TCP/IP là b giao th c đ c phỏt tri n b i c c cỏc d ỏn nghiờn c u c p cao (ARPA) c a b qu c phũng M . Ban đ u nú đ c s d ng trong m ng ARPANET. Khi cụng ngh m ng c c b phỏt tri n, TCP/IP đ c tớch h p vào mụi tr ng đi u hành UNIX và s d ng chu n Ethernet
đ k t n i cỏc tr m làm vi c v i nhau. n khi xu t hi n cỏc mỏy PC, TCP/IP l i đ c chuy n mang sang mụi tr ng PC, cho phộp cỏc mỏy PC ch y DOS và cỏc tr m làm vi c ch y UNIX cú th k t n i trờn cựng m t m ng. Hi n nay, TCP/IP đ c s d ng r t ph bi n trong m ng mỏy tớnh, mà đi n hỡnh là m ng Internet.
TCP/IP đ c phỏt tri n tr c mụ hỡnh OSI. Do đú, cỏc t ng trong TCP/IP khụng t ng ng hoàn toàn v i cỏc t ng trong mụ hỡnh OSI (hỡnh 3.1). Ch ng giao th c TCP/IP đ c chia thành b n t ng: giao di n m ng (network interface), liờn m ng (internet), giao v n (transport) và ng d ng (application).
3.1.1.1.T ng ng d ng
T ng ng d ng cung c p cỏc d ch v d i d ng cỏc giao th c cho ng d ng c a ng i dựng. M t s giao th c tiờu bi u t i t ng này g m:
− FTP (File Transfer Protocol): õy là m t d ch v h ng k t n i và tin c y, s d ng TCP
đ cung c p truy n t p gi a cỏc h th ng h tr FTP.
− Telnet (TERminaL NETwork): Cho phộp cỏc phiờn đ ng nh p t xa gi a cỏc mỏy tớnh. Do Telnet h tr ch đ v n b n nờn giao di n ng i dựng th ng d ng d u nh c l nh t ng tỏc. Chỳng ta cú th đỏnh l nh và cỏc thụng bỏo tr l i s đ c hi n th .
− HTTP (Hyper Text Transfer Protocol): Trao đ i cỏc tài li u siờu v n b n đ h tr WEB.
− SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Truy n th đi n t gi a cỏc mỏy tớnh. õy là d ng đ c bi t c a truy n t p đ c s d ng đ g i cỏc thụng bỏo t i m t mỏy ch th ho c gi a cỏc mỏy ch th v i nhau.
− POP3 (Post Office Protocol): Cho phộp l y th đi n t t h p th trờn mỏy ch .
− DNS (Domain Name System): Chuy n đ i tờn mi n thành đa ch IP. Giao th c này th ng đ c cỏc ng d ng s d ng khi ng i dựng ng d ng này dựng tờn ch khụng dựng đa ch IP.
− DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): Cung c p cỏc thụng tin c u hỡnh đ ng cho cỏc tr m, ch ng h n nh gỏn đa ch IP.
− SNMP (Simple Network Managament Protocol): c s d ng đ qu n tr t xa cỏc thi t b m ng ch y TCP/IP. SNMP th ng đ c th c thi trờn cỏc tr m c a ng i qu n lý, cho phộp ng i qu n lý t p trung nhi u ch c n ng giỏm sỏt và đi u khi n trong m ng.
3.1.1.2.T ng giao v n
T ng giao v n ch u trỏch nhi m chuy n phỏt toàn b thụng bỏo t ti n trỡnh-t i-ti n trỡnh. T i t ng này cú hai giao th c là TCP và UDP, m i giao th c cung c p m t lo i d ch v giao v n: h ng k t n i và phi k t n i.
Giao th c TCP
TCP là giao th c h ng k t n i, đ u cu i t i đ u cu i. Nú là giao th c cú đ tin c y và cung c p nhi u ng d ng m ng. Giao th c TCP cung c p cho ta nhi u hỡnh th c x lý truy n tin
đỏng tin c y. V c b n TCP cú th ho t đ ng phớa trờn ph m vi r ng c a nh ng dóy h th ng truy n tin t đ ng k t n i h th ng t i m ng chuy n m ch gúi. Giao th c IP c ng phõn m nh ho c nhúm l i t ng ph n TCP đ c đũi h i đ hoàn thành vi c v n chuy n và phõn chia thụng qua nhi u m ng và k t n i liờn ti p nhi u c ng l i v i nhau.
TCP th c hi n m t s ch c n ng nh sau.
Ch c n ng đ u tiờn là nh n lu ng d li u t ch ng trỡnh ng d ng; d li u này cú th là t p v n b n ho c là m t b c nh. TCP chia lu ng d li u nh n đ c thành cỏc gúi nh cú th qu n lý. Sau đú g n mào đ u vào tr c m i gúi. Ph n mào đ u này cú ch a đa ch c ng ngu n và c ng
đớch. Ngoài ra, nú cũn ch a s trỡnh t đ chỳng ta bi t gúi này n m v trớ nào trong lu ng d li u.
Sau khi nh n đ c m t s l ng gúi nh t đnh, TCP s g i xỏc nh n. Vớ d , n u s l ng gúi đ c quy đnh là 3 thỡ phớa thu s g i xỏc nh n cho phớa g i sau khi nh n đ c 3 gúi. u
đi m c a vi c làm này là TCP cú kh n ng đi u ch nh vi c g i và nh n cỏc gúi tin.
Giao th c UDP
UDP (User Datagram protocol) là m t giao th c truy n thụng phi k t n i, đ c dựng thay th cho TCP trờn IP theo yờu c u c a ng d ng. UDP khụng cung c p s tin c y, nú g i gúi tin vào t ng IP nh ng khụng cú s đ m b o r ng gúi tin s đ n đ c đớch c a chỳng. UDP cú trỏch nhi m truy n cỏc thụng bỏo t ti n trỡnh-t i-ti n trỡnh, nh ng khụng cung c p cỏc c ch giỏm sỏt và qu n lý.
UDP c ng cung c p c ch gỏn và qu n lý cỏc s c ng đ đnh danh duy nh t cho cỏc ng d ng chay trờn m t tr m c a m ng. Do ớt ch c n ng ph c t p nờn UDP cú xu th ho t đ ng nhanh h n so v i TCP. Nú th ng đ c dựng cho cỏc ng d ng khụng đũi h i đ tin c y cao trong giao v n.
K thu t đi u khi n lu ng và l i
Trong t ng giao v n cú 2 v n đ k thu t quan tr ng là đi u khi n lu ng và đi u khi n l i. i u khi n lu ng đnh ngh a l ng d li u mà ngu n cú th g i tr c khi nh n m t xỏc nh n t đớch. Trong tr ng h p đ c bi t, giao th c t ng giao v n cú th g i m t byte d li u và
đ i xỏc nh n tr c khi g i byte ti p theo. Nh ng n u làm nh v y, quỏ trỡnh g i s di n ra r t ch m. N u d li u ph i đi qua đo n đ ng dài thỡ ngu n s tr ng thỏi r i trong khi đ i xỏc nh n. Trong m t tr ng h p đ c bi t khỏc, giao th c t ng giao v n cú th g i t t c d li u nú cú mà khụng quan tõm t i xỏc nh n. Làm nh v y s t ng t c đ truy n, nh ng cú th làm tràn ng p tr m đớch (tr m đớch khụng x lý k p). Bờn c nh đú, n u m t ph n d li u b m t, b nhõn đụi, sai th t ho c b h ng thỡ tr m ngu n s khụng bi t.
TCP s d ng m t gi i phỏp n m gi a hai tr ng h p đ c bi t này. Nú đnh ngh a m t c a s , đ t c a s này lờn b đ m g i và ch g i l ng d li u b ng kớch th c c a s . K thu t này g i là k thu t c a s tr t (sliding window). Hay núi m t cỏch khỏc, đ th c hi n đi u khi n lu ng, TCP s d ng giao th c c a s tr t. Hai tr m hai đ u k t n i TCP đ u s d ng m t c a s tr t. C a s này bao ph ph n d li u trong b đ m mà m t tr m cú th g i tr c khi quan tõm t i xỏc nh n t tr m kia. Nú đ c g i là c a s tr t do cú th tr t trờn b đ m khi tr m g i nh n đ c xỏc nh n.
Ngoài đi u khi n lu ng, TCP cũn h tr đi u khi n l i. Nú là k thu t đ m b o tớnh tin c y cho TCP. i u khi n l i g m cỏc c ch phỏt hi n phõn đo n b h ng, b m t, sai th t ho c nhõn
đụi. Nú c ng g m c ch s a l i sau khi chỳng đ c phỏt hi n.
Phỏt hi n l i trong TCP đ c th c hi n thụng qua vi c s d ng ba cụng c đ n gi n: t ng ki m tra, xỏc nh n và th i gian ch (time-out). M i phõn đo n cú ch a m t tr ng t ng ki m tra
đ phỏt hi n phõn đo n l i. N u phõn đo n l i, nú s b TCP phớa nh n b đi. TCP s d ng ph ng phỏp xỏc nh n đ thụng bỏo s nh n cỏc gúi đó t i đớch mà khụng l i. Khụng cú xỏc nh n gúi h ng trong TCP. N u m t phõn đo n khụng đ c xỏc nh n tr c khi h t gi thỡ nú đ c xem nh b h ng ho c b m t trờn đ ng đi.
C ch s a l i trong TCP r t đ n gi n. TCP ngu n đ t m t b đnh th i cho m i phõn đo n
đ c g i đi. B đnh th i đ c ki m tra đnh k . Khi nú t t, phõn đo n t ng ng đ c xem nh b h ng ho c b m t và s đ c truy n l i.
3.1.1.3.T ng liờn m ng
T ng liờn m ng trong ch ng giao th c TCP/IP t ng ng v i t ng m ng trong mụ hỡnh OSI, cho phộp k t n i nhi u m ng v i cỏc cụng ngh khỏc nhau qua m ng lừi s d ng giao th c IP (hỡnh 3.2).
Hỡnh 3.2. K t n i liờn m ng s d ng giao th c IP
Ch c n ng chớnh c a t ng m ng là đỏnh đa ch lụgic và đnh tuy n gúi t i đớch. Giao th c
đỏng chỳ ý nh t t ng liờn m ng chớnh là giao th c liờn m ng (IP – Internet Protocol). Ngoài ra cũn cú m t s giao th c khỏc nh ICMP, ARP và RARP. Sau đõy s trỡnh bày khỏi quỏt v cỏc giao th c này.
Giao th c IP
IP là m t giao th c phi k t n i và khụng tin c y. Nú cung c p d ch v chuy n gúi n l c t i
đa. N l c t i đa đõy cú ngh a IP khụng cung c p ch c n ng theo dừi và ki m tra l i. Nú ch c g ng chuy n gúi t i đớch ch khụng cú s đ m b o. N u đ tin c y là y u t quan tr ng, IP ph i ho t đ ng v i m t giao th c t ng trờn tin c y, ch ng h n TCP.
Giao th c ICMP
Nh đó trỡnh bày trờn, IP là giao th c chuy n gúi phi k t n i và khụng tin c y. Nú đ c thi t k nh m m c đớch s d ng cú hi u qu tài nguyờn m ng. IP cung c p d ch v chuy n gúi n l c nh t. Tuy nhiờn nú cú hai thi u h t: thi u đi u khi n l i và thi u cỏc c ch h tr ; IP c ng thi u c ch truy v n. M t tr m đụi khi c n xỏc đnh xem router ho c m t tr m khỏc cú ho t đ ng khụng. M t ng i qu n lý m ng đụi khi c n thụng tin t m t tr m ho c router khỏc.
Giao th c thụng bỏo đi u khi n liờn m ng (ICMP – Internet Control Message Protocol)
đ c thi t k đ bự đ p hai thi u h t trờn. Nú đ c đi kốm v i giao th c IP.
3.1.1.4.T ng truy nh p m ng
T ng truy nh p m ng đụi khi cũn đ c g i là giao di n m ng. Nú cung c p giao ti p v i m ng v t lý (thụng th ng t ng này bao g m cỏc driver thi t b trong h th ng v n hành và cỏc card giao di n m ng t ng ng trong mỏy tớnh. Ch c n ng c a t ng này là đi u khi n t t c cỏc thi t b ph n c ng, th c hi n giao ti p v t lý v i cỏp ho c v i b t k mụi tr ng nào đ c s d ng c ng nh là ki m soỏt l i d li u phõn b trờn m ng v t lý. T ng truy nh p m ng khụng đnh ngh a m t giao th c riờng nào c , nú h tr t t c cỏc giao th c chu n (standard) và đ c quy n (proprietory), vớ d nh Ethernet, Token Ring, FDDI, X25, Frame Relay, ATM, …