Tài liệu Chương 6: Mô hình TCP/IP pptx


TCP/IP là m t h th ng giao th c - m t t p ộ ệ ố ứ ộ ậ
h p các giao th c h tr vi c lưu truy n ợ ứ ỗ ợ ệ ề
trên m ng. Và l i gi i đáp cho câu h i: ạ ờ ả ỏ
"Giao th c là gì?" tìm hi u ứ ể
◦
TCP/IP là gì,
◦
Ho t đ ng ra sao và ạ ộ
◦ Nó b t ngu n t đâu?ắ ồ ừ

Giao th c là nh ng qui t c qui đ nh đư c ứ ữ ắ ị ợ
đ t ra trư c đ khi trao đ i thông tin,đ i ặ ớ ể ổ ố
tư ng đư c trao đ i có th hi u nhau đư cợ ợ ổ ể ể ợ

Ví d : ụ
◦
ngôn ng giao ti pữ ế

L i nói theo t ng th ti ngờ ừ ứ ế

Kh u hình (ngư i câm)ẩ ờ

Các c chử ỉ
◦
Qui t c trao đ i trong m ng máy tínhắ ổ ạ

TCP/IP, IPX/SPX,

B giao th c TCP/IPộ ứ , ng n g n là ắ ọ TCP/IP (ti ng Anhế :

Internet protocol suite
ho c ặ
IP suite
ho c ặ
TCP/IP protocol
suite
- b giao th c liên m ng), ộ ứ ạ

Đ nh nghĩa :TCP/IP là m t b các ị ộ ộ giao th c truy n thôngứ ề
cài đ t ặ ch ng giao th cồ ứ mà Internet và h u h t các m ng ầ ế ạ
máy tính thương m i đang ch y trên đó. ạ ạ

B giao th c này đư c đ t tên theo hai giao th c chính c a ộ ứ ợ ặ ứ ủ
nó là TCP (
tranmission control protocol
) và IP (
internet
protocol
). Chúng cũng là hai giao th c đ u tiên đư c đ nh ứ ầ ợ ị
nghĩa.

.

b giao th c TCP/IP có th đư c coi là m t t p h p các ộ ứ ể ợ ộ ậ ợ
t ng, m i t ng gi i quy t m t t p các v n đ có liên ầ ỗ ầ ả ế ộ ậ ấ ề
quan đ n vi c truy n d li u, và cung c p cho các ế ệ ề ữ ệ ấ
giao th c t ng c p trênứ ầ ấ m t d ch v đư c đ nh nghĩa rõ ộ ị ụ ợ ị
ràng d a trên vi c s d ng các d ch v c a các t ng ự ệ ử ụ ị ụ ủ ầ
th p hơn. ấ


V m t lôgic, các t ng trên g n v i ngư i dùng hơn và ề ặ ầ ầ ớ ờ
làm vi c v i d li u tr u tư ng hơn, chúng d a vào các ệ ớ ữ ệ ừ ợ ự
giao th c t ng c p dư iứ ầ ấ ớ đ bi n đ i d li u thành các ể ế ổ ữ ệ
d ng mà cu i cùng có th đư c truy n đi m t cách v t ạ ố ể ợ ề ộ ậ
lý
7 Application
6 Presentation
5 Session
4 Transport
3 Network
2 Datalink
1 Physical
Mô hình OSI TCP/IP
Application
Transport
Network Access
Internet
So sánh giữa mô hình OSI và TCP/IP

Vào cu i nh ng năm 1960 và đ u ố ữ ầ
1970, Trung tâm nghiên c u c p cao ứ ấ
(Advanced Research Projects Agency -
ARPA) thu c b qu c phòng M ộ ộ ố ỹ
(Department of Defense - DoD) đư c ợ
giao trách nhi m phát tri n m ng ệ ể ạ
ARPANET bao g m m ng c a nh ng t ồ ạ ủ ữ ổ
ch c quân đ i, các trư ng đ i h c và ứ ộ ờ ạ ọ
các t ch c nghiên c u và đư c dùng ổ ứ ứ ợ
đ h tr cho nh ng d án nghiên ể ỗ ợ ữ ự
c u khoa h c và quân đ iứ ọ ộ


Vào năm 1975, cu c th nghi m thông ộ ử ệ
n i hai m ng lư i TCP/IP, gi a ố ạ ớ ữ
Stanford và UCL đã đư c ti n hành. ợ ế
Vào tháng 11 năm 1977, m t cu c th ộ ộ ử
nghi m thông n i ba m ng lư i ệ ố ạ ớ
TCP/IP, gi a M , Anh và Na-uy đã đư c ữ ỹ ợ
ch đ o. Gi a năm 1978 và 1983, m t ỉ ạ ữ ộ
s nh ng b n m u c a TCP/IP đã đư c ố ữ ả ẫ ủ ợ
thi t k t i nhi u trung tâm nghiên ế ế ạ ề
c u. ứ

Đ u nh ng năm 1980, m t b giao th c m i ầ ữ ộ ộ ứ ớ
đư c đưa ra làm giao th c chu n cho m ng ợ ứ ẩ ạ
ARPANET và các m ng c a DoD mang tên ạ ủ
DARPA Internet protocol suit, thư ng đư c ờ ợ
g i là b giao th c TCP/IP hay còn g i t t là ọ ộ ứ ọ ắ
TCP/IP (Transmission Control
Protocol/Internet Protocol).
Các giao thức của TCP/IP



T ng liên k t - phương pháp đư c s d ng đ chuy n các gói tin t t ng ầ ế ợ ử ụ ể ể ừ ầ
m ng t i các máy ch (ạ ớ ủ
host
) khác nhau - không h n là m t ph n c a b ẳ ộ ầ ủ ộ
giao th c TCP/IP, vì giao th c IP có th ch y trên nhi u t ng liên k t khác ứ ứ ể ạ ề ầ ế
nhau. Các quá trình truy n các gói tin trên m t liên k t cho trư c và nh n ề ộ ế ớ ậ
các gói tin t m t liên k t cho trư c có th đư c đi u khi n c trong ừ ộ ế ớ ể ợ ề ể ả

ph n m mầ ề đi u v n thi t bề ậ ế ị (
device driver
) dành cho c c m ngạ ạ , cũng như
trong ph n s nầ ụ (
firmware
) hay các chipset chuyên d ng. Nh ng th đó s ụ ữ ứ ẽ
th c hi n các ch c năng ự ệ ứ liên k t d li uế ữ ệ ch ng h n như b sung m t ẳ ạ ổ ộ
tín đ uầ (
packet header
) đ chu n b cho vi c truy n gói tin đó, r i th c s ể ẩ ị ệ ề ồ ự ự
truy n frame d li u qua m t ề ữ ệ ộ môi trư ngờ v t lýậ .

Đ i v i truy nh p Internet qua ố ớ ậ modem quay s , các gói IP thư ng đư c ố ờ ợ
truy n b ng cách s d ng ề ằ ử ụ giao th c PPPứ . Đ i v i ố ớ
truy nh p Internet băng thông r ngậ ộ (
broadband
) như ADSL hay modem cáp,
giao th c ứ PPPoE thư ng đư c s d ng. M ng dây c c b (ờ ợ ử ụ ạ ụ ộ
local wired
network'
) thư ng s d ng ờ ử ụ Ethernet, còn m ng không dây c c b thư ng ạ ụ ộ ờ
dùng chu n ẩ IEEE 802.11. Đ i v i các ố ớ m ng di n r ngạ ệ ộ (
wide-area network
),
các giao th c thư ng đư c s d ng là ứ ờ ợ ử ụ PPP đ i v i các đư ng ố ớ ờ T-carrier ho c ặ
E-carrier, Frame relay, ATM (
Asynchronous Transfer Mode
), ho c giao th c ặ ứ
packet over SONET/SDH (POS).


T ng liên k t còn có th là t ng nơi các gói tin đư c ch n ầ ế ể ầ ợ ặ
(
intercepted
) đ g i qua m t ể ử ộ m ng riêng oạ ả (
virtual private
network
). Khi xong vi c, d li u t ng liên k t đư c coi là d ệ ữ ệ ầ ế ợ ữ
li u c a ng d ng và ti p t c đi xu ng theo ch ng giao th c ệ ủ ứ ụ ế ụ ố ồ ứ
TCP/IP đ đư c th c s truy n đi. T i đ u nh n, d li u đi lên ể ợ ự ự ề ạ ầ ậ ữ ệ
theo ch ng TCP/IP hai l n (m t l n cho m ng riêng o và l n ồ ầ ộ ầ ạ ả ầ
th hai cho vi c đ nh tuy n).ứ ệ ị ế

T ng liên k t còn có th đư c xem là bao g m c ầ ế ể ợ ồ ả t ng v t lýầ ậ -
t ng là k t h p c a các thành ph n m ng v t lý th c s (ầ ế ợ ủ ầ ạ ậ ự ự hub,
các b l pộ ặ (
repeater
), cáp m ngạ , cáp quang, cáp đ ng tr cồ ụ
(
coaxial cable
), c c m ngạ ạ , c c HBA (Host Bus Adapter) và các ạ
thi t b n i m ng có liên quan: RJ-45, BNC, etc), và các đ c t ế ị ố ạ ặ ả
m c th p v các tín hi u (m c ứ ấ ề ệ ứ hi u đi n thệ ệ ế, t n sầ ố, v.v ).

t ng m ngầ ạ gi i quy t các v n đ d n các gói tin ả ế ấ ề ẫ
qua m t m ng đơn. M t s ví d v các giao ộ ạ ộ ố ụ ề
th c như v y là ứ ậ X.25, và giao th c Host/IMPứ c a ủ
m ng ạ ARPANET.

V i s xu t hi n c a khái ni m ớ ự ấ ệ ủ ệ liên m ngạ , các
ch c năng m i đã đư c b sung cho t ng này, ứ ớ ợ ổ ầ

đó là ch c năng d n đư ng cho d li u t ứ ẫ ờ ữ ệ ừ m ngạ
ngu n đ n m ng đích. Nhi m v này thư ng đòi ồ ế ạ ệ ụ ờ
h i vi c ỏ ệ đ nh tuy nị ế cho gói tin quan m t m ng ộ ạ
lư i c a các m ng máy tính, đó là ớ ủ ạ liên m ngạ .

Trong b giao th c liên m ng, giao th c ộ ứ ạ ứ IP th c hi n nhi m v cơ ự ệ ệ ụ
b n d n đư ng d li u t ngu n t i đích. IP có th chuy n d li u ả ẫ ờ ữ ệ ừ ồ ớ ể ể ữ ệ
theo yêu c u c a nhi u ầ ủ ề giao th c t ng trênứ ầ khác nhau; m i giao ỗ
th c trong đó đư c đ nh danh b i m t s hi u giao th c duy nh t: ứ ợ ị ở ộ ố ệ ứ ấ
giao th c ICMPứ (
Internet Control Message Protocol
) là giao th c 1 và ứ
giao th c IGMPứ (
Internet Group Management Protocol
) là giao th c ứ
2.

M t s giao th c truy n b i IP, ch ng h n ICMP (dùng đ g i thông ộ ố ứ ề ở ẳ ạ ể ử
tin ch n đoán v truy n d li u b ng IP) và IGMP (dùng đ qu n lý ẩ ề ề ữ ệ ằ ể ả
d li u đa truy n (ữ ệ ề
multicast
)), đư c đ t lên trên IP nhưng th c hi n ợ ặ ự ệ
các ch c năng c a t ng liên m ng, đi u này minh h a m t s b t ứ ủ ầ ạ ề ọ ộ ự ấ
tương thích gi a liên m ng và ch ng TCP/IP và ữ ạ ồ mô hình OSI. T t c ấ ả
các giao th c đ nh tuy n, ch ng h n ứ ị ế ẳ ạ giao th c BGPứ (
Border Gateway
Protocol
), giao th c OSPFứ , và giao th c RIPứ (
Routing information
protocol|

), đ u th c s là m t ph n c a t ng m ng, m c dù chúng ề ự ự ộ ầ ủ ầ ạ ặ
có th có v thu c v ph n trên c a ch ng giao th cể ẻ ộ ề ầ ủ ồ ứ

Trách nhi m c a ệ ủ t ng giao v nầ ậ là k t h p các ế ợ
kh năng truy n thông đi p ả ề ệ tr c ti pự ế (
end-to-
end
) không ph thu c vào m ng bên dư i, kèm ụ ộ ạ ớ
theo ki m soát l iể ỗ (
error control
), phân m nh ả
(
fragmentation
) và đi u khi n lưu lư ngề ể ợ . Vi c ệ
truy n thông đi p tr c ti p hay k t n i các ng ề ệ ự ế ế ố ứ
d ng t i t ng giao v n có th đư c phân lo i ụ ạ ầ ậ ể ợ ạ
như sau:

1. đ nh hư ng k t n iị ớ ế ố (
connection-oriented
), ví
d ụ TCP

2. phi k t n iế ố (
connectionless
), ví d ụ UDP

T ng giao v n có th đư c xem như m t cơ ch v n ầ ậ ể ợ ộ ế ậ
chuy n thông thư ng, nghĩa là trách nhi m c a m t ể ờ ệ ủ ộ
phương ti n v n t i là đ m b o r ng hàng hóa/hành ệ ậ ả ả ả ằ

khách c a nó đ n đích an toàn và đ y đ .ủ ế ầ ủ

T ng giao v n cung c p d ch v k t n i các ng d ng ầ ậ ấ ị ụ ế ố ứ ụ
v i nhau thông qua vi c s d ng các ớ ệ ử ụ c ng TCP và UDPổ .
Do IP ch cung c p d ch v phát chuy n n l c t i đa ỉ ấ ị ụ ể ỗ ự ố
(
best effort delivery
), t ng giao v n là t ng đâu tiên gi i ầ ậ ầ ả
quy t v n đ đ tin c y.ế ấ ề ộ ậ

TCP là m t giao th c đ nh hư ng k t n i. Nó gi i quy t nhi u v n đ đ tin c y đ cung ộ ứ ị ớ ế ố ả ế ề ấ ề ộ ậ ể
c p m t ấ ộ dòng byte đáng tin c yậ (
reliable byte stream
):

d li u đ n đích đúng th t ữ ệ ế ứ ự

s a l i d li u m c đ t i thi u ử ỗ ữ ệ ở ứ ộ ố ể

d li u trùng l p b lo i b ữ ệ ặ ị ạ ỏ

các gói tin b th t l i/lo i b đư c g i l i ị ấ ạ ạ ỏ ợ ử ạ

có ki m soát t c ngh n giao thông d li u ể ắ ẽ ữ ệ

Tuy các giao th c đ nh tuy n đ ng (ứ ị ế ộ
dynamic routing protocol
) kh p v k thu t v i t ng ớ ề ỹ ậ ớ ầ
giao v n trong b giao th c TCP/IP (do chúng ch y trên IP), nhưng chúng thư ng đư c ậ ộ ứ ạ ờ ợ
xem là m t ph n c a t ng m ng. M t ví d là ộ ầ ủ ầ ạ ộ ụ giao th c OSPFứ (s hi u giao th c IP là 89).ố ệ ứ


Giao th c m i hơn, ứ ớ SCTP (
Stream Control Transmission Protocol|
), cũng là m t cơ ch ộ ế
giao v n ậ đ nh hư ng k t n iị ớ ế ố "đáng tin c y". Giao th c này đ nh hư ng dòng (ậ ứ ị ớ
stream-
oriented
), ch không đ nh hư ng byte như TCP, và cung c p nhi u dòng đa công ứ ị ớ ấ ề
(
multiplexed
) trên m t k t n i. Nó còn h tr ộ ế ố ỗ ợ multi-homed, trong đó m t đ u c a k t n i ộ ầ ủ ế ố
có th đư c đ i di n b i nhi u ể ợ ạ ệ ở ề đ a ch IPị ỉ (đ i di n cho nhi u giao di n v t lý), sao cho, ạ ệ ề ệ ậ
n u m t giao di n v t lý th t b i thì k t n i v n không b gián đo n. Giao th c này ban ế ộ ệ ậ ấ ạ ế ố ẫ ị ạ ứ
đ u đư c phát tri n dành cho các ng d ng đi n tho i (đ v n chuy n ầ ợ ể ứ ụ ệ ạ ể ậ ể SS7 trên
giao th c IPứ ), nhưng nó cũng có th đư c s d ng cho các ng d ng khác.ể ợ ử ụ ứ ụ

UDP là m t giao th c ộ ứ datagram phi k t n iế ố . Cũng
như IP, nó là m t giao th c ộ ứ n l c t i đaỗ ự ố hay
"không đáng tin c y". V n đ duy nh t v đ tin ậ ấ ề ấ ề ộ
c y mà nó gi i quy t là s a l i d li u (dù ch b ng ậ ả ế ử ỗ ữ ệ ỉ ằ
m t thu t toán ộ ậ t ng ki mổ ể y u). UDP thư ng đư c ế ờ ợ
dùng cho các ng d ng như các ứ ụ
phương ti n truy n thông theo dòngệ ề (
streaming
media
) ch a âm thanh và hình nh, v.v , trong đó, ứ ả
v n đ g i đ n đúng gi có vai trò quan tr ng hơn ấ ề ử ế ờ ọ
đ tin c y, ho c cho các ng d ng truy v n/đáp ộ ậ ặ ứ ụ ấ
ng đơn gi n như tra c u ứ ả ứ tên mi nề , trong đó, ph ụ
phí c a vi c thi t l p m t k t n i đáng tin c y l n ủ ệ ế ậ ộ ế ố ậ ớ

m t cách không cân x ng.ộ ứ

Giao th c ứ DCCP hi n đang đư c phát tri n b i ệ ợ ể ở IETF (
Internet
Engineering Task Force
). Nó cung c p n i dung ấ ộ đi u khi n lưu lư ngề ể ợ
c a TCP, trong khi đ i v i ngư i dùng, nó gi b ngoài như mô hình ủ ố ớ ờ ữ ề
d ch v datagram c a UDP.ị ụ ủ

C TCP và UDP đư c dùng cho m t s ng d ng b c cao (ả ợ ộ ố ứ ụ ậ
high-
level
). Các ng d ng t i các đ a ch m ng cho trư c đư c phân bi t ứ ụ ạ ị ỉ ạ ớ ợ ệ
b i ở c ng TCP hay UDPổ c a nó. Theo quy ư c, các c ng "n i ti ng" ủ ớ ổ ổ ế
đư c liên k t v i m t s ng d ng c th . (ợ ế ớ ộ ố ứ ụ ụ ể
Xem
Danh sách c ng TCP và UDPổ .
)

RTP (
Real-time Transport Protocol
- giao th c giao v n th i gian ứ ậ ờ
th c) là m t giao th c datagram đư c thi t k cho d li u ự ộ ứ ợ ế ế ữ ệ
th i gian th cờ ự (
real-time
), ch ng h n ẳ ạ
hình và ti ng đư c truy n theo dòngế ợ ề (
streaming audio and video
).
RTP là m t giao th c t ng phiên s d ng đ nh d ng gói tin UDP làm ộ ứ ầ ử ụ ị ạ

căn b n. Tuy nhiên, nó đư c đ t vào t ng giao v n c a ch ng giao ả ợ ặ ầ ậ ủ ồ
th c TCP/IP.ứ

T ng ng d ngầ ứ ụ là nơi các chương trình m ng thư ng dùng nh t làm vi c nh m liên l c ạ ờ ấ ệ ằ ạ
gi a các nút trong m t m ng.ữ ộ ạ

Giao ti p x y ra trong t ng này là tùy theo các ng d ng c th và d li u đư c truy n ế ả ầ ứ ụ ụ ể ữ ệ ợ ề
t chương trình, trong đ nh d ng đư c s d ng n i b b i ng d ng này, và đư c ừ ị ạ ợ ử ụ ộ ộ ở ứ ụ ợ
đóng gói theo m t giao th c t ng giao v n.ộ ứ ầ ậ

Do ch ng TCP/IP không có t ng nào n m gi a ng d ng và các t ng giao v n, t ng ng ồ ầ ằ ữ ứ ụ ầ ậ ầ ứ
d ng trong b TCP/IP ph i bao g m các giao th c ho t đ ng như các giao th c t i ụ ộ ả ồ ứ ạ ộ ứ ạ
t ng trình di nầ ễ và t ng phiênầ c a ủ mô hình OSI. Vi c này thư ng đư c th c hi n qua các ệ ờ ợ ự ệ
thư vi n l p trìnhệ ậ .

D li u th c đ g i qua m ng đư c truy n cho t ng ng d ng, nơi nó đư c đóng gói ữ ệ ự ể ử ạ ợ ề ầ ứ ụ ợ
theo giao th c t ng ng d ng. T đó, d li u đư c truy n xu ng ứ ầ ứ ụ ừ ữ ệ ợ ề ố giao th c t ng th pứ ầ ấ t i ạ
t ng giao v n.ầ ậ

Hai giao th c t ng th p thông d ng nh t là ứ ầ ấ ụ ấ TCP và UDP. M i ng d ng s d ng d ch v ỗ ứ ụ ử ụ ị ụ
c a m t trong hai giao th c trên đ u c n có c ng. H u h t các ng d ng thông d ng có ủ ộ ứ ề ầ ổ ầ ế ứ ụ ụ
các c ng đ c bi t đư c c p s n cho các chương trình ph c v (ổ ặ ệ ợ ấ ẵ ụ ụ
server
)(HTTP - Giao th c ứ
truy n siêu văn b n dùng c ng 80; FTP - Giao th c truy n t p dùng c ng 21, v.v ) trong ề ả ổ ứ ề ệ ổ
khi các trình khách (
client
) s d ng các c ng t m th i (ử ụ ổ ạ ờ
ephemeral port
).


Các thi t b đ nh tuy n và thi t b chuy n m ch không s d ng t ng này nhưng các ng ế ị ị ế ế ị ể ạ ử ụ ầ ứ
d ng đi u ch nh thông lư ng (ụ ề ỉ ợ
bandwidth throttling
) thì có dùng.
Mạng logic
Mạng vạt lý
net interfac
e
Hop
count
Net 1 F0 0
Net 2 F1 0
Net 3 F1 1
Net 4 F1 1
Net 5 F1 1
Net 6 F1 2
Net
1
Net
5
Net 3
Net 6
Net 4
R1
R2
R3
Bộ định tuyến
Mạng logic
F1

F0

m ng Internet t ch c ch có m t c p, các ạ ổ ứ ỉ ộ ấ
m ng máy tính dù nh , dù to khi n i vào ạ ỏ ố
Internet đ u bình đ ng v i nhau ề ẳ ớ

m i m t khách hàng hay m t máy ch (Host ) ỗ ộ ộ ủ
ho c Router đ u có m t đ a ch internet duy ặ ề ộ ị ỉ
nh t mà không đư c phép trùng v i b t kỳ ai ấ ợ ớ ấ