gửi những thứ cần thiết cho chủ nhân của nó ở trên mạng (ở Việt Nam đã từng rất phổ biến việc lấy cắp mật khẩu truy nhập Internet của người sử dụng và gửi bí mật cho chủ nhân của các Trojan).

          Với cách hoàn toàn tương tự trên những máy nạn nhân, Worm có thể nhanh chóng lây lan trên toàn cầu theo cấp số nhân, điều đó lý giải tại sao chỉ trong vòng vài tiếng đồng hồ mà Mellisa và Love Letter lại có thể lây lan tới hàng chục triệu máy tính trên toàn cầu. Với sự lây lan nhanh và rộng lớn như vậy, Worm thường được kẻ viết ra chúng cài thêm nhiều tính năng đặc biêt, chẳng hạn như chúng có thể định cùng một ngày giờ và đồng loạt từ các máy nạn nhân (hàng triệu máy) tấn công vào một địa chỉ nào đó, máy chủ có mạnh đến mấy thì trước một cuộc tấn công tổng lực như vậy thì cũng phải bó tay, Website của nhà Trắng là một ví dụ. Trong các bước thực hiện phải quyết định cái gì cần bảo vệ và cung cấp cho một gói tin outgoing (đi ra ngoài), IPsec sử dụng các thông số Security Parameter Index (SPI), mỗi quá trình Index (đánh thứ tự và lưu trong dữ liệu – Index ví như một cuốn danh bạ điện thoại) bao gồm Security Association Database (SADB), theo suốt chiều dài của địa chỉ đích trong header của gói tin, cùng với sự nhận dạng duy nhất của một thoả hiệp bảo mật (tạm dịch từ - security association) cho mỗi gói tin.

          IPsec được cung cấp bởi Transport mode (end-to-end) đáp ứng bảo mật giữa các máy tính giao tiếp trực tiếp với nhau hoặc sử dụng Tunnel mode (portal-to-portal) cho các giao tiếp giữa hai mạng với nhau và chủ yếu được sử dụng khi kết nối VPN.