UDP (User Datagram Protocol) là giao th c theo phứ ương th c không liên k t đứ ế ượ ử c s d ng thay th cho TCP trên IP theo yêu c u c a t ng ng d ng. Khác v i TCP, UDPụ ế ở ầ ủ ừ ứ ụ ớ không có các ch c năng thi t l p và k t thúc liên k t. Tứ ế ậ ế ế ương t nh IP, nó cũng khôngự ư cung c p c ch báo nh n (acknowledgment), không s p x p tu n t các gói tinấ ơ ế ậ ắ ế ầ ự (datagram) đ n và có th d n đ n tình tr ng m t ho c trùng d li u mà không có cế ể ẫ ế ạ ấ ặ ữ ệ ơ ch thông báo l i cho ngế ỗ ười g i. Qua đó ta th y UDP cung c p các d ch v v nử ấ ấ ị ụ ậ chuy n không tin c y nh trong TCP.ể ậ ư
Khuôn d ng UDP datagram đạ ược mô t v i các vùng tham s đ n gi n h n nhi u soả ớ ố ơ ả ơ ề v i TCP segment.ớ
Hình III-21: D ng th c c a gói tin UDPạ ứ ủ
UDP cũng cung c p c ch gán và qu n lý các s hi u c ng (port number) đ đ nhấ ơ ế ả ố ệ ổ ể ị danh duy nh t cho các ng d ng ch y trên m t tr m c a m ng. Do ít ch c năng ph cấ ứ ụ ạ ộ ạ ủ ạ ứ ứ t p nên UDP thạ ường có xu th ho t đ ng nhanh h n so v i TCP. Nó thế ạ ộ ơ ớ ường được dùng cho các ng không đòi h i đ tin c y cao trong giao v n.ứ ỏ ộ ậ ậ
VI. Đ a ch IPv4ị ỉ
VI.1. Thành ph n và hình d ng c a đ a ch IPầ ạ ủ ị ỉ
Đ a ch IP đang đị ỉ ượ ử ục s d ng hi n t i (IPv4) có 32 bit chia thành 4 Octet ( m i Octet có 8 bit,ệ ạ ỗ tương đương 1 byte ) cách đ m đ u t trái qua ph i bit 1 cho đ n bit 32, các Octet tách bi tế ề ừ ả ế ệ nhau b ng d u ch m (.), bao g m có 3 thành ph n chính.ằ ấ ấ ồ ầ
Bit 1...Bit 32 * Bit nh n d ng l p ( Class bit )ậ ạ ớ
* Đ a ch c a đị ỉ ủ ường m ng ( Net ID )ạ * Đ a ch c a máy tính ( Host ID ). ị ỉ ủ
Bit nh n d ng l p (Class bit) đ phân bi t đ a ch l p nào.ậ ạ ớ ể ệ ị ỉ ở ớ 1. Đ a ch Internet bi u hi n d ng bit nh phân: ị ỉ ể ệ ở ạ ị
x y x y x y x y. x y x y x y x y. x y x y x y x y. x y x y x y x y x, y = 0 ho c 1.ặ
Ví d : ụ
0 0 1 0 1 10. 0 1 1 1 1 0 1 1. 0 1 1 0 1 1 1 0. 1 1 1 0 0 0 0 0
Bit nh n d ngậ ạ Octet 1 Octet 2 Octet 3 Octet 4
2. Đ a ch Internet bi u hi n d ng th p phân: ị ỉ ể ệ ở ạ ậ
xxx.xxx.xxx.xxx
x là s th p phân t 0 đ n 9 ố ậ ừ ế Ví d : 146. 123. 110. 224ụ
D ng vi t đ y đ c a đ a ch IP là 3 con s trong t ng Octet. Ví d : đ a ch IP thạ ế ầ ủ ủ ị ỉ ố ừ ụ ị ỉ ường th yấ trên th c t có th là 53.143.10.2 nh ng d ng đ y đ là 053.143.010.002.ự ế ể ư ạ ầ ủ
VI.2. Các l p đ a ch IPớ ị ỉ
Đ a ch IP chia ra 5 l p A,B,C, D, E. Hi n t i đã dùng h t l p A,B và g n h t l p C, còn l pị ỉ ớ ệ ạ ế ớ ầ ế ớ ớ D và E T ch c internet đang đ dành cho m c đích khác không phân, nên chúng ta ch nghiênổ ứ ể ụ ỉ c u 3 l p đ u.ứ ớ ầ
Qua c u trúc các l p đ a ch IP chúng ta có nh n xét sau: ấ ớ ị ỉ ậ
* Bit nh n d ng là nh ng bit đ u tiên - c a l p A là 0, c a l p B là 10, c a l p C là 110.ậ ạ ữ ầ ủ ớ ủ ớ ủ ớ * L p D có 4 bit đ u tiên đ nh n d ng là 1110, còn l p E có 5 bít đ u tiên đ nh n d ng làớ ầ ể ậ ạ ớ ầ ể ậ ạ 11110.
* Đ a ch l p A: Đ a ch m ng ít và đ a ch máy ch trên t ng m ng nhi u. ị ỉ ớ ị ỉ ạ ị ỉ ủ ừ ạ ề
* Đ a ch l p B: Đ a ch m ng v a ph i và đ a ch máy ch trên t ng m ng v a ph i.ị ỉ ớ ị ỉ ạ ừ ả ị ỉ ủ ừ ạ ừ ả * Đ a ch l p C: Đ a ch m ng nhi u, đ a ch máy ch trên t ng m ng ít. ị ỉ ớ ị ỉ ạ ề ị ỉ ủ ừ ạ
Đ a chị ỉ
l pớ Vùng đ a ch lý thuy tị ỉ ế t i đa s d ngốS m ng ố ạử ụ S máy ch t i đaốtrên t ng m ngừ ủ ốạ
A T 0.0.0.0 đ n 127.0.0.0ừ ế 126 16777214
B T 128.0.0.0 đ n 191.255.0.0ừ ế 16382 65534
D T 224.0.0.0 đ n 240.0.0.0ừ ế Không phân E T 241.0.0.0 đ n 255.0.0.0ừ ế Không phân
B ng ả III-2 Các l p đ a ch IPớ ị ỉ
Đ a chị ỉ
l pớ Vùng đ a ch s d ngị ỉ ử ụ Bit nh n d ngậ ạ S bit dùng đ phân cho m ngố ạể
A T 1 đ n 127ừ ế 0 7 B T 128.1 đ n 191.254ừ ế 10 14 C T 192.0.1 đ n 223.255.254ừ ế 110 21 D 1110 --- E 11110 --- B ng ả III-3 Bit nh n d ng các l pậ ạ ớ Nh v y n u chúng ta th y 1 đ a ch IP có 4 nhóm s cách nhau b ng d u ch m, n u th yư ậ ế ấ ị ỉ ố ằ ấ ấ ế ấ nhóm s th nh t nh h n 126 bi t đ a ch này l p A, n m trong kho ng 128 đ n 191 bi tố ứ ấ ỏ ơ ế ị ỉ ở ớ ằ ả ế ế đ a ch này l p B và t 192 đ n 223 bi t đ a ch này l p C.ị ỉ ở ớ ừ ế ế ị ỉ ở ớ
VII. IPv6
VII.1. Giao th c liên m ng th h m i (IPv6) ứ ạ ế ệ ớ
Giao th c IPv4 đã đứ ược coi là n n t ng cho m ng Internet v i nh ng tính ch t u vi tề ả ạ ớ ữ ấ ư ệ c a nó, tuy nhiên v i s bùng n v Internet giao th c IPv4 đã b c l m t s y uủ ớ ự ổ ề ứ ộ ộ ộ ố ế đi m v tính năng, trong đó n i b t là: ể ề ổ ậ
− Thi u h t v tính năng xác th c, an ninh c a gói tin trên m ng. Kh năng m r ngế ụ ề ự ủ ạ ả ở ộ h n ch . ạ ế
− Thi u h t không gian đ a ch . V i s phát tri n c a m ng Internet, không gian đ aế ụ ị ỉ ớ ự ể ủ ạ ị ch IP có th s d ng th c s là r t nh do các đ a ch l p A đỉ ể ử ụ ự ự ấ ỏ ị ỉ ớ ược dành ch y u choủ ế các công ty cung c p d ch v l n t i M và r t h n ch trong vi c c p phát. Các đ aấ ị ụ ớ ạ ỹ ấ ạ ế ệ ấ ị ch l p B nhanh chóng b s d ng h t do nó cung c p s đ a ch v a ph i. Hi n nayỉ ớ ị ử ụ ế ấ ố ị ỉ ừ ả ệ nhi u yêu c u ch đề ầ ỉ ược đáp ng b ng các đ a ch l p C v i s đ a ch r t h n ch . ứ ằ ị ỉ ớ ớ ố ị ỉ ấ ạ ế − S gia tăng s lự ố ượng các ch m c trong b ng đ nh tuy n do c ch đ nh tuy nỉ ụ ả ị ế ơ ế ị ế không phân c p d n đ n yêu c u nâng c p các router và và đ nh tuy n khôngấ ẫ ế ầ ấ ị ế hi u qu . ệ ả
− Ngày nay, v i các nhu c u k t n i vào m ng Internet c a các d ch v khác nh đi nớ ầ ế ố ạ ủ ị ụ ư ệ tho i di đ ng, truy n hình s ,… đòi h i giao th c IPv4 c n có các s a đ i đ đáp ngạ ộ ề ố ở ứ ầ ử ổ ể ứ các nhu c u m i. ầ ớ
Trước nh ng nhu c u này, giao th c liên m ng th h m i IPv6 đã ra đ i nh m thayữ ầ ứ ạ ế ệ ớ ờ ằ th cho IPv4, nh ng cho đ n nay IPv6 v n ch m i ch y u là đang trong quá trình thế ư ế ẫ ỉ ớ ủ ế ử nghi m và hoàn thi n. Trong khuôn kh giáo trình cũng đ c p m t cách t ng quát vệ ệ ổ ề ậ ộ ổ ề giao th c liên m ng th h m i IPv6. ứ ạ ế ệ ớ
VII.2. M t s đ c đi m m i c a IPv6: ộ ố ặ ể ớ ủ
− Khuôn d ng header m i: Header c a IPv6 đạ ớ ủ ược thi t k đ gi m chi phí đ n m cế ế ể ả ế ứ t i thi u. Đi u này đ t đố ể ề ạ ược b ng cách chuy n các trằ ể ường l a ch n sang cácự ọ
header m r ng đở ộ ược đ t phía sau c a IPv6 header. Khuôn d ng m i c a IPv6 t o raặ ủ ạ ớ ủ ạ s x lý hi u qu h n t i các router. ự ử ệ ả ơ ạ
− Header c a IPv4 và IPv6 không th x lý chung. M t tr m hay m t router ph i càiủ ể ử ộ ạ ộ ả đ t c IPv4 và IPv6 đ có th x lý đặ ả ể ể ử ược c hai khuôn d ng header này.ả ạ Header c a IPv6 ch có kích thủ ỉ ước g p 2 l n header c a IPv4 m c dù không gian đ aấ ầ ủ ặ ị ch c a IPv6 l n g p 4 l n không gian đ a ch IPv4. ỉ ủ ớ ấ ầ ị ỉ
− Không gian đ a ch l n: IPv6 có đ a ch ngu n và đích dài 128 bit. M c dù 128 bit cóị ỉ ớ ị ỉ ồ ặ th t o ra h n 3.4x1038 t h p, không gian đ a ch c a IPv6 để ạ ơ ổ ợ ị ỉ ủ ược thi t k choế ế phép phân b đ a ch và m ng con t tr c xổ ị ỉ ạ ừ ụ ương s ng Internet đ n t ng m ng conố ế ừ ạ trong m t t ch c. ộ ổ ứ
− Hi n t i ch m t lệ ạ ỉ ộ ượng nh các đ a ch hi n đang đỏ ị ỉ ệ ược phân b đ s d ng b i cácổ ể ử ụ ở tr m, v n còn d th a r t nhi u đ a ch s n sàng cho vi c s d ng trong tạ ẫ ư ừ ấ ề ị ỉ ẵ ệ ử ụ ương lai. − Hi u qu , phân c p đ a ch hóa và h t ng đ nh tuy n: Các đ a ch toàn c c c aệ ả ấ ị ỉ ạ ầ ị ế ị ỉ ụ ủ IPv6 được thi t k đ t o ra m t h t ng đ nh tuy n hi u qu , phân c p và có thế ế ể ạ ọ ạ ầ ị ế ệ ả ấ ể t ng quát hóa d a trên s phân c p thổ ự ự ấ ường th y c a các nhà cung c p d ch vấ ủ ấ ị ụ (ISP) trên th c t . ự ế
− H tr ch t lỗ ợ ấ ượng d ch v (QoS) t t h n: Các trị ụ ố ơ ường m i trong header c a IPv6ớ ủ đ nh ra cách th c x lý và đ nh danh trên m ng. Giao thông trên m ng đị ứ ử ị ạ ạ ược đ nhị danh nh trờ ường gán nhãn lu ng (Flow Label) cho phép router có th nh n ra và cungồ ể ậ c p các x lý đ c bi t đ i v i các gói tin thu c v m t lu ng nh t đ nh, m t chu nấ ử ặ ệ ố ớ ộ ề ộ ồ ấ ị ộ ẩ các gói tin gi a ngu n và đích. ữ ồ
Do giao thông m ng đạ ược xác đ nh trong header, các d ch v QoS có th đị ị ụ ể ược th cự hi n ngay c khi ph n d li u đệ ả ầ ữ ệ ược mã hóa theo IPSec.
− Kh năng m r ng: IPv6 có th d dàng m r ng thêm các tính năng m i b ng vi cả ở ộ ể ễ ở ộ ớ ằ ệ thêm các header m i sau header IPv6. ớ
VII.3. Ki n trúc đ a ch trong IPv6: ế ị ỉ VII.3.1 Không gian đ a ch : ị ỉ
− IPv6 s d ng đ a ch có đ dài l n h n IPv4 (128 bit so v i 32 bit) do đó cung c pử ụ ị ỉ ộ ớ ơ ớ ấ không gian đ a ch l n h n r t nhi u. Trong khi không gian đ a ch 32 bit c a IPv4 choị ỉ ớ ơ ấ ề ị ỉ ủ phép kho ng 4 t đ a ch , không gian đ a ch c a ả ỷ ị ỉ ị ỉ ủ
IPv6 có th có kho ng 3.4x1038 đ a ch . S lể ả ị ỉ ố ượng đ ac h này r t l n, h tr kho ngị ỉ ấ ớ ỗ ợ ả 6.5x1023 đ a ch trên m i mét vuông b m t trái đ t. Đ a ch IPv6 128 bit đị ỉ ỗ ề ặ ấ ị ỉ ược chia thành các mi n phân c p theo tr t t trên Internet. ề ấ ậ ự
Nó t o ra nhi u m c phân c p và linh ho t trong đ a ch hóa và đ nh tuy n còn đangạ ề ứ ấ ạ ị ỉ ị ế thi u trong IPv4. ế
− Không gian đ a ch IPv6 đị ỉ ược chia trên c s các bit đ u trong đ a ch .ơ ở ầ ị ỉ Trường có đ dài thay đ i bao g m các bit đ u tiên trong đ a ch g i là ti n t đ nhộ ổ ồ ầ ị ỉ ọ ề ố ị d ng (Format Prefix) FP. ạ
− Ban đ u ch m i có 15% lầ ỉ ớ ượng đ a ch đị ỉ ược s d ng, 85% còn l i đ dùng trongử ụ ạ ể tương lai.
− Các ti n t đ nh d ng t 001 đ n 111, ngo i tr ki u đ a ch multicastề ố ị ạ ừ ế ạ ừ ể ị ỉ (1111 1111) đ u b t bu c có đ nh danh giao di n theo khuôn d ng EUI-64. ề ắ ộ ị ệ ạ
− Các đ a ch d tr không l n v i các đ a ch ch a c p phát. Chúng chi m 1/256ị ỉ ự ữ ẫ ớ ị ỉ ư ấ ế không gian đ a ch (FP = 0000 0000) và dùng cho các đ a ch ch a ch đ nh, đ a ch quayị ỉ ị ỉ ư ỉ ị ị ỉ vòng và các đ a ch IPv6 có nhúng IPv4 ị ỉ
VII.3.2 Cú pháp đ a ch : ị ỉ
Các đ a ch IPv6 dài 128 bit, khi vi t m i nhóm 16 bit đị ỉ ế ỗ ược bi u di n thành m t sể ễ ộ ố nguyên không d u dấ ướ ại d ng h 16 và đệ ược phân tách b i d u hai ch m (:), ở ấ ấ
Ví d : FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210 ụ Trên th c t đ a ch IPv6 thự ế ị ỉ ường có nhi u s 0, ví d đ a ch : ề ố ụ ị ỉ
1080:0000:0000:0000:0008:0800:200C:417A. Do đó c ch nén đ a ch đơ ế ị ỉ ược dùng đ bi u di n d dàng h n các lo i đ a ch d ng này. Ta không c n vi t các s 0 đ uể ể ễ ễ ơ ạ ị ỉ ạ ầ ế ố ở ầ m i nhóm, ví d 0 thay cho 0000, 20 thay cho 0020. ỗ ụ
Đ a ch trong ví d trên s tr thành 1080:0:0:0:8:800:200C:417A. ị ỉ ụ ẽ ở
H n n a ta có th s d ng ký hi u :: đ ch m t chu i s 0. Đ a ch trong ví d trên sơ ữ ể ử ụ ệ ể ỉ ộ ỗ ố ị ỉ ụ ẽ tr thành: 1080::8:800:200C:417A. Do đ a ch IPv6 có đ dài c đ nh, ta có th tínhở ị ỉ ộ ố ị ể đượ ốc s các bit 0 mà ký hi u đó bi u di n. ệ ể ễ
Ti n t đ a ch IPv6 đề ố ị ỉ ược bi u di n theo ký pháp CIDR nh IPv4 nh sau: ể ễ ư ư
IPv6-address/prefix length trong đó IPv6-address là b t kỳ ki u bi u di n nào, cònấ ể ể ễ prefix length là đ dài ti n t theo bit. ộ ề ố
Ví d : bi u di n m ng con có ti n t 80 bit: 1080:0:0:0:8::/80. ụ ể ễ ạ ề ố V i node address: 12AB:0:0:CD30:123:4567:89AB:CDEF, ớ prefix: 12AB:0:0:CD30::/60 có th vi t t t thành ể ế ắ
Chương IV Thi t b m ngế ị ạ
I. Môi trường truy n d nề ẫI.1. Khái ni m ệ I.1. Khái ni m ệ
Trên m t m ng máy tính, các d li u độ ạ ữ ệ ược truy n trên m t môi trề ộ ường truy n d nề ẫ (transmission media), nó là phương ti n v t lý cho phép truy n t i tín hi u gi a cácệ ậ ề ả ệ ữ thi t b . Có hai lo i phế ị ạ ương ti n truy n d n ch y u: ệ ề ẫ ủ ế
- H u tuy n (bounded media) ữ ế - Vô tuy n (boundless media) ế
Thông thường h th ng m ng s d ng hai lo i tín hi u là: digital và analog. ệ ố ạ ử ụ ạ ệ
I.2. T n s truy n thông ầ ố ề
Phương ti n truy n d n giúp truy n các tín hi u đi n t t máy tính này sang máy tínhệ ề ẫ ề ệ ệ ử ừ khác. Các tín hi u đi n t này bi u di n các giá tr d li u theo d ng các xung nhệ ệ ử ể ễ ị ữ ệ ạ ị phân (b t/t t). Các tín hi u truy n thông gi a các máy tính và các thi t b là các d ngậ ắ ệ ề ữ ế ị ạ sóng đi n t tr i dài t t n s radio đ n t n s h ng ngo i. ệ ừ ả ừ ầ ố ế ầ ố ồ ạ
Các sóng t n s radio thầ ố ường được dùng đ phát tín hi u LAN. Các t n s này có thể ệ ầ ố ể được dùng v i cáp xo n đôi, cáp đ ng tr c ho c thông qua vi c truy n ph sóng radio.ớ ắ ồ ụ ặ ệ ề ủ Sóng viba (microware) thường dùng truy n thông t p trung gi a hai đi m ho c gi aề ậ ữ ể ặ ữ các tr m m t đ t và các v tinh, ví d nh m ng đi n tho i cellular. ạ ặ ấ ệ ụ ư ạ ệ ạ
Tia h ng ngo i thồ ạ ường dùng cho các ki u truy n thông qua m ng trên các kho ng cáchể ề ạ ả tương đ i ng n và có th phát đố ắ ể ược sóng gi a hai đi m ho c t m t đi m ph sóngữ ể ặ ừ ộ ể ủ cho nhi u tr m thu. Chúng ta có th truy n tia h ng ngo i và các t n s ánh sáng caoề ạ ể ề ồ ạ ầ ố h n thông qua cáp quang. ơ
I.3. Các đ c tính c a phặ ủ ương ti n truy n d n ệ ề ẫ
M i phỗ ương ti n truy n d n đ u có nh ng tính năng đ c bi t thích h p v i m i ki uệ ề ẫ ề ữ ặ ệ ợ ớ ỗ ể d ch v c th , nh ng thông thị ụ ụ ể ư ường chúng ta quan tâm đ n nh ng y u t sau: ế ữ ế ố
- Chi phí
- Yêu c u cài đ t ầ ặ - Đ b o m t ộ ả ậ
- Băng thông (bandwidth): được xác đ nh b ng t ng lị ằ ổ ượng thông tin có th truy n d nể ề ẫ trên đường truy n t i m t th i đi m. Băng thông là m t s xác đ nh, b gi i h n b iề ạ ộ ờ ể ộ ố ị ị ớ ạ ở phương ti n truy n d n, k thu t truy n d n và thi t b m ng đệ ề ẫ ỹ ậ ề ẫ ế ị ạ ượ ử ục s d ng. Băng thông là m t trong nh ng thông s dùng đ phân tích đ hi u qu c a độ ữ ố ể ộ ệ ả ủ ường m ng.ạ Đ n v c a băng thông:ơ ị ủ
+ Bps (Bits per second-s bit trong m t giây): đây là đ n v c b n c a băng thông. ố ộ ơ ị ơ ả ủ + KBps (Kilobits per second): 1 KBps=103 bps=1000 Bps
+ MBps (Megabits per second): 1 MBps = 103 KBps + GBps (Gigabits per second): 1 GBps = 103 MBps + TBps (Terabits per second): 1 TBps = 103 GBPS.
- Thông lượng (Throughput): lượng thông tin th c s đự ự ược truy n d n trên thi t b t iề ẫ ế ị ạ m t th i đi m. ộ ờ ể
- Băng t ng c s (baseband): dành toàn b băng thông cho m t kênh truy n, băng t ngầ ơ ở ộ ộ ề ầ m r ng (broadband):cho phép nhi u kênh truy n chia s m t phở ộ ề ề ẻ ộ ương ti n truy n d nệ ề ẫ (chia s băng thông). ẻ
- Đ suy gi m (attenuation): đ đo s suy y u đi c a tín hi u khi di chuy n trên m tộ ả ộ ự ế ủ ệ ể ộ