Xem mẫu
- Mỗi ngày 10 phút tìm hiểu TCP/IP (phần 1)
TCP/IP là một hệ thống giao thức - một tập hợp các giao thức hỗ trợ việc lưu truyền
trên mạng. Và lời giải đáp cho câu hỏi: "Giao thức là gì?" phải được bắt đầu bằng:
"Hệ thống mạng là gì?"
Phần này sẽ đưa ra định nghĩa về một hệ thống mạng và lý do tại sao
mạng lại cần các giao thức. Bạn cũng sẽ tìm hiểu TCP/IP là gì, hoạt
động ra sao và nó bắt nguồn từ đâu?
Mạng và giao thức
Một hệ thống mạng là tập hợp của nhiều máy tính hoặc các thiết bị
tương tự, chúng có thể liên lạc với nhau thông qua một trung gian truyền
tải, như ở hình 1.1.
Trong phạm vi một hệ thống mạng, các yêu cầu và dữ
liệu từ một máy tính được chuyển qua bộ phận trung
gian (có thể là dây cáp mạng hoặc đường điện thoại)
tới một máy tính khác. Trong hình 1.1, máy tính A phải
có khả năng gửi thông tin hoặc yêu cầu tới máy tính B.
Hình 1.1 - Một mạng cục Máy tính B phải hiểu được thông điệp của máy tính A
bộ điển hình.
và đáp lại bằng cách gửi hồi âm cho máy tính A.
Một máy tính tương tác với thế giới thông qua một hoặc nhiều ứng
dụng. Những ứng dụng này thực hiện các nhiệm vụ cụ thể và quản lý
dữ liệu ra và vào. Nếu máy tính đó là một phần của hệ thống mạng, thì
một trong số các ứng dụng trên sẽ có thể giao tiếp với các ứng dụng trên
các máy tính khác thuộc cùng hệ thống mạng. Bộ giao thức mạng là một
hệ thống các quy định chung giúp xác định quá trình truyền dữ liệu phức
tạp. Dữ liệu đi từ ứng dụng trên máy này, qua phần cứng về mạng của
máy, tới bộ phận trung gian và đến nơi nhận, thông qua phần cứng của
máy tính đích rồi tới ứng dụng. (Xem hình 1.2).
Các giao thức TCP/IP có vai trò xác định quá trình liên
Hình 1.2 - Vai trò của một lạc trong mạng và quan trọng hơn cả là định nghĩa
bộ giao thức mạng.
“hình dáng” của một đơn vị dữ liệu và những thông tin
chứa trong nó để máy tính đích có thể dịch thông tin một cách chính xác.
TCP/IP và các giao thức liên quan tạo ra một hệ thống hoàn chỉnh quản
lý quá trình dữ liệu được xử lý, chuyển và nhận trên một mạng sử dụng
TCP/IP. Một hệ thống các giao thức liên quan, chẳng hạn như TCP/IP,
được gọi là bộ giao thức.
Thực tế của quá trình định dạng và xử lý dữ liệu bằng TCP/IP được
thực hiện bằng bộ lọc của các hãng sản xuất. Ví dụ, Microsoft TCP/IP là
- một phần mềm cho phép Windows NT xử lý các dữ liệu được format
theo TCP/IP và vì thế có thể hoà vào mạng TCP/IP. Ở các phần tiếp
theo, bạn có thể nhận ra sự khác biệt sau:
Một chuẩn TCP/IP là một hệ thống các quy định quản lý việc trao đổi
trên các mạng TCP/IP. Bộ lọc TCP/IP là một phần mềm có chức năng
cho phép một máy tính hoà vào mạng TCP/IP.
Mục đích của các chuẩn TCP/IP là nhằm đảm bảo tính tương thích của
tất cả bộ lọc TCP/IP thuộc bất kỳ phiên bản nào hoặc của bất kỳ hãng
sản xuất nào.
Tầm quan trọng của việc phân biệt giữa chuẩn TCP/IP và bộ lọc TCP/IP
thường không được để ý đến trong các thảo luận thông thường về
TCP/IP, và điều này đôi lúc gây khó khăn cho người đọc.
Mỗi ngày 10 phút tìm hiểu TCP/IP (phần 2)
Liên kết mạng dựa trên TCP/IP ngày nay là sự tổng hợp của 2 hướng phát triển bắt
đầu từ những năm 70 và dần dần trở thành cuộc cách mạng trong thế giới điều khiển
học: Internet và Mạng cục bộ.
Internet
Thiết kế TCP/IP được như ngày hôm nay là nhờ vai trò mang tính lịch sử
của nó. Internet, giống như rất nhiều thành tựu công nghệ cao khác, bắt
nguồn từ nghiên cứu của Bộ Quốc phòng Mỹ. Vào cuối những năm 60,
các quan chức Bộ này bắt đầu nhận thấy lực lượng quân sự đang lưu
giữ một số lượng lớn các loại máy tính, một số không được kết nối, số
khác được nhóm vào các mạng đóng, do các giao thức “cá nhân” không
tương thích.
“Cá nhân”, trong trường hợp này, có nghĩa là công nghệ đó do một nhóm
nào đó kiểm soát. Nhóm này có thể không muốn tiết lộ các thông tin liên
quan về giao thức của mình để những người sử dụng có thể kết nối.
Họ bắt đầu băn khoăn về khả năng chia sẻ thông tin giữa các máy tính
này. Vốn quen với vấn đề an ninh, Bộ Quốc phòng Mỹ lập luận rằng
nếu có thể xây dựng được một mạng lưới như thế thì nó dễ trở thành
mục tiêu tấn công quân sự. Một trong những yêu cầu trước hết của
mạng lưới này là phải nằm phân tán. Các dịch vụ quan trọng không được
phép tập trung tại một số chỗ. Bởi vì bất kỳ điểm nào cũng có thể bị tấn
công trong thời đại tên lửa. Họ muốn nếu một quả bom đánh vào bất kỳ
bộ phận nào trong cơ sở hạ tầng đều không làm cho toàn bộ hệ thống bị
đổ vỡ. Kết quả là mạng ARPAnet (Advanced Research Projects Agency).
- Hệ thống giao thức hỗ trợ sự kết nối qua lại, phi tập trung là khởi điểm
của TCP/IP ngày nay.
Một vài năm sau, khi Hiệp hội Khoa học Quốc gia Mỹ muốn xây dựng
một mạng lưới để kết nối các tổ chức, họ áp dụng giao thức của
ARPAnet và bắt đầu hình thành Internet. Yếu tố phi tập trung của
ARPAnet chính là một phần của sự thành công của TCP/IP và Internet.
Hai đặc điểm quan trọng của TCP/IP tạo ra môi trường phi tập trung
gồm:
Xác nhận mút đầu cuối - hai máy tính đang kết nối với nhau đóng vai trò
hai đầu mút ở mỗi đầu của dây truyền. Chức năng này xác nhận và kiểm
tra sự trao đổi giữa 2 máy. Về cơ bản, tất cả các máy đều có vai trò bình
đẳng.
Định tuyến động - các đầu mút được kết nối với nhau thông qua nhiều
đường dẫn, và các bộ định tuyến làm nhiệm vụ chọn đường cho dữ liệu
dựa trên các điều kiện hiện tại (Trong các phần sau, hoạt động định
tuyến và đường dẫn sẽ được đề cập chi tiết hơn).
Mạng cục bộ (LAN)
Khi Internet bắt đầu xuất hiện tại các trường đại học và viện nghiên
cứu, một quan niệm mạng khác xuất hiện, LAN được hình thành.
Các giao thức LAN thời kỳ đầu không cung cấp khả năng truy cập
Internet và được thiết kế để tạo ra hệ thống biệt lập. Rất nhiều giao
thức LAN không hỗ trợ bất kỳ loại định tuyến nào. Cuối cùng, một số
công ty bắt đầu cảm thấy cần phải có một giao thức để có thể liên kết
các mạng LAN “lệch cạ”, và họ nhắm tới TCP/IP. Khi Internet trở nên
phổ biến, người sử dụng LAN muốn hoà vào Internet và xuất hiện rất
nhiều giải pháp. Các cổng đặc biệt được tạo ra để dịch các giao thức,
cho phép người sử dụng trong mạng cục bộ truy cập Internet. Dần dần,
các hãng sản xuất phần mềm LAN hỗ trợ hoàn toàn TCP/IP. Các phiên
bản mới của NetWare, Mac OS và Windows vẫn tiếp tục mở rộng vai trò
của TCP/IP trên mạng cục bộ.
Mỗi ngày 10 phút tìm hiểu TCP/IP (phần 3)
TCP/IP có nhiều thuộc tính quan trọng mà chúng ta cần xem xét. Đặc biệt, cần chú ý
đến cách bộ giao thức TCP/IP giải quyết những vấn đề sau: (1) Địa chỉ logic, (2) Định
tuyến, (3) Dịch vụ tạo địa chỉ tên, (4) Kiểm tra lỗi và kiểm soát giao thông, (5) Hỗ trợ
ứng dụng. Những vấn đề này là cốt lõi của TCP/IP.
- Địa chỉ logic
Một bộ điều hợp mạng (network adapter) có một địa chỉ vật lý cố định
và duy nhất. Địa chỉ vật lý là một con số cho trước gắn vào bộ điều hợp
tại nơi sản xuất. Trong mạng cục bộ, những giao thức chỉ chú trọng vào
phần cứng sẽ vận chuyển dữ liệu theo mạng vật lý nhờ sử dụng địa chỉ
vật lý của bộ điều hợp. Có nhiều loại mạng và mỗi mạng có cách thức
vận chuyển dữ liệu khác nhau. Ví dụ, một mạng Ethernet, một máy tính
gửi thông tin trực tiếp tới bộ phận trung gian. Bộ điều phối mạng của
mỗi máy tính sẽ lắng nghe tất cả các tín hiệu truyền qua lại trong mạng
cục bộ để xác định thông tin nào có địa chỉ nhận giống của mình.
Tất nhiên, với những mạng rộng hơn, các bộ điều hợp không thể lắng
nghe tất cả các thông tin. Khi các bộ phận trung gian trở nên quá tải với
số lượng máy tính được thêm mới, hình thức hoạt động này không thể
hoạt động hiệu quả.
Các nhà quản trị mạng thường phải chia vùng mạng bằng cách sử dụng
các thiết bị như bộ định tuyến để giảm lượng giao thông. Trên những
mạng có định tuyến, người quản trị cần có cách để chia nhỏ mạng thành
những phần nhỏ (gọi là tiểu mạng) và thiết lập các cấp độ để thông tin
có thể di chuyển tới đích một cách hiệu quả. TCP/IP cung cấp khả năng
chia tiểu mạng thông qua địa chỉ logic. Một địa chỉ logic là địa chỉ được
thiết lập bằng phần mềm của mạng. Trong TCP/IP, địa chỉ logic của
một máy tính được gọi là địa chỉ IP. Một địa chỉ IP bao gồm: mã số (ID)
mạng, dùng để xác định mạng; ID tiểu mạng, dùng để xác định vị trí tiểu
mạng trong hệ thống; ID máy nguồn (chủ), dùng để xác định vị trí máy
tính trong tiểu mạng.
Hệ thống tạo địa chỉ IP cũng cho phép quản trị mạng đặt ra hệ thống số
của mạng một cách hợp lý để khi cần mở rộng có thể dễ dàng bổ sung
và quản lý.
Định tuyến
Bộ định tuyến là thiết bị đặc biệt có thể đọc được thông tin địa chỉ logic
và điều khiển dữ liệu trên mạng tới được đích của nó.
Ở mức độ đơn giản nhất, bộ định tuyến phân chia tiểu vùng từ hệ thống
mạng (xem hình 1.3). Dữ liệu cần chuyển tới địa chỉ nằm trong tiểu
vùng đó, nên không qua bộ định tuyến. Nếu dữ liệu cần tới máy tính
nằm ngoài tiểu vùng của máy gửi đi (máy chủ), thì bộ định tuyến sẽ làm
nhiệm vụ của mình. Trong những mạng có quy mô rộng lớn hơn, như
- Internet chẳng hạn, sẽ có vô vàn bộ định tuyến và cung cấp các lộ trình
khác nhau từ nguồn tới đích (xem hình 1.4).
TCP/IP bao gồm các giao thức có chức năng xác định
Hình 1.4 - Mạng có định cách các bộ định tuyến tìm lộ trình trong mạng.
tuyến.
Giải pháp địa chỉ dạng tên
Mặc dù địa chỉ IP số có thể thân thiện hơn với địa chỉ vật lý của adapter
mạng, nhưng IP được thiết kế chỉ đơn giản là nhằm tạo sự thuận tiện
cho máy tính chứ không phải con người. Mọi người chắc chắn sẽ gặp
phải khó khăn khi nhớ các địa chỉ như 111.121.131.146 hay
111.121.131.156. Vì thế, TCP/IP cung cấp một địa chỉ dạng ký tự tương
ứng với địa chỉ số, những địa chỉ ký tự này được gọi là tên miền hay
DNS (Dịch vụ tên miền). Một số máy tính đặc biệt được gọi là máy chủ
quản lý tên miền lưu trữ các bảng hướng dẫn cách gắn tên miền với địa
chỉ số.
Kiểm tra lỗi và kiểm soát giao thông
Bộ giao thức TCP/IP cung cấp các thuộc tính đảm bảo mức độ tin cậy
của việc vận chuyển dữ liệu trên mạng. Những thuộc tính này bao gồm
việc kiểm tra lỗi trong quá trình vận chuyển (để xác định dữ liệu đã tới
nơi chính là cái đã được gửi đi) và xác nhận việc thông tin đã được nhận.
Lớp Vận chuyển của TCP/IP xác định các việc kiểm tra lỗi và xác nhận
thông qua giao thức TCP. Nhưng giao thức ở cấp thấp hơn, Lớp Truy
cập Mạng, cũng đóng một vai trò trong toàn bộ quá trình kiểm tra lỗi.
Hỗ trợ ứng dụng
Bộ giao thức phải cung cấp giao diện cho ứng dụng trên máy tính để
những ứng dụng này có thể tiếp cận được phần mềm giao thức và có
thể vào mạng. Trong TCP/IP, giao diện từ mạng cho tới ứng dụng chạy
trên máy ở mạng cục bộ được thực hiện thông qua các kênh logic gọi là
cổng (port). Mỗi cổng có một số đánh dấu.
Mỗi ngày 10 phút tìm hiểu TCP/IP (phần 4)
Một số tổ chức đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của TCP/IP và Internet.
Trong số đó phải kể đến Uỷ ban Cố vấn Internet (IAB), Lực lượng Quản lý Kỹ thuật
Internet (IETF), Lực lượng Nghiên cứu Internet (IRTF), Cơ quan Cấp địa chỉ số
Internet (IANA) và Dịch vụ Thông tin Internet (InterNIC).
- Uỷ ban Cố vấn Internet (IAB): Cơ quan này có trách nhiệm xây dựng
chính sách cho Internet và theo sát sự phát triển của các tiêu chuẩn
TCP/IP.
Lực lượng Quản lý Kỹ thuật (IETF): Đây là một nhánh của IAB, có chức
năng nghiên cứu và quyết định các vấn đề kỹ thuật. IETF được chia
thành các nhóm, mỗi nhóm nghiên cứu một lĩnh vực của TCP/IP và
Internet, chẳng hạn như Chương trình ứng dụng, Định tuyến, Quản lý
mạng…
Lực lượng Nghiên cứu Internet (IRTF): Đây cũng là một nhánh của IAB,
họ tập trung vào các chương trình nghiên cứu dài hạn.
Cơ quan Cấp địa chỉ số Internet (IANA): Tổ chức này có quyền cấp địa
chỉ số Internet quan trọng như Internet IP, TCP và số cổng UDP.
Dịch vụ Thông tin Internet (InterNIC): Bạn có thể đăng ký tên miền
Internet thông qua InterNIC. Địa chỉ liên hệ của InterNIC là
http://internic.net.
Đa số các văn bản giấy tờ chính thức về TCP/IP đều có thể tìm thấy
thông qua hệ thống yêu cầu cung cấp thông tin có tên RFC (Requests for
Comment). Thư viện RFC bao gồm các tiêu chuẩn Internet và báo cáo
của các nhóm nghiên cứu. Các hướng dẫn chính thức của IETF được
xuất bản dưới dạng RFC. Nhiều RFC đề cập đến các khía cạnh của
TCP/IP hoặc Internet. Bất kỳ ai cũng có thể gửi RFC để xem xét. Bạn có
thể gửi đề xuất RFC tới IETF hoặc gửi trực tiếp tới bộ phận biên soạn
RFC theo địa chỉ rfc-editor@rfc-editor.org.
RFC cung cấp kiến thức kỹ thuật nền tảng cho những ai muốn hiểu cặn
kẽ hơn về TCP/IP. Đồng thời, nó cũng cung cấp một số nghiên cứu kỹ
thuật về giao thức, các ứng dụng và dịch vụ, cũng như một số bài liên
quan đến TCP/IP.
Bạn có thể tìm thấy RFC tại địa chỉ www.rfc-editor.org.
Mỗi ngày 10 phút tìm hiểu TCP/IP (phần 5)
TCP/IP là một hệ thống (hoặc bộ) giao thức, và một giao thức là một hệ thống các quy
định và thủ tục. Đại đa số phần cứng và phần mềm giúp máy tính tham gia quá trình
trao đổi thông tin đều thực hiện các quy chuẩn của TCP/IP - người sử dụng không cần
phải biết chi tiết các quy chuẩn này. Tuy nhiên, một nền tảng kiến thức về TCP/IP sẽ
rất cần thiết nếu bạn muốn thiết lập cấu hình cũng như giải quyết các sự cố khi làm
việc với mạng TCP/IP.
- Trước khi xem xét các thành phần của TCP/IP, chúng ta nên bắt đầu
bằng cách tìm hiểu qua nhiệm vụ của một hệ thống giao thức. Một hệ
thống giao thức như TCP/IP phải đảm bảo khả năng thực hiện những
công việc sau:
- Cắt thông tin thành những gói dữ liệu để có thể dễ dàng đi qua bộ
phận truyền tải trung gian.
- Tương tác với phần cứng của adapter mạng.
- Xác định địa chỉ nguồn và đích: Máy tính gửi thông tin đi phải có thể
xác định được nơi gửi đến. Máy tính đích phải nhận ra đâu là thông tin
gửi cho mình.
- Định tuyến: Hệ thống phải có khả năng hướng dữ liệu tới các tiểu
mạng, cho dù tiểu mạng nguồn và đích khác nhau về mặt vật lý.
Kiểm tra lỗi, kiểm soát giao thông và xác nhận: Đối với một phương
tiện truyền thông tin cậy, máy tính gửi và nhận phải xác định và có thể
sửa chữa lỗi trong quá trình vận chuyển dữ liệu.
Chấp nhận dữ liệu từ ứng dụng và truyền nó tới mạng đích.
Để có thể thực hiện các công việc trên, những người sáng tạo ra TCP/IP
đã chia nó thành những phần riêng biệt, theo lý thuyết, hoạt động độc
lập với nhau. Mỗi thành phần chịu một trách nhiệm riêng biệt trong hệ
thống mạng.
Lợi thế của cấu trúc lớp nằm ở chỗ nó cho phép các nhà sản xuất dễ
dàng áp dụng phần mềm giao thức cho các phần cứng và hệ điều hành.
Các lớp giao thức TCP/IP bao gồm:
Lớp truy cập mạng – Cung cấp giao diện tương tác với mạng vật lý.
Format dữ liệu cho bộ phận truyền tải trung gian và tạo địa chỉ dữ liệu
cho các tiểu mạng dựa trên địa chỉ phần cứng vật lý. Cung cấp việc
kiểm tra lỗi trong quá trình truyền dữ liệu.
Lớp Internet – Cung cấp địa chỉ logic, độc lập với phần cứng, để dữ liệu
có thể lướt qua các tiểu mạng có cấu trúc vật lý khác nhau. Cung cấp
chức năng định tuyến để giao lưu lượng giao thông và hỗ trợ việc vận
chuyển liên mạng. Thuật ngữ liên mạng được dùng để đề cập đến các
mạng rộng lớn hơn, kết nối từ nhiều LAN. Tạo sự gắn kết giữa địa chỉ
vật lý và địa chỉ logic.
- Lớp vận chuyển – Giúp kiểm soát luồng dữ liệu, kiểm tra lỗi và xác
nhận các dịch vụ cho liên mạng. Đóng vai trò giao diện cho các ứng dụng
mạng.
Lớp ứng dụng – Cung cấp các ứng dụng để giải quyết sự cố mạng, vận
chuyển file, điều khiển từ xa, và các hoạt động Internet. Đồng thời hỗ
trợ Giao diện Lập trình Ứng dụng (API) mạng, cho phép các chương
trình được thiết kế cho một hệ điều hành nào đó có thể truy cập mạng.
Khi hệ thống giao thức TCP/IP chuẩn bị cho một khối dữ liệu di chuyển
trên mạng, mỗi lớp trên máy gửi đi bổ sung thông tin vào khối dữ liệu đó
để các lớp của máy nhận có thể nhận dạng được.
Mỗi ngày 10 phút tìm hiểu TCP/IP (phần 6)
Ngành công nghiệp mạng có mô hình bảy lớp tiêu chuẩn cho cấu trúc giao thức mạng,
gọi là Mô hình Liên kết Hệ thống Mở (Open Systems Interconnection - OSI). Mô hình
OSI là kết quả của những nỗ lực của Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế; chuẩn hoá thiết
kế hệ thống giao thức mạng nhằm phát triển sự liên kết qua lại và truy cập tự do
giữa các chuẩn giao thức.
Khi kiến trúc tiêu chuẩn OSI xuất hiện thì TCP/IP đã trên con đường phát
triển. Xét một cách chặt chẽ, TCP/IP không tuân theo OSI. Tuy nhiên, hai
mô hình này có những mục tiêu giống nhau và do có sự tương tác giữa
các nhà thiết kế tiêu chuẩn nên 2 mô hình xuất hiện những điểm tương
thích. Cũng chính vì thế, các thuật ngữ của OSI thường được áp dụng
cho TCP/IP. Hình 2.2 thể hiện mối quan hệ giữa tiêu chuẩn TCP/IP bốn
lớp và mô hình OSI bảy lớp.
Lưu ý rằng, OSI chia nhiệm vụ của Lớp ứng dụng
Hình 2.2. thành 3 phân lớp: Ứng dụng, Trình Bày và Khu vực.
Hoạt động của Lớp tương tác mạng trong OSI được
tách thành Lớp Kết nối dữ liệu và Lớp Vật lý. Việc chia nhỏ chức năng
làm tăng thêm sự phức tạp, nhưng đồng thời cũng tạo ra sự linh hoạt cho
các nhà phát triển.
Bảy lớp của mô hình OSI như sau:
Lớp vật lý - Chuyển đổi dữ liệu sang các dòng xung điện, đi qua bộ phận
truyền tải trung gian và giám sát quá trình truyền dữ liệu.
Lớp kết nối dữ liệu - Cung cấp giao diện cho bộ điều hợp mạng, duy trì
kết nối logic cho tiểu mạng.
Lớp mạng - Hỗ trợ địa chỉ logic và định tuyến.
- Lớp vận chuyển - Kiểm tra lỗi và kiểm soát việc lưu chuyển liên mạng.
Lớp khu vực - Thiết lập các khu vực cho các ứng dụng tương tác giữa
các máy tính.
Lớp trình bày - Dịch dữ liệu sang một dạng tiêu chuẩn, quản lý việc mã
hoá và nén dữ liệu.
Lớp ứng dụng - Cung cấp giao diện cho các ứng dụng; hỗ trợ ứng dụng
gửi file, truyền thông…
Điều cần đặc biệt lưu tâm là TCP/IP và OSI là các tiêu chuẩn, không
phải là các bộ lọc hay phần mềm tạo giao thức.
Mỗi ngày 10 phút tìm hiểu TCP/IP (phần 7)
Việc miêu tả các hệ thống giao thức theo lớp rất phổ biến và gần như thống nhất. Hệ
thống các lớp thực sự cung cấp cái nhìn toàn diện về hệ thống giao thức. Tuy nhiên,
nếu chỉ tập trung vào các lớp giao thức thì sẽ có một số hạn chế nhất định.
Trước hết, nói về các lớp giao thức chứ không phải giao thức tạo ra một
mảng khái niệm trừu tượng đối với chủ đề vốn đã rất trừu tượng. Thứ
nữa, phân chia cùng mức độ nhiều loại giao thức trong một chủ đề rộng
về lớp giao thức sẽ tạo ra một ấn tượng sai lầm rằng tất cả các giao
thức đều quan trọng như nhau.
Trên thực tế, mặc dù mỗi giao thức có một vai trò
Hình 2.4. nhất định, nhưng có thể miêu tả đa số chức năng của
bộ TCP/IP bằng một vài trong số những giao thức
quan trọng nhất của nó.
Hình 2.4 đưa ra những yếu tố cơ bản của hệ thống mạng giao thức TCP/
IP. Tất nhiên, còn có các giao thức và dịch vụ khác trong bộ TCP/IP,
nhưng hình 2.4 cho thấy những gì chính yếu nhất.
Nguyên tắc hoạt động của nó như sau:
1. Dữ liệu truyền từ một ứng dụng TCP/IP hoặc ứng dụng mạng thông
qua một cổng TCP hay UDP tới giao thức lớp TCP hoặc UDP. Các
chương trình có thể truy cập mạng qua TCP hoặc UDP, điều này phụ
thuộc vào yêu cầu của chương trình.
* TCP là một giao thức định hướng kết nối. Các giao thức định hướng
kết nối cung cấp khả năng kiểm soát giao thông và kiểm tra lỗi tinh vi
hơn các giao thức không định hướng kết nối. TCP đảm bảo việc lưu
- chuyển của dữ liệu và đáng tin cậy hơn UDP, nhưng việc có thêm những
chức năng này đồng nghĩa rằng TCP chậm hơn UDP.
* UDP là giao thức không định hướng kết nối. Nó nhanh hơn TCP, nhưng
mức độ tin cậy thấp hơn.
2. Khi các gói dữ liệu đi tới cấp Internet, tại đây giao thức IP cung cấp
thông tin địa chỉ logic và gắn thông tin đó vào gói dữ liệu.
3. Gói dữ liệu có IP tiến vào Lớp Truy cập mạng, tại đây nó chuyển giao
cho bộ phận phần mềm được thiết kế để tương tác với mạng vật lý.
Lớp Truy cập mạng tạo ra một hoặc nhiều khung dữ liệu để nó có thể
vào mạng vật lý.
4. Khung dữ liệu sẽ được chuyển đổi thành một dải bit để tới bộ phận
trung gian mạng.
Cách thức hoạt động chi tiết của từng giao thức sẽ được đề cập ở các
phần tiếp sau.
Mỗi ngày 10 phút tìm hiểu TCP/IP (phần 8)
Nền tảng của giao thức TCP/IP là Lớp Truy cập mạng, tập hợp các dịch vụ và quy
định quản lý việc tiếp cận phần cứng của mạng lưới. Phần này sẽ tập trung về
nhiệm vụ của Lớp Truy cập mạng và sự liên quan của nó với mô hình OSI.
Lớp Truy cập mạng là bộ phận “bí hiểm” nhất trong các lớp của
TCP/IP. Về cơ bản, Lớp Truy cập mạng quản lý tất cả các dịch vụ và
chức năng cần thiết cho việc chuẩn bị đưa dữ liệu sang mạng vật lý.
Những trách nhiệm này gồm:
- Tương tác với bộ điều hợp mạng của máy tính.
- Điều phối quá trình truyền dữ liệu theo các quy ước xác định.
- Format dữ liệu thành các đơn vị gọi là mảng (frame) và đổi mảng đó
thành dòng điện từ hoặc các xung điện, có khả năng di chuyển qua bộ
phận truyền trung gian.
- Kiểm tra lỗi của các mảng dữ liệu gửi tới.
- Bổ sung thông tin kiểm tra lỗi cho các mảng gửi đi để máy tính nhận có
thể phát hiện lỗi.
- - Xác nhận việc nhận mảng thông tin và gửi lại dữ liệu nếu như chưa có
xác nhận của bên kia.
Lớp Truy cập mạng quy định trình tự tương tác với phần cứng mạng và
tiếp cận bộ phận truyền trung gian.
Mặc dù nguyên tắc hoạt động của nó rất phức tạp, nhưng Lớp Truy cập
mạng hầu như không lộ hình đối với người sử dụng thông thường
Mỗi ngày 10 phút tìm hiểu TCP/IP (phần 9)
Trên nguyên tắc, TCP/IP hoạt động hoàn toàn độc lập với mô hình mạng 7 lớp OSI
(Open System Interconnection), nhưng OSI thường được sử dụng làm tiêu chuẩn để
giải thích các hệ thống giao thức khác.
Các thuật ngữ và quan niệm của OSI hay được dùng để nói về lớp truy
cập mạng, bởi vì mô hình OSI phân cấp các mục nhỏ hơn.
Hình 3.1 cho thấy lớp truy cập mạng TCP/IP gần như tương ứng với các
lớp vật lý và liên kết dữ liệu của OSI.
Lớp vật lý OSI chịu trách nhiệm chuyển mảng dữ
Hình 3.1 - Tương quan lớp mô liệu thành những dải bit phù hợp cho bộ phận trung
hình TCP/IP và OSI.
gian. Nói cách khác, lớp vật lý OSI quản lý và đồng
bộ các xung điện. Tại đầu nhận dữ liệu, Lớp vật lý lắp ráp các xung
điện thành mảng dữ liệu.
Lớp kết nối dữ liệu OSI thực hiện 2 chức năng riêng biệt và được phân
nhỏ thành 2 lớp phụ:
* Media Access Control (MAC) - cung cấp giao diện với adapter mạng.
Trên thực tế, driver cho adapter mạng thường được gọi là MAC driver.
* Logical Link Control (LLC) - thực hiện việc kiểm tra lỗi các mảng dữ
liệu được chuyển qua tiểu mạng và quản lý đường link giữa các thiết bị
liên lạc trong tiểu mạng.
nguon tai.lieu . vn