Bài giảng Kiến trúc máy tính và truyền thông trong công nghiệp - Đinh Thị Thái Mai

121 trang huongle 3020

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Kiến trúc máy tính và truyền thông trong công nghiệp - Đinh Thị Thái Mai", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

bai_giang_kien_truc_may_tinh_va_truyen_thong_trong_cong_nghi.pdf

Nội dung text: Bài giảng Kiến trúc máy tính và truyền thông trong công nghiệp - Đinh Thị Thái Mai

Vietnam National University, Hanoi College of Technology KiẾN TRÚC MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THÔNG TRONG CÔNG NGHIỆP GV: ThS. Đinh Thị Thái Mai
Chương 3:Mạng máy tính 3.1 Sơ lược lịch sử phát triển của mạng máy tính 3.2 Những khái niệm cơ bản của mạnggy máy tính 3.3 Mô hình truy ền thông 3.4 Mô hình kết nối các hệ thống mở 353.5 Cá c đặc tính kỹ thuật của mạng cục bộ 3.6 Các thiết bị liên kết mạng 3.7 Giao thức TCP/IP
3.1 Sơ lược lịch sử phát triển của mạng máy tính -Vào giữa những năm 60, một số nhà chế tạo máy tính đã nghiên cứu thành công những thiết bị truy cập từ xa tới máy tính của họ. Một trong những ph ương pháp thâm nh ậppt từ xa đượccth thựcchi hiệnnb bằng vi ệcccài cài đặt một thiết bị đầu cuối ở một vị trí cách xa trung tâm tính toán, thiết bị đầu cuối này được liên kết với trung tâm bằng việc sử dụng đường dây điện thoại và với hai thiết bị xử lý tín hiệu (thườnggg gọi là Modem))g gắn ở hai đầu và tín hiệu được truyền thay vì trực tiếp thì thông qua dây điện thoại. Đường dây điện thoại Modem Modem Thiếtbị Máy tính đầucuối trung tâm Hình: Mô hình truyền dữ liệu từ xa đầu tiên
3.1 Sơ lược lịch sử phát triển của mạng máy tính -vào năm 1971, Hệ thống 3270 được giới thiệu và được sử dụng dùng để mở rộng khả năng tính toán của trung tâm máy tính tới các vùng xa. Thiếtbị đầucuối Đường dây Thiếtbị kiểm điện thoại Thiếtbị kiểm soát nhiều đầu soát truyền Modem Modem cuối thông Máy tính Thiếtbị đầucuối trung tâm Thiếtbị đầucuối Thiếtbị kiểm Máy tính soát nhiều đầu cuối trung tâm Thiết bị đầucuối Hình: Mô hình trao đổi mạng của hệ thống 3270
3.1 Sơ lược lịch sử phát triển của mạng máy tính - Vào n ăm 1974 công ty IBM đããgi giớithii thiệumu mộttlo loạttcácthi các thiếttb bị đầuucu cuối được chế tạo cho lĩnh vực ngân hàng và thương mại, thông qua các dây cáp mạng các thiết bị đầu cuối có thể truy cập cùng một lúc vào một máy tính dùng chung. -Vào năm 1977, công ty Datapoint Corporation đã bắt đầu bán hệ điều hành mạng của mình là "Attached Resource Computer Network" (hay gọi tắt là Arcnet) ra thị trường. Mạng Arcnet cho phép liên kết các máy tính và các tr ạm đầucuu cuốili lạibi bằng dây cáp m ạng, qua đó đãtrã trở thành là h ệ điều hành mạng cục bộ đầu tiên. -Từ đó đến nay đã có rất nhiều công ty đưa ra các sản phẩm của mình, đặc biệt khi các máy tính cá nhân được sử dụng một cánh rộng rãi. Khi số lượng máitíhtáy vi tính trong một văn phòng h ay cơ quan được tăng lên nhanh chóng thì việc kết nối chúng trở nên vô cùng cần thiết và sẽ mang lại nhiều hiệu quả cho người sử dụng
Chương 3:Mạng máy tính 3.1 Sơ lượclịch sử phát triểncủamạng máy tính 3.2 Những khái niệmcơ bảncủamạng máy tính 3.3 Mô hình truyền thông 3.4 Mô hình kếtnốicáchệ thống mở 353.5 Các đặc tính kỹ thuật củamạng cục bộ 3.6 Các thiếtbị liên kếtmạng 3.7 Giao thứcTCP/IP
3.2 Những khái niệm cơ bản của mạng máy tính Định nghĩa mạng máy tính Mạng máy tính là một tập hợp các máy tính được nối với nhau bởi đường truyền theo một cấu trúc nào đó và thông qua đó các máy tính trao đổi thông tin qua l ạichoi cho nhau
3.2 Những khái niệm cơ bản của mạng máy tính Hình 2.1: Một mô hình liên kết các máy tính trong mạng
3.2 Những khái niệm cơ bản của mạng máy tính Đặc trưng cơ bản của mạng máy tính - Đường truyền: là hệ thống các thiết bị truyền dẫn có dây hay không dây dùng để chuyển các tín hiệu điện tử từ máy tính này đến máy tính khác -Cấu trúc của mạng máy tính: Các đường truyềndn dữ liệutu tạonênco nên cấuutrúcc trúc củaam mạng
3.2 Những khái niệm cơ bản của mạng máy tính Đặc trưng cơ bản của đường truyền -Giải thông của một đường truyền chính là độ đo phạm vi tần số mà nó có thể đáp ứng được -Tốc độ truyền dữ liệu trên đờđường truyền còn được gọi là thông lượng của đường truyền
3.2 Những khái niệm cơ bản của mạng máy tính Phân loại mạng máy tính -LAN/WLAN -MAN -WAN
3.2 Những khái niệm cơ bản của mạng máy tính Phân biệt mạng LAN và WAN - Địa phương hoạt động - Tốc độ đường truyền và tỷ lệ lỗi trên đường truyền - Chủ quản và điều hành của mạng - Đường đi của thông tin trên mạng - Dạng chuyển giao thông tin
Chương 3:Mạng máy tính 3.1 Sơ lượclịch sử phát triểncủamạng máy tính 3.2 Những khái niệmcơ bảncủamạng máy tính 3.3 Mô hình truyền thông 3.4 Mô hình kếtnốicáchệ thống mở 353.5 Các đặc tính kỹ thuật củamạng cục bộ 3.6 Các thiếtbị liên kếtmạng 3.7 Giao thứcTCP/IP
3.3 Mô hình truyền thông Sự cần thiết phải có mô hình truyền thông Để một mạng máy tính trở thành môi trường truyềndữ liệucầncó: -Mỗi máy tính cần phải có một địa chỉ phân biệt trên mạng. -Việc chuyển dữ liệu từ máy tính này đến máy tính khác do mạng thực hiện thông qua những quy định thống nhất gọi là giao thứccc củaam mạng.
3.3 Mô hình truyền thông Sự cần thiết phải có mô hình truyền thông Để thựchiệnviệctruyềnmột file giữamộtmáytínhvớimột máy tính khác cùng đượcgắntrênmộtmạng các công việc sau đây phải đượcthựchiện: - Máy tính cần truyền cần biết địa chỉ của máy nhận. - Máy tính cần truyền phải xác định được máy tính nhận đã sẵn sàng nhận thông tin -Chươnggg trình gửi file trên máyyy truyền cần xác định được rằng chương trình nhận file trên máy nhận đã sẵn sàng tiếp nhận file. -Nếu cấu trúc file trên hai máyygg không giống nhau thì một máy phải làm nhiệm vụ chuyển đổi file từ dạng này sang dạng kia. - Khi truyền file máyyy tính truyền cần thông báo cho mạng biết địa chỉ của máy nhận để các thông tin được mạng đưa tới đích.
3.3 Mô hình truyền thông Sự cần thiết phải có mô hình truyền thông Chương trình truyền và nhận file thành các module Module truyền và nhận file. Module truyền thông Module tiếpcp cậnnm mạng
3.3 Mô hình truyền thông Sự cần thiết phải có mô hình truyền thông Nguyên t ắcphântc phân tầng Mỗi hệ thống thành phần trong mạng được xây dựng như một cấu trúc nhiều tầng và đều có cấu trúc giống nhau như: số lượng tầng và chức năng của mỗi tầng. Các tầng nằm chồng lên nhau, dữ liệu được chỉ trao đổi trực tiếp giữa hai tầng kề nhau từ tầng trên xuống tầng dưới và ngược lại. Cùng với việc xác định chức năng của mỗi tầng chúng ta phải xác định mối quan hệ giữa hai tầng kề nhau. Dữ liệu được truyền đi từ tầng cao nhất của hệ thống truyền lần lượt đến tầng thấp nhất sau đó truyền qua đường nối vật lý dưới dạng các bit tới tầng thấp nhất của hệ thống nhận, sau đó dữ liệu được truyền ngược lên lần lượt đến tầng cao nhất của hệ thống nhận. Chỉ có hai tầng thấp nhất có liên kết vật lý với nhau còn các tầng trên cùng thứ tư chỉ có các liên kết logic với nhau. Liên kết logic của một tầng được thực hiện thông qua các tầng dưới và phải tuân theo những quy định chặtcht chẽ, các quy định đó đượccg gọiigiaoth giao thứccc củaat tầng.
3.3 Mô hình truyền thông Mô hình phân tầng gồm N tầng
3.3 Mô hình truyền thông Mô hình truyền thông đơn giản 3 tầng
3.3 Mô hình truyền thông Mô hình truyền thông đơn giản 3 tầng Tầng ti ếpcp cậnnm mạng liên quan t ớivii việctraoc trao đổidi dữ liệu giữa máy tính và mạng mà nó được nối vào. Tầng truyền dữ liệu thực hiện quá trình truyền thông không liên quan tới mạng và nằm ở trên tầng tiếp cận mạng. Tầng ứng d ụng sẽ chứa các module ph ụccv vụ cho tất cả những ứng dụng của người sử dụng. Với các loại ứng dụng khác nhau (như là truyền file, truyền thư mục) cần cáádlkháhc module khác nhau.
3.3 Mô hình truyền thông Mô hình thiết lập gói tin
3.3 Mô hình truyền thông Các nhu cầu về chuẩn hóa đối với mạng HitHai trong số các cơ quan chuẩn quốc tế là: ISO (The International Standards Organization) - Là tổ chức tiêu chuẩn quốc tế hoạt động dưới sự bảo trợ của Liên hợp Quốc với thành viên là các c ơ quan chuẩnqun quốcgiavc gia vớiis số lượng kho ảng h ơn 100 thành viên với mục đích hỗ trợ sự phát triển các chuẩn trên phạm vi toàn thế giới. Một trong những thành tựu của ISO trong lãnh vực truyền thông là mô hình hệ thống mở (Open Systems Interconnection - gọi tắt là OSI). CCITT (Commité Consultatif International pour le Telegraphe et la Téléphone) - Tổ chức tư vấn quốc tế về điện tín và điện thoại làm việcdc dướiis sự bảootr trợ củaaLiênHi Liên HiệppQu Quốcccótr có trụ sở chính t ại Geneva -Thụy sỹ. Các thành viên chủ yếu là các cơ quan bưu chính viễn thông các quốc gia. Tổ chức này có vai trò phát triển các khuyến nghị trong các lãnh vực viễn thông.
3.3 Mô hình truyền thông Một số mô hình chuẩn hóa - Mô hình OSI (Open Systems Interconnection) - Mô hìn h SNA (Syst ems NtNetword AhittArchitecture)
3.3 Mô hình truyền thông Mô hình OSI
3.3 Mô hình truyền thông Mô hình SNA so với mô hình OSI
Chương 3:Mạng máy tính 3.1 Sơ lượclịch sử phát triểncủamạng máy tính 3.2 Những khái niệmcơ bảncủamạng máy tính 3.3 Mô hình truyền thông 3.4 Mô hình kếtnốicáchệ thống mở (OSI) 353.5 Các đặc tính kỹ thuật củamạng cục bộ 3.6 Các thiếtbị liên kếtmạng 3.7 Giao thứcTCP/IP
3.4 Mô hình kết nối các hệ thống mở (OSI) Nguyên tắc sử dụng khi định nghĩa các tầng hệ thống mở Không định nghĩa quá nhiều tầng để việc xác định và ghép nối các tầng không quá phứcct tạp. Tạo các ranh giới các tầng sao cho việc giải thích các phục vụ và số các tương tác qua lại hai tầng là nhỏ nhất. Tạo các tầng riêng biệt cho các chức năng khác biệt nhau hoàn toàn về kỹ thuật sử dụng hoặc quá trình thực hiên. Các chức năng giống nhau được đặt trong cùng một tầng. Lựa chọn ranh giới các tầng tại các điểm mà những thử nghiệm trong quá khứ thành công . Các chức năng được xác định sao cho chúng có thể dễ dàng xác định lại, và các nghi thức của chúng có thể thay đổi trên mọi hướng. Tạo ranh giới các tầng mà ở đó cần có những mức độ trừu tượng khác nhthau trong vi ệc sử dụng số liệu. Cho phép thay đổi các chức năng hoặc giao thức trong tầng không ảnh hưởng đến các tầng khác. Tạo các ranh giới giữa mỗi tầng với tầng trên và dưới nó.
3.4 Mô hình kết nối các hệ thống mở (OSI) Các giao thức trong mô hình OSI Giao thức có liên kết: trước khi truyền dữ liệu hai tầng đồng mức cần thiết lập một liên kết logic và các gói tin được trao đổi thông qua liên kết náy, việc có liên kết logic sẽ nâng cao độ an toàn trong truy ềndn dữ liệu. Giao thức không liên kết: trước khi truyền dữ liệu không thiết lập liên kết logic và mỗi gói tin được truyền độc lập vớiái các g óititói tin trước hoặc sau nó.
3.4 Mô hình kết nối các hệ thống mở (OSI) Phương thức xác lập các gói tin trong mô hình OSI
3.4 Mô hình kết nối các hệ thống mở (OSI) Tầng 1: Vật lý (Physical) - mô tả các đặc trưng vật lý của mạng: Các loại cáp đượcdùngđể nốicácthiếtbị,cácloại đầu nối được dùng , các dây cáp có thể dài bao nhiêu v.v - cung cấpcácđặctrưng điệncủacáctínhiệu được dùng để khi chuyểndữ liệutrêncáp từ mộtmáy này đếnmột máy khác củamạng, kỹ thuậtnối mạch điện, tốc độ cáp truyềndẫn - không qui định một ý nghĩa nào cho các tín hiệu đóngoàicácgiátrị nhị phân 0 và 1.
3.4 Mô hình kết nối các hệ thống mở (OSI) Tầng 1: Vật lý (Physical) Các giao thức được xây dựng cho tầng vật lý được phân chia thành phân chia thành hai loại giao thức sử dụng phương thức truyền thông dị bộ (asynchronous) và phương thức truyền thông đồng bộ (synchronous). Phương thức truyền dị bộ: không có mộttít tín hiệu quy địnhhh cho sự đồng bộ giữa các bit giữa máy gửi và máy nhận, trong quá trình gửi tín hiệu máy gửi sử dụng các bit đặc biệt START và STOP được dùng để tách các xâu bit biểu diễn các ký tự tronggg dòng dữ liệu cần truyền đi. Nó cho phép một ký tự được truyền đi bất kỳ lúc nào mà không cần quan tâm đến các tín hiệu đồng bộ trước đó. Phương thức truyền đồng bộ: sử dụng phương thức truyền cần có đồng bộ giữa máy gửiài và m áy nh ận, nóhèákýtó chèn các ký tự đặc biệt như SYN (Synchronization), EOT (End Of Transmission) hay đơn giản hơn, một cái "cờ " (flag) giữa các dữ liệu của máy gửi để báo hiệu cho máy nhận biết được dữ liệu đang đến hoặc đã đến.
3.4 Mô hình kết nối các hệ thống mở (OSI) Tầng 2: Liên kết dữ liệu (Data link) - qqyuy định được các dạng thức, kích thước, địachỉ máy gửi và nhậncủamỗigóitinđượcgửi đi. -xácđịnh cơ chế truy nhập thông tin trên mạng và phương tiện gửimỗi gói tin sao cho nó được đưa đếnchongười nhận đã định. -cóhaiphương thứcliênkếtdựatrêncáchkếtnối các máy tính, đólàphương thức"một điểm-một điểm" và phương thức"một điểm - nhiều điểm - cung cấp cách phát hiệnvàsửalỗicơ bản để đảmbảocho dữ liệunhận đượcgiống hoàn toàn vớidữ liệugửi đi. Nếu mộtgóitincólỗi không sửa được, tầng liên kếtdữ liệuphải chỉ ra được cách thông báo cho nơigửibiếtgóitinđócólỗi để nó gửilại.
3.4 Mô hình kết nối các hệ thống mở (OSI) Tầng 2: Liên kết dữ liệu (Data link) Hình: Các đường truyền kết nối kiểu "một điểm - một điểm" và "một điểm - nhiều điểm".
3.4 Mô hình kết nối các hệ thống mở (OSI) Tầng 2: Liên kết dữ liệu (Data link) Các giao thức tầng liên kết dữ liệu chia làm 2 loại chính: - các giao thức hướng ký tư và các giao thức hướng bit. Các giao th ứcch hướng ký t ự được xây d ựng d ựa trên các ký t ự đặc biệt của một bộ mã chuẩn nào đó (như ASCII hay EBCDIC), - các giao th ứcch hướng bit l ại dùng các c ấuutrúcnh trúc nhị phân (xâu bit) 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.
3.4 Mô hình kết nối các hệ thống mở (OSI) Tầng 3: Mạng(Network) -Kết nối các mạng với nhau bằng cách tìm đường (routing) cho các gói tin từ một mạng này đến mộtmt mạng khác . -Tìmcáctuyếntruyền thông không tắcnghẽn để đưacácgói tin đến đích - Chuyểntiếp ((y)relay)
3.4 Mô hình kết nối các hệ thống mở (OSI) Tầng 3: Mạng(Network) Routing Kỹ thuật chọn đường phải thực hiện hai chức năng chính sau đây: Quyết địnhhh chọn đường tối ưu dựa têtrên cá c thô ng tin đã có về mạng tại thời điểm đó thông qua những tiêu chuẩn tối ưu nhất định. Cập nhật các thông tin về mạng, tức là thông tin dùng cho việc chọn đường, trên mạng luôn có sự thay đổithi thường xuyên nên vi ệccc cậpnhp nhậtlàvit là việc cần thiết.
3.4 Mô hình kết nối các hệ thống mở (OSI) Mô hình chuyển vận các gói tin trong mạng chuyển mạch gói
3.4 Mô hình kết nối các hệ thống mở (OSI) Tầng 3: Mạng(Network) Routing 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 đượcchc chọn đó. Thông tin t ổng thể củama mạng c ần dùng cho việc chọn đường chỉ cần cập nhập và được cất 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 c ần dùng cho vi ệcchc chọn đường c ầncn cậpnhp nhậpvàp và đượccc cấtgit giữ tại mỗi nút.
3.4 Mô hình kết nối các hệ thống mở (OSI) Tầng 3: Mạng(Network) Routing Các thông tin được đo lường và sử dụng cho việc chọn đường bao gồm: Trạng thái của đường truyền. Thời gian trễ khi truyền trên mỗi đường dẫn. Mức độ lưuuthôngtrênm thông trên mỗi đường. Các tài nguyên khả dụng của mạng.
3.4 Mô hình kết nối các hệ thống mở (OSI) Tầng 4: Vận chuyển(Transportation) - Cung cấp các chức năng cần thiết giữa tầng mạng và các tầng trên. nó là tầng cao nhất có liên quan đếncácgiao thứctraođổidữ liệugiữa các hệ thống mở.Nócùngcác tầng dướicung cấp cho ngườisử dụng các phụcvụ vận chuyển. - đồng nhấtmỗitrạmbằng một địachỉ duy nhấtvàquảnlý sự kếtnối giữacáctrạm. - chia các gói tin lớn thành các gói tin nhỏ hơntrướckhigửi đi - là tầng cuối cùng chịu trách nhiệm về mức độ an toàn trong truyềndữ liệunêngiaothứctầng vận chuyểnphụ thuộcrất nhiều vào bảnchấtcủatầng mạng.
3.4 Mô hình kết nối các hệ thống mở (OSI) Tầng 4: Vận chuyển(Transportation) Ngườitachiagiaothi ta chia giao thứcct tầng m ạng thành các loại sau: Mạng loại A: Có tỷ suất lỗi và sự cố có báo hiệu chấp nhận được (tức là chất lượng chấp nhận được). Các gói tin được giả thiết là không b ị mất. T ầng v ận chuy ển không c ần cung cấp các dịch vụ phục hồi hoặc sắp xếp thứ tự lại. Mạng loại B: Có tỷ suất lỗi chấp nhận được nhưng tỷ suất sự cố có báo hi ệuul lại không chấppnh nhận được. T ầng giao v ận phải có khả năng phục hồi lại khi xẩy ra sự cố. Mạng loại C: Có tỷ suất lỗi không chấp nhận được (không tin cậy) hay là giao th ức không liên k ết. T ầng giao v ậnnph phải có khả năng phục hồi lại khi xảy ra lỗi và sắp xếp lại thứ tự các gói tin.
3.4 Mô hình kết nối các hệ thống mở (OSI) Tầng 4: Vận chuyển(Transportation) Trên c ơ sở loại giao th ứctc tầng m ạng chúng ta có 5 l ớp giao th ứcct tầng v ận chuy ển đó là: Giao thức lớp 0 (Simple Class - lớp đơn giản): cung cấp các khả năng rất đơn giản để thiết lập liên kết, truyền dữ liệu và hủy bỏ liên kết trên mạng "có liên kết" loại A. Nó có khả năng phát hiện và báo hiệu các lỗi nhưng không có khả năng phục hồi. Giao thức lớp 1 (Basic Error Recovery Class - Lớp phục hồi lỗi cơ bản) dùng với các loại mạng B, ở đây các gói tin (TPDU) được đánh số. Ngoài ra giao thức còn có khả năng báo nhận cho nơi gửi và truyền dữ liệu khẩn. So với giao thức lớp 0 giao thức lớp 1 có thêm khả năng phục hồi lỗi. Giao thức lớp 2 ((llMultiplexing C lass - lớp dồn kên h) là một cải tiến của lớp 0 cho phép dồn một số liên kết chuyển vận vào một liên kết mạng duy nhất, đồng thời có thể kiểm soát luồng dữ liệu để tránh tắc nghẽn. Giao thức lớp 2 không có khả năng phát hiện và phục hồi lỗi. Do vậy nó cần đặt trên một tầng mạng loại A. Giao thứclc lớp 3 (Error Recovery and Multiplexing Class - lớpphp phụcch hồili lỗici cơ bảnnvà và dồn kênh) là sự mở rộng giao thức lớp 2 với khả năng phát hiện và phục hồi lỗi, nó cần đặt trên một tầng mạng loại B. Giao thức lớp 4 (Error Detection and Recovery Class - Lớp phát hiện và phục hồi lỗi) là lớp có hầu hết các chức năng của các lớp trước và còn bổ sung thêm một số khả năng khác để kiểm soát việc truyền dữ liệu.
3.4 Mô hình kết nối các hệ thống mở (OSI) Tầng 5: Giao dịch (Session) - thiếtlt lập "các giao d ịch" giữacáctra các trạmmtrênm trên mạng, nó đặtttênnh tên nhất quán cho mọi thành phần muốn đối thoại với nhau và lập ánh xa giữa các tên với địa chỉ của chúng. -Một giao dịch phải được thiết lập trước khi dữ liệu được truyền trên mạng, tầng giao dịch đảm bảo cho các giao dịch được thiết lập và duy trì theo đúng qui định. - cung cấp cho người sử dụng các chức năng cần thiết để quản trị các giao d ịnh ứng d ụng c ủaha họ, cụ thể là: • Điều phối việc trao đổi dữ liệu giữa các ứng dụng bằng cách thiết lập và giải phóng (một cách lôgic) các phiên (hay còn gọi là các hộithoi thoại - dialogues) • Cung cấp các điểm đồng bộ để kiểm soát việc trao đổi dữ liệu. • Áp đặt các qui tắc cho các tương tác giữa các ứng dụng của người sử dụng. • Cung cấp cơ chế "lấy lượt" (nắm quyền) trong quá trình trao đổi dữ liệu.
3.4 Mô hình kết nối các hệ thống mở (OSI) Tầng 5: Giao dịch (Session) Tầng giao dịch có các hàm c ơ bảnsau:n sau: Give Token cho phép người sử dụng chuyển một token cho một người sử dụng khác của một liên kếtit giao dịch. Please Token cho phép một người sử dụng chưa có token có thể yêu c ầutokenu token đó. Give Control dùng để chuyển tất cả các token từ một người sử dụng sang một người sử dụng khác.
3.4 Mô hình kết nối các hệ thống mở (OSI) Tầng 5: Giao dịch (Session) - thiếtlt lập "các giao d ịch" giữacáctra các trạmmtrênm trên mạng, nó đặtttênnh tên nhất quán cho mọi thành phần muốn đối thoại với nhau và lập ánh xa giữa các tên với địa chỉ của chúng. -Một giao dịch phải được thiết lập trước khi dữ liệu được truyền trên mạng, tầng giao dịch đảm bảo cho các giao dịch được thiết lập và duy trì theo đúng qui định. - cung cấp cho người sử dụng các chức năng cần thiết để quản trị các giao d ịnh ứng d ụng c ủaha họ, cụ thể là: • Điều phối việc trao đổi dữ liệu giữa các ứng dụng bằng cách thiết lập và giải phóng (một cách lôgic) các phiên (hay còn gọi là các hộithoi thoại - dialogues) • Cung cấp các điểm đồng bộ để kiểm soát việc trao đổi dữ liệu. • Áp đặt các qui tắc cho các tương tác giữa các ứng dụng của người sử dụng. • Cung cấp cơ chế "lấy lượt" (nắm quyền) trong quá trình trao đổi dữ liệu.
3.4 Mô hình kết nối các hệ thống mở (OSI) Tầng 6: Trình bày (Presentation) - Tầng trình bày (Presentation layer) phải chịu trách nhiệmchuyển đổidữ liệugửi đitrênmạng từ mộtloại biểudiễnnàysangmộtloạikhác. - Để đạt được điều đó nó cung cấp một dạng biểu diễn chung dùng để truyền thông và cho phép chuyển đổi từ dạng biểudiễncụcbộ sang biểudiễn chung và ngược lại. - Dùng kĩ thuậtmãhóađể xáo trộncácdữ liệutrước khi đượctruyền đivàgiảimãởđầu đến để bảomật. - Dùng các kĩ thuật nén sao cho chỉ cầnmộtítbytedữ liệu để thể hiện thông tin khi nó được truyền ở trên mạng, ởđầunhận, tầng trình bày bung trở lại để được dữ liệubanđầu.
3.4 Mô hình kết nối các hệ thống mở (OSI) Tầng 7: Ứng dụng (Application) -xácđịnh giao diệngiữangườisử dụng và môi trường OSI và giảiquyếtcáckỹ thuậtmàcác chương tìtrìn h ứng dụng dùng để giao tiếpvới mạng.
3.4 Mô hình kết nối các hệ thống mở (OSI) Tầng 7: Ứng dụng (Application) -xácđịnh giao diệngiữangườisử dụng và môi trường OSI và giảiquyếtcáckỹ thuậtmàcác chương tìtrìn h ứng dụng dùng để giao tiếpvới mạng.
Chương 3:Mạng máy tính 3.1 Sơ lượclịch sử phát triểncủamạng máy tính 3.2 Những khái niệmcơ bảncủamạng máy tính 3.3 Mô hình truyền thông 3.4 Mô hình kếtnốicáchệ thống mở (OSI) 353.5 Các đặc tính kỹ thuật củamạng cục bộ 3.6 Các thiếtbị liên kếtmạng 3.7 Giao thứcTCP/IP
3.5 Các đặc tính kỹ thuật của mạng cục bộ Cấutrúccủamạng (hay topology của mạng mà qua đó thể hiệncáhách nốicác mạng máy tính với nhau ra sao). Cácnghi thức truyền dữ liệu têtrênmạng (các thủ tụchướng dẫntrạmlàmviệclàm thế nào và lúc nào có thể thâm nhập vào đường dây cáp để gửicácgóithôngtin). Các loại đường truyền và các chuẩn của chúng . Các phương thức tín hiệu
3.5 Các đặc tính kỹ thuật của mạng cục bộ Những cấu trúc chính của mạng cục bộ -Dạng đường thẳng (Bus) -Dạng vòng tròn (Ring) -Dạng hình sao (Star)
3.5 Các đặc tính kỹ thuật của mạng cục bộ Những cấu trúc chính của mạng cục bộ Dạng đường thẳng (Bus) Trong dạng đường thẳng các máy tính đều được nối vào một đường dây truyền chính (bus). Đường truyền chính này được giớiih hạn hihai đầu bởi một loại đầu nối đặc biệt gọilài là terminator (dùng để nhận biết là đầu cuối để kết thúc đường truyền tại đây). Mỗi trạm được nối vào bus qua một đầunu nốichi chữ T (T_ connector) ho ặccm mộtbt bộ thu phát (transceiver). Khi một trạm truyền dữ liệu, tín hiệu được truyền trên cả hai chiều của đường truyền theo từng gói mộtmt, mỗiigói gói đềuuph phải mang địacha chỉ trạm đích. Các tr ạmkhim khi thấy dữ liệu đi qua nhận lấy, kiểm tra, nếu đúng với địa chỉ của mình thì nó nhận lấy còn nếu không phải thì bỏ qua.
3.5 Các đặc tính kỹ thuật của mạng cục bộ Những cấu trúc chính của mạng cục bộ Dạng đường thẳng (Bus) - Theo chuẩn IEEE 802.3 (cho mạng cụcbộ)vớicáchđặttênquiướctheo thông số:tốc độ truyềntínhhiệu(1,10hoặc 100 Mb/s); BASE (nếulà baseband) hoặc BROAD (nếu là Broadband). 9 10BASE5: Dùng cáp đồng trục đường kính lớn(10mm)vớitrở kháng 50 Ohm, tốc độ 10 Mb/s, phạmvitínhiệu 500m/segment, có tối đa 100 trạm, khoảng cách giữa2tranceivertốithiểu2,5m(Phương án này còn gọi là Thick Ethernet hay Thicknet) 9 10BASE2: tương tự như Thicknet nhưng dùng cáp đồng trụcnhỏ (RG 58A), có thể chạyvớikhoảng cách 185m, số trạmtối đa trong 1 segment là 30, khoảng cách giữahaimáytốithiểulà0,5m. -Dạng kếtnốinàycóưu điểmlàíttốn dây cáp, tốc độ truyềndữ liệucao tuy nhiên nếulưulượng truyềntăng cao thì dễ gây ách tắcvànếucótrục trặc trên hành lang chính thì khó phát hiệnra. -Hiệnnay các mạng sử dụng hình dạng đường thẳng là mạng Ethernet và G-net.
3.5 Các đặc tính kỹ thuật của mạng cục bộ Những cấu trúc chính của mạng cục bộ Dạng vòng tròn (Ring) Các máy tính được liên kết với nhau thành một vòng tròn theo phương thức "một điểm - một điểm ", qua đó mỗi một trạm có thể nhậnvàtruyn và truyềnnd dữ liệuutheovòngm theo vòng mộttchi chiềuuvàd và dữ liệu được truyền theo từng gói một. Mỗi gói dữ liệu đều có mang địa chỉ trạm đích, mỗi trạm khi nhận được một gói dữ liệu nó kiểm tra nếu đúng với địa chỉ của mình thì nó nhận lấy còn nếu không phải thì nó sẽ phát lại cho trạm kế tiếp, cứ như vậy gói dữ liệu đi được đến đích. Với dạng kết nối này có ưu điểm là không tốn nhiều dây cáp, tốc độ truyền dữ liệu cao, không gây ách tắc tuy nhiên các giao thức để truyềndn dữ liệuuph phứcct tạppvàn và nếuucótr có trụcctr trặctrênmc trên một trạm thì cũng ảnh hưởng đến toàn mạng. Hiện nay các mạng sử dụng hình dạng vòng tròn là mạng Tocken ring của IBM.
3.5 Các đặc tính kỹ thuật của mạng cục bộ Những cấu trúc chính của mạng cục bộ Dạng hình sao (Star) Ở dạng hình sao, tất cả các trạm được nối vào một thiết bị trung tâm có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ các trạm và chuyển tín hiệu đến trạm đích vớiphi phương thứckc kếtnt nốiilàph là phương thức "một điểm - một điểm ". Thiết bị trung tâm hoạt động giống như một tổng đài cho phép thực hiện việc nhận và truyền dữ liệu từ trạm này tới các trạm khác. Tùy theo yêu cầu truyền thông trong mạng , thiết bị trung tâm có thể là một bộ chuyển mạch (switch), một bộ chọn đường (router) hoặc đơn giản là một bộ phân kênh (Hub). Có nhiều cổng ra và mỗi cổng nối với một máy. Theo chuẩn IEEE 802. 3 mô hình d ạng Star th ường dùng: 10BASE-T: dùng cáp UTP, tốc độ 10 Mb/s, khoảng cách từ thiết bị trung tâm tới trạm tối đa là 100m. 100BASE-TtT tương t ự như 10BASE-TnhT nhưng t ốc độ cao h ơn 100 Mb/s.
3.5 Các đặc tính kỹ thuật của mạng cục bộ Những cấu trúc chính của mạng cục bộ
3.5 Các đặc tính kỹ thuật của mạng cục bộ Phương thức truyền tín hiệu - Dùng băng tầncơ sở (baseband) - Băng tầnrộng (broadb and) .
3.5 Các đặc tính kỹ thuật của mạng cục bộ Các giao thức truy cập đường truyền trên mạng LAN -Giaothức chuyểnmạch (yêu cầuvàchấpnhận) -Giaothức đường dây đatruy cập vớicảmnhận va chạm (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection hay CSMA/CD ) - Giao thức dùng thẻ bài vòng (To ken ri)ing) -Giaothức dung thẻ bài cho dạng đường thẳng (Token bus)
3.5 Các đặc tính kỹ thuật của mạng cục bộ Giao thức chuyển mạch (yêu cầu và chấpnhp nhận) -mộtmáytínhcủamạng khi cầncóthể phát tín hiệuthâmnhậpvàomạng, nếu vào lúc này đường cáp không bậnthìmạch điềukhiểnsẽ cho trạmnàythâmnhậpvàođường cáp còn nếu đường cáp đang bận, nghĩa là đang có giao lưu giữacáctrạmkhác,thìviệcthâmnhậpsẽ bị từ chối.
3.5 Các đặc tính kỹ thuật của mạng cục bộ Giao thức đường dây đa truy cập với cảm nhận va chạm (Carrier Sense Multiple Access with Collision DtDetecti on h ay CSMA/CD CSMA/CD) ) Giao thức đường dây đa truy cập cho phép nhiều trạm thâm nhập cùng một lúc vào mạng, giao thức này thường dùng trong sơ đồ mạng dạng đường thẳng. Mọi trạm đều có thể được truy nhập vào đường dây chung một cách ngẫu nhiên và do vậy có thể dẫn đến xung độtt(haiho (hai hoặc nhi ềuutr trạm đồng th ời cùng truy ềnnd dữ liệu). Các trạm phải kiểm tra đường truyền gói dữ liệu đi qua có phải của nó hay không. Khi một trạm muốn truyền dữ liệu nó phải kiểm tra đường truyền xem có rảnh hay không để gửi gói dữ liệu của, nếu đường truyền đang bận trạm phải chờ đợi chỉ được truyền khi thấy đườngyg truyền rảnh. Nếu cùng một lúc có hai trạm cùng sử dụng đườngyg truyền thì giao thức phải phát hiện điều này và các trạm phải ngưng thâm nhập, chờ đợi lần sau các thời gian ngẫu nhiên khác nhau. Khi đường cáp đang bận trạm phải chờ đợi theo một trong ba phương thức sau: 9 Trạm tạm chờ đợi một thời gian ngẫu nhiên nào đó rồi lại bắt đầu kiểm tra đường truyền. 9 Trạm tiếp tục kiểm tra đường truyền đến khi đường truyền rảnh thì truyền dữ liệu đi. 9 Trạm tiếp tục kiểm tra đường truyềnđến khi đường truyền rảnh thì truyền dữ liệu đi với xác suất p xác định trước (0 < p < 1).
3.5 Các đặc tính kỹ thuật của mạng cục bộ Giao thức dùng thẻ bài vòng (Token ring) Dùng kỹ thuật chuyển thẻ bài (token) để cấp phát quyền truy nhập đường truyềnnt tứcclàquy là quyền đượcctruy truyềnnd dữ liệu đi. Th ẻ bài ở đay là một đơn vị dữ liệu đặc biệt, có kích thưóc và nội dung (gồm các thông tin điều khiển) được quy định riêng cho mỗi giao thức. Theo giao thức dùng thẻ bài vòng trong đường cáp liên tục có một thẻ bài c hạy quanhht trong mạng Thẻ bài là một đơn vị dữ liệu đặc biệt trong đó có một bit biểu diễn trạng thái sử dụng của nó (bận hoặc rỗi). Một trạm muốn truyền dữ liệu thì phải đợi đến khi nhận được một thẻ bài rảnh. Khi đó trạm sẽ đổi bit trạng thái của thẻ bài thành bận, nép gói dữ liệu có kèm theo địa chỉ nơi nhận vào thẻ bài và truyền đi theo chiều của vòng. Vì thẻ bài chạy vòng quang trong mạng kín và chỉ có một thẻ nên việc đụng độ dữ liệu không th ể xẩy ra, do vậy hiệu suấttt truyền dữ liệu của mạng không thay đổi. Trong các giao thức này cần giải quyết hai vấn đề có thể dẫn đến phá v ỡ hệ thống. M ộtlàvit là việcmc mấttth thẻ bài làm cho trên vòng không còn thẻ bài lưu chuyển nữa. Hai là một thẻ bài bận lưu chuyển không dừng trên vòng.
3.5 Các đặc tính kỹ thuật của mạng cục bộ Giao thức dùng thẻ bài cho dạng đường thẳng (Token bus) Cấp phát quyền truy nhập đường truyền cho các trạm đang có nhu cầu truyền dữ liệu, một thẻ bài được lưu chuyển trên một vòng logic thiết lập bởi các trạm đó. Khi một trạm có thẻ bài thì nó có quyền sử dụng đường truyền trong một thời gian xác định trước. Khi đããh hếttd dữ liệuuho hoặcch hếttth thời đoạnnchophép,tr cho phép, trạm chuyển thẻ bài đến trạm tiếp theo trong vòng logic. Như vậy trong mạng phải thiết lập được vòng logic (hay còn gọi là vòng ảo) bao gồm các trạm đang hoạt động nối trong mạng được xác định vị trí theo một chuỗi thứ tự mà trạm cuối cùng của chuỗi sẽ tiếp liền sau bởi trạm đầu tiên. Mỗi trạm được biết địa chỉ của các trạm kề trước và sau nó trong đó thứ tự của các trạm trên vòng logic có thể độccl lậppv vớiith thứ tự vật lý. Cùng v ớiivi việccthi thiếttl lập vòng thì giao thức phải luôn luôn theo dõi sự thay đổi theo trạng thái thực tế của mạng.
3.5 Các đặc tính kỹ thuật của mạng cục bộ Đường cáp truyền mạng -Cápxoắncặp -Cápđồng trục - Cáp sợi quang (Fiber - Optic Cable)
3.5 Các đặc tính kỹ thuật của mạng cục bộ Cáp xoắn cặp Đây là loại cáp gồm hai đường dây dẫn đồng được xoắn vào nhau nhằm làm giảm nhiễu điện từ gây ra bởi môi trường xung quanh và giữa chúng với nhau. Hiệnnaycóhailon nay có hai loạiicápxo cáp xoắnnlàcápcób là cáp có bọc kim lo ạii(STP ( STP - Shield Twisted Pair) và cáp không bọc kim loại (UTP -Unshield Twisted Pair). 9 Cáp có bọc kim loại (STP): Lớp bọc bên ngoài có tác dụng chống nhiễu điện từ, có loại có một đôi giây xoắn vào nhau và có loại có nhiều đôi giây xoắn với nhau. 9 Cáp không bọc kim lo ạii(UTP):Tínht (UTP): Tính tương t ự như STP nh ưng kém hơnnv về khả năng chống nhiễu và suy hao vì không có vỏ bọc. STP và UTP có các loại (Category - Cat) thường dùng: 9 Loại 1 & 2 (Cat 1 & Cat 2): Thường dùng cho truyền thoại và những đường truyền tốc độ thấpp(nh (nhỏ hơn 4Mb/s). 9 Loại 3 (Cat 3): tốc độ truyền dữ liệu khoảng 16 Mb/s , nó là chuẩn cho hầu hết các mạng điện thoại. 9 Loại 4 (Cat 4): Thích hợp cho đường truyền 20Mb/s. 9 Loại5(Cat5):Thíchhi 5 (Cat 5): Thích hợppcho cho đường truy ền 100Mb/s. 9 Loại 6 (Cat 6): Thích hợp cho đường truyền 300Mb/s. Đây là loại cáp rẻ, dễ cài đặt tuy nhiên nó dễ bị ảnh hưởng của môi trường.
3.5 Các đặc tính kỹ thuật của mạng cục bộ Cáp đồng trục Cáp đồng trục có hai đường dây dẫn và chúng có cùng một trục chung, một dây dẫn trung tâm (thường là dây đồng cứng) đường dây còn lại tạo thành đường ống bao xung quanh dây d ẫn trung tâm (dây d ẫnnàycóthn này có thể là dây bện kim loại và vì nó có chức năng chống nhiễu nên còn gọi là lớp bọc kim). Giữa hai dây dẫn trên có một lớp cách ly, và bên ngoài cùng là lớp vỏ plastic để bảo vệ cáp. Cáp đồng trục có độ suy híhhao ít hơn so vớiáli các loạiái cáp đồng khác ( ví d ụ như cáp xoắn đôi) do ít bị ảnh hưởng của môi trường. Các mạng cục bộ sử dụng cáp đồng trục có thể có kích thước trong phạm vi vài ngàn mét, cáp đồng trục được sử dụng nhiều trong các mạng dạng đường thẳng. Hai loại cátháp thường được sử dụng là c áp đồng trục mỏng vàáà cáp đồng trục dày trong đường kính cáp đồng trục mỏng là 0,25 inch, cáp đồng trục dày là 0,5 inch. Cả hai loại cáp đều làm việc ở cùng tốc độ nhưng cáp đồng trục mỏng có độ hao suy tín hiệu lớn hơn Hiện nay có cáp đồng trục sau: 9 RG -58,50 ohm: dùng cho mạng Thin Ethernet 9 RG -59,75 ohm: dùng cho truyền hình cáp 9 RG -62, 93 ohm: dùng cho m ạng ARCnet
3.5 Các đặc tính kỹ thuật của mạng cục bộ Cáp sợi quang (Fiber - Optic Cable) Cáp sợi quang bao gồm một dây dẫn trung tâm (là một hoặc một bó sợi thủy tinh có thể truyền dẫn tín hiệu quang) được bọc một lớp vỏ bọc có tác d ụng phảnnx xạ các tín hi ệuutr trở lại để giảmms sự mấttmáttínhi mát tín hiệu. Bên ngoài cùng là lớp vỏ plastic để bảo vệ cáp. Như vậy cáp sợi quang không truyền dẫn các tín hiệu điện mà chỉ truyền các tín hiệu quang (các tín hiệu dữ liệu phải được chuyển đổi thành các tín hiệu quang và khi nhận chúng sẽ lại được chuy ển đổitri trở lại thành tín hi ệu điện). Cáp quang có đường kính từ 8.3 - 100 micron, Do đường kính lõi sợi thuỷ tinh có kích thước rất nhỏ nên rất khó khăn cho việc đấu nối, nó cần công nghệ đặc biệt với kỹ thuật cao đòi hỏi chi phí cao. Dải thông của cáp quang có thể lên tới hàng Gbps và cho phép khoảng cách đi cáp khá xa do độ suy hao tín hiệu trên cáp rất thấp. Ngoài ra, vì cáp sợi quang không dùng tín hiệu điện từ để truyền dữ liệu nên nó hoàn toàn không bị ảnh hưởng của nhiễu điện từ và tín hiệu truyền không thể bị phát hiện và thu trộm bởi các thiết bị điện tử của người khác. Chỉ trừ nhược điểm khó lắp đặt và giá thành còn cao , nhìn chung cáp quang thích hợp cho mọi mạng hiện nay và sau này.
Chương 3:Mạng máy tính 3.1 Sơ lượclịch sử phát triểncủamạng máy tính 3.2 Những khái niệmcơ bảncủamạng máy tính 3.3 Mô hình truyền thông 3.4 Mô hình kếtnốicáchệ thống mở (OSI) 353.5 Các đặc tính kỹ thuật củamạng cục bộ 3.6 Các thiếtbị liên kếtmạng 3.7 Giao thứcTCP/IP
3.6 Các thiết bị liên kết mạng Repeater (Bộ lặp) Bridge (Cầu nối) Router (Bộ định tuyến) Gateway(Cổng nối) Hub (Bộ tập trung)
3.6 Các thiết bị liên kết mạng Repeater (Bộ lặp) - là loại thiết bị phầncứng đơngiảnnhấttrongcác thiếtbị liên kếtmạng, nó đượchoạt động trong tầng vậtlý củamôhìnhhệ thống mở OSI. - Repeater dùng để nối2 mạng giống nhau hoặc các phầnmộtmạng cùng có mộtnghithứcvà một cấu hình. - không xử lý tín hiệumànóchỉ loạibỏ các tín hiệu méo, nhiễu, khuếch đạitínhiệu đãbị suy hao (vì đã đượcphátvớikhoảng cách xa) và khôi phục lạitínhiệuban đầu.
3.6 Các thiết bị liên kết mạng Repeater (Bộ lặp) Có 2 loại repeater: - Repeater điện - Repeater điện quang
3.6 Các thiết bị liên kết mạng Hình: Mô hình liên kết mạng của Repeater.
3.6 Các thiết bị liên kết mạng Hình: Hoạt động của Repeater trong mô hình OSI
3.6 Các thiết bị liên kết mạng Bridge (Cầu nối) -là một thiết bị có xử lý dùng để nối hai mạng giống nhau ho ặc khác nhau , nó có th ể đượcdùngc dùng với các mạng có các giao thức khác nhau - Khi nhận được các gói tin Bridge chọn lọc và chỉ chuyển những góóàói tin mà nó thấy cần thiết
3.6 Các thiết bị liên kết mạng Nguyên lý hoạt động của Bridge (Cầu nối) - trong Bridge ở mỗi đầu kết nối có một bảng các địa chỉ các trạm được kết nối vào phía đó, khi hoạt động cầu nối xem xét mỗi gói tin nó nhận được bằng cách đọc địa chỉ của nơi gửi và nhận và dựa trên bảng địa chỉ phía nhận được gói tin nó quyết định gửi gói tin hay không và bổ xung bảng địa chỉ. - Khi đọc địa chỉ nơi gửi Bridge kiểm tra xem trong bảng địa chỉ của phầnmn mạng nh ận đượcgóitincóc gói tin có địaach chỉ đóóhaykhôngn hay không, nếu không có thì Bridge tự động bổ xung bảng địa chỉ (cơ chế đó được gọi là tự học của cầu nối). - Khi đọc địacha chỉ nơiinh nhận Bridge ki ểm tra xem trong b ảng địaach chỉ của phần mạng nhận được gói tin có địa chỉ đó hay không, nếu có thì Bridge sẽ cho rằng đó là gói tin nội bộ thuộc phần mạng mà gói tin đến nên không chuyển gói tin đó đi, nếu ngược lại thì Bridge m ớiich chuyểnnsangphíabênkia sang phía bên kia
3.6 Các thiết bị liên kết mạng Nguyên lý hoạt động của Bridge (Cầu nối)
3.6 Các thiết bị liên kết mạng Hoạt động của Bridge trong mô hình OSI
3.6 Các thiết bị liên kết mạng Phân loại Bridge (Cầu nối) - Bridge vận chuyển - Bridge biên dịch
3.6 Các thiết bị liên kết mạng Router (Bộ định tuyến) - là một thiết bị hoạt động trên tầng mạng, nó có thể tìm được đường đi tốt nhất cho các gói tin qua nhiều kết nối để điti từ trạmgm gửithui thuộcmc mạng đầu đếntrn trạmnhm nhậnthun thuộcmc mạng cuối -có thể được sử dụng trong việc nối nhiều mạng với nhau và cho phép các gói tin có thể đi theo nhi ều đường khác nhau để tới đích.
3.6 Các thiết bị liên kết mạng Hoạt động của Router (Bộ định tuyến) - trên mỗi Router có một bảng chỉ đường (Router table). - Khi xử lý một gói tin Router phải tìm được đường đi của gói tin qua mạng. Để làm được điều đó Router phải tìm được đường đi tốt nhất trong mạng dựa trên các thông tin nó có về mạng
3.6 Các thiết bị liên kết mạng Hoạt động của Router
3.6 Các thiết bị liên kết mạng Hoạt động của Router trên mô hình OSI
3.6 Các thiết bị liên kết mạng Ví dụ về bảng chỉ đường (Routing table) của Router
3.6 Các thiết bị liên kết mạng Các phương thức hoạt động của Router Phương thức véc tơ khoảng cách : mỗi Router luôn luôn truyền đi thông tin về bảng chỉ đường của mình trên mạng, thông qua đó các Router khác sẽ cập nhật lên bảng chỉ đường của mình. Phương thức trạng thái tĩnh : Router chỉ truyền các thông báo khi có phát hiện có sự thay đổi trong mạng vàchỉ khi đó các Routerkhác ù cập nhật lại bảng chỉ đường, thông tin truyền đi khi đóthó thường là thông tin về đường truyền.
3.6 Các thiết bị liên kết mạng Một số giao thức hoạt động chính của Router RIP(Routing Information Protocol) được phát triển bởi Xerox Network system và sử dụng SPX/IPX và TCP/IP. RIP hoạt động theo phương thức véc tơ khoảng cách. NLSP (Netware Link Service Protocol) được phát triển bởi Novell dùng để thay thế RIP hoạt động theo phương thức véctơ khoảng cách, mổi Router được biết cấu trúc của mạng và việc truyền các bảng chỉ đường giảm đi OSPF (Open Shortest Path First) là một phần của TCP/IP với phương thức trạng thái tĩnh, trong đó có xét tới ưu tiên, giá đường truyền, m ật độ truyền thông OSPF-IS (Open System Interconnection Intermediate System to Intermediate System) là một phần của TCP/IP với phương thức trạng thái tĩnh, trong đó có xét tới ưu tiên, giá đường truyền, mật độ truyền thông
3.6 Các thiết bị liên kết mạng Gateway (cổng nối) Dùng để kết nối các mạng không thuần nhất chẳng hạn như các mạng cục bộ và các mạng máy tính lớn (Mainframe), do các mạng hoàn toàn không thuần nhất nên việc chuyển đổi thực hiện trên cả 7 tầng của hệ thống mở OSI. Thường được sử dụng nối các mạng LAN vào máy tính lớn. Gateway có các giao thức xác định trước thường là nhiều giao thức, Một Gateway đa giao thức thường được chế tạo như các Card có chứa các bộ xử lý riêng và cài đặt trên các máy tính hoặc thiết bị chuyên bi ệt.
3.6 Các thiết bị liên kết mạng Hoạt động của Gateway trên mô hình OSI
3.6 Các thiết bị liên kết mạng Hub (Bộ tập trung) Hub thường được dùng để nối mạng, thông qua những đầu cắm của nó người ta liên kết với các máy tính dưới dạng hình sao. Phân loại: 9 Hub bị động (Passive Hub) 9 Hub chủ động (Active Hub) 9 Hub thông minh (Intelligent Hub)
Chương 3:Mạng máy tính 3.1 Sơ lượclịch sử phát triểncủamạng máy tính 3.2 Những khái niệmcơ bảncủamạng máy tính 3.3 Mô hình truyền thông 3.4 Mô hình kếtnốicáchệ thống mở (OSI) 353.5 Các đặc tính kỹ thuật củamạng cục bộ 3.6 Các thiếtbị liên kếtmạng 3.7 Giao thứcTCP/IP
3.7 Giao thức TCP/IP Giao thức IP Giao t hức điều khiển truyền dữ liệu TCP Giao thức UDP (User Datagram Protocol)
3.7 Giao thức TCP/IP Giao thức IP - cung cấp khả năng kết nốiái các mạng con thành liên kết mạng để truyền dữ liệu - là m ộtgiaotht giao thứckic kiểu không liên k ết (connectionlees) có nghĩa là không cần có giai đoạn thiết lập liên kết trước khi truyền dữ liệu.
3.7 Giao thức TCP/IP Địa chỉ IPv4 -Mỗiii giao diện trong 1 máóháy có hỗ trợ gihiao thức IP đều phải được gán 1 địa chỉ IP (một máy tính có thể gắn với nhiều mạng do vậy có thể có nhiều địa chỉ IP). - Địa chỉ IP gồm 2 phần: địa chỉ mạng (netid) và địacha chỉ máy (hostid) -Mỗi địa chỉ IP có độ dài 32 bits được tách thành 4 vùngg( (mỗi vùnggy), 1 byte), có thể biểu thị dưới dạng thập phân, bát phân, thập lục phân hay nhị phân.
3.7 Giao thức TCP/IP Địa chỉ IPv4 -Do tổ chức và độ lớn của các mạng con (b(subnet ) của liên mạng có thể khác nhau, người ta chia các địa chỉ IP thành 5 lớp, ký hiệu là A,,,, B, C, D và E -Cấu trúc của các địa chỉ IP như sau: 9 Mạng lớp A: địa chỉ mạng (netid) lààà 1 Byte và địa chỉ host (hostid) là 3 byte. 9 Mạng l ớpB:p B: địacha chỉ mạng (netid) là 2 Byte và địa chỉ host (hostid) là 2 byte. 9 Mạng lớp C: địa chỉ mạng (netid) là 3 Byte và địa chỉ host (hostid) là 1 byte.
3.7 Giao thức TCP/IP Địa chỉ IPv4 -Do tổ chức và độ lớn của các mạng con (b(subnet ) của liên mạng có thể khác nhau, người ta chia các địa chỉ IP thành 5 lớp, ký hiệu là A,,,, B, C, D và E -Cấu trúc của các địa chỉ IP như sau: 9 Mạng lớp A: địa chỉ mạng (netid) lààà 1 Byte và địa chỉ host (hostid) là 3 byte. 9 Mạng l ớpB:p B: địacha chỉ mạng (netid) là 2 Byte và địa chỉ host (hostid) là 2 byte. 9 Mạng lớp C: địa chỉ mạng (netid) là 3 Byte và địa chỉ host (hostid) là 1 byte.
3.7 Giao thức TCP/IP Địa chỉ IPv4 Một số địa chỉ cóíhhó tính chất đặc biệt: -Một địa chỉ có hostid = 0 được dùng để hướng tới mạng định danh b ởi vùng netid . -Ngược lại, một địa chỉ có vùng hostid gồm toàn số 1 được dùng để hướng tới tất cả các host nối vào mạng netid, và nếu vùng netid cũng gồm toàn số 1 thì nó hướng tới tất cả các host trong liên mạng
3.7 Giao thức TCP/IP Địa chỉ IPv4
3.7 Giao thức TCP/IP Ví dụ cấu trúc các lớp địa chỉ IP
3.7 Giao thức TCP/IP Phân chia mạng con Mộtmạng có thểđược chia thành nhiềumạng con (subnet), lúc đó có thể đưa thêm các vùng subnetid để định danh các mạng con. Vùng subnetid đượclấytừ vùng hostid, cụ thểđốivới lớp A, B, C như ví dụ sau:
3.7 Giao thức TCP/IP Ví dụ về phân chia mạng con
3.7 Giao thức TCP/IP Gói tin IPv4 Đơnvị dữ liệudùngtrongIPđượcgọilàgóitin (datagram), có khuôn dạng
3.7 Giao thức TCP/IP Gói tin IPv4 VER (4 bits): chỉ version hi ệnhànhcn hành củaagiaoth giao thứccIPhi IP hiện được cài đặt, Việc có chỉ số version cho phép có các trao đổi giữa các hệ thống sử dụng version cũ và hệ thống sử dụng veesorsion mới. IHL (4 bits): chỉ độ dài phần đầu (Internet header Length) của gói tin datagram, tính theo đơn vị từ ( 32 bits). Trường này bắt buột phải có vì phần đầu IP có thể có độ dài thay đổi tùy ý. Độ dài tối thiểu là 5 từ (20 bytes), độ dài tối đa là 15 từ hay là 60 bytes. Type of service (()8 bits): đặc tả các tham số về dịch vụ nhằm thông báo cho mạng biết dịch vụ nào mà gói tin muốn được sử dụng, chẳng hạn ưu tiên, thời hạn chậm trễ, năng suất truyền và độ tin cậy. Hình sau cho biết ý nghĩ của trường 8 bits này.
3.7 Giao thức TCP/IP Gói tin IPv4 – Type of Service Đ Precedence (3 bit): chỉ thị về quyền ưu tiên gửi datagram, nó có giá trị từ 0 (gói tin bình thường) đến 7 (gói tin kiểm soát mạng). D (l)(b)h(Delay) (1 bit): chỉ độ trễ yêu cầu trong đó 9 D = 0 gói tin có độ trễ bình thường 9 D = 1 gói tin độ trễ thấp T (Throughput) (1 bit): chỉ độ thông lượng yêu cầu sử dụng để truyền gói tin với lựa chọn truyền trên đường thông suất thấp hay đường thông suất cao. 9 T = 0 thông l ượng bình thường và 9 T = 1 thông lượng cao R (Reliability) (1 bit): chỉ độ tin cậy yêu cầu 9 R=0R = 0 độ tin cậybìnhthy bình thường 9 R = 1 độ tin cậy cao
3.7 Giao thức TCP/IP Gói tin IPv4 Total Length (16 bits): chỉ độ dài toàn bộ gói tin, kể cả phần đầu tính theo đơn vị byte với chiều dài tối đa là 65535 bytes. Hiện nay giới hạn trên là rất lớn nhưng trong tương lai với những mạng Gigabit thì các gói tin có kích thước lớn là cần thiết. Identification (16 bits): cùng với các tham số khác (như Source Address và Destination Address) tham s ố này dùng để định danh duy nh ấtchomt cho một datagram trong khoảng thời gian nó vẫn còn trên liên mạng. Flags (3 bits): liên quan đến sự phân đoạn (fragment) các datagram, Các gói tin khi đi trên đường đi có thể bị phân thành nhiều gói tin nhỏ, trong trường h ợpbp bị phân đoạnthìtrn thì trường Flags được dùng điềukhiu khiểnphânn phân đoạn và tái lắp ghép bó dữ liệu. Tùy theo giá trị của Flags sẽ có ý nghĩa là gói tin sẽ không phân đoạn, có thể phân đoạn hay là gói tin phân đoạn cuối cùng. Trường Fragment Offset cho biết vị trí dữ liệu thuộc phân đoạn tương ứng v ới đoạnnb bắt đầuuc củaagóid gói dữ liệuug gốccÝngh. Ý nghĩaac cụ thể củaatr trường Flags là: 9 bit 0: reserved - chưa sử dụng, luôn lấy giá trị 0. 9 bit 1: (DF) = 0 (May Fragment) = 1 (Don't Fragment) 9 bit 2: (MF) = 0 (Last Fragment) = 1 (More Fragments) MF
3.7 Giao thức TCP/IP Gói tin IPv4 Fragment Offset (13 bits) :ch: chỉ vị trí của đoạn (fragment) ở trong datagram tính theo đơn vị 8 bytes, có nghĩa là phần dữ liệu mỗi gói tin (trừ gói tin cuối cùng) phải chứa một vùng d ữ liệuucó có độ dài là b ộiis số củaa8bytes. 8 bytes. Điều này có ý nghĩa là phải nhân giá trị của Fragment offset với 8 để tính ra độ lệch byte. Time to Live (8 bits) :qui: qui định thờigianti gian tồntn tại(tínhbi (tính bằng giây) của gói tin trong mạng để tránh tình trạng một gói tin bị quẩn trên mạng. Thời gian này được cho bởi trạm gửi và được giảm đi (thườnggq qui ước là 1 đơn vị))g khi datagram đi qua mỗi router của liên mạng. Thời lượng này giảm xuống tại mỗi router với mục đích giới hạn thời gian tồn tại của các gói tin và kết thúc những lần lặp lại vô hạn trên mạng.
3.7 Giao thức TCP/IP Gói tin IPv4 Protocol (8 bits): chỉ giao thứctc tầng trên k ế tiếpps sẽ nhận vùng d ữ liệu ở trạm đích (hiện tại thường là TCP hoặc UDP được cài đặt trên IP). Ví dụ: TCP có giá trị trường Protocol là 6, UDP có giá trị trường Protocol là 17 Header Checksum (16 bits): Mã kiểm soát lỗi của header gói tin IP. Source Address (32 bits): Địa chỉ của máy nguồn. DiiAdd(32bi)Destination Address (32 bits): địa chỉ của máy đíhích Options (độ dài thay đổi): khai báo các lựa chọn do người gửi yêu cầu (tuỳ theo từng chương trình). Padding ( độ dài thay đổi): Vùng đệm, được dùng để đảmmb bảoocho cho phần header luôn kết thúc ở một mốc 32 bits. Data (độ dài thay đổi): Trên một mạng cục bộ như vậy, hai trạm chỉ có th ể liên lạccv với nhau n ếu chúng bi ết địaach chỉ vậttlýc lý của nhau. Như vậy vấn đề đặt ra là phải thực hiện ánh xạ giữa địa chỉ IP (32 bits) và địa chỉ vật lý (48 bits) của một trạm
3.7 Giao thức TCP/IP Các giao thức trong mạng IP Để mạng với giao thức IP hoạt động được tốt người ta cần một số giao thức bổ sung, các giao thức này đều không phải là bộ phận của giao thức IP và giao thức IP sẽ dùng đến chúng khi cần. Giao thức ARP (Address Resolution Protocol): Ở đây cần lưu ý rằng các địa chỉ IP được dùng để định danh các host và mạng ở tầng mạng của mô hình OSI, và chúng không phải là các địa chỉ vật lý (hay địa chỉ MAC) của các trạm trên đó một mạng cục bộ (Ethernet, Token Ring.). Trên một mạng cục bộ hai trạm chỉ có thể liên lạc với nhau nếu chúng biết địa chỉ vật lý của nhau. Như vậy vấn đề đặt ra là phải tìm được ánh xạ giữa địa chỉ IP (32 bits) và địa chỉ vật lý của một trạm. Giao thức ARP đã được xâdây dựng để tìm địa chỉ vậtlýtt lý từ địa chỉ IP khi cần thiết. Giao thức RARP (Reverse Address Resolution Protocol): Là giao thức ngược với giao thức ARP. Giao thức RARP được dùng để tìm địa chỉ IP từ địa chỉ vật lý. Giao thức ICMP (Internet Control Message Protocol): Giao thức này thực hiện truyền các thông báo điều khiển (báo cáo về các tình trạng các lỗi trên mạng.) giữa các gateway hoặc một nút của liên mạng. Tình trạng lỗi có thể là: một gói tin IP không thể tới đích của nó, hoặc một router không đủ bộ nhớ đệm để lưu và chuyểnmn mộtgóitinIPMt gói tin IP, Một thông báo ICMP đượcct tạo và chuy ển cho IP . IP s ẽ "bọc" (encapsulate) thông báo đó với một IP header và truyền đến cho router hoặc trạm đích.
3.7 Giao thức TCP/IP Các bước hoạt động của giao thức IP Khi giao thứcIPc IP đượcckh khởi động nó trở thành m ộttht thựcthc thể tồntn tại trong máy tính và bắt đầu thực hiện những chức năng của mình, lúc đó thực thể IP là cấu thành của tầng mạng, nhận yêu cầu từ các tầng trên nó và gửi yêu cầu xuống các tầng dưới nó. Đối với thực thể IP ở máy nguồn, khi nhận được một yêu cầu gửi từ tầng trên, nó thực hiện các bước sau đây: 9 Tạo mộtIPdt IP da tagram dựa têtrên th am số nhận được. 9 Tính checksum và ghép vào header của gói tin. 9 Ra quyết định chọn đường: hoặc là trạm đích nằm trên cùng mạng hoặcmc một gateway s ẽ đượccch chọnnchoch cho chặng tiếpptheo theo. 9 Chuyển gói tin xuống tầng dưới để truyền qua mạng.
3.7 Giao thức TCP/IP Các bước hoạt động của giao thức IP Đốivi vớiirouter,khinh router, khi nhận đượccm mộttgóitin gói tin điiqua,nóth qua, nó thựcchi hiệncácn các động tác sau: 1) Tính chesksum, nếu sai thì loại bỏ gói tin. 2) Giảm giá trị tham số Time - to Live. nếu thời gian đã hết thì loại bỏ gói tin. 3) Ra quyết định chọn đường. 4) Phân đoạn gói tin, nếu cần. 5) Kiến tạo lại IP header, bao gồm giá trị mới của các vùng Time - to -Live, Fragmentation và Checksum. 6) Chuyển datagram xuống tầng dưới để chuyển qua mạng. Cuối cùng khi một datagram nhận bởi một thực thể IP ở trạm đích, nó sẽ thực hiện bởi các công việc sau: 1) Tính checksum. Nếu sai thì loại bỏ gói tin. 2) T ập hợp các đoạn của gói tin (nếu cóhâó phân đoạn) 3) Chuyển dữ liệu và các tham số điều khiển lên tầng trên.
3.7 Giao thức TCP/IP Giao thức điềukhiểntruyềndữ liệuTCP TCP là một giao thức "có liên kết" (connection - oriented), nghĩa là cầnphảithiếtlập liên kếtgiữahaithựcthể TCP trước khi chúng trao đổidữ liệuvới nhau. Mộttiếntrìnhứng dụng trong mộtmáy tính truy nhậpvàocácdịch vụ củagiaothức TCP thông qua một cổng (t)(port) của TCP. Số hiệucổng TCP được thể hiện bởi 2b2 byt es. Mộtcổng TCP kếthợpvới địachỉ IP tạo thành một đầunốiTCP/IP (socket) duy nhất trong liên mạng. Dịch vụ TCP được cung cấp nhờ một liên kết logic giữa một cặp đầu nối TCP/IP. Một đầu nối TCP/IP có thể tham gia nhiều liên kếtvớicácđầunốiTCP/IP ở xa khác nhau. Trước khi truyềndữ liệugiữa2 trạmcầnphảithiếtlập một liên kếtTCP giữa chúng và khi không còn nhu cầutruyềndữ liệuthì lêliên kết đó sẽ đượcgiảiphóng. Các thựcthể củatầng trên sử dụng giao thứcTCP thôngqua các hàm gọi (function calls) trong đócócáchàmyêucầu để yêu cầu, để trả lời. Trong mỗi hàm còn có các tham số dành cho việc trao đổidữ liệu.
3.7 Giao thức TCP/IP Cổng truy nhậpdịch vụ TCP
3.7 Giao thức TCP/IP Các bướcthựchiện để thiếtlậpmột liên kếtTCP/IP Thiếtlậpmột liên kếtmớicóthể đượcmở theo mộttrong2 phương thức: chủđộng (active) hoặcbịđộng (passive). Phương thứcbị động, ngườisử dụng yêu cầu TCP chờđợimột yêu cầu liên kếtgửi đếntừ xa thông qua một đầunối TCP/IP (tạichỗ). Ngườisử dụng dùng hàm passive Open có khai báo cổng TCP và các thông số khác (mức ưutiên, mứcan toàn) Với phương thứcchủ động, người sử dụng yêucầu TCP mở một liên kếtvớimộtmột đầunốiTCP/IP ở xa. Liên kếtsẽ đượcxáclập nếucómột hàm Passive Open tương ứng đã đượcthựchiệntại đầu nối TCP/IP ở xa đó.
3.7 Giao thức TCP/IP Các bướcthựchiện để thiếtlậpmột liên kếtTCP/IP Khi ngườisử dụng gửi đimộtyêucầumở liên kếtsẽ đượcnhận hai thông số trả lờitừ TCP. Thông số Open ID được TCP trả lờinggyay lập tức để gán cho một liên kếtcụcbộ (local connection name) cho liên kết đượcyêucầu. Thông số này về sau được dùng để tham chiếutới liên kết đó. (Trong trường hợpnếuTCP khôngthể thiếtlập được liên kếtyêu cầu thì nó phải gửi tham số Open Failure để thông báo.) Khi TCP thiếtlập được liên kếtyêucầunógửithamsố Open Sucsess được dùng để thông báo liên kết đã đượcthiếtlập thành công. Thông báo này dược chuyển đến trong cả hai trường hợp bị động và chủđộng. Sau khi một liên kết đượcmở, việctruyềndữ liệutrênliênkếtcóthể đượcthựchiện.
3.7 Giao thức TCP/IP Các bướcthựchiện khi truyềnvànhậndữ liệu: Sau khi xác lập được liên kết người sữ dụng gửi và nhận dữ liệu. Việcgửivànhậndữ liệu thông qua các hàm Send và receive. Hàm Send: Dữ liệu đượcgửixuống TCP theo các khối (block). Khi nhận đượcmộtkhốidữ liệu, TCP sẽ lưutrữ trong bộđệm (buffer). Nếucờ PUSH đượcdựng thì toàn bộ dữ liệutrongbộđệm được gửi, kể cả khốidữ liệumới đếnsẽ đượcgửi đi. Ngượclạicờ PUSH không đượcdựng thì dữ liệu đượcgiữ lạitrongbộđệmvàsẽ gửi đi khi có cơ hội thích hợp (chẳng hạn chờ thêm dữ liệu nữa để gữi đivớihiệuquả hơn). Hàm reveive: Ở trạm đích dữ liệusẽ đượcTCP lưutrongbộđệm gắnvớimỗi liên kết. Nếudữ liệu được đánh dấuvớimộtcờ PUSH thì toàn bộ dữ liệutrongbộđệm(kể cả các dữ liệu đượclưutừ trước) sẽ được chuyểnlênchongườisữ dụng. Còn nếudữ liệu đến không được đánh dấuvớicờ PUSH thì TCP chờ tớikhithíchhợp mới chuyển dữ liệu với mục tiêu tăng hiệu quả hệ thống.
3.7 Giao thức TCP/IP Các bướcthựchiệnkhiđóng một liên kết Hàm Close: yêu cầu đóng liên kếtmộtcáchbìnhthường. Có nghĩa là việctruyềndữ liệu trên liên kết đó đãhoàntất. Khi nhận được một hàm Close TCP sẽ truyền đitấtcả dữ liệu còn trong bộđệm thông báo rằng nó đóng liên kết. Lưuý rằng khi mộtngườisử dụng đãgửi đimột hàm Close thì nó vẫnphảitiếptụcnhậndữ liệu đếntrênliênkết đóchođến khi TCP đãbáochophíabênkia biết về việc đóng liên kết và chuyển giao hết tất cả dữ liệu cho ngườisử dụng của mình. Hàm Abort: Ngườisử dụng có thểđóng một liên kếtbấtvàsẽ không chấpnhậndữ liệuqua liênkết đónữa. Do vậydữ liệucó thể bị mất đikhiđang đượctruyền đi. TCP báo cho TCP ở xa biết rằng liên kết đã đượchủybỏ và TCP ở xa sẽ thông báo cho người sử dụng cũa mình.
3.7 Giao thức TCP/IP Các bướcthựchiệnkhiđóng một liên kết Mộtsố hàm khác củaTCP: Hàm Status: cho phép ngườisử dụng yêu cầuchobiếttrạng thái củamột liên kếtcụ thể, khi đó TCP cung cấp thông tin cho người sử dụng. Hàm Error: thông báo cho ngườisử dụng TCP về các yêu cầudịch vụ bấthợplệ liên quan đếnmột liên kếtcótênchotrướchoặcvề các lỗi liênquanđếnmôi trường.
3.7 Giao thức TCP/IP Đơnvị dữ liệusử dụng trong TCP (segment)
3.7 Giao thức TCP/IP Đơnvị dữ liệusử dụng trong TCP (segment) Source Por (16 bits): Số hiệu cổng TCP của trạm nguồn. Destination Port (16 bit): Số hiệucổng TCP củatrạm đích. Sequence Number (32 bit): số hiệucủabyte đầutiêncủa segment trừ khi bit SYN đượcthiếtlập. Nếy bit SYN đượcthiếtlập thì Sequence Number là số hiệutuầntự khởi đầu(ISN) vàbyte dữ liệu đầutiênlàISN+1. Acknowledgment Number (32 bit): số hiệucủasegment tiếptheo mà trạmnguồn đang chờ để nhận. Ngầm ý báonhậntốt (các) segment mà trạm đích đãgửichotrạmnguồn. Data offset (4 bit): số lượng bộicủa 32 bit (32 bit words) trong TCP header ( tham số này chỉ ra vị trí bắt đầu của nguồn dữ liệu). Reserved (6 bit): dành để dùng trong tương lai
3.7 Giao thức TCP/IP Đơnvị dữ liệusử dụng trong TCP (segment) Control bit (các bit điềukhiển): 9 URG: Vùng con trỏ khẩn (Ucgent Poiter) có hiệulực. 9 ACK: Vùng báo nhận (ACK number) có hiệu lực. 9 PSH: Chứcnăng PUSH. 9 RST: Khởi động lại (reset) liên kết. 9 SYN: Đồng bộ hóa số hiệu tuần tự (sequence number) . 9 FIN: Không còn dữ liệutừ trạmnguồn. Window (16 bit): cấpphátcredit để kiểmsoátnguồndữ liệu(cơ chế cửa sổ). Đây chính là số lượng các byte dữ liệu, bắt đầu từ byte đượcchỉ ra trong vùng ACK number, mà trạmnguồn đãsaün sàng để nhận. Checksum (16 bit): mã kiểmsoátlỗichotoànbộ segment (header + data)
3.7 Giao thức TCP/IP Đơnvị dữ liệusử dụng trong TCP (segment) Urgemt Poiter (16 bit): con trỏ này trỏ tớisố hiệutuầntự của byte đitheosaudữ liệukhẩn. Vùng này chỉ có hiệulựckhibit URG đượcthiếtlập. Options (độ dài thay đổi): khai báo các option củaTCP, trongđó có độ dài tối đacủa vùng TCP data trong mộtsegment. Paddinh (độ dài thay đổi): phần chèn thêm vào header để đảm bảophần hdheader lôluôn kếtthúc ở mộtmốc 32 bi t. Phầnthêmnày gồmtoànsố 0. TCP data (độ dài thay đổi): chứadữ liệucủatầng trên, có độ dài tối đa ngầm định là 536 byte. Giá trị này có thể điều chỉnh bằng cách khai báo trong vùng options.
3.7 Giao thức TCP/IP Giao thức UDP (User Datagram Protocol) là giao thứctheophương thức không liên kết đượcsử dụng thay thế cho TCP ở trên IP theo yêu cầucủatừng ứng dụng Tương tự như IP, nó cũng không cung cấp cơ chế báo nhận (acknowledgment), không sắpxếptuầntự các gói tin (datagram) đếnvàcóthể dẫn đếntìnhtrạng mấthoặc trùng dữ liệumà không có cơ chế thông báo lỗi cho ngườigửi. cung cấpcác dịch vụ vậnchuyển không tin cậynhư trong TCP. UDP cũng cung cấpcơ chế gán và quảnlýcácsố hiệucổng (port number) để định danh duy nhấtchocácứng dụng chạytrênmột trạm của mạng. Do ít chức năng phức tạp nên UDP thường có xu thế hoạt động nhanh hơnso vớiTCP. Nóthường được dùng cho các ứng không đòi hỏi độ tin cậycaotronggiaovận.
3.7 Giao thức TCP/IP Khuôn dạng gói tin UDP
3.7 Giao thức TCP/IP Mô hình quan hệ họ giao thứcTCP/IP