TCP-IP những kiến thức cơ bản

TCP/IP - Những hiểu biết cơ bản 1. Định nghĩa : TCP/IP là một hệ thống giao thức - một tập hợp các giao thức hỗ trợ việc lưu truyền trên mạng. Và lời giải đáp cho câu hỏi: "Giao thức là gì?" phải được bắt đầu bằng: "Hệ thống mạng là gì?" Phần này sẽ đưa ra định nghĩa về một hệ thống mạng và lý do tại sao mạng lại cần các giao thức. Bạn cũng sẽ tìm hiểu TCP/IP là gì, hoạt động ra sao và nó bắt nguồn từ đâu? Mạng và giao thức Một hệ thống mạng là tập hợp của nhiều máy tính hoặc các thiết bị tương tự, chúng có thể liên lạc với nhau thông qua một trung gian truyền tải, như ở hình 1.1. Trong phạm vi một hệ thống mạng, các yêu cầu và dữ liệu từ một máy tính được chuyển qua bộ phận trung gian (có thể là dây cáp mạng hoặc đường điện thoại) tới một máy tính khác. Trong hình 1.1, máy tính A phải có khả năng gửi thông tin hoặc yêu cầu tới máy tính B. Máy tính B phải hiểu được thông điệp của máy tính A và đáp lại bằng cách gửi hồi âm cho máy tính A. Một máy tính tương tác với thế giới thông qua một hoặc nhiều ứng dụng. Những ứng dụng này thực hiện các nhiệm vụ cụ thể và quản lý dữ liệu ra và vào. Nếu máy tính đó là một phần của hệ thống mạng, thì một trong số các ứng dụng trên sẽ có thể giao tiếp với các ứng dụng trên các máy tính khác thuộc cùng hệ thống mạng. Bộ giao thức mạng là một hệ thống các quy định chung giúp xác định quá trình truyền dữ liệu phức tạp. Dữ liệu đi từ ứng dụng trên máy này, qua phần cứng về mạng của máy, tới bộ phận trung gian và đến nơi nhận, thông qua phần cứng của máy tính đích rồi tới ứng dụng. (Xem hình 1.2). Các giao thức TCP/IP có vai trò xác định quá trình liên lạc trong mạng và quan trọng hơn cả là định nghĩa “hình dáng” của một đơn vị dữ liệu và những thông tin chứa trong nó để máy tính đích có thể dịch thông tin một cách chính xác. TCP/IP và các giao thức liên quan tạo ra một hệ thống hoàn chỉnh quản lý quá trình dữ liệu được xử lý, chuyển và nhận trên một mạng sử dụng TCP/IP. Một hệ thống các giao thức liên quan, chẳng hạn như TCP/IP, được gọi là bộ giao thức. Hình 1.1 - Một mạng cục bộ điển hình. Hình 1.2 - Vai trò của một bộ giao thức mạng. Thực tế của quá trình định dạng và xử lý dữ liệu bằng TCP/IP được thực hiện bằng bộ lọc của các hãng sản xuất. Ví dụ, Microsoft TCP/IP là một phần mềm cho phép Windows NT xử lý các dữ liệu được format theo TCP/IP và vì thế có thể hoà vào mạng TCP/IP. Ở các phần tiếp theo, bạn có thể nhận ra sự khác biệt sau: Một chuẩn TCP/IP là một hệ thống các quy định quản lý việc trao đổi trên các mạng TCP/IP. Bộ lọc TCP/IP là một phần mềm có chức năng cho phép một máy tính hoà vào mạng TCP/IP. Mục đích của các chuẩn TCP/IP là nhằm đảm bảo tính tương thích của tất cả bộ lọc TCP/IP thuộc bất kỳ phiên bản nào hoặc của bất kỳ hãng sản xuất nào. Tầm quan trọng của việc phân biệt giữa chuẩn TCP/IP và bộ lọc TCP/IP thường không được để ý đến trong các thảo luận thông thường về TCP/IP, và điều này đôi lúc gây khó khăn cho người đọc. 2.Sự phát triển của TCP/IP: Liên kết mạng dựa trên TCP/IP ngày nay là sự tổng hợp của 2 hướng phát triển bắt đầu từ những năm 70 và dần dần trở thành cuộc cách mạng trong thế giới điều khiển học: Internet và Mạng cục bộ. Internet Thiết kế TCP/IP được như ngày hôm nay là nhờ vai trò mang tính lịch sử của nó. Internet, giống như rất nhiều thành tựu công nghệ cao khác, bắt nguồn từ nghiên cứu của Bộ Quốc phòng Mỹ. Vào cuối những năm 60, các quan chức Bộ này bắt đầu nhận thấy lực lượng quân sự đang lưu giữ một số lượng lớn các loại máy tính, một số không được kết nối, số khác được nhóm vào các mạng đóng, do các giao thức “cá nhân” không tương thích. “Cá nhân”, trong trường hợp này, có nghĩa là công nghệ đó do một nhóm nào đó kiểm soát. Nhóm này có thể không muốn tiết lộ các thông tin liên quan về giao thức của mình để những người sử dụng có thể kết nối. Họ bắt đầu băn khoăn về khả năng chia sẻ thông tin giữa các máy tính này. Vốn quen với vấn đề an ninh, Bộ Quốc phòng Mỹ lập luận rằng nếu có thể xây dựng được một mạng lưới như thế thì nó dễ trở thành mục tiêu tấn công quân sự. Một trong những yêu cầu trước hết của mạng lưới này là phải nằm phân tán. Các dịch vụ quan trọng không được phép tập trung tại một số chỗ. Bởi vì bất kỳ điểm nào cũng có thể bị tấn công trong thời đại tên lửa. Họ muốn nếu một quả bom đánh vào bất kỳ bộ phận nào trong cơ sở hạ tầng đều không làm cho toàn bộ hệ thống bị đổ vỡ. Kết quả là mạng ARPAnet (Advanced Research Projects Agency). Hệ thống giao thức hỗ trợ sự kết nối qua lại, phi tập trung là khởi điểm của TCP/IP ngày nay. Một vài năm sau, khi Hiệp hội Khoa học Quốc gia Mỹ muốn xây dựng một mạng lưới để kết nối các tổ chức, họ áp dụng giao thức của ARPAnet và bắt đầu hình thành Internet. Yếu tố phi tập trung của ARPAnet chính là một phần của sự thành công của TCP/IP và Internet. Hai đặc điểm quan trọng của TCP/IP tạo ra môi trường phi tập trung gồm: Xác nhận mút đầu cuối - hai máy tính đang kết nối với nhau đóng vai trò hai đầu mút ở mỗi đầu của dây truyền. Chức năng này xác nhận và kiểm tra sự trao đổi giữa 2 máy. Về cơ bản, tất cả các máy đều có vai trò bình đẳng. Định tuyến động - các đầu mút được kết nối với nhau thông qua nhiều đường dẫn, và các bộ định tuyến làm nhiệm vụ chọn đường cho dữ liệu dựa trên các điều kiện hiện tại (Trong các phần sau, hoạt động định tuyến và đường dẫn sẽ được đề cập chi tiết hơn). Mạng cục bộ (LAN) Khi Internet bắt đầu xuất hiện tại các trường đại học và viện nghiên cứu, một quan niệm mạng khác xuất hiện, LAN được hình thành. Các giao thức LAN thời kỳ đầu không cung cấp khả năng truy cập Internet và được thiết kế để tạo ra hệ thống biệt lập. Rất nhiều giao thức LAN không hỗ trợ bất kỳ loại định tuyến nào. Cuối cùng, một số công ty bắt đầu cảm thấy cần phải có một giao thức để có thể liên kết các mạng LAN “lệch cạ”, và họ nhắm tới TCP/IP. Khi Internet trở nên phổ biến, người sử dụng LAN muốn hoà vào Internet và xuất hiện rất nhiều giải pháp. Các cổng đặc biệt được tạo ra để dịch các giao thức, cho phép người sử dụng trong mạng cục bộ truy cập Internet. Dần dần, các hãng sản xuất phần mềm LAN hỗ trợ hoàn toàn TCP/IP. Các phiên bản mới của NetWare, Mac OS và Windows vẫn tiếp tục mở rộng vai trò của TCP/IP trên mạng cục bộ. 3.Thuộc tính của TCP/IP: TCP/IP có nhiều thuộc tính quan trọng mà chúng ta cần xem xét. Đặc biệt, cần chú ý đến cách bộ giao thức TCP/IP giải quyết những vấn đề sau: (1) Địa chỉ logic, (2) Định tuyến, (3) Dịch vụ tạo địa chỉ tên, (4) Kiểm tra lỗi và kiểm soát giao thông, (5) Hỗ trợ ứng dụng. Những vấn đề này là cốt lõi của TCP/IP. Địa chỉ logic Một bộ điều hợp mạng (network adapter) có một địa chỉ vật lý cố định và duy nhất. Địa chỉ vật lý là một con số cho trước gắn vào bộ điều hợp tại nơi sản xuất. Trong mạng cục bộ, những giao thức chỉ chú trọng vào phần cứng sẽ vận chuyển dữ liệu theo mạng vật lý nhờ sử dụng địa chỉ vật lý của bộ điều hợp. Có nhiều loại mạng và mỗi mạng có cách thức vận chuyển dữ liệu khác nhau. Ví dụ, một mạng Ethernet, một máy tính gửi thông tin trực tiếp tới bộ phận trung gian. Bộ điều phối mạng của mỗi máy tính sẽ lắng nghe tất cả các tín hiệu truyền qua lại trong mạng cục bộ để xác định thông tin nào có địa chỉ nhận giống của mình. Tất nhiên, với những mạng rộng hơn, các bộ điều hợp không thể lắng nghe tất cả các thông tin. Khi các bộ phận trung gian trở nên quá tải với số lượng máy tính được thêm mới, hình thức hoạt động này không thể hoạt động hiệu quả. Các nhà quản trị mạng thường phải chia vùng mạng bằng cách sử dụng các thiết bị như bộ định tuyến để giảm lượng giao thông. Trên những mạng có định tuyến, người quản trị cần có cách để chia nhỏ mạng thành những phần nhỏ (gọi là tiểu mạng) và thiết lập các cấp độ để thông tin có thể di chuyển tới đích một cách hiệu quả. TCP/IP cung cấp khả năng chia tiểu mạng thông qua địa chỉ logic. Một địa chỉ logic là địa chỉ được thiết lập bằng phần mềm của mạng. Trong TCP/IP, địa chỉ logic của một máy tính được gọi là địa chỉ IP. Một địa chỉ IP bao gồm: mã số (ID) mạng, dùng để xác định mạng; ID tiểu mạng, dùng để xác định vị trí tiểu mạng trong hệ thống; ID máy nguồn (chủ), dùng để xác định vị trí máy tính trong tiểu mạng. Hệ thống tạo địa chỉ IP cũng cho phép quản trị mạng đặt ra hệ thống số của mạng một cách hợp lý để khi cần mở rộng có thể dễ dàng bổ sung và quản lý. Định tuyến Bộ định tuyến là thiết bị đặc biệt có thể đọc được thông tin địa chỉ logic và điều khiển dữ liệu trên mạng tới được đích của nó. Ở mức độ đơn giản nhất, bộ định tuyến phân chia tiểu vùng từ hệ thống mạng (xem hình 1.3). Dữ liệu cần chuyển tới địa chỉ nằm trong tiểu vùng đó, nên không qua bộ định tuyến. Nếu dữ liệu cần tới máy tính nằm ngoài tiểu vùng của máy gửi đi (máy chủ), thì bộ định tuyến sẽ làm nhiệm vụ của mình. Trong những mạng có quy mô rộng lớn hơn, như Internet chẳng hạn, sẽ có vô vàn bộ định tuyến và cung cấp các lộ trình khác nhau từ nguồn tới đích (xem hình 1.4). Hình 1.4 - Mạng có định tuyến. TCP/IP bao gồm các giao thức có chức năng xác định cách các bộ định tuyến tìm lộ trình trong mạng. Hình 1.3 - Bộ định tuyến nối LAN với mạng lớn hơn. Giải pháp địa chỉ dạng tên Mặc dù địa chỉ IP số có thể thân thiện hơn với địa chỉ vật lý của adapter mạng, nhưng IP được thiết kế chỉ đơn giản là nhằm tạo sự thuận tiện cho máy tính chứ không phải con người. Mọi người chắc chắn sẽ gặp phải khó khăn khi nhớ các địa chỉ như 111.121.131.146 hay 111.121.131.156. Vì thế, TCP/IP cung cấp một địa chỉ dạng ký tự tương ứng với địa chỉ số, những địa chỉ ký tự này được gọi là tên miền hay DNS (Dịch vụ tên miền). Một số máy tính đặc biệt được gọi là máy chủ quản lý tên miền lưu trữ các bảng hướng dẫn cách gắn tên miền với địa chỉ số. Kiểm tra lỗi và kiểm soát giao thông Bộ giao thức TCP/IP cung cấp các thuộc tính đảm bảo mức độ tin cậy của việc vận chuyển dữ liệu trên mạng. Những thuộc tính này bao gồm việc kiểm tra lỗi trong quá trình vận chuyển (để xác định dữ liệu đã tới nơi chính là cái đã được gửi đi) và xác nhận việc thông tin đã được nhận. Lớp Vận chuyển của TCP/IP xác định các việc kiểm tra lỗi và xác nhận thông qua giao thức TCP. Nhưng giao thức ở cấp thấp hơn, Lớp Truy cập Mạng, cũng đóng một vai trò trong toàn bộ quá trình kiểm tra lỗi. Hỗ trợ ứng dụng Bộ giao thức phải cung cấp giao diện cho ứng dụng trên máy tính để những ứng dụng này có thể tiếp cận được phần mềm giao thức và có thể vào mạng. Trong TCP/IP, giao diện từ mạng cho tới ứng dụng chạy trên máy ở mạng cục bộ được thực hiện thông qua các kênh logic gọi là cổng (port). Mỗi cổng có một số đánh dấu. 4.Tổ chức quy định tiêu chuẩn và RFC: Một số tổ chức đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của TCP/IP và Internet. Trong số đó phải kể đến Uỷ ban Cố vấn Internet (IAB), Lực lượng Quản lý Kỹ thuật Internet (IETF), Lực lượng Nghiên cứu Internet (IRTF), Cơ quan Cấp địa chỉ số Internet (IANA) và Dịch vụ Thông tin Internet (InterNIC). Uỷ ban Cố vấn Internet (IAB): Cơ quan này có trách nhiệm xây dựng chính sách cho Internet và theo sát sự phát triển của các tiêu chuẩn TCP/IP. Lực lượng Quản lý Kỹ thuật (IETF): Đây là một nhánh của IAB, có chức năng nghiên cứu và quyết định các vấn đề kỹ thuật. IETF được chia thành các nhóm, mỗi nhóm nghiên cứu một lĩnh vực của TCP/IP và Internet, chẳng hạn như Chương trình ứng dụng, Định tuyến, Quản lý mạng… Lực lượng Nghiên cứu Internet (IRTF): Đây cũng là một nhánh của IAB, họ tập trung vào các chương trình nghiên cứu dài hạn. Cơ quan Cấp địa chỉ số Internet (IANA): Tổ chức này có quyền cấp địa chỉ số Internet quan trọng như Internet IP, TCP và số cổng UDP. Dịch vụ Thông tin Internet (InterNIC): Bạn có thể đăng ký tên miền Internet thông qua InterNIC. Địa chỉ liên hệ của InterNIC là Đa số các văn bản giấy tờ chính thức về TCP/IP đều có thể tìm thấy thông qua hệ thống yêu cầu cung cấp thông tin có tên RFC (Requests for Comment). Thư viện RFC bao gồm các tiêu chuẩn Internet và báo cáo của các nhóm nghiên cứu. Các hướng dẫn chính thức của IETF được xuất bản dưới dạng RFC. Nhiều RFC đề cập đến các khía cạnh của TCP/IP hoặc Internet. Bất kỳ ai cũng có thể gửi RFC để xem xét. Bạn có thể gửi đề xuất RFC tới IETF hoặc gửi trực tiếp tới bộ phận biên soạn RFC theo địa chỉ rfc-editor@rfc- editor.org. RFC cung cấp kiến thức kỹ thuật nền tảng cho những ai muốn hiểu cặn kẽ hơn về TCP/IP. Đồng thời, nó cũng cung cấp một số nghiên cứu kỹ thuật về giao thức, các ứng dụng và dịch vụ, cũng như một số bài liên quan đến TCP/IP. Bạn có thể tìm thấy RFC tại địa chỉ www.rfc-editor.org. 5. Sự hoạt động của TCP/IP: TCP/IP là một hệ thống (hoặc bộ) giao thức, và một giao thức là một hệ thống các quy định và thủ tục. Đại đa số phần cứng và phần mềm giúp máy tính tham gia quá trình trao đổi thông tin đều thực hiện các quy chuẩn của TCP/IP - người sử dụng không cần phải biết chi tiết các quy chuẩn này. Tuy nhiên, một nền tảng kiến thức về TCP/IP sẽ rất cần thiết nếu bạn muốn thiết lập cấu hình cũng như giải quyết các sự cố khi làm việc với mạng TCP/IP. Trước khi xem xét các thành phần của TCP/IP, chúng ta nên bắt đầu bằng cách tìm hiểu qua nhiệm vụ của một hệ thống giao thức. Một hệ thống giao thức như TCP/IP phải đảm bảo khả năng thực hiện những công việc sau: - Cắt thông tin thành những gói dữ liệu để có thể dễ dàng đi qua bộ phận truyền tải trung gian. - Tương tác với phần cứng của adapter mạng. - Xác định địa chỉ nguồn và đích: Máy tính gửi thông tin đi phải có thể xác định được nơi gửi đến. Máy tính đích phải nhận ra đâu là thông tin gửi cho mình. - Định tuyến: Hệ thống phải có khả năng hướng dữ liệu tới các tiểu mạng, cho dù tiểu mạng nguồn và đích khác nhau về mặt vật lý. Kiểm tra lỗi, kiểm soát giao thông và xác nhận: Đối với một phương tiện truyền thông tin cậy, máy tính gửi và nhận phải xác định và có thể sửa chữa lỗi trong quá trình vận chuyển dữ liệu. Chấp nhận dữ liệu từ ứng dụng và truyền nó tới mạng đích. Để có thể thực hiện các công việc trên, những người sáng tạo ra TCP/IP đã chia nó thành những phần riêng biệt, theo lý thuyết, hoạt động độc lập với nhau. Mỗi thành phần chịu một trách nhiệm riêng biệt trong hệ thống mạng. Lợi thế của cấu trúc lớp nằm ở chỗ nó cho phép các nhà sản xuất dễ dàng áp dụng phần mềm giao thức cho các phần cứng và hệ điều hành. Các lớp giao thức TCP/IP bao gồm: Lớp truy cập mạng – Cung cấp giao diện tương tác với mạng vật lý. Format dữ liệu cho bộ phận truyền tải trung gian và tạo địa chỉ dữ liệu cho các tiểu mạng dựa trên địa chỉ phần cứng vật lý. Cung cấp việc kiểm tra lỗi trong quá trình truyền dữ liệu. Lớp Internet – Cung cấp địa chỉ logic, độc lập với phần cứng, để dữ liệu có thể lướt qua các tiểu mạng có cấu trúc vật lý khác nhau. Cung cấp chức năng định tuyến để giao lưu lượng giao thông và hỗ trợ việc vận chuyển liên mạng. Thuật ngữ liên mạng được dùng để đề cập đến các mạng rộng lớn hơn, kết nối từ nhiều LAN. Tạo sự gắn kết giữa địa chỉ vật lý và địa chỉ logic. Lớp vận chuyển – Giúp kiểm soát luồng dữ liệu, kiểm tra lỗi và xác nhận các dịch vụ cho liên mạng. Đóng vai trò giao diện cho các ứng dụng mạng. Lớp ứng dụng – Cung cấp các ứng dụng để giải quyết sự cố mạng, vận chuyển file, điều khiển từ xa, và các hoạt động Internet. Đồng thời hỗ trợ Giao diện Lập trình Ứng dụng (API) mạng, cho phép các chương trình được thiết kế cho một hệ điều hành nào đó có thể truy cập mạng. Khi hệ thống giao thức TCP/IP chuẩn bị cho một khối dữ liệu di chuyển trên mạng, mỗi lớp trên máy gửi đi bổ sung thông tin vào khối dữ liệu đó để các lớp của máy nhận có thể nhận dạng được. 6.TCP/IP và mô hình OSI: Ngành công nghiệp mạng có mô hình bảy lớp tiêu chuẩn cho cấu trúc giao thức mạng, gọi là Mô hình Liên kết Hệ thống Mở (Open Systems Interconnection - OSI). Mô hình OSI là kết quả của những nỗ lực của Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế; chuẩn hoá thiết kế hệ thống giao thức mạng nhằm phát triển sự liên kết qua lại và truy cập tự do giữa các chuẩn giao thức. Khi kiến trúc tiêu chuẩn OSI xuất hiện thì TCP/IP đã trên con đường phát triển. Xét một cách chặt chẽ, TCP/IP không tuân theo OSI. Tuy nhiên, hai mô hình này có những mục tiêu giống nhau và do có sự tương tác giữa các nhà thiết kế tiêu chuẩn nên 2 mô hình xuất hiện những điểm tương thích. Cũng chính vì thế, các thuật ngữ của OSI thường được áp dụng cho TCP/IP. Hình 2.2 thể hiện mối quan hệ giữa tiêu chuẩn TCP/IP bốn lớp và mô hình OSI bảy lớp. Lưu ý rằng, OSI chia nhiệm vụ của Lớp ứng dụng thành 3 phân lớp: Ứng dụng, Trình Bày và Khu vực. Hoạt động của Lớp tương tác mạng trong OSI được tách thành Lớp Kết nối dữ liệu và Lớp Vật lý. Việc chia nhỏ chức năng làm tăng thêm sự phức tạp, nhưng đồng thời cũng tạo ra sự linh hoạt cho các nhà phát triển. Bảy lớp của mô hình OSI như sau: Lớp vật lý - Chuyển đổi dữ liệu sang các dòng xung điện, đi qua bộ phận truyền tải trung gian và giám sát quá trình truyền dữ liệu. Lớp kết nối dữ liệu - Cung cấp giao diện cho bộ điều hợp mạng, duy trì kết nối logic cho tiểu mạng. Lớp mạng - Hỗ trợ địa chỉ logic và định tuyến. Lớp vận chuyển - Kiểm tra lỗi và kiểm soát việc lưu chuyển liên mạng. Lớp khu vực - Thiết lập các khu vực cho các ứng dụng tương tác giữa các máy tính. Lớp trình bày - Dịch dữ liệu sang một dạng tiêu chuẩn, quản lý việc mã hoá và nén dữ liệu. Lớp ứng dụng - Cung cấp giao diện cho các ứng dụng; hỗ trợ ứng dụng gửi file, truyền thông… Điều cần đặc biệt lưu tâm là TCP/IP và OSI là các tiêu chuẩn, không phải là các bộ lọc hay phần mềm tạo giao thức. 7.Sơ lược về kết nối mạng TCP/IP: Việc miêu tả các hệ thống giao thức theo lớp rất phổ biến và gần như thống nhất. Hệ thống các lớp thực sự cung cấp cái nhìn toàn diện về hệ thống giao thức. Tuy nhiên, nếu chỉ tập trung vào các lớp giao thức thì sẽ có một số hạn chế nhất định. Trước hết, nói về các lớp giao thức chứ không phải giao thức tạo ra một mảng khái niệm trừu tượng đối với chủ đề vốn đã rất trừu tượng. Thứ nữa, phân chia cùng mức độ nhiều Hình 2.2. loại giao thức trong một chủ đề rộng về lớp giao thức sẽ tạo ra một ấn tượng sai lầm rằng tất cả các giao thức đều quan trọng như nhau. Trên thực tế, mặc dù mỗi giao thức có một vai trò nhất định, nhưng có thể miêu tả đa số chức năng của bộ TCP/IP bằng một vài trong số những giao thức quan trọng nhất của nó. Hình 2.4 đưa ra những yếu tố cơ bản của hệ thống mạng giao thức TCP/IP. Tất nhiên, còn có các giao thức và dịch vụ khác trong bộ TCP/IP, nhưng hình 2.4 cho thấy những gì chính yếu nhất. Nguyên tắc hoạt động của nó như sau: 1. Dữ liệu truyền từ một ứng dụng TCP/IP hoặc ứng dụng mạng thông qua một cổng TCP hay UDP tới giao thức lớp TCP hoặc UDP. Các chương trình có thể truy cập mạng qua TCP hoặc UDP, điều này phụ thuộc vào yêu cầu của chương trình. * TCP là một giao thức định hướng kết nối. Các giao thức định hướng kết nối cung cấp khả năng kiểm soát giao thông và kiểm tra lỗi tinh vi hơn các giao thức không định hướng kết nối. TCP đảm bảo việc lưu chuyển của dữ liệu và đáng tin cậy hơn UDP, nhưng việc có thêm những chức năng này đồng nghĩa rằng TCP chậm hơn UDP. * UDP là giao thức không định hướng kết nối. Nó nhanh hơn TCP, nhưng mức độ tin cậy thấp hơn. 2. Khi các gói dữ liệu đi tới cấp Internet, tại đây giao thức IP cung cấp thông tin địa chỉ logic và gắn thông tin đó vào gói dữ liệu. 3. Gói dữ liệu có IP tiến vào Lớp Truy cập mạng, tại đây nó chuyển giao cho bộ phận phần mềm được thiết kế để tương tác với mạng vật lý. Lớp Truy cập mạng tạo ra một hoặc nhiều khung dữ liệu để nó có thể vào mạng vật lý. 4. Khung dữ liệu sẽ được chuyển đổi thành một dải bit để tới bộ phận trung gian mạng. Cách thức hoạt động chi tiết của từng giao thức sẽ được đề cập ở các phần tiếp sau. 8. Lớp Truy cập mạng: Nền tảng của giao thức TCP/IP là Lớp Truy cập mạng, tập hợp các dịch vụ và quy định quản lý việc tiếp cận phần cứng của mạng lưới. Phần này sẽ tập trung về nhiệm vụ của Lớp Truy cập mạng và sự liên quan của nó với mô hình OSI. Hình 2.4. Lớp Truy cập mạng là bộ phận “bí hiểm” nhất trong các lớp của TCP/IP. Về cơ bản, Lớp Truy cập mạng quản lý tất cả các dịch vụ và chức năng cần thiết cho việc chuẩn bị đưa dữ liệu sang mạng vật lý. Những trách nhiệm này gồm: - Tương tác với bộ điều hợp mạng của máy tính. - Điều phối quá trình truyền dữ liệu theo các quy ước xác định. - Format dữ liệu thành các đơn vị gọi là mảng (frame) và đổi mảng đó thành dòng điện từ hoặc các xung điện, có khả năng di chuyển qua bộ phận truyền trung gian. - Kiểm tra lỗi của các mảng dữ liệu gửi tới. - Bổ sung thông tin kiểm tra lỗi cho các mảng gửi đi để máy tính nhận có thể phát hiện lỗi. - Xác nhận việc nhận mảng thông tin và gửi lại dữ liệu nếu như chưa có xác nhận của bên kia. Lớp Truy cập mạng quy định trình tự tương tác với phần cứng mạng và tiếp cận bộ phận truyền trung gian. Mặc dù nguyên tắc hoạt động của nó rất phức tạp, nhưng Lớp Truy cập mạng hầu như không lộ hình đối với người sử dụng thông thường. 9.Lớp Truy cập mạng và Mô hình OSI: Trên nguyên tắc, TCP/IP hoạt động hoàn toàn độc lập với mô hình mạng 7 lớp OSI (Open System Interconnection), nhưng OSI thường được sử dụng làm tiêu chuẩn để giải thích các hệ thống giao thức khác. Các thuật ngữ và quan niệm của OSI hay được dùng để nói về lớp truy cập mạng, bởi vì mô hình OSI phân cấp các mục nhỏ hơn. Hình 3.1 cho thấy lớp truy cập mạng TCP/IP gần như tương ứng với các lớp vật lý và liên kết dữ liệu của OSI. Lớp vật lý OSI chịu trách nhiệm chuyển mảng dữ liệu thành những dải bit phù hợp cho bộ phận trung gian. Nói cách khác, lớp vật lý OSI quản lý và đồng bộ các xung điện. Tại đầu nhận dữ liệu, Lớp vật lý lắp ráp các xung điện thành mảng dữ liệu. Lớp kết nối dữ liệu OSI thực hiện 2 chức năng riêng biệt và được phân nhỏ thành 2 lớp phụ: * Media Access Control (MAC) - cung cấp giao diện với adapter mạng. Trên thực tế, driver cho adapter mạng thường được gọi là MAC driver. * Logical Link Control (LLC) - thực hiện việc kiểm tra lỗi các mảng dữ liệu được chuyển qua tiểu mạng và quản lý đường link giữa các thiết bị liên lạc trong tiểu mạng. Source: Vnexpress.net Collected by Hattori – UDS. Hình 3.1 - Tương quan lớp mô hình TCP/IP và OSI.