5.3 Giao th泳c liờn m衣ng IP
5.3.1 C医u trỳc khung tin IP
IP Header 8逢嬰c g逸n cho m厩i datagram, ch泳a cỏc thụng tin c亥n thi院t cho s詠 ho衣t 8瓜ng c栄a gúi tin trờn m衣ng. C医u trỳc khung tin IP nh逢 hỡnh sau :
VER IHL Type of Service
Total Length Identification Flag Frag offset Time To Live Transport Header checksum
Source Address Destination Address
Options + Padding Data (Max : 65535 bytes)
Hỡnh 5-10. C医u trỳc khung tin IP.
VER (4 bit)
Ch泳a phiờn b違n giao th泳c IP 8ang dựng. Phiờn b違n hi羽n nay là IPV4. O瓜t ph亥n c栄a giao th泳c IP quy 8鵜nh r茨ng ph亥n m隠m nh壱n d英 li羽u tr逢噂c tiờn ph違i ki吋m tra phiờn b違n c栄a IP trong cỏc khung tin 8院n, tr逢噂c khi phõn tớch ti院p ph亥n cũn l衣i c栄a Header và d英 li羽u. N院u nh逢 khụng 8ỳng phiờn b違n thỡ l噂p IP c栄a mỏy nh壱n s胤 t瑛 ch嘘i và b臼 qua toàn b瓜 n瓜i dung c栄a khung tin 8院n.
IHL (Internet Header length) (4 bit)
Ch泳a chi隠u dài c栄a Header IP do mỏy g穎i d英 li羽u t衣o nờn, chi隠u dài này 8逢嬰c tớnh theo cỏc word cú chi隠u dài 32 bit. Header ng逸n nh医t cú chi隠u dài là 5 word (20 byte), nh逢ng do vi羽c dựng cỏc tr逢運ng l詠a ch丑n cú th吋 làm t<ng chi隠u dài c栄a Header lờn 8院n 6 word (24 byte). IHL dựng 8吋 giao th泳c IP 8逢嬰c x鵜 trớ k院t thỳc c栄a Header và b逸t 8亥u ph亥n d英 li羽u c栄a khung tin.
Type of Service - LoＴi dおch vつ (8 bits)
Tr逢運ng này ch泳a cỏc thụng tin v隠 quy隠n 逢u tiờn c栄a vi羽c truy隠n datagram và cỏc 違nh h逢荏ng cú th吋 x違y ra trong quỏ trỡnh truy隠n cỏc datagram
8ú. IP chu育n khụng yờu ch雨 ra cỏc hành 8瓜ng c映 th吋 d詠a trờn giỏ tr鵜 c栄a tr逢運ng
Type of Service. IP ch雨"8鵜nh s穎 d映ng nú trong vi羽c thi院t l壱p cỏc tu ch丑n cho cỏc m衣ng con và nú s胤 truy隠n qua trong b逢噂c nh違y t噂i.
Vớ d映, vi羽c truy nh壱p vào m衣ng Token Ring c亥n thi院t cú cỏc m泳c 8瓜"逢u tiờn 8逢嬰c xỏc 8鵜nh. IP cú th吋 chuy吋n cỏc m泳c 8瓜"逢u tiờn c栄a nú sang cỏc m泳c 8瓜"逢u tiờn t逢挨ng 泳ng c栄a m衣ng Token Ring.
O瓜t s嘘 mỏy tớnh và b瓜 ch丑n 8逢運ng (router) khụng quan tõm 8院n giỏ tr鵜 e栄a tr逢運ng này trong khi m瓜t s嘘 khỏc l衣i d詠a vào 8õy 8吋 quy院t 8鵜nh 8逢運ng truy隠n.
E医u trỳc c栄a tr逢運ng nh逢 sau :
E医u trỳc c栄a tr逢運ng Type of Service
Precedence (3 bớt) : ch雨 th鵜 v隠 quy隠n 逢u tiờn g穎i datagram, c映 th吋 là :
111 - Network Control (cao nh t) 011 - Flash 110 - Internetwork Control 10 - Immediate 101 - CRITIC/ECP 001 - Priority
100 - Flag Overrride 000 - Routime (th p nh t) D (Delay) - 1 bit : ch｀"8ぐ tr！ yờu c u
D = 0 8ぐ tr！ bỡnh th ごng
D = 1 8ぐ tr！ th p
T (Throughput) - 1 bit : ch｀ thụng l ずng yờu c u
T = 0 thụng lずng bỡnh th ごng
T = 1 thụng l ずng cao
R (Reliability) - 1 bớt ch｀"8ぐ tin c y yờu c u R = 0 8ぐ tin c y bỡnh th ごng
R = 1 8ぐ tin c y cao
Ba bit 8亥u tiờn c栄a tr逢運ng này là 8吋 ch雨 ra quy隠n c栄a khung tin 8ú, v噂i cỏc giỏ tr鵜 t瑛 0 (bỡnh th逢運ng) 8院n 7 (M衣ng 8k隠u khi吋n). N院u giỏ tr鵜 c栄a ph亥n này càng cao thỡ khung tin 8ú càng quan tr丑ng và trờn lý thuy院t thỡ khung tin này ph違i 8逢嬰c chuy吋n 8院n 8ớch nhanh h挨n. Nh逢ng trờn th詠c t院 thỡ TCP/IP và cỏc ph亥n c泳ng dựng giao th泳c TCP/IP 8隠u b臼 qua tr逢運ng này và coi t医t c違 cỏc khung tin cú 8瓜"逢u tiờn nh逢 nhau.
Ba bit ti院p theo là ba c運 1-bit 8吋"8k隠u khi吋n th運i gian tr宇, 8瓜 tin c壱y, và thụng l逢嬰ng (throughput) c栄a khung tin. N院u t医t c違 cỏc bit 8隠u là 0 thỡ cú ngh a là 8員t 荏 ch院"8瓜 bỡnh th逢運ng. N院u bit th泳 nh医t là 1 thỡ cú ngh a là th運i gian tr宇 th医p, truy隠n nhanh và 8瓜 tin c壱y cao cho t瑛ng c運. Cũn hai bit cũn l衣i e栄a tr逢運ng này khụng dựng. Ph亥n l噂n cỏc bit c栄a tr逢運ng này 8隠u b鵜 b臼 qua khi th詠c hi羽n IP, và t医t c違 cỏc khung tin 8隠u 8逢嬰c 8員t th運i gian tr宇, th運i gian truy隠n, và 8瓜 tin c壱y nh逢 nhau.
Delay Throughput Reliability Reserved Precedence
Trong th詠c t院, h亥u h院t t医t c違 cỏc bit c栄a tr逢運ng lo衣i d鵜ch v映"8隠u 8逢嬰c 8員t x隠 giỏ tr鵜 0 b荏i vỡ s詠 khỏc nhau v隠 quy隠n, th運i gian tr宇, th運i gian truy隠n, 8瓜 tin e壱y gi英a cỏc mỏy h亥u nh逢 khụng t欝n t衣i tr瑛 khi m瓜t m衣ng m噂i 8逢嬰c thành l壱p.
Total Length (16 bits) - Chiｚu dài gúi tin
Tr逢運ng này cho bi院t toàn b瓜 chi隠u dài c栄a khung tin (datagram) bao g欝m ph亥n Header và ph亥n d英 li羽u, 8挨n v鵜 tớnh b茨ng byte. A瓜 l噂n c栄a tr逢運ng này là 16 bit do 8ú mà chi隠u dài c栄a khung tin t嘘i 8a là 65535 byte.
Indentification (16 bits) -Tr⇔ぜng 8おnh danh
Tr逢運ng này ch泳a m瓜t giỏ tr鵜"8員c tr逢ng do mỏy g穎i khung tin t衣o ra, cựng x噂i cỏc tham s嘘 khỏc (nh逢 Source Address và Destination Address), tham s嘘 này dựng 8吋"8鵜nh danh duy nh医t m瓜t khung tin trong kho違ng th運i gian nú t欝n v衣i trờn liờn m衣ng.
U嘘 trong tr逢運ng này 8逢嬰c c亥n 8院n khi s逸p x院p cỏc khung tin 8吋"8違m b違o t茨ng cỏc khung tin khụng b鵜 l磯n l瓜n v噂i nhau. Khi l噂p IP nh壱n 8逢嬰c m瓜t 8q衣n f英 li羽u t瑛 cỏc l噂p cao h挨n thỡ nú s胤 gỏn cỏc s嘘"8鵜nh danh này vào. N院u nh逢 khung tin 8ó 8逢嬰c tỏch (b茨ng k悦 th壱t tỏch thụng tin) thỡ t医t c違 cỏc khung tin s胤 mang cựng m瓜t s嘘"8鵜nh danh nh逢 nhau.
Flags (3 bits) - Cỏc cぜ
Tr逢運ng này cú chi隠u dài 3 bit, liờn quan 8院n s詠 phõn 8q衣n cỏc datagram. Bit 0 : Dựng 8吋 d詠 tr英 - ch逢a s穎 d映ng, luụn cú giỏ tr鵜 0
Bit 1 : (DF) = 0 (May Fragment)
=1 (Don’t Fragment)
Bit 2 : (MF) = 0 (Last Fragment)
=1 (More Fragment)
P院u nh逢 c運 DF cú giỏ tr鵜 là 1 thỡ cú ngh a là khung tin khụng th吋 tỏch ra 8逢嬰c trong b医t c泳 tr逢運ng h嬰p nào. N院u nh逢 mà ph亥n m隠m c栄a l噂p IP hi羽n t衣i khụng th吋 g穎i khung tin 8院n n噂i nh壱n n院u nh逢 khụng tỏch ra, mà hi羽n t衣i bit e運"8ang là 1 thỡ khi 8ú khung tin s胤 b鵜 hu益 b臼 và m瓜t thụng bỏo l厩i 8逢嬰c g穎i 8院n thi院t b鵜 phỏt.
P院u router khụng th吋 truy隠n nguyờn c違 m瓜t datagram mà bit này 8逢嬰c thi院t l壱p b茨ng 1 thỡ datagram 8ú s胤 b鵜 lo衣i b臼 và nú s胤 cú m瓜t thụng bỏo l厩i g穎i 8院n mỏy phỏt. B医t kỡ m瓜t ng逢運i qu違n lý m衣ng nào c ng cú th吋 s穎 d映ng cỏch này 8吋 ki吋m tra 8瓜 l噂n c栄a cỏc datagram cú th吋" 8逢嬰c truy隠n trờn cỏc ph亥n khỏc nhau trờn m衣ng k院t h嬰p.
P院u nh逢 c運 MF là 1 cú ngh a là khung tin hi羽n t衣i v磯n 8ang cũn cỏc gúi tin khỏc n英a 8ang 8院n, do 8ú mà ph違i c亥n 8院n vi羽c s逸p x院p l衣i 8吋 khụi ph映c l衣i message ban 8亥u. Khung tin cu嘘i cựng 8院n s胤 l噂n h挨n cỏc khung tin bỡnh th逢運ng vỡ nú cũn ch泳a thờm ph亥n MF=0 8吋 bỏo cho mỏy nh壱n bi院t là 8ó h院t cỏc khung tin c亥n thi院t khụng c亥n ph違i 8嬰i thờm n英a. Cú th吋 là cỏc khung tin 8院n khụng 8ỳng v噂i th泳 t詠 chỳng 8ó 8逢嬰c phỏt 8i, do 8ú c運 MF cũn 8逢嬰c dựng cựng v噂i tr逢運ng Fragment Off 8吋 ch雨 cho mỏy nh壱n 8逢嬰c th泳 t詠 c栄a toàn d瓜 message ban 8亥u.
Fragment Offset (13 bits)
P院u mà c運 MF b茨ng 1 (t泳c là cú s詠 tỏch thụng tin t瑛 m瓜t khung tin l噂n), khi 8ú fragment offset ch泳a .v鵜 trớ c栄a cỏc message con trong message ban 8亥u trong khung tin hi羽n th運i. Ak隠u này cho phộp IP s逸p x院p l衣i cỏc khung tin thành message ban 8亥u t theo 8ỳng tr壱t t詠.
Offset th逢運ng 8逢嬰c 8吋"荏"8亥u message. Tr逢運ng này cú chi隠u dài là 13 bit, do v壱y offset 8逢嬰c tớnh theo 8挨n v鵜 8 byte, t逢挨ng 泳ng v噂i gúi l噂n nh医t là 65535 byte. Vi羽c dựng s嘘"8鵜nh danh 8吋 ch雨 r茨ng khung tin 8院n là thu瓜c b違n tin nào, l噂p IP 荏 mỏy nh壱n cú th吋 dựng fragment offset 8吋 s逸p x院p l衣i message ban 8亥u.
TTL (Time to Live - Thぜi gian sぐng)
Tr逢運ng này cho bi院t kho違ng th運i gian tớnh b茨ng giõy mà m瓜t khung tin cú th吋 t欝n t衣i trờn m衣ng tr逢噂c khi nú b鵜 hu益 b臼. Giỏ tr鵜 này 8逢嬰c nỳt g穎i khung tin 8i 医n 8鵜nh.
Cỏc chu育n c栄a TCP/IP quy 8鵜nh r茨ng tr逢運ng TTL ph違i 8逢嬰c gi違m 8i ớt nh医t là 1 giõy cho m厩i nỳt x穎 lý khung tin 8ú, th壱m chớ là th運i gian x穎 lý cú th吋 nh臼 h挨n 1 giõy. Khi m瓜t gateway nh壱n 8逢嬰c m瓜t khung tin thỡ th運i gian 8院n 8逢嬰c 8ớnh vào khung tin do 8ú n院u nh逢 khung tin 8ú ph違i ch運"8吋"8逢嬰c x穎 lý. B荏i v壱y n院u m瓜t gateway nào 8ú mà b鵜 quỏ t違i và khụng th吋 l医y khung tin x隠, khi 8ú b瓜"8院m th運i gian c栄a tr逢運ng TTL s胤 t詠"8瓜ng gi違m 8i trong quỏ trỡnh ch運"8吋"8逢嬰c x穎 lý. N院u tr逢運ng TTL gi違m v隠 0 thỡ khi 8ú khung tin 8ú ph違i 8逢嬰c nỳt hi羽n th運i h栄y b臼, s胤 cú m瓜t thụng bỏo g穎i v隠 mỏy g穎i.
J亥u h院t cỏc TCP/IP cài 8員t giỏ tr鵜 tr逢運ng TTL kho違ng 60 ho員c cao h挨n, ngh a là datagram cú th吋"8i qau 60 router hay hop 8吋"8院n 8ớch. Tr逢運ng TTL 8逢嬰c thi院t k院"8吋 trỏnh vi羽c cỏc gúi d英 li羽u c泳 chuy吋n vũng quanh trờn m衣ng mà khụng cú 8逢運ng ra.
Giao thとc giao vｆn (Transport Protocol)
Tr逢運ng này ch泳a s嘘"8鵜nh danh c栄a giao th泳c giao v壱n mà 8ó x穎 lý khung tin. S嘘"8鵜nh danh này do trung tõm thụng tin m衣ng Internet NIC 医n 8鵜nh. Hi羽n nay 8ó cú kho違ng 50 giao th泳c giao v壱n 8逢嬰c 医n 8鵜nh. Hai giao th泳c quan tr丑ng nh医t là : ICMP (Internet Control message Protocol) và TCP.
Header checksum
Dựng 8吋 tớnh checksum c栄a tr逢運ng Header 8吋 làm cho quỏ trỡnh x穎 lý thụng tin 8逢嬰c nhanh h挨n. Do tr逢運ng TTL b鵜 gi違m 8i 1 giõy m厩i khi 8逢嬰c x穎 lý, tr逢運ng checksum c ng thay 8鰻i t衣i cỏc mỏy mà khung tin 8i qua. Thu壱t toỏn checksum là m瓜t thu壱t toỏn nhanh và cú hi羽u qu違, nh逢ng cú m瓜t s嘘 tr逢運ng h嬰p b鵜 sai ch鰯ng h衣n m医t hoàn toàn m瓜t t瑛 16 bit mà 16 bit này 8隠u d茨ng 0. Tuy nhiờn tr逢運ng checksum do c違 TCP và UDP 8吋"8úng gúi, cỏc l厩i này s胤"8逢嬰c phỏt hi羽n khi khung tin 8逢嬰c t壱p h嬰p 8吋 truy隠n trờn m衣ng.
Source Address (32 bits) :ch泳a 8鵜a ch雨 IP 32 bit c栄a mỏy g穎i.
Destination Address (32 bits) :ch泳a 8鵜a ch雨 IP 32 bit c栄a mỏy nh壱n.
Hai tr逢運ng trờn 8逢嬰c t衣o ra cựng v噂i khung tin và khụng b鵜 thay 8鰻i trong quỏ trỡnh truy隠n.
Options (32 bits) - PhＺn lばa chがn
Ph亥n l詠a ch丑n 8逢嬰c t衣o ra t瑛 m瓜t vài mó mà cỏc mó này cú 8瓜 dài cú th吋 thay 8鰻i 8逢嬰c. N院u nh逢 cú nhi隠u l詠a ch丑n trong khung tin, thỡ cỏc l詠a ch丑n 8ú 8逢嬰c 8員t liờn t映c nhau trong ph亥n Header c栄a IP. T医t c違 cỏc l詠a ch丑n này 8逢嬰c 8k隠u khi吋n b茨ng m瓜t byte cú ba tr逢運ng: Eぜ copy cú 8瓜 dài 1 bit, loＴi lばa chがn
cú 8瓜 dài 2 bit, và tr⇔ぜng sぐ lばa chがn cú 8瓜 dài 5 bit. Tr逢運ng c運 copy 8逢嬰c dựng 8吋 quy 8鵜nh là l詠a ch丑n s胤" 8逢嬰c th詠c hi羽n nh逢 th院 nào n院u 荏 m瓜t gateway nào 8ú c亥n 8院n k悦 thu壱t tỏch thụng tin. N院u nh逢 c運 này cú giỏ tr鵜 là 0 thỡ cú ngh a là l詠a ch丑n 8ú s胤" 8逢嬰c copy vào khung tin th泳 nh医t mà khụng copy vào cỏc khung tin ti院p theo sau. N院u nh逢 c運 này cú giỏ tr鵜 là 1 thỡ cú ngh a là l詠a ch丑n 8ú s胤"8逢嬰c sao chộp vào t医t c違 cỏc khung tin.
Cỏc l詠a ch丑n quan tr丑ng là Record route và Timestamp.
Record route
Tr逢運ng Record Route (DＶn ghi chがn 8⇔ぜng) ch泳a danh sỏch d詠 tr英 c栄a cỏc route mà datagram 8ó 8i qua trờn 8逢運ng tỡm t噂i 8ớch. M厩i l亥n 8i qua m瓜t router thỡ tr逢運ng này s胤 b鰻 sung m瓜t 8鵜a ch雨 c栄a router 8ú vào danh sỏch c栄a nú. A瓜 dài c栄a tr逢運ng này do mỏy ngu欝n xỏc l壱p, do 8ú r医t cú th吋 là nú s胤 b鵜
8亥y tr逢噂c khi datagram tỡm 8逢嬰c 8院n 8ớch. Trong tr逢運ng h嬰p này thỡ cỏc 8鵜a ch雨 c栄a cỏc router sau s胤 khụng 8逢嬰c thờm vào danh sỏch c栄a nú.
Timestamp :Cú 3 8鵜nh d衣nh cho tr逢運ng Timestamp. Tr逢運ng này cú th吋 ch泳a: - Danh sỏch c栄a 32 bit Timestamp.
- Danh sỏch c栄a 8鵜a ch雨 IP và cỏc c員p Timestamp t逢挨ng 泳ng.
Danh sỏch c栄a cỏc 8鵜a ch雨 cho tr逢噂c b荏i mỏy ngu欝n. M瓜t nỳt b医t k "8逢嬰c ghi vào tr逢運ng này ch雨 khi 8鵜a ch雨 c栄a nú là m映c k院 ti院p trong danh sỏch này. Tr逢運ng này cú th吋 b鵜"8亥y n院u r挨i vào hai tr逢運ng h嬰p 8亥u, trong tr逢運ng h嬰p này s胤 cú tr逢運ng ghi tràn (overllow field) dựng 8吋"8院m s嘘 nỳt mà khụng th吋 ghi vào timestamp 8逢嬰c.
Padding (Aじ dài thay 8ごi)
P瓜i dung c栄a ph亥n Padding ph映 thu瓜c vào ph亥n Options nh逢 th院 nào. Ph亥n Padding th逢運ng 8逢嬰c dựng 8吋 b違o 8違m r茨ng chi隠u dài Header c栄a khung tin luụn là m瓜t s嘘 nguyờn b瓜i s嘘 c栄a 32.
Data : Vựng d英 li羽u cú 8瓜 dài thay 8鰻i, nh逢ng luụn là b瓜i s嘘 c栄a 8 bits, và t嘘i 8a là 65535 bytes.