Công nghệ

BỘ GIAO THỨC TCP/IP
Trình bày: Nguyễn Xuân Hoàng
Khoa Viễn thông, Học viện CN BCVT



TỔNG QUAN CHỒNG GIAO THỨC TCP/IP
Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP
Tầng truyền tải trong mô hình TCP/IP
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
Kiến trúc chồng giao thức TCP/IP
Mô hình kết nối hệ thống mở OSI
Mô hình kết nối hệ thống mở OSI
Thành lập năm 1947, Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế ISO là tổ chức thiết lập các thoả thuận và quy định toàn cầu trong tất cả các lĩnh vực. Tiêu chuẩn ISO bao trùm các khía cạnh của lĩnh vực truyền thông được gọi là Kết nối các hệ thống mở OSI (1979).

Là mô hình chỉ mang tính tham khảo (khác với TCP/IP)

Tại sao cần mô hình OSI?

Mô hình kết nối hệ thống mở OSI
Mạng - Người sử dụng
Môi trường mạng
Môi trường OSI
Môi trường hệ thống thực
Đặc tính
Phân lớp
Giao tiếp lớp
Chuyển thực thể thông tin
Kiến trúc phân lớp
Mô hình kết nối hệ thống mở OSI
Các giao thức ngang hàng
Mô hình kết nối hệ thống mở OSI
Đóng gói các thực thể thông tin
Mô hình kết nối hệ thống mở OSI
Mỗi lớp thực hiện một số chức năng nhất định trong quá trình truyền tin
Mỗi lớp sẽ nhận dịch vụ từ lớp dưới đưa lên, xử lý, sau đó lại đưa lên lớp cao hơn
Đường biên lớp được sử dụng tối thiểu luồng thông tin qua các giao diện.
Các kiến trúc mạng khác nhau có số lượng phân lớp khác nhau.
( OSI, SS7, ATM, TCP/IP)
Các đặc tính phân lớp trong mô hình OSI
Mô hình kết nối hệ thống mở OSI
Định nghĩa các đặc tính phần cứng
Mã hoá và báo hiệu
Truyền và nhận dữ liệu
Thiết kế mạng vật lý
Lớp vật lý chịu trách nhiệm chuyển các bits từ node tới node.
Lớp vật lý
Mô hình kết nối hệ thống mở OSI
Điều khiển liên kết logic LLC
Điều khiển truy nhập phương tiện MAC
Tạo khung dữ liệu
Địa chỉ vật lý
Phát hiện lỗi và xử lý

Lớp liên kết dữ liệu chịu trách nhiệm chuyển các khung từ node tới node.
Lớp liên kết dữ liệu
Mô hình kết nối hệ thống mở OSI
Lớp mạng
Địa chỉ logic
Định tuyến
Đóng gói Datagram
Phân đoạn và tái hợp gói
Chẩn đoán và sửa lỗi
Lớp mạng chịu trách nhiệm phát chuyển các gói riêng biệt từ đầu cuối tới đầu cuối
Mô hình kết nối hệ thống mở OSI
Lớp truyền tải
Địa chỉ mức tiến trình
Ghép và tách dữ liệu
Phân đoạn, đóng gói
Thiết lập, quản lý và ngắt kết nối
Xác nhận và truyền lại
Điều khiển luồng
Lớp truyền tải chịu trách nhiệm tạo và phát chuyển các bản tin từ một tiến trình này tới một tiến trình khác
Mô hình kết nối hệ thống mở OSI
Lớp phiên
Các giao diện lập trình ứng dụng API
Điều khiển phiên kết nối
Kiểm tra và khởi tạo lại thủ tục
Mô hình kết nối hệ thống mở OSI
Lớp trình diễn
Cú pháp và ngữ nghĩa của thông tin
Nén và mã hoá dữ liệu
Các đặc tính biên dịch
Mô hình kết nối hệ thống mở OSI
Lớp ứng dụng
Các giao thức cần thiết cho người sử dụng
Lớp trừu tượng gần với người sử dụng nhất
Mô hình kết nối hệ thống mở OSI
Ví dụ giao tiếp qua OSI
Application
Presentation
Session
Transport
Network
Data Link
Physical
Application
Presentation
Session
Transport
Network
Data Link
Physical
10010111001011010010110101011110101
Segments (Đoạn)
Packets (gói)
Frames (Khung)
Data
Mô hình kết nối hệ thống mở OSI
Các chức năng, giao thức ví dụ trong OSI
TỔNG QUAN CHỒNG GIAO THỨC TCP/IP
Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP
Tầng truyền tải trong mô hình TCP/IP
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
Kiến trúc chồng giao thức TCP/IP
Mô hình kết nối hệ thống mở OSI
Kiến trúc chồng giao thức TCP/IP
Kiến trúc chồng giao thức TCP/IP
Mô hình tham chiếu giao thức TCP/IP và OSI
Kiến trúc chồng giao thức TCP/IP
Kiến trúc phân tầng (lớp, chồng) giao thức TCP/IP gồm 5 lớp: vật lý, liên kết dữ liệu, truyền tải, và ứng dụng.
4 lớp đầu cung cấp các tiêu chuẩn vật lý, giao diện mạng, liên mạng và truyền tải.
3 lớp trên cùng của mô hình OSI được thể hiện trong TCP/IP bằng một lớp ứng dụng.

1973; Transmission Control Program
1974-RFC 675 V1;
1977; TCP V2; Internet Engineering Note Number 02.
1978; Tách TCP và IP (V3)
1980; TCP/IP (V4)

Kiến trúc chồng giao thức TCP/IP
CÁC NHÂN TỐ QUAN TRỌNG THÚC ĐẨY TCP/IP

Hệ thống địa chỉ tích hợp
Thiết kế định tuyến
Độc lập với hạ tầng mạng
Khả năng mở rộng
Hệ thống tiêu chuẩn mở và hỗ trợ phát triển
Tính toàn cầu

Kiến trúc chồng giao thức TCP/IP

Địa chỉ vật lý
Địa chỉ logic
Địa chỉ cổng
Tiến trình
Mạng vật lý
IP và các giao
thức khác
Kiến trúc chồng giao thức TCP/IP
Các giao thức được định nghĩa
bới phần lớp mạng dưới
Các giao thức chính trong các lớp
Kiến trúc chồng giao thức TCP/IP
CÁC GIAO THỨC LỚP TRUY NHẬP MẠNG

SLIP : Cung cấp chức năng kết nối thiết bị qua đường nối tiếp
PPP: Tập giao thức có chức năng nhận thực, đóng gói, mã hoá
CÁC GIAO THỨC LỚP 2/3
ARP: Ánh xạ địa chỉ lớp IP sang lớp vật lý
RARP: Ánh xạ địa chỉ lớp vật lý sang lớp IP
Kiến trúc chồng giao thức TCP/IP
CÁC GIAO THỨC LỚP TRUYỀN TẢI

TCP : Thiết lập và quản lý các kết nối, đảm bảo độ tin cậy, điều khiển luồng.
UDP: Chuyển dữ liệu người sử dụng, theo cách đơn giản.
CÁC GIAO THỨC LỚP ỨNG DỤNG
DNS : Hệ thống tên miền
NFS: Hệ thống file mạng
BOOTP: Cấu hình thiết bị khi khởi tạo
DHCP: Cấu hình Host động
SNMP: Giao thức quản trị mạng đơn giản.
RMON: Giám sát và quản lý xa
Kiến trúc chồng giao thức TCP/IP
CÁC GIAO THỨC LỚP MẠNG

IP : Đóng gói và phát chuyển bản tin, địa chỉ và định tuyến.
IP NAT: Chuyển đổi, biên dịch địa chỉ
IP Sec: Cải thiện tính năng bảo mật cho truyền dẫn IP.
ICMP : Cung cấp báo cáo lỗi và thông tin khả năng của mạng.
ND: Giao thức hỗ trợ tìm node lân cận trong IPv6
RIP, OSPF, IGRP, EIRGP, BGP, EGP, GGP: Các giao thức định tuyến.
Kiến trúc chồng giao thức TCP/IP
CÁC GIAO THỨC LỚP ỨNG DỤNG
FTP: Giao thức truyền file
MIME, POP, IMAP: Các giao thức định nghĩa khuôn dạng, phát chuyển và lưu trữ thư điện tử.
HTTP: Giao thức siêu văn bản sử dụng cho WWW.
TELNET: Sử dụng để thiết lập hoặc huỷ bỏ các phiên làm việc từ xa.
IRC: Chat thời gian thực giữa các người sử dụng TCP/IP.
Các giao thức ứng dụng sửa lỗi và quản lý
Kiến trúc chồng giao thức TCP/IP
Kết nối các phân đoạn LAN
Chuyển từng bit, không lọc
Lặp lại tín hiệu, không KĐại
Chức năng cầu nối
Kiến trúc chồng giao thức TCP/IP
Không thay đổi địa chỉ vật lý trong khung
Tái tạo tín hiệu, kiểm tra địa chỉ đích
Tồn tại bảng địa chỉ
Chức năng Switch
Kiến trúc chồng giao thức TCP/IP
Chức năng Router
Kiến trúc chồng giao thức TCP/IP
Chức năng Gateway
TỔNG QUAN CHỒNG GIAO THỨC TCP/IP
Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP
Tầng truyền tải trong mô hình TCP/IP
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
Kiến trúc chồng giao thức TCP/IP
Mô hình kết nối hệ thống mở OSI

Tầng internet trong mô hình TCP/IP
CÁC ĐẶC TÍNH THEN CHỐT CỦA IP
Địa chỉ toàn cầu
Độc lập với công nghệ mạng lớp dưới.
Phát chuyển phi kết nối, không tin cậy

Tầng internet trong mô hình TCP/IP
Địa chỉ
2
Định tuyến và phát chuyển gián tiếp
5
Khuôn dạng IPv4
1
1

Địa chỉ mạng (cấu trúc địa chỉ IP)
Địa chỉ công cộng và địa chỉ riêng
Cấu hình địa chỉ IP (BOOTP, DHCP)
Biểu diễn địa chỉ IP
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
1
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
1
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
1
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
Kích thước gói tin tối đa đối với các công nghệ lớp 2
1
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
Quá trình phân mảnh dữ liệu
1
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
Phân mảnh dữ liệu theo MTU
2

Độ dài địa chỉ 32 bit
Địa chỉ thống nhất
Không gian địa chỉ 2^32=4.294.967.296
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
Đánh địa chỉ IP theo thập phân và nhị phân
2
Network ID
Host ID
Lớp A:
0
0
8
16
24
32
Network ID
Host ID
Lớp B:
10
Network ID
Host ID
Lớp C:
110
địa chỉ Multicast
Lớp D:
1110
Không sử dụng
Lớp E:
1111
0.0.0.0 tới 126.0.0.0
128.0.0.0 tới 191.254.0.0
192.0.0.0 tới 223.255.254.0
224.0.0.0 tới 239.255.255.255
240.0.0.0 tới 254.255.255.255
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
2
a. 10000001 00001011 00001011 11101111
b. 11000001 10000011 00011011 11111111
c. 11100111 11011011 10001011 01101111
d. 11111001 10011011 11111011 00001111
a. 129.11.11.239 b.193.131.27.255
c. 231.219.139.111 d. 249.155.251.15
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
Phân lớp địa chỉ IP
2
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
Các địa chỉ đặc biệt
2
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
Sử dụng mặt nạ chia địa chỉ IP
2
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
2
Địa chỉ quảng bá trực tiếp được sử dụng
để một bộ định tuyến gửi bản tin tới
tất cả các node trong mạng cục bộ.
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
Nhóm địa chỉ đặc biệt
2
Địa chỉ quảng bá giới hạn tới một số node
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
Nhóm địa chỉ đặc biệt
2
Tìm địa chỉ IP của máy bằng cách sử dụng máy chủ Bootstrap
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
Nhóm địa chỉ đặc biệt
2
Gói tin với địa chỉ vòng lặp không xác định bởi mạng
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
Nhóm địa chỉ đặc biệt
2

Tương thích với kiến trúc vật lý của mạng.
Ẩn đối với mạng công cộng
Không cần thêm địa chỉ mới
Không lưu hồ sơ cụ thể trong bảng định tuyến.
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
2
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
Ví dụ về phân mạng
2
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
Ví dụ về phân mạng
2
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
Ví dụ về phân mạng
3,4
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
5
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
3
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
Cơ cấu định tuyến
Cơ cấu chuyển tiếp
Các card giao diện
Trường chuyển mạch
Các phần mềm chức năng
Tầng internet trong mô hình TCP/IP

Backbone routers
Enterprise routers
Access routers
Backbone Router
Độ tin cậy
Tốc độ/Hiệu năng
Enterprise Router
Số lượng cổng lớn
Dễ dàng cấu hình
Giá thành thấp
Access Router
Mạng khách hàng/dịch vụ
Giá thành thấp
Modem pool
Cisco GSR 12416
320Gb/s
Juniper T640
640Gb/s
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
TỔNG QUAN CHỒNG GIAO THỨC TCP/IP
Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP
Tầng truyền tải trong mô hình TCP/IP
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
Kiến trúc chồng giao thức TCP/IP
Mô hình kết nối hệ thống mở OSI

Tầng truyền tải trong mô hình TCP/IP
Tầng truyền tải trong mô hình TCP/IP
Kết nối end to end, phát hiện lỗi, luồng byte tin cậy, điều khiển luồng và tắc nghẽn, song công.

TCP
IP
Network
TCP
IP
Network
Internetwork
Application
Application
Tầng truyền tải trong mô hình TCP/IP
Tầng truyền tải trong mô hình TCP/IP
Tầng truyền tải trong mô hình TCP/IP

URG: Con trỏ khẩn cấp có giá trị
ACK: Xác nhận có giá trị
PHS: Yêu cầu đẩy
RST: Khởi tạo lại kết nối
SYN: Số thứ tự đồng bộ
FIN: Ngắt kết nối
Tầng truyền tải trong mô hình TCP/IP
Tầng truyền tải trong mô hình TCP/IP
Tầng truyền tải trong mô hình TCP/IP

Truyền lại
Kiên nhẫn
Tồn tại
Thời gian đợi
Tầng truyền tải trong mô hình TCP/IP
Thủ tục
Đóng
time
SYN
ACK
SYN+ACK
Mở
FIN
ACK
ACK
FIN
Tầng truyền tải trong mô hình TCP/IP
Tầng truyền tải trong mô hình TCP/IP
Tầng truyền tải trong mô hình TCP/IP
Tầng truyền tải trong mô hình TCP/IP
Tầng truyền tải trong mô hình TCP/IP
Tầng truyền tải trong mô hình TCP/IP
Tầng truyền tải trong mô hình TCP/IP
TỔNG QUAN CHỒNG GIAO THỨC TCP/IP
Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP
Tầng truyền tải trong mô hình TCP/IP
Tầng internet trong mô hình TCP/IP
Kiến trúc chồng giao thức TCP/IP
Mô hình kết nối hệ thống mở OSI

Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP
Giao thức truyền siêu văn bản
2
Giao thức truyền thư đơn giản
3
Tóm tắt
5
Hệ thống tên miền
1
Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP
Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP
Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP
www.ptit.edu.vn www.baomoi.com
Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP
Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP
Giao thức truyền siêu văn bản
2
Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP
Giao thức truyền siêu văn bản
2
Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP
Giao thức truyền siêu văn bản
2
Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP
Giao thức truyền siêu văn bản
2
GET
HEAD
POST
PUT
PATH
COPY
MOVE
DEL
LINK
UNKINK
OPTION
Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP
Giao thức truyền thư đơn giản
3
Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP
Giao thức truyền thư đơn giản
3
Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP
Giao thức truyền thư đơn giản
3
Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP
Giao thức truyền thư đơn giản
3
Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP
Giao thức truyền thư đơn giản
3
Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP
Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP
Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP
Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP
Sử dụng kết nối điều khiển
Sử dụng kết nối dữ liệu
Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP
Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP
Tóm tắt nội dung chính
Lịch sử phát triển
Kiến trúc phân tầng
Mô hình giao thức
Đặc tính cơ bản