1.3.2.2. Lớp Internet TCP/IP
Chức năng của lớp Internet TCP/IP này trong mơ hình TCP/IP tương tự như lớp Network trong mơ hình OSI. Nhiệm vụ chính của lớp này là định tuyến đường truyền, tìm đường đi tối ưu nhất cho gói tin trong một lưu lượng. Cung cấp cách thức truyền tải dữ liệu trên sơ đồ đã định tuyến và cung cấp cách thức đánh địa chỉ logic để định tuyến được đường truyền.
Giao thức đặc trưng của lớp Internet TCP/IP là giao thức IP – Internet Protocol, một giao thức của chồng giao thức TCP/IP. Giao thức IP được sử dụng rộng rãi trong mọi hệ thống mạng.
a. Tổng quan về giao thức IP
Một số đặc điểm đáng lưu ý của IP protocol:
Hoạt động ở lớp Internet trong mơ hình TCP/IP tương ứng với lớp Network trong OSI, cung cấp một cơ chế truyền tải lớp 3 trong một sơ đồ mạng đã được định tuyến.
Là một giao thức connectionless điển hình, dữ liệu của IP sẽ được truyền theo kiểu best effort, không cần cơ chế thiết lập kết nối, không báo nhận và điều khiển luồng, khơng được đánh số thứ tự gói tin khi bị chop trên đường truyền
Mỗi gói tin IP đến thiết bị Layer 3 sẽ được xử lí độc lập
IP sử dụng cơ chế định địa chỉ theo kiểu phân cấp (hierarchical addressing), bao gồm network – id và host – id
Khơng có cơ chế khơi phục lại gói tin bị mất trên đường đi.
b. Cấu trúc của địa chỉ IP và các lớp địa chỉ
Do mạng máy tính hiện nay vẫn chủ yếu sử dụng địa chỉ IPv4, chính vì vậy trong đồ án này sẽ chỉ tìm hiểu về địa chỉ IPv4.
Để có thể thực hiện truyền tin giữa các máy trên mạng, mỗi máy tính trên mạng TCP/IP cần phải có một địa chỉ xác định gọi là địa chỉ IP. Hiện nay mỗi địa chỉ IP được tạo bởi một số 32 bits (IPv4) và được tách thành 4 vùng, mỗi vùng có một Byte có thể biểu thị dưới dạng thập phân, nhị phân, thập lục phân hoặc bát phân. Cách viết phổ biến nhất hay dùng là cách viết dùng ký tự thập phân. Một địa chỉ IP khi đó sẽ được biểu diễn bởi 4 số thập phân có giá trị từ 0 đến 255 và được phân cách nhau bởi dấu chấm (.). Mỗi giá trị thập phân biểu diễn 8 bits trong địa chỉ IP. Mục đích của địa
chỉ IP là để định danh duy nhất cho một host ở trên mạng.
IPv4 sử dụng 3 loại địa chỉ trong trường nguồn và đích đó là:
Unicast: Để thể hiện một địa chỉ đơn hướng. Địa chỉ đơn hướng là địa chỉ dùng
để nhận dạng từng nút một (điểm nút là tập các thiết bị chuyển mạch nằm ở trung tâm như Router chẳng hạn) cụ thể là một gói dữ liệu được gửi tới một địa chỉ đơn hướng sẽ được chuyển tới nút mang địa chỉ đơn hướng đó.
Multicast: Địa chỉ đa hướng. Là địa chỉ dùng để nhận dạng một tập hợp nút
nhưng không phải là tất cả. Tập hợp nút bao gồm nhiều nút khác nhau hợp thành, gói dữ liệu IP gửi tới một địa chỉ Multicast sẽ được gửi tới tất cả các Host tham dự trong nhóm Multicast này.
Broadcast: Thể hiện tất cả các trạm trên mạng. Thơng thường điều đó giới hạn
ở tất cả các Host trên một mạng con địa phương. Địa chỉ broadcast được phân làm 2 loại:
- Direct broadcast: Ví dụ: 172.16.255.255 - Local broadcast: Ví dụ: 255.255.255.255
Ví dụ về hai loại broadcast này: xét host có địa chỉ 192.168.12.3
- Khi host này gửi địa chỉ 255.255.255.255, tất cả các host trong lớp mạng 192.168.12.0 sẽ nhận được gói broadcast này (Local broadcast).
- Nếu nó gửi broadcast đến địa chỉ 192.168.13.255 thì chỉ có các host trong lớp mạng 192.168.13.0 mới nhận được gói tin này, các host thuộc 192.168.12.0 hay lớp mạng khác đều sẽ khơng nhận được gói tin đó.(Direct broadcast).
Địa chỉ IPv4 được chia thành 2 phần chính: một phần để xác định mạng (net - id) và một phần để xác định host (host - id) như hình 1.25: