Giáo trình mạng máy tính - Chương 3

MẠNG INTERNET VÀ GIAO THỨC TCP/IPv4Nội dung của chương sẽ giới thiệu tổng quát về mạng Internet và kiến trúc mô hình TCP/IP. Bộ giao thức TCP/IP đã trở thành chuẩn chung cho mạng máy tính toàn cầu. Tìm hiểu về chồng giao thức TCP/IP sẽ cung cấp những kiến thức cơ bản về các thành phần giao thức khác nhau cần thiết cho các ứng dụng TCP/IP trên nền các hệ điều hành mạng. Phần cuối của chương sẽ trình bày những hạn chế của IPv4 và sự cần thiết ra đời giao thức IPv6. Nội dung của chương...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình mạng máy tính - Chương 3 Giáo trình Mạng Máy Tính http://www.ebook.edu.vn CHƯƠNG 3: MẠNG INTERNET VÀ GIAO THỨC TCP/IPv4 Nội dung của chương sẽ giới thiệu tổng quát về mạng Internet và kiến trúc mô hìnhTCP/IP. Bộ giao thức TCP/IP đã trở thành chuẩn chung cho mạng máy tính toàn cầu. Tìm hiểuvề chồng giao thức TCP/IP sẽ cung cấp những kiến thức cơ bản về các thành phần giao thứckhác nhau cần thiết cho các ứng dụng TCP/IP trên nền các hệ điều hành mạng. Phần cuối củachương sẽ trình bày những hạn chế của IPv4 và sự cần thiết ra đời giao thức IPv6. Nội dung củachương bao gồm: • Giới thiệu mô hình kiến trúc TCP/IP. • Một số giao thức cơ bản của bộ giao thức TCP/IP • Một số hạn chế của giao thức IPv4 và nguyên nhân ra đời IPv6 • Các lớp địa chỉ IPv63.1. Mô hình TCP/IP `TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) là chồng giao thức cùng hoạtđộng nhằm cung cấp các phương tiện truyền thông liên mạng. Năm 1981, TCP/IP phiên bản 4(IPv4) được hoàn thành và sử dụng phổ biến trên máy tính sử dụng hệ điều hành UNIX, trởthành một trong những giao thức cơ bản của hệ điều hành Windows 9x. Năm 1994, một phiênbản mới IPv6 được hình thành trên cơ sở cải tiến những hạn chế của IPv4.3.1.1. Mô hình kiến trúc TCP/IP Hình 3.1 Tương quan Mô hình OSI và mô hình TCP/IP3.1.2. Vai trò và chức năng các tầng trong mô hình TCP/IP Tầng ứng dụng (Process/Application Layer): Ứng với các tầng Session, Presentation vàAplication trong mô hình OSI. Tầng ứmg dụng hỗ trợ các ứng dụng cho các giao thức tầng Hostto Host. Cung cấp giao diện cho người sử dụng mô hình TCP/IP. Các giao thức ứng dụng gồmTELNET(truy nhập từ xa), FTP (truyền File), SMTP (thư điện tử),... Tầng vận chuyển Host to Host: Ưng với tầng vận chuyển (Transport Layer) trong mô hìnhOSI, tầng Host to Host thực hiện những kết nối giữa hai máy chủ trên mạng bằng 2 giao thức:giao thức điều khiển trao đổi dữ liệu TCP (Transmission Control Protocol) và giao thức dữ liệungười sử dụng UDP (User Datagram Protocol).Giao thức TCP là giao thức kết nối hướng liên kết Biên soạn: Khoa CNTT - VATC - 28 - Giáo trình Mạng Máy Tính http://www.ebook.edu.vn(Connection - Oriented) chịu trách nhiệm đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy cao trong việctrao đổi dữ liệu giữa các thành phần của mạng, tính đồng thời và kết nối song công (FullDuplex). Khái niệm tin độ cậy cao nghĩa là TCP kiểm soát lỗi bằng cách truyền lại các gói tin bịlỗi. Giao thức TCP cũng hỗ trợ những kết nối đồng thời. Nhiều kết nối TCP có thể được thiết lậptại một máy chủ và dữ liệu có thể được truyền đi một cách đồng thời và độc lập với nhau trên cáckết nối khác nhau. TCP cung cấp kết nối song công (Full Duplex), dữ liệu có thể được trao đổitrên một kết nối đơn theo 2 chiều. Giao thức UDP được sử dụng cho những ứng dụng không đòihỏi độ tin cậy cao. Tầng mạng (Internet Layer):Ưng với tầng mạng (Network Layer) trong mô hình OSI, tầngmạng cung cấp một địa chỉ logic cho giao diện vật lý mạng. Giao thức thực hiện của tầng mạngtrong mô hình DOD là giao thức IP kết nối không liên kết (Connectionless), là hạt nhân hoạtđộng của Internet. Cùng với các giao thức định tuyến RIP, OSPF, BGP, tầng tầng mạng IP chophép kết nối một cách mềm dẻo và linh hoạt các loại mạng vật lý khác nhau như: Ethernet,Token Ring, X.25... Ngoài ra tầng này còn hỗ trợ các ánh xạ giữa địa chỉ vật lý (MAC) do tầngNetwork Access Layer cung cấp với địa chỉ logic bằng các giao thức phân giải địa chỉ ARP(Address Resolution Protocol) và phân giải địa chỉ đảo RARP (Reverse Address ResolutionProtocol). Các vấn đề có liên quan đến chuẩn đoán lỗi và các tình huống bất thường liên quanđến IP được giao thức ICMP (Internet Control Message Protocol) thống kê và báo cáo. Tầng trênsử dụng các dịch vụ do tầng Liên mạng cung cấp. Hình 3.2 Mô hình OSI và mô hình kiến trúc của TCP/IP Tầng tầng truy nhập mạng (Network Access Layer): Tương ứng với tầng Vật lý và Liên kếtdữ liệu trong mô hình OSI, tầng truy nhập mạng cung cấp các phương tiện kết nối vật lý cáp, bộchuyển đổi (Transceiver), Card mạng, giao thức kết nối, giao thức truy nhập đường truyền nhưCSMA/CD, Tolen Ring, Token Bus..). Cung cấp các dịch vụ cho tầng Internet phân đoạn dữ liệuthành các khung. Biên soạn: Khoa CNTT - VATC - 29 - Giáo trình Mạng Máy Tính http://www.ebook.edu.vn3.1.3. Quá trình đóng gói dữ liệu Encapsulation Cũng như mô hình OSI, trong mô hình kiến trúc TCP/IP mỗi tầng có một cấu trúc dữ liệuriêng, độc lập với cấu trúc dữ liệu được dùng ở tầng trên hay tầng dưới kề nó. Khi dữ liệu đượctruyền từ tầng ứng dụng cho đến tầng vật lý, qua mỗi tầng được t ...