Các dịch vụ trên internet

chương I interneT và các dịch vụ trên internet Lịch sử ra đời của INTernet: Internet, mạng của các mạng, là một liên mạng toàn cầu ra đời từ những năm 70 và phát triển với một tốc độ rất nhanh. Tiền thân của nó là mạng ARPANet (viết tắt của từ Advanced Research Project Agency Network có nghĩa là mạng của trung tâm phát triển dự án nghiên cứu thuộc Bộ Quốc phòng Mỹ) được thành lập từ năm 1969. Mục đích ban đầu của mạng này là phát triển một mạng thông tin có khả năng hoạt động được ngay cả khi một bộ phận trong mạng bị “tấn công bởi bom nguyên tử”. Càng ngày mạng ARPAnet ngày càng mở rộng với rất nhiều tổ chức Quốc tế kết nối vào nó nhằm mục đích truy nhập thông tin hàng ngày. Đến năm 1975, mạng ARPANet được chuyển từ một mạng thí nghiệm sang một mạng hoạt động chính thức. Cùng với sự ra đời của bộ giao thức TCP/IP (viết tắt của từ Transmission Control Protocol/ Internet Protocol, có nghĩa là giao thức truyền dữ liệu và giao thức Internet) thì sự phát triển của ARPANet ngày càng lớn mạnh khắp thế giới. Cho đến khi các chuẩn TCP/IP được sử dụng rộng rãi thì thuật ngữ INTERNET đã được mọi người công nhận như là một từ chỉ tới mạng thông tin toàn cầu lớn nhất và bao trùm tất cả các mạng khác trên thế giới. Về cơ bản, INTERNET là một liên mạng máy tính giao tiếp dưới cùng một bộ giao thức TCP/IP. Giao thức này cho phép mọi máy tính trên mạng giao tiếp với nhau một cách thống nhất giống như một ngôn ngữ Quốc tế mà mọi người sử dụng để giao tiếp với nhau hàng ngày. Các mạng cấu thành nên INTERNET được kết nối với nhau thông qua nhiều hệ thống truyền tin khác nhau. Các dịch vụ trên internet Như ta đã biết, INTERNET là một liên mạng Quốc tế bao gồm rất nhiều các dịch vụ khác nhau, các nhà cung cấp dịch vụ INTERNET (ISP - viết tắt của từ Internet Server Provider) phải cung cấp cho các thuê bao INTERNET tất cả các dịch vụ trên mạng mà thuê bao yêu cầu. Tuy nhiên trong phần này chỉ giới thiệu sơ lược một số dịch vụ quan trọng trên INTERNET, đó là dịch vụ thư điện tử, FTP, Gopher, Wais, World Wide Web, NetNews và Veronica. Các dịch vụ thư điện tử: Thư điện tử (e-mail) là công cụ quan trọng nhất và đơn giản nhất để đưa thông tin tới mọi người dùng trên INTERNET. Ngoài ra dịch vụ thư điện tử không chỉ nối kết những người trên INTERNET mà còn cả với những người trên các mạng thương mại khác như: Compuserve, American Online, Prodigy .v.v.v... với số lượng tổng cộng tới gần 10 triệu người dùng trên thế giới. Kể từ khi thư điện tử trở thành một dịch vụ chiếm ưu thế trên INTERNET, thì dịch vụ “mailling-list” là một cách tốt nhất để cung cấp các thông tin “nóng hổi” tới tay nhiều người cùng một lúc. Có hai dạng dịch vụ mở rộng dựa trên thư điện tử, đó là dịch vụ mailling-list hay còn gọi là danh sách điện thư và dịch vụ Archive tức là dịch vụ tìm kiếm và chuyển file. Một mailling-list là một danh sách địa chỉ thư điện tử của một nhóm người nào đó, chỉ cần gửi một bức thư tới một địa chỉ thì tất cả những người còn lại trong danh sách đều nhận được thư. Một dịch vụ Archive làm nhiệm vụ truyền các file qua đường điện thư theo đòi hỏi của người sử dụng. Ta có thể dùng mailling-list cho nhiều mục đích đa dạng, từ những việc đơn giản cho đến những việc phức tạp. Người ta có thể dùng mailling-list để tạo ra các nhóm tranh luận về một đề tài nào đó trên INTERNET. Hiện nay có một số chương trình mailling-list thông dụng như: Majordomo, Listserv, Listproc .v.v... để tự động hoá công việc quản lý những danh sách mailling-list lớn. Dịch vụ Archive có thể tự động thực hiện yêu cầu của người dùng truyền các file qua đường điện thư. Mọi người có thể gửi thư điện tử tới máy phục vụ còn gọi là server, để yêu cầu một đề mục thông tin hoặc những file dữ liệu, server sẽ tìm kiếm trong tài nguyên của nó có đáp ứng được không, sau đó nó sẽ chuyển về cho chúng ta theo đường điện thư. Nếu một file quá lớn, thì server sẽ mã hoá file đó, phân nó thành các phần nhỏ rồi chuyển tới tay người dùng; ở phía người nhận sẽ phải ráp lại các phần nhỏ, giải mã lại các file rồi mới lấy được đúng tài liệu mình cần. Dịch vụ FTP (File Transfer Protocol) Đây là dịch vụ mà mọi người dùng trên INTERNET đều sử dụng để truyền các file, bởi vì đó là dịch vụ phổ biển nhất để truyền các file trên INTERNET. Dịch vụ này cho phép người sử dụng đăng nhập vào các máy từ xa nhưng chỉ giới hạn ở mức chuyển giao các file. Những máy FTP server được thiết lập cho các dịch vụ FTP công cộng thường được gọi là FTP nặc danh, bởi vì mọi người đều có thể đăng nhập vào mà không cần ghi rõ địa danh hoặc mật khẩu. Những FTP client thì có ở tất cả các máy tính từ máy tính cá nhân tới máy tính mainframer. Dịch vụ FTP là dịch vụ được sử dụng nhiều nhất sau thư điện tử. FTP cung cấp tất cả các dạng file, trên thực tế nó không quan tâm tới dạng file cho dù đó là dạng file ASCH, file nhị phân .v.v.. Chỉ cần một ít cấu hình và một máy FTP server, chúng ta có thể phân lớp người sử dụng nào có quyền được truy nhập từng phần trong kho tài nguyên của mình, giới hạn số người sử dụng dịch vụ cùng một thời điểm ... Tuy nhiên FTP cũng có nhược điểm. Điểm chính là việc truy nhập vào từng thư mục để tìm file là một quá trình chậm chạp. Kỹ thuật truyền thống mà một quản trị mạng dùng để giúp người sử dụng tìm file là cung cấp một danh sách đệ qui các file mà điều này không phải là không có rắc rối. Một vài người quản trị có thể tạo ra các file README ở mỗi thư mục để mô tả nội dung của nó, tuy nhiên điều này lại dẫn tới việc các file này luôn lạc hậu so với nội dung thực. Dịch vụ Telnet và Finger Đây là hai dịch vụ có ở hầu hết các hệ điều hành Unix, vì vậy nó được sử dụng rộng rãi dù nó có giao diện không mấy thân thiện. Telnet là dịch vụ cho phép ta đăng nhập vào các máy trên mạng như một thiết bị đầu cuối (terminal). Nó thường được dùng để cung cấp dịch vụ Internet tương tự như khi bạn nối vào hệ thống bằng modem. Dịch vụ Finger được thiết kế để cung cấp thông tin cho người sử dụng ở các hệ thống từ xa. Nó có thể cung cấp một số dạng thông tin như tin tức thời tiết .v.v... Dịch vụ Gopher Gopher là một dịch vụ cho phép ta định hướng qua các nguồn thông tin. Các phần mềm Gopher Client hiển thị một thực đơn theo dạng chọn lựa trên bảng, sau đó người dùng chọn một đề mục, đề mục này có thể hiện thị một số tư liệu hoặc đưa người sử dụng đến một thực đơn khác. Ngoài ra ta cũng có thể trở lại đề mục cũ một cách dễ dàng. Đi kèm với mỗi hệ thống thực đơn là các tài liệu, người dùng có thể xem hoặc lưu trữ nó, và một danh sách chỉ mục để tìm kiếm thông tin nữa. Một vài đề mục trong thực đơn có thể kết nối với các server khác và một số dịch vụ thông tin như FTP. Cấu trúc thực đơn đơn giản như vậy nhưng thực ra lại rất hữu ích và dễ dàng tổ chức cũng như bảo trì nó. Đồng thời nó cũng rất dễ dàng quản lý: việc cấu trúc thông tin trên một server chỉ đơn giản là tạo nên một thư mục để thiết lập server trên đó, các thư mục nhỏ hơn sẽ là các đề mục của thực đơn và các file trên thư mục sẽ là các tài liệu thông tin. Vấn đề đặt ra ở đây là phải làm sao cho thông tin dễ truy nhập và cập nhập thường xuyên với các server khác. Tuy nhiên, các hạn chế của dịch vụ Gopher chính là các dạng dự liệu mà nó hỗ trợ và số dịch vụ mà nó có thể truy nhập được. Hiện nay Gopher mới chỉ hiển thị dữ liệu dạng văn bản và chỉ truy nhập được một số dịch vụ như FTP, Telnet, Wais, .v.v... Mặc dù vậy, Gopher vẫn được ưa chuộng bởi nó là dịch vụ rẻ tiền và truy nhập thông tin nhanh chóng. Ngày nay, Gopher đã bị thay thế dần bởi một dịch vụ mạnh hơn, đó là dịch vụ World Wide Web. Dịch vụ WAIS (Wide Area Information Server) Trong khi Gopher và World Wide Web thường dùng giao diện người dùng để hiển thị thông tin và hỗ trợ rất ít khả năng tìm kiếm dữ liệu thì ngược lại ở Wais chức năng tìm kiếm dữ liệu lại quan trọng hơn cả. Đó là dịch vụ hỗ trợ tìm kiếm thông tin rất hữu hiệu nhưng lại hỗ trợ tối thiểu về giao diện người dùng. Về khía cạnh nào đó, người ta coi Wais như là một bổ sung rất tốt cho Gopher và World Wide Web. Dịch vụ này tìm kiếm thông tin trên một danh sách của server cho một hoặc nhiều từ khoá và đưa ra những báo cáo về kết quả tìm kiếm. Một cơ chế tìm kiếm cho phép ta tìm được những tài liệu theo một từ khoá nào đó và nếu không tìm được tài liệu này, nó sẽ cho ta những tài liệu gần với đòi hỏi nhất. Wais làm việc dựa trên một chỉ mục được tạo bởi một số tiêu chí nào đó. Các phần mềm đánh mục chỉ có thể xử lý được rất nhiều dạng dữ liệu khác nhau, bao gồm các file văn bản, Latex, Poscript .v.v..., danh sách thư điện tử. Có thể thêm vào một cách dễ dàng các kiểu dữ liệu mới để tìm kiếm. Ngoài ra phần đánh chỉ mục và cơ sở dữ liệu của Wais cho phép kết hợp nhiều dạng dữ liệu trong một chỉ mục để tìm kiếm. Một vấn đề nảy sinh là các chỉ mục dữ liệu thường rất lớn so với chính bản thân dữ liệu. Khi ta đánh chỉ mục các file tin văn bản thì có thể file chỉ mục sẽ rất lớn. Nếu Wais bao gồm nhiều loại thông tin để tìm kiếm thì ta phải trả giá về không gian đĩa để chạy. Vì vậy hiện nay người ta đang tìm biện pháp để giải quyết vấn đề này. Dịch vụ World Wide Web (W W W) Đây là dịch vụ mới phát triển mạnh trên INTERNET. Nó bao gồm nhiều chức năng, cộng thêm khả năng tích hợp được hầu hết các dịch vụ hiện có trên INTERNET. World Wide Web cho phép ta truy cập được Gopher, Wais, FTP, sử dụng Telnet, Finger. Các tài liệu World Wide Web được viết bằng ngôn ngứ HTML, hay còn gọi là: Hyper Text Markup Language. Nó cho phép ta mô tả các mối liên kết giữa các tài liệu với nhau và các mối liên kết tới các dịch vụ INTERNET khác. Web truyền các tài liệu HTML thông qua một giao thức gọi là HTTP (Hyper Text Transfer Protocol). Các tài liệu HTML bao gồm khả năng liên kết tới rất nhiều dạng thông tin khác nhau như văn bản, âm thanh .v.v... Tuy nhiên do khả năng hỗ trợ multimedia như vậy, chỉ những người có đường kết nối tốc độ cao vào mạng INTERNET mới có khả năng tận dụng hết các khía cạnh ưu việt của dịch vụ World Wide Web. Dịch vụ Netnews. Dịch vụ mailling-list là một cách khả dĩ để chuyển thư cho một nhóm nhỏ người nhưng tỏ ra không hiệu quả khi gửi cho nhiều người. Đơn giản là vì, việc duy trì danh sách lớn hàng ngàn người cũng đã mất rất nhiều công sức ngay cả khi tự động hoá gần hết danh sách bằng một chương trình như LISTSERV chẳng hạn. Một điều nữa là việc chuyển thư tới hàng ngàn địa chỉ là một gánh nặng cho hệ thống chuyển thư đi. Dịch vụ USENET News (hay còn gọi là Netnews hay ngắn gọn hơn là News) giải quyết được vấn đề đó, USENET có thể coi là một hệ thống bản tin điện tử (Bulltin Board System) rất lớn, được xây dựng như là một mạng logic ở phía trên các mạng và các kết nối khác. Các chương trình đọc tin (newsreader) cho phép người dùng có thể chọn các tin mà họ quan tâm, do đó tránh được hiện tượng lãng phí ổ đĩa khi phải lưu trữ những thông tin không cần thiết ở nhiều nơi. Ngoài ra còn có các chỉ mục, các liên kết chéo và việc loại bỏ các tin cũ. Các tin trên mạng được chia thành các nhóm tin theo các chủ đề khác nhau, chúng ta có thể nghĩ đến nhóm tin như một bảng thông báo điện tử hay một cuộc thảo luận dành cho một chủ đề. Tồn tại hàng trăm nhóm tin trên mạng phục vụ cho mọi nhu cầu trong cuộc sống: từ các nhóm tin về chủ đề kỹ thuật như trí tuệ nhân tạo, chuẩn ngôn ngữ lập trình hay các hệ thống máy tính đặc biệt cho tới các chủ đề về nhà vườn hay rượu vang .v.v... Hiện nay USENET có trên 30 nghìn địa điểm trên toàn thế giới. Rất nhiều địa điểm USENET dùng UUCP như là một giao thức mạng cơ bản. Tuy nhiên USENET được nối qua nhiều hệ thống gateway đến nhiều mạng máy tính lớn trên thế giới chẳng hạn như BITNET, và EASYnet dùng một số giao thức khác như NNTP hay Notes thay cho UUCP. Dịch vụ Veronica Đối với dịch vụ Gopher việc tìm kiếm nguồn thông tin tư liệu nhiều khi không kết quả (nghĩa là không tìm thấy nơi chứa thông tin cần tìm). Trong trường hợp đó người sử dụng có thể muốn tìm các Gopher server để nhằm tìm nguồn thông tin cần có, dịch vụ này gọi là dịch vụ Veronica. Để dùng dịch vụ này người sử dụg phải kết nối máy tính của mình với một Gopher server nào đó trên INTERNET (mà người sử dụng đã có đăng ký Account Gopher Server đó) và Gopher Server đó cho phép truy nhập tới một Veronica Server nào đó. Cơ sở dự liệu về Veronica được tạo nên bằng việc quét các thực đơn trên các Gopher Server trên mạng INTERNET, đồng thời cũng có tìm được thông qua các không gian Gopher có sử dụng Veronica. Chương II Bộ giao thức trên Internet Hiện nay có rất nhiều họ giao thức đang được thực hiện trên mạng truyền thông như: IEE802.X dùng cho mạng cục bộ; CCITT X25 dùng cho mạng tầm rộng và đặc biệt là họ giao thức chuẩn của ISO (viết tắt của từ International Standard Organization - Tổ chức chuẩn hoá Quốc tế), dựa trên mô hình tham chiếu bảy tầng cho việc kết nối các hệ thống mở. Gần đây do sự xâm nhập của mạng INTERNET vào Việt Nam chúng ta được làm quen với họ giao thức mới là: TCP/IP mặc dù chúng đã xuất hiện từ hơn 20 năm trước đây. Như đã đề cập ở trên đây, mạng INTERNET được xây dựng trên cơ sở giao thức TCP/IP. Thực chất đây là một bộ gồm nhiều giao thức làm những nhiệm vụ khác nhau; tên của bộ giao thức được đặt theo tên hai giao thức quan trọng nhất, đó là : TCP (Transmission Control Protocol) và (Internet Protocol). Bên cạnh hai giao thức này còn có rất nhiều giao thức khác như: - FTP (File Transfer Protocol): Giao thức truyền tập tin trên mạng. - SNMP (Simple Network Management Protocol): Giao thức quản lý mạng đơn giản. - SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Giao thức truyền thư đơn giản. - HTTP (Hyper Text Transport Protocol): Giao thức truyền các siêu văn bản. - Nhiều giao thức khác.... Đây là bộ giao thức được dùng rộng rãi vì tính mở của nó. Có nghĩa là bất cứ máy nào dùng bộ giao thức TCP/IP đều có khả năng nối được vào mạng INTERNET. Để hiểu về bộ giao thức TCP/IP chúng ta hãy tìm hiểu qua về mô hình OSI đã được coi là một chuẩn trên toàn thế giới. I. Mô hình bộ giao thức OSI (Open System Interconnection) Cấu trúc của mô hình OSI được biểu diễn trong hình sau: Lớp ứng dụng (application) Lớp THể HIệN (PRESENTATION) Lớp PHIÊN (SESSION) Lớp điều vận (Trans Post layer) Lớp MạNG (NETWORK) Lớp LIÊN KếT Dữ LIệU (DATA LINK) Lớp VậT Lý (PHYSICAL LINK) Các lớp trên thực hiện các chức năng sau: Lớp nối vật lý (Physical Link Leyer): Lớp này bảo đảm các công việc sau: - Lập, cắt cuộc nối. - Truyền tin dạng bit qua kênh vật lý. - Có thể có nhiều kênh. Lớp nối số liệu (Data Link Leyer): Lớp này đảm bảo việc biến đổi các tin dạng bit nhận được từ lớp dưới (vật lý) sang dạng khung số liệu, thông báo cho hệ phát kết quả thu được sao cho các thông tin truyền lên cho mức 3 không có lỗi. Các thông tin truyền ở mức 1 có thể làm hỏng các thông tin khung số liệu (Framer Error). Phần mềm mức hai sẽ thông báo cho mức một truyền lại các thông tin bị mất/lỗi. Đồng bộ hay các hệ số có tốc độ xử lý tính khác nhau, một trong những phương pháp hay sử dụng là dùng bộ đệm trung gian để lưu giữ số liệu nhận được. Độ lớn của bộ đệm này phụ thuộc vào tương quan xử lý của các hệ thu và phát. Trong trường hợp đường truyền song công toàn phần, lớp datalink phải đảm bảo việc quản lý các thông tin số liệu và các thông tin trạng thái. Lớp mạng (Network Leyer): Lớp mạng có thể gọi một cách khác là lớp liên lạc mạng (Comunication Subnet Layer) theo dõi toàn bộ hoạt động của Subnet, các thông tin số liệu ở lớp này được tổ chức thành gói dữ liệu (packets) chứa đầy đủ địa chỉ gốc (Source) và địa chỉ đích (Destination). Số lượng các gói dữ liệu truyền trên các kênh khác nhau của mạng thông tin máy tính phụ thuộc vào lưu lượng thông tin trên các đường truyền. Lớp mạng đảm bảo tìm đường tối ưu cho các gói dữ liệu bằng các giao thức chọn đường dựa trên các thiết bị chọn đường (Route). Lớp mạng kiểm soát thông tin trong mạng để quyết định số lượng gói vận chuyển, tránh trường hợp có quá nhiều gói dữ liệu trên Subnet gây ra tắc nghẽn. Lớp điều vận (Transpost Leyer): Lớp này thực hiện các chức năng sau: Nhận thông tin từ lớp phiên (Session) chia thành các gói nhỏ hơn và truyền xuống lớp dưới, hoặc nhận thông tin từ lớp dưới chuyển lên phục hồi theo cách chia của hệ phát. Yêu cầu nối xuất phát từ lớp 5 (Session), trong trường hợp hệ thống yêu cầu chuyển nhanh thông tin, lớp điều vận sẽ thiết lập nhiều cuộc nối để tăng lưu lượng thông tin trên mạng (phí thuê bao tăng). Hoặc hệ thống có thể dùng chung cuộc nối cho các thông tin khác nhau (giảm phí thuê bao). Có cơ chế để kiểm soát dòng thông tin để đồng bộ tốc độ xử lý giữa các hệ (giữa hệ nhanh và hệ chậm). Lớp phiên (Session) Cuộc nối giữa 2 người dùng gọi là phiên. Giao diện giữa mạng và người sử dụng, người sử duọng thiết lập, quản lý, đối thoại, kết thúc cuộc nối. Cho phép người sử dụng thâm nhập vào hệ xa, truyền file giữa các hệ. Trong trường hợp các đường truyền thông không hoặc chưa vận chuyển hết thông tin cho hệ ở xa được, lớp phiên sẽ đảm bảo không hoặc chưa chuyển giao các thông tin đó cho hệ xa (thí dụ trong khi truyền file dữ liệu lớp phiên sẽ đợi nhận đủ file mới chuyển cho người sử dụng dùng hệ xa). Lớp thể hiện (Presentation Lever): - Thư viện các yêu cầu của người dùng. - Chứa các thư viện tiện ích. - Thí dụ thay đổi dạng thể hiện của các tệp, nén file... Lớp ứng dụng (Application Leyer): Lớp ứng dụng cho phép người sử dụng khai thác các tài nguyên trong mạng tương tự như tài nguyên tại chỗ (hệ thống mạng thông suốt đối với người sử dụng - USER Transparent). * TCP/IP với mô hình OSI hình dung vị trí của TCP/IP trong một kiến trúc mạng ta so sánh chức năng của nó với mô hình mạng của CCITT và OSI qua hình dưới đây: ISO CCITT X400 Application FTP Telnet Presentation Session TCP Transport Netword IP ISDN Data Link X25 Physical Link Như vậy TCP tương ứng với 4 lớp cộng thêm 1 số chức năng của lớp thứ 5 trong họ giao thức chuẩn OSI. Còn IP tương ứng với 3 lớp của mô hình OSI. II. bộ giao thức tcp/ip: Khái niệm giao thức (Protocol) là một khái niệm cơ bản của mạng truyền thông. Có thể hiểu một cách khái quát rằng đó chính là tập hợp tất cả các qui tắc cần thiết (các thủ tục, các khuôn dạng dữ liệu, các cơ chế phụ trợ...) cho phép các thao tác trao đổi thông tin trên mạng được thực hiện một cách chính xác và an toàn. Có rất nhiều họ giao thức đang được thực hiện trên mạng truyền thông hiện nay như IEE802.X dùng trong mạng cục bộ, CCITT dùng cho mạng diện rộng và đặc biệt là họ giao thức chuẩn của ISO (các tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế) dựa trên mô hình tham chiếu bảy tầng cho việc kết nối các hệ thống mở. Trên INTERNET họ giao thức được sử dụng là bộ giao thức TCP/IP. Gần đây do sự xâm nhập của mạng INTERNET vào Việt Nam chúng ta mới được làm quen với họ giao thức này mặc dù chúng đã xuất hiện từ hơn 20 năm trước đây. Sự ra đời của họ giao thức TCP/IP gắn liền với sự ra đời của mạng INTERNET mà tiền thân là mạng ARPANet do Bộ Quốc phòng Mỹ tạo ra. Hai giao thức được dùng chủ yếu ở đây là TCP (Transmission Control Protocol) và IP (Internet Protocol). TCP/IP có một số đặc tính quan trọng sau: - Là bộ giao thức mở chuẩn, sẵn có và phát triển độc lập với phần cứng nên nó được sử dụng rộng rãi trong việc kết nối trên INTERNET. - TCP/IP độc lập với phần cứng mạng vật lý, điều này cho phép TCP/IP thích ứng được với nhiều mạng khác nhau. Nó có thể được dùng trên Ethernet, Token-ring, X25... - TCP/Ip yêu cầu phải đánh địa chỉ cho các trạm (Host) trên mạng, mục đích của việc đánh địa chỉ là đảm bảo tính duy nhất cho các trạm hoà mạng. - Các giao thức bậc cao được tiêu chuẩn hoá để thích hợp và sẵn có với người dùng. Sau khi ra đời, TCP/IP đã nhanh chóng được đón nhận và phát triển bởi nhiều nhà nghiên cứu và các hãng công nghiệp máy tính với mục đích xây dựng và phát triển một mạng truyền thông mở rộng khắp thế giới mà ngày nay chúng ta gọi là INTERNET. Phạm vi phục vụ của INTERNET không còn dành riêng cho quân sự như ARPAnet nữa mà nó đã mở rộng lĩnh vực cho mọi loại đối tượng sử dụng, trong đó tỷ lệ quan trọng nhất vẫn thuộc về giới nghiên cứu khoa học, giáo dục và thương mại. 1. Cấu trúc phân lớp của họ giao thức TCP/IP: Bộ giao thức TCP/IP trong mô hình INTERNET bốn lớp được mô tả như hình vẽ sau đây: (4) Application Layer Bao gồm các ứng dụng và các tiến trình trên mạng (3) Host to Host Transport Layer Cung cấp các dịch vụ truyền dữ liệu liên tục (2) Internet Layer Định nghĩa đơn vị truyền và có nhiệm vụ tìm đường (1) Network Access Layer Bao gồm các công việc cần thiết để truy nhập tới mạng vật lý Trong cấu trúc bốn lớp của INTERNET khi dữ liệu truyền từ lớp ứng dụng (Application) cho đến lớp truy nhập mạng (Network Access) thì mỗi lớp đều cộng thêm vào dữ liệu phần điều khiển của mình để đảm bảo cho việc truyền được chính xác. Mỗi thông tin điều khiển này được gọi là một header và được đặt ở trước phần dữ liệu được truyền. Mỗi lớp xem tất cả các thông tin mà nó nhận được từ lớp trên là dữ liệu, và đặt phần thông tin điều khiển header của nó vào phần trước phần thông tin này. Việc cộng thêm vào các header ở mỗi lớp trong quá trình truyền tin được gọi là bao bọc (Encapsulation). Quá trình nhận dữ liệu diễn ra theo chiều ngược lại, mỗi lớp sẽ tách ra phần header trước khi truyền dữ liệu lên lớp trên. Hình vẽ sau mô tả qúa trình truyền dữ liệu trong mô hình INTERNET: Data Application Layer Data Header Transport Layer Data Header Header Intenet Layer Header Header Data Header Netwrk Access Layer Send Receive Mỗi lớp có một cấu trúc dữ liệu độc lập, và mỗi lớp không hẳn biết đến cấu trúc dữ liêu được dùng ở lớp trên hay lớp dưới của nó. Trong thực tế, cấu trúc dữ liệu ở các lớp ngay cạnh để cho việc truyền dữ liệu được hiệu quả hơn. Tuy nhiên ở mỗi lớp vẫn có một cấu trúc dữ liệu riêng và có một thuật toán riêng để mô tả cấu trúc đó. Các ứng dụng dùng TCP gọi dữ liệu được truyền là một dòng dữ liệu (Stream) trong khi các ứng dụng dùng UDP (User Datagram Protocol) gọi dữ liệu được truyền là các thông báo (Message). Lớp TCP gọi tên dữ liệu được truyền là Segment còn UDP định nghĩa cấu trúc dữ liệu của nó là Packet. Lớp INTERNET xem tất cả các dữ liệu như là các khối và gọi là Datagram. Bộ giao thức TCP/IP có thể dùng nhiều kiểu khác nhau của lớp mạng vật lý (Ethernet, Token-ring, FĐI, X25...), mỗi loại có thể có một phương thức khác nhau để truyền dữ liệu. Phần lớn các mạng kết cấu phần dữ liệu truyền đi dưới dạng các packets hay là các frames, ở đây ta thừa nhận mẫu dữ liệu mà lớp mạng vật lý dưới cùng truyền đi gọi là frames. Hình vẽ sau đây mô tả cấu trúc dữ liệu dùng trong bộ giao thức TCP/IP: (4) Application Stream (3) Transport Segment/Datagram (2) Internet Datagram (1) Network Access Frame a. Lớp truy nhập mạng (Network Access Layer): Network Access Layer là lớp thấp nhất trong cấu trúc phân bậc của TCP/IP. Những giao thức ở lớp này cung cấp cho hệ thống phương thức để truyền dữ liệu trên các tầng vật lý khác nhau của mạng. Nó định nghĩa cách thức truyền các khối dữ liệu (Datagram) IP. Các giao thức ở lớp này phải biết chi tiết các phần cấu trúc vật lý mạng ở dưới nó (bao gồm cấu trúc gói của nó, địa chỉ .v.v.v..) để định dạng được chính xác các dữ liệu sẽ được truyền tuỳ thuộc vào từng loại mạng cụ thể. So sánh với cấu trúc OSI thì lớp này của TCP/IP tương đương với ba lớp Network, Datalink, và Physical trong cấu trúc OSI. Chức năng định dạng dữ liệu sẽ được truyền ở lớp này bao gồm việc đóng gói các gói dữ liệu IP vào các frame sẽ được truyền trên mạng và việc ánh xạ các địa chỉ IP vào địa chỉ vật lý được dùng cho mạng trước khi truyền xuống kênh vật lý. b. Lớp liên mạng (Internet Layer): Internet Layer là lớp ở ngay trên lớp Network Access trong cấu trúc phân lớp của TCP/IP. Internet Protocol (IP) là giao thức trung tâm của TCP/IP và là phần quan trọng nhất của lớp liên mạng (Internet) này. IP cung cấp dịch vụ lưu truyền các gói IP trên mạng. Tất cả các giao thức ở lớp trên và lớp dưới của IP đều dùng IP để truyền dữ liệu, và tất cả các dữ liệu lưu truyền qua IP, vào và ra, đều không quan tâm đến đích cuối cùng của nó. * IP bao gồm một số chức năng sau: Nó định nghĩa các khối dữ liệu (Datagram), đây là khối cơ bản của việc truyền tin. Định nghĩa hệ thống địa chỉ INTERNET (IP Address). Truyền dữ liệu giữa lớp Transport và lớp Network Access. Định tuyến đường để gửi các gói dữ liệu đến các trạm ở xa. Thực hiện việc phân mảnh và hợp nhất (Fragmentation - reassembly) các khối dữ liệu. Cấu trúc dữ liệu được truyền ở lớp IP được định nghĩa là các Datagram. Mỗi Datagram có một header chứa các thông tin cần thiết để truyền dữ liệu đi. Trong phần header này có chứa địa chỉ đích, và IP sẽ truyền dữ liệu bằng cách kiểm tra địa chỉ đích này. Địa chỉ đích bao gồm 32 bit địa chỉ IP dùng để xác định mạng đích và trạm ở trên mạng đích đó. Nếu địa chỉ đích là địa chỉ của một trạm nằm trên cùng một mạng với máy nguồn thì các gói dữ liêụ sẽ được truyền thẳng tới đích, còn nếu địa chỉ đích không nằm trên cùng một mạng với máy nguồn thì các gói dữ liệu phải được gửi đến một cổng truyền (gateway) để truyền đi. (Trong đó gateway lưu truyền các gói dữ liệu nằm giữa hai mạng vật lý khác n