Bài giảng Bộ giao thức TCP/IP: Phần 2 - Trường ĐH Công nghệ GTVT

Tiếp nội dung phần 1, Bài giảng "Bộ giao thức TCP/IP" Phần 2 được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Giao thức ICMP (internet control message protocol); giao thức UDP; giao thức TCP; định tuyến IP. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Bộ giao thức TCP/IP: Phần 2 - Trường ĐH Công nghệ GTVT CHƢƠNG 5 GIAO THỨC ICMP (INTERNET CONTROL MESSAGE PROTOCOL)5.1. ICMP và thông điệp kiểm soát báo lỗi5.1.1. Giới thiệu về ICMP và thông điệp kiểm soát Các chương trước đã trình bày cách mà phần mềm IP cung cấp địa chỉ“unreliable”, chuyển dữ liệu connectionless bằng cách dàn xếp cho mỗi bộ địnhtuyến chuyển phát dữ liệu. Mỗi datagram sẽ di chuyển từ bộ định tuyến này đến bộđịnh tuyến khác cho tới khi đến bộ định tuyến cuối cùng làm nhiệm vụ chuyểndatagram trực tiếp đến đích cuối cùng (máy nhận). Nếu một bộ định tuyến khôngthể gửi đi một datagram, hay nếu nó phát hiện một dấu hiệu không bình thường cóảnh hưởng đến việc chuyển dữ liệu (như nghẽn mạng), bộ định tuyến cần phảithông báo cho nơi xuất phát của datagram, để tránh lỗi hoặc khắc phục lỗi. Chươngnày sẽ trình bày một cơ chế mà các máy tính và bộ máy định tuyến Internet sửdụng để thông báo cho nhau những thông tin về lỗi và việc kiểm soát. Chúng ta sẽthấy rằng các bộ định tuyến sử dụng cơ chế này để thông báo các vấn đề và cácmáy tính truyền hoặc nhận (host) sử dụng chúng để kiểm tra xem dữ liệu liệu thểđến đích hay không. Trong hệ thống kết nối connectionless mà chúng ta đã mô tả trước đây, mỗibộ định tuyến hoạt động một cách tự chủ, chuyển tuyến hoặc gửi datagram đi đếnnơi mà không cần sự phối hợp với nơi gửi ban đầu. Hệ này làm việc tốt nếu tất cả các máy hoạt động một cách chính xác vàthống nhất với nhau về việc định tuyến. Nhưng không một hệ thông tin liên lạc tầmcỡ lớn nào luôn luôn làm việc một cách chính xác. Bên cạnh sự hỏng hóc của địnhtuyến và bộ xử lý, còn có trường hợp mạng IP không chuyển phát datagram đượckhi máy đích bị tách ra khỏi mạng (tạm thời hoặc vĩnh viễn) vì trường “time tolive” của datagram trở về zero, hay khi bộ định tuyến trung gian bị nghẽn mạch(quá tải) nên không thể xử lý các datagram đến. Sự khác biệt quan trọng, giữa việccó một mạng đơn được cài đặt với phần cứng nhất định và một Internet được càiđặt với phần mềm, chính là ở chỗ đối với trường hợp đầu, người thiết kế có thểthêm phần cứng đặc biệt để thông báo cho các máy nối mạng khi có lỗi. Trong mộtInternet, không có cơ chế phần cứng này nơi gửi không thể biết việc chuyển phátkhông được là do các máy địa phương hay các máy ở xa. Việc bắt lỗi trở thànhcông việc vô cùng khó khăn. Bản thân giao thức IP (gói tin IP) không chứa thôngtin gì để giúp nơi gửi kiểm tra mối liên kết hoặc biết về các lỗi này. 82 Để cho phép các bộ định tuyến trong một Internet thông báo lỗi hoặc cungcấp thông tin về người tình huống không mong đợi, những nhà thiết kế đã thêmmột cơ chế thông báo có mục đích đặc biệt nằm trong bộ giao thức TCP/IP. Cơ chếnày (giao thức), được biết dưới tên Internet Control Message Protocol (ICMP), nólà một phần bắt buộc của bộ giao thức TCP/IP và phải có trong mọi cài đặtTCP/IP. Giống như các giao dịch khác, các thông điệp ICMP di chuyển qua Internetvà được đóng gói trong phần dữ liệu của IP Datagram. Tuy nhiên, đích đến cuốicùng của một thông điệp ICMP không phải là một chương trình ứng dụng hayngười sử dụng trong máy đích, mà lại là phần mềm Internet protocol trên máy đó.Nghĩa là, khi một thông báo lỗi ICMP đến, module phần mềm ICMP sẽ xử lý nó.Dĩ nhiên, nếu ICMP xác định rằng cụ thể một giao thức cấp cao hơn hay mộtchương trình ứng dụng đã gây ra lỗi này, nó sẽ thông báo module tương ứng. Internet Control Message Protocol cho phép bộ định tuyến gửi thông báo lỗivà thông báo điều khiển đến các bộ định tuyến khác hoặc các máy khác; ICMPcung cấp phương tiện thông tin liên lạc giữa phần mềm Internet Protocol trên mộtmáy và phần mềm Internet Protocol trên máy khác. Ban đầu, ICMP được thiết kế để cho phép các bộ định tuyến thông báo đếncác máy tính nguyên nhân của các lỗi phát chuyển, ICMP không chỉ giới hạn càiđặt dành cho các bộ định tuyến. Mặc dù các hướng dẫn giới hạn việc sử dụng củamột vài thông điệp ICMP, một máy bất kỳ có thể gửi thông điệp ICMP tới bất kỳmáy khác. Như thế, một máy tính có thể sử dụng ICMP để trao đổi thông báo vớibộ định tuyến hoặc máy khác. Ƣu điểm chính của việc cho phép máy tính sử dụngICMP là nó cung cấp chỉ một cơ chế được dùng cho tất cả các thông báo thông tinvà điều khiển.5.1.2. Thông báo lỗi và sửa lỗi Về mặt kỹ thuật, ICMP là một cơ chế thông báo lỗi. Nó cung cấp cho bộđịnh tuyến một phương pháp để khi gặp lỗi thì sẽ thông báo lỗi cho nguồn đầu tiên.Mặc dù đặc tả giao thức chỉ ra mục đích sử dụng của ICMP và đề nghị các thao táccần thiết để đáp lại các thông báo lỗi, ICMP không xác định một cách đầy đủ thaotác phải thực hiện cho mỗi lỗi. Tóm lại: Khi một datagram gây ra một lỗi. ICMP chỉ có thể thông báo điều kiện lỗitrở về nguồn ban đầu của datagram; nguồn này phải liên hệ lỗi này với chươngtrình ứng dụng, hoặc thực hiện thao tác khác để sửa lỗi, ICMP k ...