Một số ứng dụng đòi hỏi giao thức giao vận cung cấp dịch vụ chuyển giao thông tin tin cậy sử dụng TCP bởi nó cung cấp dịch vụ kiểm tra đúng đắn và dữ liệu được truyền với một sự phối hợp thích hợp. Một số đặc điểm của dịch vụ tin cậy mà TCP cung cấp là:
Hướng dòng (Stream Orientation): TCP coi dữ liệu nó gửi đi là một dòng byte không phải là gói tin. Do đó, TCP đảm bảo số thứ tự của các byte gửi nhận. Trường Sequency number và Acknowledgment number trong header của TCP giữ dấu của các byte trong toàn bộ dòng dữ liệu truyền. TCP không bắt hệ thống phải sử dụng một số đặc biệt nào để đánh số dòng byte, mỗi hệ thống chọn một số mà nó sẽ dùng làm điểm bắt đầu. Mỗi trạm cuối phải biết số thứ tự mà trạm kia dùng. Chúng phải trao đổi một số segment để đồng bộ hệ thống số sẽ được sử dụng (Synchronize sequence number – SYN) trong qua trình bắt tay. Trường Sequent number trong SYN segment chứa số bắt đầu (ISN) của dòng số đánh thứ tự, số này được chọn ngẫu nhiên . Mỗi byte trong dữ liệu được giữ dấu bởi ISN do đó byte đầu tiên của dữ liệu mạng số ISN + 1. Sequent number chứa vị trí của dòng byte trong gói tin nếu ISN = 0 và 4000 byte đã được chuyển giao thì con số tiếp theo sẽ là 4001.
Chuyển giao bộ đệm (Buffered Transfer): Để giảm số lượng truyền thông, giao thức cố gắng sử dụng số lượng tối thiểu các segment để truyền tải thông tin. Do vậy, giao thức sử dụng tối đa độ dài có thể của segment. Trường Window trong TCP header cho biết số byte tối đa mà trạm đích có thể nhận được, nếu trạm đích có khả năng chấp nhận 6000 byte thì trường window sẽ là 6000, trạm gửi có thể điều chỉnh lại dữ liệu cho phù hợp. Nếu trường Window mang giá trị 0 nghĩa là trạm gửi phải chờ tới khi nhận được một số khác 0.
Kết nối hai chiều (Full Duplex Connection): TCP/IP cung cấp kết nối cho cả hai đầu của liên kết. Điều này có nghĩa là tầng phía dưới cung cấp khả năng gửi trả thông báo từ trạm đích trở lại trạm nguồn. TCP là giao thức hướng kết nối. Nó thiết lập quan hệ logic giữa hai trạm tham gia liên kết. Thông tin điều khiển gọi là handshake được trao đổi giữa hai trạm để thiết lập hội thoại trước khi thông tin được truyền. TCP chỉ dẫn chương trình điều khiển của một segment bằng cách đặt một bit dành riêng của cờ tại word thứ 4 của segment header.
Kiểu bắt tay của TCP gọi là three way handshake bởi vì 3 segment được trao đổi. Trạm A bắt đầu kết nối bằng cách gửi một segment với bit SYN. Segment này báo cho trạm B thứ tự trạm A sẽ sử dụng cho những segment của nó gửi, số thứ tự này bảo đảm cho dữ liệu một trật tự thích hợp. Trạm A đáp lại trạm B với bit Acknownledgment (ACK) và SYN được đặt. Segment của B thông báo rằng nó đã nhận được thông báo của A và báo cho A biết số thứ tự mà nó sẽ sử dụng. Cuối cùng, A gửi một segment báo cho B nó đã nhận được thông báo và truyền gói dữ liệu đầu tiên. Chú ý rằng, gói tin thứ nhất chứa bit SYN và các gói tiếp theo chứa bit ACK. Sau khi trao đổi, trạm A xác định hiển nhiên trạm đích tồn tại và đã sẵn sàng nhận dữ liệu. Ngay sau khi kết nối được thiết lập, dữ liệu có thể truyền. Khi kết thúc hợp tác truyền giao dữ liệu, chúng sẽ trao đổi three way handshake chứa bit thông báo hết dữ liệu truyền No more data from sender gọi là ( FIN) để kết thúc kết nối. Đó là sự trao đổi giữa hai trạm cung cấp một kết nối logic giữa hai hệ thống.
TCP cung cấp dịch vụ tin cậy với một cơ chế gọi là “Positive Ackownledgement with Retransmission” (PAR). Đơn giản là trạm nguồn tiếp tục gửi thông tin đi cho tới khi nó nhận được thông báo dữ liệu đã được nhận chính xác tại trạm đích. Đơn vị thông tin chuyển giao giữa các ứng dụng gọi là segment, mỗi segment chứa checksum để đảm bảo rằng segment không bị phá huỷ trên đường truyền, nếu segment bị phá huỷ, trạm nhận huỷ bỏ nó và sau một thời gian nào đó, trạm gửi sẽ gửi lại gói tin mà nó không nhận được thông báo xác nhận.
0 15 16 31
Source Port Destination Port
Sequence Number Acknowledgment Number
Offset Reserved Flags Window
Checksum Urgent Pointer
Option Padding Data Destination Address Sourse Address Type Field IP Header TCP Data CRC
Hình 2. 11 : Cấu trúc gói tin TCP.
• Source Port Cổng nguồn.
• Destination Cổng đích.
• Sequency Number Số thứ tự của gói tin.
• Offset Số thứ tự của byte đầu tiên.
• Reserved Để dành.
• Flags Cờ chỉ dẫn.
• Window Số byte tối đa trạm đích có thể nhận.
• Checksum Checksum kiểm tra tính toàn vẹn.
• Urgent Pointer Độ dài dữ liệu khẩn đi sau.
• Option Tuỳ chọn.
• Padding Phần điền thêm vào các con số 0.
• Data Dữ liệu bắt đầu từ đây.
Tuy cũng dùng các Port number để định danh cho các ứng dụng nhưng một cổng không đủ để định danh cho một thực tế duy nhất trên mạng. TCP là một giao thức hướng kết nối do đó nó cần phải định danh cho cả hai đầu của liên kết. TCP đưa ra định nghĩa endpoin là một cặp số nguyên ( host, port) trong đó, host là địa chỉ IP của một máy tính còn port là port number mà máy tính đó sử dụng.
2.2.6 Tầng ứng dụng:
Phần lớn người sử dụng chỉ quan tâm đến các dịch vụ thông tin được cung cấp trên Internet. Các ứng dụng có sớm nhất của Internet là Telnet, FTP, SMTP, DNS ngoài ra ngày nay có hàng ngàn ứng dụng khác đang phát triển và ngày một nhiều. Sau đây ta tìm hiểu một số ứng dụng của Internet:
a.Dịch vụ tên miền DNS:
Việc định vị các máy tính trên mạng bằng các địa chỉ IP có nhiều lợi điểm, tuy nhiên với người sử dụng, việc nhớ các con số là một việc tẻ nhạt kho chịu. Hơn nữa, địa chỉ IP không mang thông tin về địa lý, tổ chức hay người dùng. Vì thế,
người ta xây dựng hệ thống đặt tên gọi là Domain Name Server để cung cấp cho người dùng cách đặt tên cho các máy tính với cách đặt tên thông thường quen thuộc.
Một Domainname thông thường có dạng: Tên_người_dùng@tênmiền.
Với tên miền được phân làm các cấp nối với nhau bởi dấu chấm “.”.Tên miền được NIC cung cấp.