Trọng tâm trong chương này đã được trên mô hình ISO OSI của một giao thức ngăn xếp và các ví dụ đã được rút ra chủ yếu từ các bộ tiêu chuẩn ISO của giao thức. Mô hình OSI là một mô hình tham chiếu chung và các ví dụ ISO đại diện cho các trường hợp cụ thể của một thực tế. Điều quan trọng là nhận ra, tuy nhiên, có rất nhiều khác ngăn xếp (proprtietary) giao thức có thể được liên kết (với nhiều mức độ chính xác) cùng với mô hình OSI (Một số đinh giao thức hiển thị tương ứng gần như one_to_one với các lớp chức năng OSI, trong khi một số có ít nhiều tương đồng trong phân bổ của các chức năng để lớp). Các công nghệ liên quan đến một số các ngăn xếp giao thức tóm tắt ở đây được đề cập trong chương 20 và 21
NHÓM 5 – KTVTA-K51 89
Sự phức tạp của hệ thống thông tin liên lạc hiện đại đòi hỏi rằng các chức năng của nó được chia thành các lớp, mỗi lớp chỉ tương tác với các lớp kế cận của nó thông qua các giao diện đã được xác định rõ hoặc các điểm truy nhập dịch vụ. Điều này lầm cho hệ thống thiết kế dễ xử lý, hoạt động dễ hiểu và hệ thống kiểm tra dễ dàng và chặt chẽ hơn. Các lớp chức năng tạo thành một ngăn xếp giao thức như vậy đã được đề xuất và sử dụng cho các hệ thống truyền thông độc quyền.
Một tính phổ biến của các chức năng này mầ hầu như tất cả các hệ thống thông tin đều yêu cầu thực hiện đã dấn đến sự phát triển của mô hình OSI tham khảo mô hình OSI cho giao thức ngăn xếp. Nhiều ngăn xếp độc quyền bao gồm các lớp tương thích khá chặt chẽ với một hay nhiều lớp của mô hình tham chiếu. Mô hình tham chiếu định nghĩa lớp vật lý, liên kết dữ liệu, mạng, vận chuyển, phiên, trình diễn và ứng dụng (tức là 7 lớp).
Giao thức của lớp vật lý mô tả các giao diện giữa các mục của thiết bị bao gồm kết nối cơ khí, điện áp và dòng điện sử dụng cho các tín hiệu trên giao diện và các chi tiết của mã dòng sử dụng. Họ cung cấp một đường ống không đáng tin cậy cho việc truyền tải các bít giữa các nút mạng lân cận. X.21 (một hình thức RS-232) là một ví dụ của giao thức lớp vật lý được sử dụng giữa một DTE và một DCE.
Giao thức của lớp liên kết vật lý cung cấp các khung đáng tin cậy cho dữ liệu từ một nút của mạng tới một nút khác (thường là nút lân cận). Họ do đó cung cấp một đường ống trong suốt (đáng tin cậy) để truyền tải các bít từ điểm đến điểm. Chức năng của nó bao gồm kiểm soát lỗi, thực hiện bởi ARQ và điều khiển lưu lượng. Kiểm soát dòng chảy, mà dừng lại một nút gửi truyền khung dữ liệu nhanh hơn khả năng có thể chấp nhận của nút nhận, cũng có thể sử dụng giao thức ARQ, ví dụ như việc khấu trừ ACK để trì hoãn việc truyền tải các khung. Trượt điều khiển luồng cửa sổ thường được sử dụng trong các giao thức liên kết dữ liệu. HDLC là một ví dụ về giao thức liên kết lớp vật lý dữ liệu đã được sử dụng (thường có sự thay đổi) trong nhiều ngăn xếp giao thức độc quyền.
Giao thức lớp liên kết dữ liệu cung cấp khung dữ liệu đáng tin cậy từ một nút của một mạng tới nút khác (thường là liền kề). Chúng do đó cung cấp một đường ống thông suốt (đáng tin cậy) cho truyền dẫn điểm - các bit. Chức năng của nó bao gồm kiểm soát lỗi, thực hiện bởi ARQ, và kiểm soát lưu lượng. Kiểm soát lưu
NHÓM 5 – KTVTA-K51 90
lượng, mà nó dừng lại việc truyền khung dữ liệu một nút gửi nhanh hơn nút nhận có thể xử lý chúng, cũng có thể sử dụng giao thức ARQ , ví dụ như bởi từ chối ACK để trì hoãn việc truyền khung. Điều khiển luồng cửa sổ trượt thường được sử dụng trong các giao thức liên kết dữ liệu. HDLC là một ví dụ về một giao thức liên kết dữ liệu đã được chấp nhận (thường với sự thay đổi) trong nhiều giao thức riêng.
Các giao thức lớp mạng cung cấp gói dữ liệu từ một DTE đến DTE khác và do đó tạo thành một ống dẫn điểm – điểm giữa một cặp DTE cho các gói dữ liệu. Đường ống dẫn gói tin có thể không đáng tin cậy hoặc thông suốt tùy thuộc vào giao thức mạng cụ thể đang được sử dụng. Nhiệm vụ chính của lớp mạng là định tuyến các gói dữ liệu qua mạng. Lớp mạng là khác nhiều so với các lớp giao thức khác ở chỗ nó không giải quyết hoàn toàn với một cặp duy nhất của quá trình tương đương (nút ở lớp liên kết dữ liệu và phía dưới, DTE tại lớp truyền dẫn và phía dưới), nhưng với nhiều quá trình phân phối giữa tất cả các nút của mạng (hoặc ít nhất là nhiều). Ma trận là một cách hữu ích để xác định cấu trúc liên kết mạng lưới và lý thuyết đồ thị có thể được sử dụng để thiết kế các thuật toán định tuyến. Thuật toán định tuyến Dijkstra có được sử dụng con đường ngắn nhất để định tuyến trong nhiều mạng thực tế.
Kiểm soát lưu lượng và kiểm soát tắc nghẽn điểm – điểm cũng có thể được thực hiện bởi giao thức lớp mạng. X.25 PLP là một giao thức hướng kết nối lớp mạng phổ biến và CLNP là một giao thức lớp mạng không kết nối. CLNP là phiên bản tiêu chuẩn ISO của rất phổ biến và áp dụng rộng rãi, giao thức internet (IP).
Có năm các giao thức lớp vận chuyển theo tiêu chuẩn ISO, TP0 – TP4. TP0 đến TP3 chỉ hỗ trợ truyền dẫn hướng kết nối trong khi TP4 hỗ trợ cả truyền dẫn hướng kết nối và không kết nối. TP4 là giao thức phức tạp nhất trong các giao thức tiêu chuẩn ISO vận chuyển lớp và được sử dụng khi truyền gói độ tin cậy của tầng mạng không thể được đảm bảo.
Lớp phiên thiết lập các phiên kết nối, duy trì nó trong quá trình truyền dữ liệu, chấm dứt khi truyền dữ liệu hoàn tất, giám sát đối thoại và tạo điều kiện phục hồi sau khi lỗi. Nó cung cấp một cú pháp truyền kết nối giữa các DTE. Giao thức lớp phiên tiêu chuẩn ISO (ISO - SP) sử dụng thẻ bài để thiết lập những thứ tự dịch vụ có sẵn để người sử dụng dịch vụ phiên ở mỗi đầu của kết nối.
NHÓM 5 – KTVTA-K51 91
vào người dùng dịch vụ trình bày ở hai đầu của kết nối, tức là nó đảm bảo rằng các ngữ nghĩa dữ liệu được chia sẻ giữa các ứng dụng ở hai đầu của kết nối, mặc dù dữ liệu có một mô tả hoặc cú pháp khác nhau. Các lớp trình diễn do đó cung cấp một cú pháp địa phương (hoặc trừu tượng) giữa các DTE. Kể từ khi các lớp trình diễn phân chia với giải thích khác ngau giữa cú pháp, mã hóa và nén dữ liệu thường thực hiện như các quy trình lớp trình diễn.
Giao thức trình diễn theo tiêu chuẩn ISO (ISO – PP) chủ yếu chi phối dịch giữa các cú pháp trừu tượng (hay địa phương) và cú pháp cụ thể (hoặc chuyển) được sử dụng để chuyển giao thông tin. Để tạo điều kiện cho quá trình dịch thuật này ISO khuyến cáo các cú pháp trừu tượng ASN.1.