Tải bản đầy đủ

Thiết kế mạng LAN cho trung tâm đào tạo ICT

Lời mở đầu
Từ khi chiếc máy tính đầu tiên ra đời cho đến nay máy tính vẫn khẳng
định vai trò lớn của nó trong sự phát triển kinh tế xã hội.
Công nghệ thông tin ngày nay đã phát triển vượt bậc, tin học được ứng
dụng rộng rãi trong tất cả các ngành, các lĩnh vực của đời sống, đặc biệt là
trong lĩnh vực quản lý. Mạng LAN được sử dụng rộng rãi và phổ biến, các sở,
ban ngành, cơ quan, xí nghiệp đều lắp đặt hệ thống quản trị mạng này. Tạo
điều kiện cho công việc quản lý thuận tiện nhanh chóng , chính xác hơn, hiệu
quả công việc cao hơn.
Trong khuôn khổ luận văn tốt nghiệp em trình bày về: “tìm hiểu thiết kế và
xây dựng mạng Lan trong cơ quan xí nghiệp”
Luận văn được bố cục làm 2 phần:
Phần 1: Tổng quan về mạng.
Chương 1 – Tổng quan về mạng máy tính , trong chương này trình bày
các kiến thức cơ bản về mạng, phân loại mạng máy tính theo phạm vi địa lý
(LAN, WAN, GAN, MAN), theo TOPO và theo từng chức năng.
Chương 2 – Mô hình tham chiếu hệ thống mở OSI và bộ quản thúc mô
hình TCP/IP, trong chương này trình bày các kiến thức cơ bản về mạng chạy
trên bộ giao thức TCP/IP, mô hình OSI.
Chương 3 – Mạng Lan và thiết kế mạng Lan, trong chương này trình
bày các kiến thức cơ bản về LAN, các phương pháp điều khiển truy cập trong

LAN, các công nghệ và các chuẩn cáp, các phương pháp đi cáp.
Phần 2: Thiết kế mạng LAN.
1. Yêu cầu thiết kế.
2. Phân tích thiết kế hệ thống.
3. Cài đặt cấu hình hệ thống.
Mục đích nghiên cứu Luận văn “tìm hi ểu thiết kế và xây dựng mạng LAN
cho cơ quan xí nghiệp” em có thể thiết kế và xây dựng các mạng LAN, WAN,
và các mạng khác phục vụ theo yêu cầu của thực tế. Do thời gian và kiến thức
có hạn nên bài viết còn nhiều hạn chế, rất mong sự đóng góp ý kiến của các
thầy cô và các bạn.
Em chân thành cảm ơn!

C¸c tõ tiÕng Anh viÕt t¾t trong ®å ¸n

2


Từ viết tắt
CPU
DNS
FTP
GAN
HTTP
ICMP
IGMP
IP
ISO
LAN
MAC
MAN
NIC
NLSP
OS - IS
OSI
OSPF
RIP
SMTP
STP
TCP
TCP/IP


UDP
UTP
WAN
WWW

Dạng đầy đủ
Center Processor Unit
Domain Name System
File Transfer Protocol
Global Area Network
Hypertext Transfer Protocol
Internet Control Message Protocol
Internet Group Messages Protocol
Internet Protocol
International Standard Oranization
Local Area Network
Media Access Control
Metropolitan Area Network
Network Information Center
Netware Link Servise Protocol
Open System Interconnection Intermediate System To
Intermediate System
Open Systems Interconnect
Open Shortest Path First
Routing Information Protocol
Simple Mail Transfer Protocol
Shield Twisted Pair
Transmission Control Protocol
Transmission Control Protocol/ Internet Protocol
User Datagram Protocol
Unshield Twisted Pair
Wide Area Network
World Wide Web

MỤC LỤC
Lời nói đầu...........................................................................................2
Các từ viết tắt trong luận văn.............................................................3
Phần 1: Tổng quan về mạng
Chương 1: Tổng quan mạng máy tính......................................................6

3


1.1.Khái niệm mạng máy tính............................................................6
1.2.Phân loại mạng máy tính..............................................................6
1.2.1. Phân loại theo phạm vi địa lý............................................6
1.2.2. Phân loại theo kỹ thuật chuyển mạch.................................8
1.2.2.1. Mạng chuyển mạch kênh.........................................8
1.2.2.2. Mạng chuyển mạch bản tin......................................8
1.2.2.3. Mạng chuyển mạch gói...........................................9
1.2.3. Phân loại theo TOPO........................................................9
1.2.3.1.Mạng hình sao...........................................................9
1.2.3.2.Mạng dạng vòng......................................................10
1.2.3.3.Mạng dạng tuyến(Bus topolory)11
.
1.2.3.4 Mạng kết hợp .........................................................11
1.2.4.Phân loại theo chức năng.................................................12
1.2.4.1.Mạng theo mô hình Client- Server.........................12
1.2.4.2.Mạng ngang hàng...................................................12
Chương 2: Mô hình tham chiếu hệ thống mở
OSI và bộ giao thức TCP/IP....................................................12
2.1. Mô hình OSI.............................................................................12
2.1.1. Mục đích, ý nghĩa của OSI…………………….....................13
2.1.2. Các giao thức trong OSI.....................................................15
2.1.3. Chức năng chủ yếu của các tầng của mô hình OSI...........15
2.2. Bộ giao thức TCP/IP.................................................................18
2.2.1. Tổng quan về TCP/IP......................................................18
2.2.2. So sánh OSI và TCP/IP...................................................21
2.2.3. Các giao thức cơ bản trong bộ giao thức TCP/IP.............22
2.2.3.1. Giao thức hiệu năng IP..........................................22
2.2.3.2. Giao thức hiệu năng UDP.......................................24
2.2.3.3. Giao thức hiệu năngTC.............................................25
Chương 3: Mạng LAN và thiết kế mạng LAN........................................26
3.1. Các thiết bị LAN cơ bản..............................................................26
3.1.1. Các thiết bị chính của LAN.............................................26
3.1.1.1. Card mạng- NIC....................................................26
3.1.1.2. Repeater- Bộ lặp....................................................27
3.1.1.3. Hub........................................................................27
3.1.1.4. Liên mạng..............................................................28
3.1.1.5. Cầu nối (bridge).....................................................28
3.1.1.6. Bộ dẫn đường (router)...........................................32
3.1.1.7. Bộ chuyển mạch(switch).......................................34
3.1.2. Hệ thống cáp dùng cho LAN..........................................35

4


3.1.2.1. Cáp xoắn................................................................35
3.1.2.2. Cáp đồng trục........................................................35
3.1.2.3. Cáp sợi quang........................................................36
3.2. Thiết kế mạng LAN...................................................................37
3.2.1. Mô hình phân cấp.............................................................37
3.2.2. Mô hình an ninh an toàn...................................................38
3.2.3. Các bước thiết kế..............................................................42
3.2.3.1. Phân tích yêu cầu sử dụng.......................................42
3.2.3.2. Lựa chọn các thiết bị phần cứng............................42
3.2.3.3. Các phần mềm mạng.............................................43
3.2.3.4. Công cụ quản lý quản trị........................................43
3.2.4. Xây dựng mạng LAN quy mô một toà nhà.....................43
3.2.4.1. Các thiết bị cần thiết..............................................44
3.2.4.2. Phân tích yêu cầu...................................44
3.2.4.3. Thiết kế hệ thống...................................................45
phần 2: thiết kế mạng..............................................................47
1.yêu cầu thiết kế................................................................................47
2Phân tích thiết kế hệ thống..............................................................47
2.1 Hệ thống chuyển mạch..............................................................50
2.2 Hệ thống cáp..............................................................................50
3.cài đặt cấu hinh hệ thống..................................................................50
3.1 cài đặt dịch vụ cho server..............................................................50
3.2 thiết lập cấu hình TC/IP.................................................................50
3.3 thực hiện kiểm tra cỏc hoạt động của mang..................................54
3.3.1 quá trì nh kiểm tra dựng mô hình OS.........................................55
3.3.2 kiểm tra lớp mạng với lệnh ping................................................55
3.3.3 kiểm tra thông số cấu hình mạng...............................................55
Kết luận................................................................................................57
Hướng phát triển.............................................................................58
Danh mục tài liệu tham khảo ....................................................... 59
Phụ lục 1:_1.1 Phương pháp bấm đấu RJ- 45....................................60 1
1.2 Phương pháp lắp đặt Outlet cho các nốt mạng...........65
Phụ lục 2 Hướng dẫn cấu hình dịch vụ..............................................65
Phụ lục 3: Hướng dẫn cấu hình chia sẻ kết nối.................................70
PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG
************************
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH.

5


Vào những năm 50 , những hệ thống máy tính đầu tiên ra đời sử dụng các
bóng đèn điện tử nên kích thức rất cồng kềnh tiêu tốn nhiều năng lượng. Việc
nhập dữ liệu máy tính được thực hiện thông qua các bìa đục lỗ và kết quả
được đưa ra máy in, điều này làm mất rất nhiều thời gian và bất tiện cho người
sử dụng.
Đến những năm 60 cùng với sự phát triển của máy tính và nhu cầu trao
đổi dữ liệu với nhau, một số nhà sản xuất máy tính đã nghiên cứu chế tạo
thành công các thiết bị truy cập từ xa tới các máy tính của họ, và đây chình là
những dạng sơ khai của hệ thống máy tính .
Và cho đến những năm 70, hệ thống thiết bị đầu cuối 3270 của IBM ra đời
cho phép mở rộng khả năng tính toán của Trung tâm máy tính đến các vùng
xa. Vào năm 1977 công ty Datapoint Corporation đã tung ra thị trường mạng
của mình cho phép liên kết các máy tính và các thiết bị đầu cuối bằng dây cáp
mạng, và đó chính là hệ điều hành đầu tiên.
1.1. Khái niệm về mạng máy tính :
Nói một cách cơ bản, mạng máy tính là hai hay nhiều máy tính được
kết nối với nhau theo một cách nào đó. Khác với các trạm truyền hình gửi
thông tin đi, các mạng máy tính luôn hai chiều, sao cho khi máy tính A gửi
thông tin tới máy tính B thì B có thể trả lời lại A.
Nói một cách khác, một số máy tính được kết nối với nhau và có thể
trao đổi thông tin cho nhau gọi là mạng máy tính.
PC1

PC2

Hình 1-1: Mô hình mạng căn bản.

Mạng máy tính ra đời xuất phát từ nhu cầu muốn chia sẻ và dùng chung
dữ liệu. Không có hệ thống mạng thì dữ liệu trên các máy tính độc lập muốn
chia sẻ vời nhau phải thông qua việc in ấn hay sao chép trên đĩa mền, CD
Rom…điều này gây nhiều bất tiện cho người dùng.
Từ các máy tính riêng rẽ, độc lập với nhau, nếu ta kết nối chúng lại thành
mạng máy tính thì chúng có thêm những ưu điễm sau:
- Nhiều người có thể dùng chung một phần mềm tiện ích.
- Một nhóm người cùng thực hiện một đề án nếu nối mạng họ sẽ dùng
chung dữ liệu của đề án, dùng chung tệp tin chính (master file ) của đề
án, họ trao đổi thông tin với nhau dễ dàng.
- Dữ liệu được quản lý tập trung nên an toàn hơn , trao đổi giữa những
người sử dụng thuận lợi hơn, nhanh chóng hơn.
- Có thể dùng chung các thiết bị ngoại vi hiếm, đắt tiền (máy in, máy
vẽ…).

6


-

Người sử dụng trao đổi với nhau thư tín dễ dàng (Email ) và có thể sử
dụng mạng như là một công cụ để phổ biến tin tức, thông báo về một
chính sách mới, về nội dung buổi họp, về các thông tin kinh tế khác
như giá cả thị trường, tin rao vặt (muốn bán hoặc muốn mua một cái gì
đó ), hoặc sắp xếp thời khoá biểu của mình chen lẫn với thời khoá biểu
của các người khác …
- Một số người sử dụng không cần phải trang bị máy tính đắt tiền (chi
phí thấp mà các chức năng lại mạnh ).
- Mạng máy tính cho phép người lập trình ở một trung tâm máy tính này
có thể sử dụng các chương trình tiện ích của các trung tâm máy tính
khác cong rỗi, sẽ làm tăng hiệu quả kinh tế của hệ thống.
- Rất an toàn cho dữ liệu và phần mềm vì phần mềm mạng sẽ khoá các
tệp (files ) khi có những người không đủ quyền truy xuất các tệp tin và
thư mục đó.
1.2. Phân loại mạng máy tính :
1.2.1. Phân loại theo phạm vi địa lý:
Mạng máy tính có thể phân bổ trên một vùng lãnh thổ nhất định và có thể
phân bổ trong phạm vi một quốc gia hay quốc tế.
Dựa vào phạm vi phân bổ của mạng người ta có thể phân ra các loại mạng
như sau:
 Mạng cục bộ LAN ( Local Area Network ) : là mạng được lắp đặt
trong phạm vi hẹp, khoảng cách giữa các nút mạng nhỏ hơn 10
Km. Kết nối được thực hiện thông qua các môi trường truyền thông
tốc độ cao ví dụ cáp đồng trục thay cáp quang. LAN thường được
sử dụng trong nội bộ cơ quan, xí nghiệp… Các LAN có thể được
kết nối với nhau thành WAN.
 Mạng đô thị MAN ( Metropolitan Area Network) : Là mạng được
cài đặt trong phạm vi một đô thị hoặc một trung tâm kinh tế - xã
hội có bán kính khoảng 100 Km trở lại.Các kết nối này được thực
hiện thông qua các môi trường truyền thông tốc độ cao (50- 100
Mbit/s ).
 Mạng diện rộng WAN ( Wide Area Network ) : Phạm vi của mạng
có thể vượt qua biên giới quốc gia và thậm chí cả châu lục.Thông
thường kết nối này được thực hiện thông qua mạng viễn thông. Các
WAN có thể được kết nối với nhau thành GAN hay tự nó đã là
GAN.
 Mạng toàn cầu GAN (Global Area Network ) : Là mạng được thiết
lập trên phạm vi trải rộng khắp các châu lục trên trái đất.Thông
thường kết nối thông qua mạng viễn thông và vệ tinh.

7


Trong các khái niệm trên, WAN và LAN là hai khái niệm được sử dụng nhiều
nhất.
1.2.2. Phân biệt theo phương pháp chuyển mạch ( truyền dữ liệu )
1.2.2.1. Mạng chuyển mạch kênh ( circuit - switched network )
Trong trong trường hợp này khi có hai trạm cần trao đổi thông tin với
nhau thì giữa chúng sẽ được thiết lập một kênh (circuit) cố định và duy trì cho
đến khi một trong hai bên ngắt liên lạc. Các dữ liệu chỉ được truyền theo con
đường cố định ( hình 1).
Data2

Data3

Data1
S2

A

S4

S1

S6

B

S5

S3

Hình 1-2. Mạng chuyển mạch kênh
Mạng chuyển mạch kênh có tốc độ truyền cao và an toàn nhưng hiệu xuất
xử dụng đường truyền thấp vì có lúc kênh bị bỏ không do cả hai bên đều hết
thông tin cần truyền trong khi các trạm khác không được phép sử dụng kênh
truyền này và phải tiêu tốn thời gian thiết lập con đường (kênh) cố định giữa 2
trạm.
Mạng điện thoại là ví dụ điển hình của mạng chuyển mạch kênh.
1.2.2.2 Mạng chuyển mạch bản tin ( Message switched network)
Thông tin cần truyền được cấu trúc theo một phân dạng đặc biệt gọi là bản
tin. Trên bản tin có ghi địa chỉ nơi nhận, các nút mạng căn cứ vào địa chỉ nơi
nhận để chuyển bản tin tới đích . Tuỳ thuộc vào điều khiện về mạng, các thông
tin khác nhau có thể được gửi đi theo các con đường khác nhau
Ưu điểm :
 Hiệu xuất sử dụng đường truyền cao vì không bị chiếm dụng độc quyền
mà được phân chia giữa các trạm.
 Mỗi nút mạng (hay nút chuyển mạch bản tin) có thể lưu dữ thông báo
cho đến khi kênh truyền rỗi mới gửi thông báo đi, do đó giảm được tình trạng
tắc nghẽn mạng.
Có điều khiển việc truyền tin bằng cách sắp xếp độ ưu tiên cho các thông báo.
 Có thể tăng hiệu xuất sử dụng giải thông của mạng bằng cách gán địa
chỉ quảng bá để gửi thông báo đồng thời đến nhiều đích.
Nhược điểm :

8


Phương pháp chuyển mạch bản tin là không hạn chế kích thước của các
thông báo, làm cho phí tổn lưu trữ tạm thời cao và ảnh hưởng đến thời gian
đáp ứng và chất lượng truyền đi. Mạng chuyển mạch bản tin thích hợp với các
dịch vụ thông tin kiểu thư điện tử hơn là với các áp dụng có tính thời gian
thực vì tồn tại độ trễ nhất định do lưu trữ và xử lý thông tin điều khiển tại mỗi
nút.
1.2.2.3 Mạng chuyển mạch gói
Phương pháp này mỗi thông báo được chia thành nhiều phần nhỏ hơn gọi
là các gói tin (pachet) có khuôn dạng quy định trước. Mối gói tin cũng chứa
các thông tin điều khiển, trong đó có địa chỉ nguồn (người gửi) và đích ( người
nhận) của gói tin. Các gói tin về một thông báo nào đó có thể được gửi đi qua
mạng để đến đích bằng nhiều con đường khác nhau. Căn cứ vào số thứ tự các
gói tin được tái tạo thành thông tin ban đầu.
Phương pháp chuyển mach bản tin và phương pháp chuyển mạch gói là
gần giống nhau. Điểm khác biệt là các gói tin được giới hạn kích thước tối đa
sao cho các nút mạng có thể xử lý toàn bộ thông tin trong bộ nhớ mà không
cần phải lưu trữ tạm thời trên đĩa. Nên mạng chuyển mạch gói truyền các gói
tin qua mạng nhanh hơn và hiệu quả hơn so với chuyển mạch bản tin.
1.2.3. Phân loại máy tính theo TOPO:
Topology của mạng là cấu trúc hình học không gian mà thực chất là cách
bố trí phần tử của mạng cũng như cách nối giữa chúng với nhau. Thông
thường mạng có ba dạng cấu trúc là: Mạng dạng hình sao (Star topology ),
mạng dạng vòng (Ring Topology ) và mạng dạng tuyến (Linear Bus
Topology ). Ngoài ba dạng cấu hình kể trên còn có một số dạng khác biến
tướng từ ba dạng này như mạng dạng cây, mạng dạng hình sao - vòng, mạng
hình hỗn hợp,…
1.2.3.1. Mạng hình sao (Star topology)
Mạng sao bao gồm một bộ kết nối trung tâm và các nút. Các nút này là
các trạm đầu cuối, các máy tính và các thiết bị khác của mạng. Bộ kết nối
trung tâm của mạng điều phối mọi hoạt động trong mạng ( hình 2).

Hình 1-3. Cấu trúc mạng sao
9


Mạng dạng sao cho phép nối các máy tính vào một bộ tập trung bằng cáp,
giải pháp này cho phép nối trực tiếp máy tính với bộ tập trung không cần
thông qua trục bus, nên tránh được các yếu tố gây ngưng trệ mạng.
Mô hình kết nối dạng sao này đã trở lên hết sức phổ biến. Với việc sử
dụng các bộ tập trung hoặc chuyển mạch, cấu trúc sao có thể được mở rộng
bằng cách tổ chức nhiều mức phân cấp, do đó dễ dàng trong việc quản lý và
vận hành.
Ưu điểm :
 Hoạt động theo nguyên lý nối song song nên nếu có một thiết bị nào đó
ở một nút thông tin bị hỏng thì mạng vẫn hoạt động bình thường.
 Cấu trúc mạng đơn giản và các giải thuật toán ổn định.
 Mạng có thể dễ dạng mở rộng hoặc thu hẹp.
 Dễ dàng kiểm soát nỗi, khắc phục sự cố. Đặc biệt do sử dụng kêt nối
điểm - điểm nên tận dụng được tối đa tốc độ của đường truyền vật lý.
Nhược điểm :
 Khả năng mở rộng của toàn mạng phục thuộc vào khả năng của
trung tâm.
 Khi trung tâm có sự cố thì toàn mạng ngừng hoạt động.
 Mạng yêu cầu nối độc lập riêng rẽ từng thiết bị ở các nút thông tin đến
trung tâm.
 Độ dài đường truyền nối một trạm với thiết bị trung tâm bị hạn chế
(trong vòng 100m với công nghệ hiện tai).
1.2.3.2. Mạng dạng vòng (Ring topology)
Mạng dạng này bố trí theo dạng xoay vòng, đường dây cáp được thiết kế
làm thành một vòng tròn khép kín, tín hiệu chạy quanh theo một vòng nào đó.
Các nút truyền tín hiệu cho nhau mỗi thời điểm chỉ được một nút mà thôi. Dữ
liệu truyền đi phải có kèm theo địa chỉ cụ thể của mỗi trạm tiếp nhận.
Ưu điểm:
 Mạng dạng vòng có thuận lợi có thể mở rộng ra xa, tổng đườn dây cần
thiết ít hơn so với hai kiểu trên.
 Mỗi trạm có thể đạt được tốc độ tối đa khi truy nhập.
Nhược điểm : Đường dây phải khép kín, nếu bị ngắt ở một nơi nào đó thì
toàn bộ hệ thống cũng bị ngừng.

Hình 1-4. Cấu hình mạng vòng
10


1.2.3.3. Mạng dạng tuyến (Bus topology)
Thực hiện theo cách bố trí ngang hàng, các máy tính và các thiết bị khác.
Các nút đều được nối về với nhau trên một trục đường dây cáp chính để
chuyển tải tín hiệu. Tất cả các nút đều sử dụng chung đường dây cáp chính
này.
Ở hai đầu dây cáp được bịt bởi một thiết bị gọi là terminator. Các tín hiệu
và dữ liệu khi truyền đi đều mang theo địa chỉ nơi đến.
terminator

Hình1-5. Cấu trúc mạng hình tuyến
Ưu điểm :
 Loại cấu trúc mạng này dùng dây cáp ít nhất.
 Lắp đặt đơn giản và giá thành rẻ.
Nhược điểm :
 Sự ùn tắc giao thông khi di chuyển dữ liệu với lưu lượng lớn.
 Khi có sự cố hỏng hóc ở đoạn nào đó thì rất khó phát hiện, lỗi trên
đường dây cũng làm cho toàn bộ hệ thống ngừng hoạt động. Cấu trúc
này ngày nay ít được sử dụng.
1.2.3.4. Mạng dạng kết hợp
Là mạng kết hợp dạng sao và tuyến ( star/bus topology) : Cấu hình mạng
dạng này có bộ phận tách tín hiệu (spitter) giữ vai trò thiết bị trung tâm, hệ
thống dây cáp mạng có thể chọn hoặc Ring Topology hoặc Linear Bus
Topology. Ưu điểm của cấu hình này là mạng có thể gồm nhiều nhóm làm việc
ở cách xa nhau, ARCNET là mạng dạng kết hợp Star/Bus Topology. Cấu hình
dạng này đưa lại sự uyển chuyển trong việc bố trí đường dây tương thích dễ
dàng đối với bất kỳ toà nhà nào.
Kết hợp cấu hình sao và vòng (Star/Ring Topology). Cấu hình dạng kết
hợp Star/Ring Topology, có một thẻ bài liên lạc được chuyển vòng quanh một
cái bộ tập trung.
1.2.4. Phân loại theo chức năng:
1.2.4.1. Mạng theo mô hình Client- Server:
Một hay một số máy tính được thiết lập để cung cấp các dịch vụ như
file server, mail server, web server, printer server….Các máy tính được thiết

11


lập để cung cấp các dịch vụ được gọi là server, còn các máy tính truy cập và
sử dụng dịch vụ thì được gọi là Client.
Ưu điểm: do các dữ liệu được lưu trữ tập trung nên dễ bảo mật, backup
và đồng bộ với nhau. Tài nguyên và dịch vụ được tập trung nên dễ chia sẻ và
quản lý, có thể phục vụ cho nhiều người dùng.
Nhược điểm: các server chuyên dụng rất đắt tiền, phải có nhà quản trị
cho hệ thống.
1.2.4.2.Mạng ngang hàng (Peer- to- Peer):
Các máy tính trong mạng có thể hoạt động vừa như một Client vừa như
một Server.

12


CHƯƠNG 2
MÔ HÌNH THAM CHIẾU HỆ THỐNG MỞ OSI VÀ BỘ GIAO THỨC
TCP/IP
2.1.Mô hình OSI (Open Systems Interconnect):
Ở thời kỳ đầu của công nghệ nối mạng, việc gửi và nhận dữ liệu ngang
qua mạng thường gây nhầm lẫn do các công ty lớn như IBM, HoneyWell và
Digital Equipment Corporation tự đề ra tiêu chuẩn riêng cho hoạt động kết nối
máy tính .
Năm 1984 tổ chức tiêu chuẩn hoá Quốc tế – ISO(International Standard
Oranization) chính thức đưa ra mô hình OSI(Open Systems Interconnect) là
tập hợp các đặc điểm kỹ thuật mô tả kiến trúc mạng dành cho việc kết nối các
thiết bị không cùng chủng loại.
Mô hình OSI được chia thành 7 tầng, mỗi tầng bao gồm các hoạt động
thiết bị và giao thức mạng khác nhau.
Application

Application

Presentation

Presentation

Session

Session

Transport

Transport

Network

Network

Data Link

Data Link

Physical

Physical

Hình 2-1:Mô hình OSI bảy tầng
2.1.1.Mục đích và ý nghĩa của mô hình OSI:
Mô hình OSI (Open System Interconnection ): là mô hình tương kết
những hệ thống mở, là mô hình được tổ chức ISO được đề xuất năm 1977 và
công bố năm 1984. Để các máy tính và các thiết bịi mạng có thể truyền thông
với nhau phải có những quy tắc giao tiếp được các bên chấp nhận. Mô hình
OSI là mộ khuôn mẫu giúp chúng ta hiểu được các chức năng mạng diễn ra tại
mỗi lớp.
Trong mô hình OSI có bảy lớp, mỗi lớp mô tả một phần chức năng độc
lập. Sự tách rời của mô hình nay mang lại lợi ích sau:
- Chia hoạt động thông tin mạng thành những phần nhỏ hơn, đơn
giản hơn giúp chúng ta dễ khảo sát và tìm hiểu hơn.

13


-Chuẩn hoá các thành phần mạng để cho phép phát triển mạng từ nhiều
nhà cung cấp sản phẩm.
-Ngăn chặn được tình trạng sự thay đổi của một lớp làm ảnh hưởng đến
các lớp khác, như vậy giúp mỗi lớp có thể phát triển độc lập và nhanh chóng
hơn,
-Mô hình tham chiếu OSI định nghĩa các quy tắc cho các nội dung sau:
Cách thức các thiết bị giao tiếp và chuyền thông được với nhau.
 Các phương pháp để các thiết bị trên mạng khi nào thì đựơc truyền
dữ liệu, khi nào thì không được.
 Các phương pháp để đảm bảo truyền đúng bên nhận.
 Cách thức vận tải, truyền, sắp xếp và kết nối với nhau.
 Cách thức đảm bảo các thiết bị mạng duy trì tốc độ truyền dữ liệu
thích hợp
 Cách biểu diễn một bit thiết bị truyền dẫn.
- Mô hình tham chiếu OSI được chia thành 7 lớp với các chức
năng sau:
 Application Layer ( lớp ứng dụng ): giao diện giữa ứng dụng và
mạng.
 Presentation Layer (lớp trình bày ): thoả thuận khuôn dạng trao đổi
dưc liệu.
 Session Layer (lớp phiên ): cho phép người dùng thiết lập các kết
nối.
 Transport Layer (lớp vận chuyển ): đảm bảo truyền thông giữa hai
hệ thống.
 Network Layer (lớp mạng ): định hướng dữ liệu truyền trong môi
trường liên mạng
 Data link Layer (lớp liên kết dữ liệu ): xác định truy xuất đến các
thiết bị.
 Physical Layer (lớp vật lý ): chuyển đổi dữ liệu thành các bit và
truyền đi.
2.1.2.Các giao thức trong mô hình OSI:
Trong mô hình OSI có hai loại giao thức chính được áp dụng : Giao
thức liên kết ( Connection- Oriented )và giao thức không liên kết (Connection
Less).
- Giao thức liên kết: Trước khi truyền dữ liệu hai tầng đồng mức
cần thiết lập một liên kêt logic và các gói tin được trao đổi thông
qua liên kêt này, việc có liên kêt logic sẽ nâng cao sự an toàn
trong truyền dữ liệu.

14


-

Giao thức không liên kêt : Trước khi truyền dữ liệu không thiết
lập liên kêt logic mà mỗi gói tin được truyền độc lập với các gói
tin trước hoặc sau nó.
Như vậy với giao thức có liên kêt , quá trình truyền thông phải gồm ba
giai đoạn phân biệt:
- Thiết lập liên kêt (logic): Hai thực thể đồng mức ở hai hệ thống
thương lượng với nhau về tập các tham số sẽ sử dụng trong giai
đoạn sau(truyền dữ liệu).
- Truyền dữ liệu: dữ liệu được truyền với các cơ chế kiểm soát và
quản lý kèm theo ( như kiểm soat lỗi, kiểm soát luồng dữ liệu,
cắt/ hợp dữ liệu …) Để tăng cường độ tin cậy và hiệu quả của
việc truyền dữ liệu .
- Huỷ bỏ liên kêt (logic): giải phóng tài nguyên hệ thống đã được
cấp phát cho liên kêt để dùng cho liên kêt khác.
Đối với giao thức không liên kêt thì chỉ duy nhất một giai đoạn truyền dữ
liệu mà thôi .
Gói tin của giao thức: Gói tin (Packet ) được hiểu như là một đơn vị
thông tin dùng trong việc liên lạc, chuyển giao dữ liệu trong mạng máy tính
.Những thông điệp (message) trao đổi giữa các máy tính trong mạng, được tạo
thành các gói tin ở các gói nguồn. Và những gói tin này khi đích sẽ được kết
hợp lại thành các thông điệp ban đầu. Mỗi gói tin có thể chứa đựng các yêu
cầu phục vụ, các thông tin điều khiển và dữ liệu.
ata

Application

hdr

Data

Presentation

hdr

hdr

Data

Session

hdr

hdr

hdr

Data

Transport

hdr

hdr

hdr

hdr

Data

Network

hdr

hdr

hdr

hdr

Data

Application

Presentation
Session
Transport
Network
hdr

trl

hdr

Data Link

Data Link

Physical

Physical

Data
hdr

Data

hdr

hdr

Data

hdr

hdr

hdr

Data

hdr

hdr

hdr

hdr

Data

hdr

hdr

hdr

hdr

Data

Hdr: phần đầu gói tin.
Trl: phần kiểm lỗi (tầng liên kết dữ liệu )
Data: phần dữ liệu của gói tin
Hình 2-2:Phương thức xác lập gói tin trong mô hình OSI
15

trl


Trên quan điểm mô hình mạng phân tầng , mỗi tầng chỉ thực hiện một
chức năng là nhận dữ liệu từ tầng bên trên để chuyển giao xuống cho tầng bên
dưới và ngược lại. Chức năng này thực chất là gắn thêm và gỡ bỏ phần đầu
(header) đối với các gói tin trước khi chuyển nó đi. Nói cách khác, từng gói tin
bao gồm phần đầu(header) và phần dữ liệu. Khi đi đến một tầng mới gói tin sẽ
được đóng thêm một phần đầu đề khác và được xem như là gói tin của tầng
mới, công việc trên tiếp diễn cho tới khi gói tin được truyền lên đường dây
mạng để đến bên nhận.
Tại bên nhận các gói tin được gỡ bỏ phần đầu trên từng tầng tương ứng
và đây cũng là nguyên lý của bất cứ mô hình phân tầng nào.
2.1.3. Các chức năng chủ yếu của các tầng trong mô hình OSI:
 Tầng ứng dụng (Application Layer):
Là tầng cao nhất của mô hình OSI, nó xác định giao diện giữa các chương
trình ứng dụng của người dùng và mạng. Giải quyết các kỹ thuật mà các
chương trình ứng dụng dùng để giao tiếp với mạng. Tầng ứng dụng xử lý truy
cập mạng chung, kiểm soát luồng và phục hồi lỗi. Tầng này không cung cấp
dịch vụ cho tầng nào mà nó cung cấp dịch vụ cho các ứng dụng như: truyền
file, gửi nhận mail, Telnet, HTTP, FTP,SMTP…
 Tầng trình bầy (Presentation Layer):
Lớp này chịu trách nhiệm thương lượng và xác lập dạng thức dữ liệu được
trao đổi nó đảm bảo thông tin mà lớp ứng dụng của hệ thống đầu cuối gửi đi,
lớp ứng dụng của một hệ thống khác có thể đọc được. Lớp trình bày thông
dịch giữa nhiều dạng dữ liệu khác nhau thông qua một dạng chung, đồng thời
nó cũng nén và giải nén dữ liệu . Thứ tự byte, bit bên gửi và bên nhận quy ước
quy tắc gửi nhận một chuỗi byte và bit từ trái qua phải hay từ phải qua trái nếu
hai bên không thống nhất thì sẽ có sự chuyển đổi thứ tự các byte, bit vào trước
hoặc sau khi truyền. Lớp trình bày cũng quản lý các cấp độ nén dữ liệu làm
giảm số bít cần truyền.
Trong giao tiếp giữa các ứng dụng thông qua mạng với cùng một dữ liệu
có thể có nhiều cách biểu diễn khác nhau . Thông thường dạng biểu diễn dùng
bởi ứng dụng nguồn và dạng biểu diễn dùng bởi ứng dụng đích có thể khác
nhau do các ứng dụng được chạy trên các hệ thống hoàn toàn khác nhau.
 Tầng phiên(Session Layer)
Lớp này có tác dụng thiết lập quản lý và kết thúc các phiên thông tin giữa
hai thiết bị truyền nhận. Nó đặt tên nhất quán cho mọi thành phần muốn đối
thoại với nhau và lập ánh xạ giữa các tên với địa chỉ của chúng. Lớp phiên
cung cấp các dịch vụ cho lớp trình bày, cung cấp sự đồng bộ hoá giữa các tác
vụ người dùng bằng cách đặt những điểm kiểm tra vào luồng dữ liệu. Bằng
cách này nếu mạng không hoạt động thì chỉ có dữ liệu truyền sau điểm kiểm

16


tra cuối cùng mới phải truyền lại. Lớp này cũng thi hành kiểm soát hội thoại
giữa các quá trình giao tiếp, điều chỉnh bên nào truyền, khi nào, trong bao lâu.
Trong trường hợp mạng là hai chiều luân phiên thì nảy sinh vấn đề hai
người sử dụng luân phiên phải lấy lượt để truyền dữ liệu. ở một thời điểm chỉ
có một người sử dụng đó quyền đặc biệt được gọi các dịch vụ nhất định của
tầng phiên. Việc phân bổ tầng này thông qua việc trao đổi thẻ bài.
 Tầng vận chuyển(Transport Layer):
Tầng vận chuyển cung cấp các chức năng cần thiết giữa tầng mạng và các
tầng trên, nó phân đoạn dữ liệu từ hệ thống máy truyền và tái thiết dữ liệu vào
một luồng dữ liệu tại hệ thống máy nhận đảm bảo rằng việc bàn giao các
thông điệp giữa các thiết bị đáng tin cậy. Tầng này thiết lập duy trì và kết thúc
các mạch ảo đảm bảo cung cấp các dịch vụ sau:
- Xếp thứ tự các phân đoạn: Khi một thông điệp lớn được tách
thành nhiều phân đoạn nhỏ để bàn giao , tầng vận chuyển sẽ sắp
xếp thứ tự trước khi giáp nối các phân đoạn thành thông điệp
ban đầu.
- Kiếm soát lỗi: Khi có phân đoạn bị thất bại , sai hoạc trùng lặp,
tầng vận chuyển sẽ yêu cầu truyền lại.
- Kiểm soát luồng : Tầng vận chuyển dùng các tín hiệu báo nhận
để xác nhận. Bên gửi sẽ không truyền đi phân đoạn dữ liệu kế
tiếp nếu bên nhận chưa gửi tín hiệu xác nhận rằng đã nhận được
phân đoạn dữ liệu trước đó đầy đủ.
Tầng vận chuyển là tầng cuối cùng chịu trách nhiệm về mức độ an toàn
trong dữ liệu nên giao thức tầng vận chuyển phụ thuộc rất nhiều vào bản chất
của tầng mạng.

Tầng mạng (Network Layer):
Chịu trách nhiệm lập địa chỉ các thông điệp, diễn dịch địa chỉ và tên logic
thành địa chỉ vật lý đồng thời nó cũng chịu trách nhiệm gửi packet từ mạng
nguồn đến mạng đích. Tầng này quyết định hướng đi từ máy nguồn đến máy
đích… Nó cũng quản lý lưu lượng trên mạng chẳng hạn như chuyển đổi gói,
định tuyến va kiểm soát tắc nghẽn dữ liệu. Nếu bộ thích ứng mạng trên bộ
định tuyến (router) không thể truyền đủ dữ liệu mà máy tính nguồn gửi đi,
tầng mạng trên bộ định tuyến sẽ chia sẻ dữ liệu thành những đơn vị nhỏ hơn.
Tầng mạng quan trọng nhất khi liên kết hai loại mạng khác nhau như mạng
Ethernet với mạng Token Ring khi đó phải dùng một bộ tìm đường (quy định
bởi tầng mạng) để chuyển các gói tin từ máy này sang máy khác và ngược lại.
Đối với một mạng chuyển mạch gói (packet- switched network) gồm các
tập hợp các nút chuyển mạch gói nối với nhau bởi các liên kết dữ liệu.Các gói
dữ liệu được truyền từ một hệ thống mở tới một hệ thống mở khác trên mạng
phải được chuyển qua một chuỗi các nút. Mỗi nút nhận gói dữ liệu từ một

17


đường vào (incoming link) rồi chuyển tiếp nó tới một đường ra (outgoing link)
hướng đến đích của dữ liệu . Như vậy ở mỗi nút trung gian nó phải thực hiện
các chức năng chọn đường và chuyển tiếp.
Người ta có hai phương thức đáp ứng cho việc chọn đường là phương thức
xử lý tập trung và xử lý tại chỗ:
- Phương thức chọn đường xử lý tập trung được đặc trưng bởi sự
tồn tại của một (hoặc vài trung tâm điều khiển mạng, chúng thực
hiện việc lập ra các bảng đường đi tại từng thời điểm cho các nút
và sau đó gửi các bảng chọn đường tới từng nút dọc theo con
đường đã được chọn đó. Thông tin tổng thể của mạng cần dùng
cho việc chọn đường chỉ cần cập nhập và được cắt giữ tại trung
tâm điều khiển mạng.
- Phương thức chọn đường xử lý tại chỗ được đặc trưng bởi việc
chọn đường được thực hiện tại mỗi nút của mạng. Trong từng
thời điểm , mỗi nút phải duy trì các thông tin của mạng và tự xây
dựng bảng chọn đường cho mình. Như vậy các thông tin tổng
thể của mạng cần dùng cho việc chọn đường cần cập nhập và
được cất giữ tại mỗi nút.

Tầng liên kết dữ liệu (Data Link):
Là tầng mà ở đó ý nghĩa được gán cho các bit được truyền trên mạng. Tầng
liên kết dữ liệu phải quy định được các dạng thức, kích thước , địa chỉ máy gửi
và nhận của mỗi gói tin được gửi đi. Nó phải xác định được cơ chế truy cập
thông tin trên mạng và phương tiện gửi mỗi gói tin sao cho nó được đưa đến
cho người nhận đã định.
Tầng liên kết dữ liệu có hai phương thức liên kết dựa trên cách kết nối các
máy tính , đó là phương thức “điểm- điểm” và phương thức “điểm- nhiều
điểm”. Với phương thức “điểm - điểm” các đường truyền riêng biệt được thiết
lập để nối các cặp máy tính lại với nhau. Phương thức “điểm- nhiều điểm” tất
cả các máy phân chia chung một đường truyền vật lý.
Tầng liên kết dữ liệu cũng cung cấp cách phát hiện và sửa lỗi cơ bản để
đảm bảo cho dữ liệu nhận được giống hoàn toàn với dữ liệu gửi đi. Nếu một
gói tin có lỗi không sửa được, tầng liên kết dữ liệu phải chỉ ra được cách thông
báo cho nơi gửi biết gói tin đó có lỗi để nó gửi lại.
Các giao thức tầng liên kết dữ liệu chia làm hai loại chính là các giao thức
hướng ký tự và các giao thức hướng bit. Các giao thức hướng ký tự được xây
dựng dựa trên các ký tự đặc biệt của một bộ mã nào đó ( như ASCII hay
EBCDIC), trong khi đó các giao thức hướng bit lại dùng các cấu trúc nhị
phân( xâu bít ) để xây dựng các phần tử của giao thức (đơn vị dữ liệu , các thủ
tục), và khi nhận, dữ liệu sẽ được tiếp nhận lần lượt từng bit một.
 Tầng vật lý (Physical):

18


Là tầng cuối cùng của mô hinh OSI, nó mô tả các đặc trưng vật lý của
mạng: Các loại cáp để nối các thiết bị, các loại đầu nối được dùng, các dây cáp
có thể dài bao nhiêu….Mặt khác các tầng vật lý cung cấp các đặc trưng điện
của các tín hiệu được dùng để khi chuyển dữ liệu trên cáp từ một máy này đến
một máy khác của mạng, kỹ thuật nối mạch điện tốc độ cáp truyền dẫn. Tầng
vật lý không quy định một ý nghĩa nào cho các tín hiệu đó ngoài các giá trị nhị
phân là 0 và 1. ở các tầng cao hơn của mô hình OSI ý nghiã của các bit ở tầng
vật lý sẽ được xác định.
Một số đặc điểm của tầng vật lý:
- Mức điện thế.
- Khoảng thời gian thay đổi điện thế.
- Tốc độ dữ liệu vật lý.
- Khoảng đường truyền tối đa.
2.2. Bộ giao thức TCP/IP:
TCP/IP – Transmission Control Protocol/ Internet Protocol.
2.2.1. Tổng quan về bộ giao thức TCP/IP:
TCP/IP là bộ giao thức cho phép kết nối các hệ thống mạng không đồng
nhất với nhau. Ngày nay,TCP/IP được sử dụng rộng rãi trong các mạng cục bộ
cũng như trên mạng Internet toàn cầu.
TCP/IP được xem là giản lược của mô hình tham chiếu OSI với bốn tầng như
sau: -Tầng liên kết mạng (Network Access Layer).
- Tầng Internet (Internet Layer).
- Tầng giao vận (Host- to Host Transport Layer).
- Tầng ứng dụng (Application Layer).

Applications

Applications

Transport

TCP/UDP

ICMP

Internetwork

IP
ARP/RARP

Network Interface
And
Hardware



 Tầng liên kết:

Network Interface
And
Hardware

Hình 2-3: Kiến trúc TCP/IP

19


Tầng liên kết ( còn được gọi là tầng liên kết dữ liệu hay là tầng giao
tiếp mạng) là tầng thấp nhất trong mô hình TCP/IP , bao gồm các thiết bị
mạng và chương trình cung cấp các thông tin cần thiết có thể hoạt động,
truy nhập đường truyền vật lý qua thiết bị giao tiếp mạng đó.
 Tầng Internet:
Tầng Internet (còn gọi là tầng mạng) xử lý quá trình gói tin trên mạng.
Các giao thức của tầng này bao gồm : IP(Internet Protocol), ICMP
(Internet Control Message Protocol), IGMP (Internet Group Messages
Protocol).
 Tầng giao vận:
Tầng giao vận phụ trách luồng dữ liệu giữa hai trạm thực hiện các ứng
dụng của tầng mạng. Tầng này có hai giao thức chính: TCP (Transmission
Protocol) và UDP (User Datagram Protocol).
TCP cung cấp một luồng dữ liệu tin cậy giữa hai trạm, nó sử dụng các cơ
chế như chia nhỏ các gói tin của tầng trên thành các gói tin có kích thước thích
hợp cho tầng mạng bên dưới, báo nhận gói tin, đặt hạn chế thời gian time- out
để đảm bảo bên nhận biết được các gói tin đã gửi đi. Do tầng này đảm bảo tính
tin cậy, tầng trên sẽ không cần quan tâm đến nữa.
UDP cung cấp một dịch vụ đơn giản hơn cho tầng ứng dụng . Nó chỉ gửi
các gói dữ liệu từ trạm này đến trạm kia mà không đảm bảo các gói tin đến
được tới đích. Các cơ chế đảm bảo độ tin cậy cần được thực hiện bởi tầng trên.
 Tầng ứng dụng:
Tầng ứng dụng là tầng trên cùng của mô hình TCP/IP bao gồm các tiến
User Data
trình và các ứng dụng cung cấp cho người
sử dụng để truy cập mạng. Có rất
nhiều ứng dụng được cung cấp trong tầng này mà phổ biến là: Telnet: sử dụng
Application
trong việc truy cập mạng từ xa, FTP (File Transfer Protocol): dịch vụ truyền
Appltử, www
User(World
Data Wide Web).
tệp, Email: dịch vụ thư tín điện
Header

TCP
TCP
header

Application data
TCP segment

IP
header

TCP
header

IP

Application data

IP datagram
Ethernet
header

IP
header

TCP
header

Application data

Ethernet
trailer

Ethernet
driver
Ethernet

Ethernet frame
46 to 1500 bytes

20

Hình 2-4:Quá trình đóng / mở gói dữ liệu trong TCP/IP


Cũng tương tự như mô hình OSI khi truyền dữ liệu quá trình tiến hành từ
tầng trên xuống tầng dưới, qua mỗi tầng dữ liệu được thêm vào một thông tin
điều khiển được gọi là phần header. Khi nhận dữ liệu thì quá trình này xảy ra
ngược lại, dữ liệu được truyền từ tầng dưới lên và qua mỗi tầng thì phần
header tương ứng được lấy đi và khi đến tấng trên cùng thì dữ liệu không còn
phần header nữa. Hình vẽ 0-10 cho ta thấy lược đồ dữ liệu qua các tầng .
Trong hình vẽ này ta thấy tại các tầng khác nhau dữ liệu được mang những
thuật ngữ khác nhau:
- Trong tầng ứng dụng dữ liệu là các luồng được gọi là stream.
- Trong tầng giao vận, đơn vị dữ liệu mà TCP gửi xuống tầng dưới
gọi là TCP segment.
- Trong tầng mạng, dữ liệu mà IP gửi tới tầng dưới được gọi là IP
datagram.
- Trong tầng liên kết , dữ liệu được truyền đi gọi là frame.

Application
Layer
-

UDP

TCP
stream

message

Transport Layer
Segment

packet

datagram

datagram

frame

frame

Internet Layer

Network Access Layer

Hình2-5: Cấu trúc dữ liệu trong TCP/IP
21


2.2.2. So sánh TCP/IP với OSI:
TCP/IP với OSI: mỗi tầng trong TCP/IP có thể là một hay nhiều tầng
của OSI.Bảng sau chỉ rõ mối tương quan giữa các tầng trong mô hình TCP/IP
với OSI:
OSI
TCP/IP
Physical Layer va Data link Layer
Data link Layer
Network Layer
Internet Layer
Transport Layer
Transport layer
Session Layer, Presentation Layer, Application Layer
Application Layer
Sự khác nhau giữa TCP/IP với OSI chỉ là:
- Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP bao gồm luôn cả 3tầng
trên của mô hình OSI.
- Tầng giao vận trong mô hình TCP/IP không phải luôn đảm bảo
độ tin cậy của việc truyền tin như ở trong tầng giao vận của mô
hình OSI mà cho phép thêm một lựa chọn khác là UDP.
2.2.3. Một số giao thức trong bộ giao thức TCP/IP :
2.2.3.1. Giao thức hiệu năng IP (Internet Protocol):
 Giới thiệu chung:
Giao thức liên mạng IP là một trong những giao thức quan trọng nhất
của bộ giao thức TCP/IP . Mục đích của giao thức liên mạng IP là cung cấp
khả năng kết nối của mạng con thành liên mạng để truyền dữ liệu . IP là giao
thức cung cấp dịch vụ phân phát datagram theo kiểu không liên kết và không
tin cậy nghĩa là không cần có giai đoạn thiết lập liên kết trước khi truyền dữ
liệu , không đảm bảo rằng datagram sẽ tới đích và không duy trì thông tin nào
về những datagram đã gửi đi.
Khuân dạng đơn vị dữ liệu dùng trong IP được thể hiện như hình vẽ:
4

0

1 Version
2
Words

1
2

3

IHL

Bits

Type of
Service

Identification

3 Time to live

1
6

Flags

Protocol

2
8

2
4

3
1

Total Length
Fragment Offset

Header Checksum

4

Source Address

5

Destination Address

6

2
0

Options

Header

Padding

Data begins
22 here…

Hình 2-6: Khuân dạng dữ liệu trong OSI


Ý nghĩa các tham số trong IP header:
- Version (4 bit) : chỉ phiên bản hiện hành của IP được cài đặt.
- IHL (4 bit): chỉ độ dài phần header tính theo đơn vị từ (word-32
bit).
- Type of Service (8 bit): đặc tả tham số về yêu cầu dịch vụ .
- Total length (16 bit): chỉ độ dài toàn bộ IP datagram tính theo
byte.
- Indentification (16 bit) : là trường định danh.
-Flags (3 bit) : các cờ sử dụng trong khi phân đoạn các datagram.
- Flagment Offset (13 bit): chỉ vị trí của đoạn phân mảnh trong
datagram tính theo đơn vị 64 bit.
- TTL(Time to Live ) : thiết lập thời gian tồn tại của datagram.
- Protocol (8 bit): chỉ giao thức tầng trên kế tiếp.
- Header checksum (16 bit): kiểm soát lỗi cho vùng IP header.
- Source address (32 bit) : địa chỉ IP trạm đích.
- Option: Khai báo các tuỳ chọn do ngừơi gửi yêu cầu.

Kiến trúc địa chỉ IP (IPv4):
 Địa chỉ IP (IPv4):
Có độ dài 32 bits và được tách thành 4 vùng , mỗi vùng 1 byte thường
được biểu diễn dưới dạng thập phân và cách nhau bởi dấu chấm (.).
VD: 203.162.7.92.
Địa chỉ IPv4 được chia thành 5 lớp A, B, C, D, E, trong đó 3 lớp địa chỉ A,
B, C được dùng cấp phát.
Lớp A (0) cho phép định danh tới 126 mạng với tối đa 16 triệu trạm trên
mỗi mạng.
Lớp B (10): cho phép đinh danh tới 16384 mạng với tối đa 65534 trạm trên
mỗi mạng.
24- bits
7- bits
Lớp C (110)
: cho
phép định danh tới 2 triệu mạng
với tối đa 254 trạm trên
0
netid
hostid
Class A
mỗi mạng

Class B

Class C

1

1

0

1

14- bits

16- bits

netid

hostid

0

21- bits

8- bits

netid

hostid
28- bits

Class D

1

1

1

0

Multicast group ID
27- bits

Class E

1

1

1

1

0

23

Reserved for future use

Hình 2-7: Phân lớp địa chỉ IPv4


Lớp D (1110) dung để gửi gói tin IP đến một nhóm các trạm trên mạng (còn
gọi là lớp địa chỉ multicast).
Lớp E (11110) dùng để dự phòng.

Lớp
A
B
C
D
E

Khoảng địa chỉ
0.0.0.0 đến 127.255.255.255
128.0.0.0 đến 191.255.255.255
192.0.0.0 đến 223.255.255.255
224.0.0.0 đến 239.255.255.255
240.0.0.0 đến 247.255.255.255

Hình 2-8: Bảng các lớp địa chỉ Internet
 Địa chỉ mạng con:
Đối với các địa chỉ lớp A, B số trạm trong một mạng là quá lớn và trong
thực tế thường không có một số lượng trạm lớn như vậy kết nối vào một
mạng đơn lẻ. địa chỉ mạng con cho phép chia một mạng lớn thành các
mạng con nhỏ hơn. Ta có thể dùng một số bit đầu tiên của trường hostid
trong địa chỉ IP để đặt địa chỉ mạng con.
Chẳng hạn đối với một địa chỉ thuộc lớp A, việc chia địa chỉ mạng con có
thể được thực hiện như sau:
01
Class A
Subnet

0

1
6

8
Net ID

Subnet number

Hình2-9 : Chia mạng con

 Mặt nạ địa chỉ mạng con:

24

3
1

2
4
Host ID


Bên cạnh địa chỉ IP, một trạm cũng cần được biết việc định dạng địa chỉ
mạng con: bao nhiêu bit trong trường hostid được dùng cho phần địa chỉ
mạng con(subnetid). Thông tin này được chỉ ra trong mặt nạ địa chỉ mạng
con (subnet mask).Subnet mask cũng là một số 32 bit với các bit tương ứng
với phần netid và subnetid được đặt bằng 1 còn các bit còn lại được đặt
bằng 0.
2.2.3.2. Giao thức hiệu năng UDP(User Datagram Protocol):
UDP là giao thức không liên kết , cung cấp dịch vụ giao vận không tin
cậy được, sử dụng thay thế cho TCP trong tầng giao vận. Khác với TCP, UDP
không có chức năng thiết lập và giải phóng liên kết, không có cơ chế báo nhận
(ACK), không sắp xếp tuần tự các đơn vị dữ liệu (datagram) đến và có thể dẫn
đến tình trạng mất hoặc trùng dữ liệu mà không hề có thông báo cho người
gửi. Khuân dạng của UDP datagram được mô tả như sau:

Bits

0

31

16
Source Port

Destination
Port
Checksum

Length

Data begins here…

-

Port

Hình 2-10: Khuân dạng UDP datagram
Số hiệu cổng nguồn (Source Port -16 bit): số hiệu cổng nơi đã
gửi datagram.
Số hiệu cổng đích (Destination Port – 16 bit): số hiệu cổng nơi
datagram đã chuyển tới.
Độ dài UDP (Length – 16 bit): độ dài tổng cộng kể cả phần
header của UDP datagram.
UDP Checksum(16 bit): dùng để kiểm soát lỗi, nếu phát hiện lỗi
thì UDP datagram sẽ bị loại bỏ mà không có một thông báo nào
trả lại cho trạm gửi.

25


UDP có chế độ gán và quản lý các số hiệu cổng (port number) để định
danh duy nhất cho nên UDP có xu thế hoạt động nhanh hơn so với TCP. Nó
thường dùng cho các ứng dụng không đòi hỏi độ tin cậy cao trong giao vận.
2.2.3.3. Giao thức TCP(Tranmission Control Protocol):
TCP và UDP là hai giao thức ở tầng giao vận và cùng sử dụng giao
thức IP trong tầng mạng. Nhưng không giống như UDP, TCP cung cấp dịch vụ
liên kết tin cậy và có liên kết .
Có liên kết ở đây có nghĩa là hai ứng dụng sử dụng TCP phải
thiết lập liên kết với nhau trước khi trao đổi dữ liệu. Sự tin cậy trong dịch vụ
được cung cấp bởi TCP được thể hiện như sau:
- Dữ liệu từ tầng ứng dụng gửi đến được TCP chia thành các
segment có kích thước phù hợp nhất để truyền đi.
- Khi TCP gửi 1 segment , nó duy trì một thời lượng để chờ phúc
đáp từ trạm nhận. Nếu trong khoảng thời gian đó phúc đáp
không gửi tới được trạm gửi thì segment đó được truyền lại.
- Khi TCP trên trạm nhận dữ liệu từ trạm gửi tới trạm gửi 1 phúc
đáp tuy nhiêm phúc đáp không được gửi lại ngay lập tức mà
thường trễ một khoảng thời gian .
- TCP duy trì giá trị tổng kiểm tra (checksum) trong phần Header
của dữ liệu để nhận ra bất kỳ sự thay đổi nào trong quá trình
truyền dẫn. Nếu 1 segment bị lỗi thì TCP ở phía trạm nhận sẽ
loại bỏ và không phúc đáp lại để trạm gửi truyền lại segment bị
lỗi đó.
TCP cung cấp khả năng điều khiển luồng. Mỗi của liên kết TCP có
vùng đệm (buffer) giới hạn do đó TCP tại trạm nhận chỉ cho phép trạm gửi
truyền một lượng dữ liệu nhất định (nhỏ hơn khôn gian buffer còn lại). Điều
này tránh sảy ra trường hợp trạm có tốc độ cao chiếm toàn bộ vùng đệm của
trạm có tốc độ chậm hơn.

26


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×