ThuỊt ngữ segment mạng cờ nhiều ý nghĩa trong lỊp mạng và định nghĩa chính xác phụ thuĩc vào tình huỉng trong đờ đợc dùng. Ta cờ thể định nghĩa mĩt segment nhỊn dạng mĩt môi trớng lớp 1 là đớng dĨn chung cho truyền dữ liệu trong mĩt LAN. Nh đã đề cỊp trớc đây, cờ giới hạn chiều dài truyền sỉ liệu cho mỡi loại môi trớng. Mỡi lèn mĩt thiết bị điện đợc sử dụng để mị rĩng chiều dài và quản lý dữ liệu trên môi trớng thì mĩt segment mới đợc tạo ra.
Định nghĩa khác của segment đợc Cisco định nghĩa nh sau: mỡi segment là mĩt miền đụng đĩ. Định nghĩa này giỉng với định nghĩa trớc chỉ khác là nờ đi sâu vào bản chÍt sự việc. Ta hiểu sự đụng đĩ là thế nào? Sau đây ta sẽ tìm hiểu vÍn đề này và hiểu cách truyền của ethernet hay token.
Sự đụng đĩ xảy ra khi hai bit từ hai máy tính truyền khác nhau chạy trên mĩt môi trớng chia sẻ tại mĩt thới điểm. Rđ ràng sự kết hợp của hai bit dới dạng tín hiệu sẽ phát sinh nhiều hiện tợng nh giao thoa, chơng chỊp... là nguyên nhân gây mÍt bit. Cả hai bit đều mÍt. Chính vì vỊy chúng ta cèn cờ các quy tắc chia sẻ môi trớng truyền dĨn chung nhằm tránh sự đụng đĩ và dĨn đến sự ra đới của ethernet, token...
II.2 Chơng giao thức TCP/IP
Trớc hết ta tìm hiểu mĩt sỉ khái niệm:
Giao thức là mĩt tỊp hợp các quy tắc, quy ớc để truyền tín hiệu trên mạng
Chơng giao thức là tỊp hợp các giao thức cùng kết hợp với nhau để tạo thành quá trình trao đưi thông tin hoàn chỉnh.
Chơng giao thức TCP/IP là sự kết hợp của các qui tắc khác nhau ị các lớp khác nhau không chỉ cờ các giao thức TCP, IP.
Mô hình chơng giao thức TCP/IP cho phép các loại máy tính cờ kích cỡ cũng nh đợc sản xuÍt bịi các hãng khác nhau và các hệ thỉng vỊn hành khác nhau cờ thể truyền thông đợc với nhau.
TCP/IP là giao thức phân cÍp từ các khỉi tơng tác, mỡi khỉi cung cÍp chức năng riêng nhng các khỉi không nhÍt thiết phải phụ thuĩc lĨn nhau. TCP/IP chứa các giao thức
thỉng. ThuỊt ngữ phân cÍp cờ nghĩa là mỡi giao thức lớp trên đợc mĩt hay nhiều giao thức lớp dới hỡ trợ.
Mô hình phân lớp TCP/IP:
Lớp 1: Network Access Layer: Lớp truy cỊp mạng. Lớp này cung cÍp các giao tiếp vỊt lý thông thớng là các driver thiết bị trong hệ thỉng điều hành và các card giao diện mạng tơng ứng trong máy tính. Lớp này thực hiện nhiệm vụ điều khiển tÍt cả các chi tiết phèn cứng hoƯc thực hiện giao tiếp vỊt lý với môi trớng truyền dĨn. Cung cÍp kiểm soát lỡi phân bỉ trên mạng vỊt lý, cung cÍp các địa chỉ vỊt lý cho thiết bị. Lớp này không định nghĩa mĩt giao thức riêng nào cả, nờ hỡ trợ tÍt cả các giao thức chuỈn và đĩc quyền nh ethernet, Token Ring, FDDO, X25, wireless,ATM...
Lớp 2: Internet Layer: Lớp mạng : Cung cÍp chức năng đánh địa chỉ đĩc lỊp phèn cứng mà nhớ đờ dữ liệu cờ thể di chuyển qua các mạng con cờ kiến trúc vỊt lý khác nhau. Lớp này điều khiển việc chuyển gời qua mạng, định tuyến gời.Hỡ trợ giao thức liên mạng IP.
Lớp 3: Transport Layer: Lớp chuyển tiếp : Chịu trách nhiệm truyền thông điệp từ mĩt tiến trình này đang chạy sang mĩt tiến trình khác. Lớp này cờ hai giao thức quan trụng là giao thức điều khiển truyền dĨn TCP và giao thức dữ liệu đơ ngới sử dụng UDP.
Lớp 4: Application layer:Lớp ứng dụng : Lớp này điều khiển chi tiết từng ứng dụng cụ thể. Nờ tơng ứng với các lớp ứng dụng, trình diễn, phiên trong mô hình OSI. Nờ gơm các giao thức mức cao, mã hoá, điều khiển hĩi thoại. Hiện nay cờ hàng trăm hoƯc thỊm chí hàng nghìn các giao thức lớp này.
ping SMTP FTP Telnet NNTP RPC DNS TFTP BOOTP
TCP UDP
OSPF ICMP IGMP BGP RIP
IP DATA LINK ARP RARP Media Network Access layer Internet layer Transport layer Application layer
h.2.8. Mô hình phân lớp bĩ giao thức TCP/IP
II.3 Địa chỉ IP II.3.1 Khái niệm
Mụi thiết bị muỉn tham gia mạng internet cèn phải cờ mĩt địa chỉ IP. Địa chỉ IP đợc xác định ị lớp mạng của mô hình TCP/IP. Địa chỉ này đợc phân theo vùng và nờ cờ vai trò quan trụng trong việc định tuyến. Địa chỉ IP rÍt quan trụng bịi nờ quyết định mĩt thiết bị cờ đợc tham gia mạng hay không. Bên cạnh đờ nờ còn giải quyết vÍn đề liên lạc giữa các thiết bị tham gia mạng với nhau: mĩt thiết bị muỉn liên lạc với thiết bị khác thì nờ cèn phải biết địa chỉ IP của đỉi tác. Chính vì vỊy IP là mĩt tài nguyên quan trụng của mạng. Sau đây ta xét đến địa chỉ IPv4.
a. Đánh địa chỉ IP
Địa chỉ IP đợc biểu diễn bịi mĩt sỉ nhị phân gơm 32 bit 0,1. Nh vỊy theo lý thuyết sẽ cờ 232 địa chỉ. 32 bit này đợc chia nhõ ra thành 4 cụm 8 bit, mỡi cụm này gụi là mĩt octet. Sị dĩ ngới ta lại chia thành các octet nhàm mục đích chuyển đưi từ sỉ nhị phân sang sỉ thỊp phân cho gèn gũi với giao tiếp của con ngới. Mỡi octet cờ giá trị tỉi đa là 255. Mỡi địa chỉ IP đợc chuyển thành kiểu nhị phân sẽ gơm 4 sỉ cách nhau bịi mĩt dÍu chÍm.
Ví dụ:
11000000.00000000.11111111.00000011 tơng ứng 192.0.255.3
b. Các trớng thành phèn trong địa chỉ IP
Network Host
32 bit (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Sỉ bit dùng làm thành phèn host hay mạng tuỳ thuĩc từng vùng trên thế giới. Ghi nhớ rằng địa chỉ đèu tiên trong mỡi mạng đợc dành riêng cho các địa chỉ mạng thực sự (hay chỉ sỉ mạng) và địa chỉ cuỉi cùng trong mỡi mạng đợc dùng làm địa chỉ broadcast.
c. Các lớp địa chỉ:
Để thuỊn tiện ngới ta phân ra thành 5 lớp địa chỉ đợc ký hiệu là A,B,C,D,E. Lớp A: 0xxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx
Lớp B: 10xxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx Lớp C: 110xxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx Lớp D: 1110xxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx Lớp E: 1111xxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx
Lớp A : bao gơm các địa chỉ bắt đèu bằng bit 0. Nh vỊy trong lớp A sẽ chiếm mĩt nửa sỉ địa chỉ IP hiện cờ. Lớp A sử dụng 8 bit đèu làm thành phèn mạng và 24 bit sau dùng cho host. VỊy với 24 bit làm địa chỉ host lớp A sẽ cờ hơn 16 triệu host trên mĩt mạng. Các địa chỉ lớp A đợc dùng ị Mỹ.
Lớp B : bao gơm các địa chỉ bắt đèu bằng 10. Lớp B sử dụng 16 bit đèu làm thành phèn mạng, nh vỊy cờ 214 mạng, 16 bit sau làm thành phèn host. Mỡi mạng sẽ cờ tỉi đa 65000 host. Địa chỉ lớp B do các nớc Châu Âu sử dụng.
Lớp C : bao gơm các địa chỉ bắt đèu bằng 110. Lớp C sử dụng 24 bit đèu làm thành phèn mạng, chỉ dùng 8 bit cho host. Các địa chỉ lớp C đợc chia cho các nớc còn lại.
Lớp D,E sử dụng cho các multicast và anycast hay cho mĩt sỉ tư chức quỉc tế. Tuy với 32 bit cờ thể cung cÍp địa chỉ IP cho khoảng 4 tỷ máy, và với sỉ máy tính truy cỊp mạng trên thế giới chỉ cỡ hàng trăm triệu thì con sỉ 4 tỷ là rÍt thừa tuy nhiên do cách phân bỉ địa chỉ IP không đều dĨn đến mĩt sỉ vùng miền thừa địa chỉ IP trong khi đờ các vùng khác lại thiếu trèm trụng. Thêm vào đờ xu hớng hợp nhÍt các mạng thông tin thành mĩt mạng chung duy nhÍt đòi hõi ngày càng nhiều địa chỉ IP, do vỊy đã dĨn đến sự ra đới của IPv6 với vùng địa chỉ đợc sử dụng lên đến 128 bit.
NETWORK
24 bit
HOST HOST HOST
NETWORK
16 bit
NETWORK HOST HOST
NETWORK
8 bit
NETWORK NETWORK HOST
Class A
Class B
Class C
h2.9: Các lớp địa chỉ A,B,C
d. Địa chỉ IP global và địa chỉ IP private:
Để giải quyết tình trạng thiếu địa chỉ IP hiện nay, ngới ta đa ra khái niệm địa chỉ IP global và địa chỉ IP private.
IP private: Trong mỡi lớp địa chỉ A,B,C ngới ta dành ra mĩt vùng địa chỉ không cÍp phát cụ thể cho mĩt quỉc gia nào để làm địa chỉ IP private. Nh vỊy đây là lớp địa chỉ chung mà bÍt cứ máy tính nào cũng cờ thể nhỊn. Mĩt mạng cờ thể cờ cùng lúc rÍt nhiều máy cờ cùng địa chỉ IP private nhng các địa chỉ này không tham gia quá trình định tuyến trên mạng chung mà quá trình tham gia mạng thông qua địa chỉ IP global.
IP global: Các địa chỉ nằm ngoài dải địa chỉ IP private là các địa chỉ IP global. Trong mạng tại mĩt thới điểm chỉ cờ duy nhÍt mĩt địa chỉ IP global và địa chỉ này tham gia định tuyến.
Dải địa chỉ IP private:
Lớp A: 10.0.0.0 – 10.255.255.255.255 Lớp B: 172.16.0.0 – 172.31.255.255 Lớp C: 192.168.0.0 -- 192.168.255.255
Ngới ta đa ra khái niệm IP global và IP private nhằm mục đích để tăng sỉ địa chỉ qua đờ cờ thể sử dụng hiệu quả tài nguyên này. Ta xét ví dụ sau: Mĩt trung tâm cờ mĩt mạng LAN gơm 500 máy tính muỉn tham gia mạng internet chung. Nếu chúng ta cÍp 500 máy tính này 500 địa chỉ IP toàn cèu thì rÍt khờ đáp ứng vì sỉ lợng các địa chỉ IP là cờ hạn. Giải pháp đa ra là ta cờ thể sử dụng dải địa chỉ IP private để đƯt cho các máy tính. Chỉ những máy nỉi trực tiếp với mạng ta sử dụng các địa chỉ IP global. Yêu cèu đƯt ra cho các máy này là phải sử dụng chức năng NAT- chức năng nhằm phân chia các port đảm bảo các máy tính khác trong mạng liên lạc đợc với bên ngoài. Khi đờ mạng LAN này chỉ sử dụng mĩt sỉ ít địa chỉ IP và nh vỊy chúng ta đã tiết kiệm đợc rÍt nhiều địa chỉ IP. Ngày nay địa chỉ IP đang ngày càng trị lên khan hiếm, thì giải pháp sử dụng địa chỉ IP private ngày càng đợc chú trụng. Tuy nhiên chắc chắn rằng nếu nhiều máy tính cùng sử dụng mĩt địa chỉ IP thông qua chức năng NAT phân phỉi đớng truyền chung thì tỉc đĩ của dữ liệu đỉi với riêng các máy sẽ bị giảm sút.
II.3.2 Subnet, subnet mask và kỹ thuỊt subnetting
Các nhà quản trị mạng đôi khi cèn chia các mạng đƯc biệt là các mạng lớn thành các mạng nhõ hơn. Các phèn chia nhõ hơn đợc gụi là các mạng con (subnet) và đợc thực hiện đánh địa chỉ khá linh hoạt. Lý do chính cèn dùng các mạng con là để giảm kích th- ớc vùng quảng bá. Hoạt đĩng quảng bá là gửi thông tin đến tÍt cả các host nằm trên mĩt mạng hay mạng con. Khi tải dùng cho quảng bá chiếm quá nhiều băng thông, các nhà quản trị mạng sẽ nghĩ đến việc phân mạng thành các mạng con. Các mạng con này đợc phân ra từ các host gỉc. Nh vỊy phèn địa chỉ IP đợc phân ra làm 3 phèn: Network, Subnet và host nh hình vẽ. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Network Subnet Host
32 bit
h2.10: Các thành phèn của địa chỉ IP
Quá trình phân các host gỉc thành phèn mạng con và phèn host đợc gụi là quá trình subnetting. Để phân ra thành phèn của địa chỉ IP ngới ta dùng subnet mask. Mĩt subnet mask cờ chiều dài 32 bit hay 4 octet giỉng nh địa chỉ IP, subnet mask sẽ chứa các bit 1 cho phèn mạng và mạng con, còn bit 0 cho phèn host. Nh vỊy nếu xét lớp B sẽ cờ subnet mask là 11111111.11111111.00000000.00000000 hay đưi ra dạng thỊp phân là 255.255.0.0. Trong thực tế chúng ta thớng bắt gƯp mĩt ký hiệu IP address/N ví dụ 10.0.0.0/16 chẳng hạn, điều này cờ nghĩa là ta cờ mĩt dải địa chỉ IP với subnet mask là 255.255.0.0 (16 sỉ 1 ). Dải địa chỉ này bắt đèu từ 10.0.0.0 đến 10.0.255.255.
Sau đây ta tìm hiểu về quá trình subnetting:
Ta cờ mĩt dải IP/N cèn cÍp cho mĩt mạng, mạng này đợc phân thành các mạng con.
Bớc 1: Ta đếm sỉ mạng con trên sơ đơ mạng (căn cứ vào sỉ router)- giả sử cờ x mạng và tính sỉ host tỉi đa cờ trong mĩt mạng y. Chụn n (sỉ bit mợn) thoả mãn :
2n >= x và 232-N-n –2 > y.
thông thớng ngới ta thớng chụn n nhõ nhÍt thoả mãn điều kiện trên.
Bớc 2: Xác định subnet mask mới sẽ bao gơm N+n sỉ 1 đứng dèu và 32-(N+n) sỉ 0. Phèn subnet mask mới này thớng đợc gụi là segment mạng.
Bớc 3: Xác định các subnet ID – là địa chỉ đèu tiên của dải địa chỉ phân cho các mạng con, và địa chỉ quảng bá (broadcast) là địa chỉ cuỉi cùng trong dải địa chỉ này.
Bớc 4: Đánh địa chỉ cho các thiết bị, xác định default gateway cho phèn segment mạng.
Ta định nghĩa default gateway là địa chỉ IP của giao tiếp trên router kết nỉi đến segment mạng mà host nguơn đang toạ lạc. Để hiểu rđ hơn ta xét mĩt ví dụ cụ thể nh sau: Ta cờ dải địa chỉ IP 10.0.0.0/24 muỉn cÍp cho mĩt mạng cờ sơ đơ nh (h 2.11):
Bớc 1: Đếm sỉ mạng con: Là x=6 mạng con. Sỉ host tỉi đa trong mĩt mạng là y=4.
Bớc 2: Xác định subnet mask: 11111111.11111111.11111111.11100000 tơng ứng với 255.255.255.224 D A B C E F R2 R3 R1 S0 S0 S1 S0 S1 S1 E0 E0 E0 h 2.11: Sơ đơ mạng IP . Bớc 3: Xác định địa chỉ mạng:
Bảng 2: đánh địa chỉ mạng và địa chỉ broadcast.
Net ID Subnet mask Broadcast ID Đĩ khả dụng
10.0.0.0 255.255.255.224 10.0.0.31 ok 10.0.0.32 255.255.255.224 10.0.0.63 ok 10.0.0.64 255.255.255.224 10.0.0.95 ok 10.0.0.96 255.255.255.224 10.0.0.127 ok 10.0.0.128 255.255.255.224 10.0.0.159 Ok 10.0.0.160 255.255.255.224 10.0.0.191 ok
Tiếp tục ta xác định địa chỉ của từng host và các giao diện:
Bảng 3: Địa chỉ Host và giao diện:
R1 E0 10.0.0.1 255.255.255.224 Không A 10.0.0.2 255.255.255.224 10.0.0.1 B 10.0.0.3 255.255.255.224 10.0.0.1 C 10.0.0.4 255.255.255.224 10.0.0.1 R1 S0 10.0.0.33 255.255.255.224 Không R2 S0 10.0.0.34 255.255.255.224 Không R1 S1 10.0.0.65 255.255.255.224 Không R3 S0 10.0.0.66 255.255.255.224 Không R2 S1 10.0.0.97 255.255.255.224 Không R3 S1 10.0.0.98 255.255.255.224 Không R2 E0 10.0.0.129 255.255.255.224 Không D 10.0.0.130 255.255.255.224 10.0.0.129 R3 E0 10.0.0.161 255.255.255.224 Không E 10.0.0.162 255.255.255.224 10.0.0.161 F 10.0.0.163 255.255.255.224 10.0.0.161
II.4 SIP ( Section initization Protocol)
Mục đích của chúng ta là xây dựng nên mĩt mạng IP hoàn chỉnh cho 3G, chúng ta sẽ nghiên cứu giao thức SIP vì đây là giao thức đợc lựa chụn cho việc thiết kế VoIP hayquản lý các thiết bị trong mạng 3G. Trớc khi IETF cho ra đới giao thức SIP, ITU-T đã hoàn thành chuỈn H323 để điều hành hệ thỉng VoIP song SIP vĨn tơn tại và ngày càng phát triển với những u điểm về sự đơn giản, đảm bảo các khả năng mị rĩng, khả năng mị rĩng thêm mới những tính năng mà H323 không cờ đợc. Thêm vào đờ nhiều công nghệ mới nh mạng 3G, NGN cũng đợc chuỈn hoá bịi IETF do vỊy các dịch vụ VoIP th- ớng đợc xây dựng dựa trên SIP.
SIP là mĩt phèn trong bĩ giao thức chuỈn cho việc truyền tin đa phơng tiện do IETF khuyến nghị nh RSVP (giao thức giữ trớc tài nguyên), RTP (giao thức truyền tải thới gian thực) RTSP (giao thức dòng tin đa phơng thức), SAP (giao thức thông báo phiên) SDP (giao thức mô tả phiên). Tuy nhiên SIP hoạt đĩng đĩc lỊp với các giao thức trên.
SIP cờ thể kết hợp với các giao thức báo hiệu và thiết lỊp cuĩc gụi khác. Theo cách đờ mĩt hệ thỉng đèu cuỉi dùng SIP để xác định địa chỉ hợp lệ của mĩt hệ thỉng và giao thức từ mĩt địa chỉ gửi đến là giao thức đĩc lỊp.
SIP là giao thức chuỈn do IETF đa ra nhằm mục đích thực hiện mĩt hệ thỉng cờ khả năng truyền qua môi trớng mạng IP. SIP dựa trên ý tịng của SMTP và HTTP. Nờ đợc định nghĩa nh mĩt client-server trong đờ các yêu cèu đợc bên gụi (client) đa ra và bên bị gụi (server) trả lới nhằm đáp ứng yêu cèu của bên gụi. SIP sử dụng mĩt sỉ kiểu bản tin và trớng khịi đèu giỉng HTTP. Về cơ bản SIP là mĩt giao thức hớng văn bản và gèn giỉng với giao thức HTTP nhng nờ không phải là mĩt sự mị rĩng của HTTP.