Giao thức TCổ phần/IP

Lời giới thiệu
Mặc dù rất nhiều giao thức đợc đa ra nhằm áp dụng cho internet, nhng chỉ một bộ
giao thức nổi bật đợc sử dụng rộng rãi nhất cho liên mạng. Bộ giao thức đó là bộ giao thức
internet TCP/IP (the TCP/IP Internet Protocols); nhiều chuyên gia gọi nó đơn giản là
TCP/IP.

TCP/IP là bộ giao thức đầu tiên đợc phát triển để sử dụng cho internet.TCP/IP bắt đầu
đợc nghiên cứu vào những năm 1970, xấp xỉ thời gian với mạng cục bộ đợc phát triển.
Quân đội Mỹ đã đầu t rất nhiều công sức vào việc nghiên cứu bộ giao thức TCP/IP và liên
mạng thông qua tổ chức ARPA. Quân đội Mỹ là một trong những tổ chức đầu tiên mà có
rất nhiều mạng khác nhau. Do đó họ cũng là những tổ chức đầu tiên nhận ra nhu cầu cần
thiết có dịch vụ toàn mạng. Vào giữa những năm 1980, tổ chức khoa học quốc gia và một
vài cơ quan chính phủ của Mỹ đã tiếp tục nghiên cứu phát triển giao thức TCP/IP và liên
mạng diện rộng nhằm thử ngiệm bộ giao thức naỳ.
Việc nghiên cứu trên internet và giao thức TCP/IP đã đạt đợc những kết quả đáng kể.
Liên mạng đã trở thành một ý tởng quan trọng trong hệ thống mạng hiện đại. Thực tế, công
nghệ mạng đã tạo ra một cuộc cách mạng trong truyền thông máy tính. Nhiều tổ chức lớn
đã sử dụng internet nh là một hệ thống truyền thông máy tính cơ bản của họ. Các tổ chức
nhỏ hơn và các cá nhân cũng đã bắt đầu tiến hành nh vậy. Hơn nữa, cùng với việc liên kết
các internet riêng, công nghệ TCP/IP đã tạo ra một mạng Internet toàn cầu có tới hơn 5
triệu máy tính trong các trờng học, tổ chức thơng mại và các tổ chức quân đội, chính phủ ở
khắp nơi trên hơn 82 nớc trên toàn thể giới.
Thực tế đã chứng minh bộ giao thức TCP/IP có ý nghĩa cực kì quan trọng và có ứng
dụng lớn trong thời đại ngày nay_thời đại của internet .Do hạn chế về mặt thời gian nên
trong phần tiểu luận viết về giao thức TCP/IP này em chỉ trình bày một số vấn đề khái quát
về giao thức TCP/IP.
1
Phần I
Sơ lợc về giao thức TCP/IP
I. Các lớp và giao thức TCP/IP
Mô hình tham chiếu 7 lớp OSI đã đợc phát minh trớc khi có internet. Do vậu mô hình

này đã có những lớp không phù hợp với giao thức internet. Hơn nữa, mô hình này đã dành
toàn bộ một lớp cho một bộ giao thức mà điểu này trở nên kém quan trọng bằng hệ thống
máy tính đã thay đổi từ các hệ thống phân chi thời gian lớn thành các máy trạm riêng. Do
vậy các nhà nghiên cứu mà phát triển giao thức TCP/IP đã phát minh ra mô hình lớp mới.
Mô hình phân lớp TCP/IP hay còn gọi là mô hình phân lớp Internet hay mô hình tham
chiếu Internet (Internet Reference Model) có 5 lớp nh trên hình sau
ứng dụng Lớp 5
Lớp 4
Lớp 3
Lớp 2
Lớp 1
Truyền tải
Liên mạng
Nối ghép mạng
Vật lý
Hình1.Năm lớp của mô hình tham chiếu TCP/IP
4 lớp của mô hình tham chiếu TCP/IP tơng ứng với một hoặc nhiều lớp trong mô hình
tham chiếu OSI.

Lớp 1: vật lý
Lớp 1 tơng ứng với phần cứng mạng cơ bản giống nh lớp 1 của mô hình tham chiếu 7
lớp OSI.
2
Hình 2. Mô hình giao thức TCP/IP và so sánh với OSI
Lớp 2: Nối ghép mạng
Lớp 2 chỉ ra cách thức dữ liệu đợc tổ chức trong frame và máy tính truyền đi các frame
nh thế nào, tơng tự nh lớp 2 trong mô hình tham chiếu OSI.
Lớp 3: Internet
Lớp 3 chỉ ra định dạng các gói tin đợc truyền qua internet và cơ chế sử dụng để truyền
tiếp các gói tin từ một máy tính thông qua một hoặc nhiều router đến máy tính đích.

Lớp 4: truyền tải
Lớp 4 giống nh lớp 4 trong mô hình OSI, chỉ ra làm thế nào để đảm bảo độ tin cậy khi
truyền tin.
Lớp 5: ứng dụng
Lớp 5 tơng ứng với lớp 6 và lớp 7 trong mô hình OSI. Mỗi giao thức lớp 5 chỉ ra một
ứng dụng sử dụng internet nh thế nào.
II. Máy chủ, router và các lớp giao thức
TCP/IP định nghĩa ra thuật ngữ máy chủ (host computer) để chỉ bất kỳ hệ thống máy
tính nào mà đợc nối với internet và có chạy các ứng dụng. Host computer có thể chỉ là một
máy tính cá nhân nhỏ nhng cũng có thể là máy mainframe lớn. Hơn nữa, CPU của máy chủ
có thể là nhanh hay chậm, bộ nhớ lớn hay bé và mạng mà có máy chủ nối kết có thể có tốc
độ nhanh hay chậm. Giao thức TCP/IP cho phép bất kỳ một cặp máy chủ nào cũng có thể
giao tiếp với nhau bất chấp sự khác nhau về phần cứng.
Cả máy chủ và router đều cần đến phần mềm giao thức TCP/IP. Tuy nhiên, router
không sử dụng giao thức trong tất cả các lớp. Đặc biệt router không cần giao thức lớp 5 cho
các ứng dụng nh là việc truyền file bởi vì router không chạy các ứng dụng đó.
Phần II
Địa chỉ IP
I. IP_ Địa chỉ giao thức internet
Mục đích của liên mạng là tạo ra một hệ thống truyền thông đồng nhất. Để đạt đợc
điều này, phần mềm giao thức internet phải ẩn đi mọi chi tiết về các mạng vật lý và đa ra
những đặc điểm thuận lợi của một mạng ảo. Sự hoạt động của mạng ảo giống nh bất kỳ
mạng nào khác, cho phép các máy tính truyền và nhận các gói tin. Sự khác biệt cơ bản giữa
internet và một mạng vật lý đó là internet chỉ là một mạng hoàn toàn trừu tợng đợc hình
dung ra bởi ngời thiết kế nó và đợc tạo ra bằng phần mềm. Những ngời thiết kế tự do lựa
chọn địa chỉ, định dạng gói tin, và kỹ thuật truyền tin độc lập với phần cứng vật lý cụ thể.
3
Địa chỉ là một thành phần khó nhất của mạng internet. Để tạo ra đợc một hệ thống
đồng bộ, tất cả các máy tính phải có một cơ chế đánh địa chỉ đồng bộ. Nhng các địa chỉ vật
lý của mạng không thể dùng đợc bởi một mạng internet có thể gồm nhiều công nghệ mạng

khác nhau và mỗi công nghệ có một định dạng địa chỉ của riêng nó. Do vậy, các địa chỉ
của hai công nghệ mạng khác nhau có thể không tơng thích với nhau bởi vì chúng khác
nhau về kích thớc và định dạng.
Để đảm bảo sự đồng bộ về địa chỉ trên tất cả các host, phần mềm giao thức định
nghĩa một cơ chế đánh địa chỉ mà hoàn toàn độc lập với địa chỉ phần cứng. Mặc dù cơ chế
đánh địa chỉ cho internet là trừu tợng tạo ra bởi phần mềm, nhng các địa chỉ giao thức sử
dụng đối với các đến các đích trong mạng ảo cũng giống nh là cách mà địa chỉ phần cứng
sử dụng trong mạng vật lý. Để truyền gói tin qua mạng internet, máy gửi để địa chỉ giao
thức của máy đích trong gói tin và truyền gói tin đó đến phần mềm giao thức để truyền đi.
Phần mềm sẽ sử dụng địa chỉ giao thức đích kho nó chuyển tiếp các gói tin này qua mạng
internet đến máy tính đích.
Để tạo ra một địa chỉ đồng bộ trong mạng internet, phần mềm giao thức định nghĩa ra
một cơ chế đánh địa chỉ trừu tợng mà mỗi host đợc thiết lập một địa chỉ duy nhất. Ngời sử
dụng , các chơng trình ứng dụng và các lớp phần mềm giao thức cao hơn sử dụng địa chỉ
trừu tợng này để giao tiếp với nhau.
II. Cơ chế đánh địa chỉ IP
Trong stack giao thức TCP/IP, địa chỉ đợc quy định bởi giao thức liên mạng (IP -
internet protocol). Chuẩn IP quy định mỗi host đợc thiết lập một số 32 bit duy nhất gọi là
địa chỉ giao thức liên mạng của host, hay thờng đợc viết tắt là địa chỉ IP hoặc địa chỉ
internet. Mỗi gói tin gửi qua mạng đều có chứa địa chỉ IP 32 bit của máy gửi và địa chỉ của
máy nhận. Do vậy, để truyền thông tin qua mạng TCP/IP, một máy tính cần biết địa chỉ IP
của máy tính cần truyền đến.
1. Phân cấp địa chỉ IP
Mỗi địa chỉ IP 32 bit đợc chia thành hai phần: phần đầu và phần cuối; phân cấp làm
hai mức để dễ dàng cho việc định tuyến. Phần đầu địa chỉ xác định mạng vật lý mà máy
tính nối vào, còn phần sau xác định địa chỉ của từng máy tính nối trong mạng đó. Do vậy,
mỗi mạng vật lý trong liên mạng đợc thiết lập một giá trị duy nhất gọi là số của mạng
(network number). Số của mạng xuất hiện trong phần đầu của địa chỉ của mỗi máy tính nối
mạng đó. Hơn nữa, mỗi máy tính trong mạng vật lý cụ thể cũng đợc thiết lập một giá trị
duy nhất là phần sau của địa chỉ.

Mặc dù không có hai mạng nào có thể cùng có một giá trị network number và không
có hai máy tính nào trong cùng một mạng có cùng giá trị phần sau, nhng một giá trị phần
sau có thể sử dụng trong một hoặc nhiều mạng khác nhau. Ví dụ, nếu liên mạng gồn có 3
mạng, chúng có thể đánh số các mạng là 1, 2 và 3. Ba máy tính nối với mạng 1 có thể có
4
giá trị phần sau là 1, 3 và 5, trong khi 3 máy tính nối mạng 2 có thể thiết lập giá trị phần
sau là 1, 2 và 3.
Sự phần cấp địa chỉ IP phải đảm bảo hai tính chất quan trọng sau:
Mỗi máy tính có một giá trị địa chỉ duy nhất.
Mặc dù việc thiết lập giá trị network number phải đợc phối hợp trên toàn mạng, nh-
ng phần sau của địa chỉ có thể thiết lập một cách cục bộ.
Tính chất thứ nhất luôn đợc đảm bảo bởi vì một địa chỉ đầy đủ có cả phần đầu và phần
sau, và chúng đợc thiết lập đảm bảo tính duy nhất. Nếu hai máy tính nối với hai mạng vật
lý khác nhau, địa chỉ của chúng sẽ khác nhau ở phần đầu. Nếu hai máy tính nối với cùng
một mạng vật lý thì địa chỉ của chúng khác nhau ở phần sau.
2. Các lớp của địa chỉ IP

Mỗi khi lựa chọn việc thiết kế địa chỉ IP và việc phân chia địa chỉ thành hai phần, các
nhà thiết kế phải quyết định bao nhiêu bit dành cho mỗi phần. Phần đầu cần sô bit đủ để
tạo ra số mạng là duy nhất để có thể thiết lập cho mỗi mạng vật lý thuộc liên mạng. Phần
sau cần số bit đủ để đảm bảo mỗi máy tính nối với cùng một mạng vật lý cũng có giá trị
phần sau là duy nhất. Không phải dễ dàng để đa ra sự chọn lựa bởi vì thêm một bit vào
phần này đồng nghĩa với việc giảm một bit của phần kia. Việc chọn lựa phần đầu lớn thích
hợp cho nhiều mạng nhng điều đó lại giới hạn kích thớc của mỗi mạng; nếu chọn phần sau
lớn thì mỗi mạng vật lý có thể chứa nhiều máy tính nhng lại bị giới hạn về tổng số mạng.
Bởi vì một liên mạng có thẻ có các công nghệ mạng bât kỳ nên một liên mạng có thể
có một số ít các mạng lớn trong khi một liên mạng khác lại có thể có nhiều mạng nhỏ.
Quan trọng hơn, một liên mạng có thể là sự kết hợp của cả mạng lớn và mạng nhỏ. Kết quả
là ngời thiết kế phải chọn lựa cơ chế đánh địa chỉ sao cho thoả mãn đợc sự thích hợp với cả
mạng lớn và mạng nhỏ. Cơ chế chia địa chỉ IP thành 3 lớp cơ bản, trong đó mỗi lớp có kích

thớc các phần khác nhau.
Bốn bit đầu của mỗi địa chỉ quyết định địa chỉ đó thuộc lớp nào, và chỉ ra phần còn
lại của địa chỉ đợc chia thành các phần nh thế nào. Hình dới đây minh hoạ 5 lớp địa chỉ,
các bit đầu để xác định các lớp và sự phân chia của phần đầu và phần sau. Các con số quy -
ớc việc sử dụng số bit của giao thức TCP/IP từ trái qua phải và số 0 là bit đầu tiên.
5
0 prefix suffix
01234 8 16 24 31 bits
Class A
1 prefix suffix
Class B
0
1 prefix suffix
Class C
01
1 Multicast address
Class D
011
1 Reserved for future use
Class E
111

5 lớp của địa chỉ IP trong đó địa chỉ để thiết lập cho các máy là thuộc lớp A,B hoặc
C.
Lớp A, B và C gọi là các lớp cơ bản bởi vì chúng sử dụng cho địa chỉ của các host.
Lớp D sử dụng cho multicast để dùng cho một tập các máy tính. Để sử dụng địa chỉ
multicast, một tập các máy trạm phải thoả thuận dùng chung một địa chỉ multicast. Mỗi khi
một nhóm multicast đợc thiết lập, một bản sao của bất kỳ gói tin nào chuyên đến địa chỉ
multicast đều đợc chuyển đến tất cả các máy trạm thuộc nhóm multicast.
Nh trên hình vẽ ta thấy, các lớp cơ bản sử dụng đơn vị byte để phân chia địa chỉ thành

phần đầu và phần sau. Lớp A xác định ranh giới giữa byte đầu tiên và byte thứ hai. Lớp B
xác định ranh giới giữa byte thứ hai và byte thứ ba, và lớp C ranh giới giữa byte thứ 3 và
thứ 4.
3. Tính toán các lớp của một địa chỉ
Phần mềm IP tính lớp của địa chỉ đích mỗi khi nó nhận đợc một gói tin. Vì sự tính
toán này đợc lặp lại thờng xuyên, nên nó phải hết sức hiệu quả. Địa chỉ Ip gọi là địa chỉ tự
nhận dạng bởi vì lớp của địa chỉ có thể tính đợc từ bản thân địa chỉ đó.
Một phần nguyên nhân của việc sử dụng các bit đầu để biểu thị từng lớp địa chỉ thay vì
sử dụng khoảng giá trị xuất phát từ việc nghiên cứu sự tính toán: sử dụng các bit có thể làm
giảm thời gian tính toán. Đặc biệt, một vài máy tính có thể kiểm tra các bit nhanh hơn việc
so sánh giữa các số nguyên. Ví dụ, trên máy tính có các lệnh logic and và shift và tìm chỉ
số, 4 bit đầu có thể đợc lấy ra và sử dụng một bảng chỉ số để xác định lớp của địa chỉ. Hình
sau minh hoạ nội dung của bảng sử dụng để tính toán.
4 bit đầu của địa
chỉ
Chỉ số (hệ
thập phân)
Lớp địa chỉ
0000 0 A
0001 1 A
0010 2 A
0011 3 A
0100 4 A
0101 5 A
0110 6 A
0111 7 A
1000 8 B
1001 9 B
1010 10 B
1011 11 B

1100 12 C
1101 13 C
1110 14 D
1111 15 E
6

Hình 3.Bảng có thể sử dụng để tính các lớp địa chỉ. 4 bit đầu tiên của địa chỉ đợc
lấy ra để sử dụng nh là chỉ số trong bảng.
Nh trên bảng ta thấy, 8 tổ hợp bắt đầu bằng số 0 thuộc lớp A. 4 tổ hợp bắt đầu bằng
10 thuộc lớp B, và 2 tổ hợp bắt đầu bằng 110 thuộc lớp C. Một địa chỉ bắt đầu bằng 111
thuộc lớp D và cuối cùng một địa chỉ bắt đầu bằng 1111 thuộc lớp E là lớp để dự phòng cha
sử dụng đến.
Ký hiệu thập phân bằng chấm
Mặc dù các địa chỉ IP là số 32 bit, ngời sử dụng hiếm khi đọc hoặc nhập giá trị vào ở
dạng nhị phân. thay vào đó, khi giao tiếp với ngời sử dụng, phần mềm sử dụng dạng địa chỉ
khác thuận tiện hơn. Gọi là dạng ký hiệu thập phân bằng chấm (dotted decimal notation),
dạng này gom 8 bit của số 32 bit thành các giá trị thập phân và dùng dấu chấm để phân
chia thành các phần. Hình sau minh hoạ ví dụ số nhị phân và và các dạng thập phân chấm
tơng đơng.
Số nhị phân 32 bit Thập phân chấm tơng đơng
10000001 00110100 00000110 00000000 129.52.6.0
11000000 00000101 00110000 00000011 192.5.48.3
00001010 00000010 00000000 00100101 10.2.0.37
10000000 00001010 00000010 00000011 128.10.2.3
10000000 10000000 11111111 00000000 128.128.255.0
Hình 4. ví dụ về số 32 bit nhị phân và dạng thập phân chấm tơng đơng. Mỗi byte đ-
ợc viết thành số thập phân và dùng dấu chấm để phân tách các byte.
Thập phân chấm coi mỗi byte là một số nguyên nhị phân không dấu. Nh trong ví dụ
cuối cùng, giá trị nhỏ nhất có thể là 0 xuất hiện khi toàn bộ các bit là 0 và giá trị lớn nhất
có thể là 255 khi toàn bộ các bit là 1. Do vậy, địa chỉ thập phân chấm chỉ nằm trong

khoảng từ 0.0.0.0 đến 255.255.255.255
4. Các lớp và các ký hiệu thập phân bằng chấm
Dạng thập phân chấm có thể làm việc tốt với các địa chỉ IP bởi vì nó phân chia các
phần của địa chỉ theo các byte. Trong lớp A, 3 byte cuối tơng ứng với địa chỉ phần sau của
máy trạm. tơng tự nh vậy, địa chỉ lớp B có 2 byte cho địa phần sau của máy trạm và lớp C
có 1 byte.
Nhng không may là việc dùng dạng thập phân chấm không chia thành từng bit để cót
hể thấy rõ các lớp địa chỉ, các lớp phải nhận biết từ giá trị thập phân của địa chỉ. Hình sau
chỉ ra khoảng giá trị thập phân cho mỗi lớp.
Lớp Khoảng giá trị
7
A 0 đến 127
B 127 đến 191
C 192 đến 223
D 224 đến 239
E 240 đến 255
Hình 5. khoảng giá trị thập phân thuộc byte đầu tiên của mỗi lớp địa chỉ
Sự phân chia các khoảng địa chỉ
Cơ chế lớp địa chỉ IP không chia địa chỉ 32 bit thành các khoảng bằng nhau giữa các
lớp, và các lớp không có chứa cùng một số mạng. Ví dụ, hơn một nửa số địa chỉ IP (những
địa chỉ mà có bit đầu bằng 0) thuộc lớp A. Lớp A chỉ có thể chứa 128 mạng bởi vì bit đầu
của địa chỉ lớp A là 0 và phần đầu của địa chỉ này là 1 byte. Do vậy chỉ có 7 bit còn lại là
sử dụng để đánh số các mạng. Hình sau tóm tắt số các mạng lớn nhất có thể trong mỗi lớp
và số máy trạm lớn nhất trên mỗi mạng.
Lớp địa chỉ Số bit thuộc
phần đầu
Số mạng lớn
nhất
Số bit phần
sau

Số máy trạm
lớn nhất mỗi
mạng
A 7 128 24 16777216
B 14 16384 16 65536
C 21 2097152 8 256
Hình 6: số mạng lớn nhất và máy trạm trên mỗi mạng với 3 lớp địa chỉ IP
Nh trên bảng ta thấy, số bit cho mỗi phần đầu và phần cuối của mỗi lớp địa chỉ quyết
định các số giá trị duy nhất có thể có để thiết lập. Ví dụ, phần đầu của n bit cho phép có 2
n
số mạng duy nhất, trong khi phần cuối có n bit sẽ có 2
n
số máy trạm cho mỗi mạng.
5. Nơi quản lý các địa chỉ
Trên toàn bộ mạng, mỗi mạng phải có giá trị địa chỉ duy nhất. Đối với các mạng kết
nối Internet toàn cầu, một tổ chức có thể lấy số các mạng từ các công ty cung cấp dịch vụ
kết nối Internet. Các công ty đó gọi là nhà cung cấp dịch vụ Internet (Internet Service
Provider - ISP). Các nhà cung cấp dịch vụ Internet phối hợp với tổ chức trung tâm là nơi
quản lý đánh số điạ chỉ Internet (internet Assigned Number Authority), để đảm bảo số cấp
cho mỗi mạng là duy nhất trên toàn mạng.
Với liên mạng riêng biệt, việc chọn số cho mỗi mạng có thể đợc quyết định bởi tổ
chức ấy. Để đảm bảo rằng mỗi phần đầu của địa chỉ là duy nhất, một nhóm xây dựng liên
mạng quyết định việc phối hợp thiết lập các giá trị. Thông thờng, ngời quản trị mạng thiết
lập phần đầu địa chỉ cho tất cả các mạng trong liên mạng của công ty đó để đảm bảo các
giá trị đó không bị trùng nhau.
8
III. Ví dụ về một cách đánh địa chỉ
Một ví dụ sẽ làm sáng tỏ ý tởng và giải thích việc thiết lập các địa chỉ trong thực tế.
Hãy xem xét một tổ chức chọn lựa để xây dựng liên mạng TCP/IP gồm có 4 mạng vật lý.
Tổ chức này phải mua các router để nối kết 4 mạng đó, và sau đó phải thiết lập địa chỉ IP.

Để bắt đầu, tổ chức sẽ chọn lựa một giá trị duy nhất cho mỗi mạng để làm phần đầu địa
chỉ.
Khi đã thiết lập giá trị cho phần đầu của địa chỉ, các giá trị số sẽ đợc chọn lựa theo
lớp A, B và C tuỳ vào kích thớc của mạng vật lý. Thông thờng các mạng thiết lập địa chỉ
thuộc lớp C trừ phi lớp B thực sự cần thiết còn lớp A thì hiếm khi đợc lựa chọn bởi rất ít
mạng có thể chứa tới 65536 máy trạm. Đối với mạng kết nối Internet toàn cầu, nhà cung
cấp dịch vụ sẽ thực hiện việc chọn lựa. Đối với các liên mạng lẻ, ngời quản trị mạng sẽ lựa
chọn lớp địa chỉ.
Hãy để ý ví dụ về liên mạng riêng lẻ đã nói ở trên. ngời quản trị mạng sẽ ớc tính kích
thớc của các mạng vật lý và dùng các kích thớc đó để chọn lựa phần đầu. Nếu tổ chức đó
mong muốn một mạng nhỏ, hai mạng kích thớc trung bình và một mạng lớn, ngời quản trị
mạng có thể thiết lập phần đầu địa chỉ thuộc lớp C (192.5.48), hai mạng có phần đầu địa
chỉ thuộc lớp B (ví dụ 128.10 và 128.211), và một mạng địa chỉ phần đầu thuộc lớp A(ví dụ
10). Hình 7 minh hoạ một liên mạng với 4 mạng vật lý đã đợc thiết lập phần đầu của địa
chỉ, và ví dụ về địa chỉ IP thiết lập cho máy trạm.
Hình 7 : ví dụ về liên mạng riêng lẻ với các địa chỉ IP thiết lập cho các máy trạm.
Kích thớc của các đám mấy biểu thị cho các mạng vật lý tơng ứng với số máy trạm nối kết
vào mỗi mạng; kích thớc của mỗi mạng quyết định lớp địa chỉ thiết lập.
9
Prefix 128.10
Prefix
128.211
Prefix 10
Prefix192.5.48
10.0.0.37
128.211.28.4128.211.6.115128.10.0.2128.10.0.1
10.0.0.49
192.5.48.3 192.5.48.85
Nh trên hình vẽ ta thấy, địa chỉ IP thiết lập cho các máy trạm luôn bắt đầu với phần
đầu là giá trị mà đã thiết lập cho mạng vật lý của máy trạm đó. Phần sau của địa chỉ đợc

thiết lập bởi ngời quản trị mạng cục bộ có thể lấy giá trị bất kỳ. Trong ví dụ, hai máy trạm
nối với mạng có giá trị đầu 129.10 có giá trị phần sau là 1 và 2. Mặc dù nhiều quản trị
mạng chọn giá trị phần sau theo thứ tự, nhng địa chỉ IP không bắt buộc phải làm nh vậy. Sự
thiết lập địa chỉ trong ví dụ chỉ ra rằng có thể lấy giá trị phần sau tuỳ ý nh là 37 hoặc 85.
IV .Địa chỉ IP đặc biệt
Cùng với việc thiết lập địa chỉ cho mỗi máy trạm, việc có một số địa chỉ có thể sử
dụng để biểu diễn các mạng hoặc một tập các máy tính cũng khá là thuận tiện. IP đa ra một
tập các địa chỉ đặc biệt tạo ra để dự trữ. Đó là, địa chỉ đặc biệt mà không bao giờ đợc đặt
cho máy trạm. Trong phần này chúng ta sẽ xem xét cả về cú pháp và ý nghĩa của các địa
chỉ đặc biêt này.
1. Địa chỉ mạng
Một trong những nguyên nhân đa ra các dạng địa chỉ đặc biệt có thể nhận thấy qua
hình sau sẽ rất thuận tiện khi có một địa chỉ có thể sử dụng địa chỉ phần đầu để biểu
diễn địa chỉ cho một mạng cụ thể. IP đa ra địa chỉ máy trạm là 0 và sử dụng nó để biểu diễn
một mạng. Do đó, địa chỉ 128.211.0,0 biểu diễn mạng mà đã thiết lập địa chỉ lớp B với
phần đầu địa chỉ là 128.211.
Địa chỉ mạng dùng để chỉ đến bản thân mạng đó mà không phải là máy trạm nào
nối với mạng đó. Do vậy, địa chỉ mạng không bao giờ nên xuất hiện là địa chỉ đích trong
gói tin.
2. Địa chỉ quảng bá trực tiếp
Đôi khi, rất thuận tiện khi có thể gửi một gói tin đến tất cả các máy trạm thuộc cùng
một mạng vật lý. Để làm cho việc truyền toàn mạng dễ dàng, IP định nghĩa ra một địa chỉ
quảng bá trực tiếp (directed broadcast address) cho mỗi mạng vật lý. Khi một gói tin đợc
gửi đến địa chỉ quảng bá trực tiếp, một gói tin sẽ đợc truyền qua liên mạng đến khi nó đến
đợc mạng cần thiết. Gói tin sau đó sẽ đợc truyền đến tất cả các máy trạm thuộc mạng đó.
Địa chỉ quảng bá trực tiếp có dạng phần đầu là địa chỉ của mạng và phần sau gồm
toàn số 1. Để đảm bảo mỗi mạng có thể trực tiếp thực hiện việc quảng bá, IP dự trữ địa chỉ
máy trạm có chứa toàn bit 1. Ngời quản trị mạng phải không đợc thiết lập địa chỉ máy trạm
gồm toàn 0 hoặc 1 hoặc phần mềm có thể bị hỏng.
Nếu phần cứng mạng hỗ trợ quảng bá, việc quảng bá trực tiếp sẽ đợc thực hiện nhờ

phần cứng. Trong trờng hợp đó, sự truyền tin của một gói tin sẽ tới tất cả các máy tính
trong mạng. Khi việc quảng bá trực tiếp không đợc thực hiện bởi phần cứng trong mạng,
phần mềm phải thực hiện việc truyền từng bản sao của gói tin đó đến từng máy trạm trên
mạng.
10
3. Địa chỉ quảng bá giới hạn
Thuật ngữ quảng bá giới hạn để chỉ việc quảng bá chỉ thực hiện trong một mạng vật
lý; thông tục chúng ta có thể gọi đó là quảng bá giới hạn với đờng dây đơn (single wire).
Quảng bá giới hạn đợc thực hiện trong quá trình khởi động của máy tính khi nó cha biết giá
trị số của mạng.
IP dự trữ địa chỉ gồm toàn các bit 1 để quy định quảng bá giới hạn. Do vậy, IP sẽ
thực hiện gửi bất kỳ gói tin nào mà có địa chỉ gồm toàn bit 1 trên toàn mạng cục bộ.
4. Địa chỉ của máy tính này
Một máy tính cần biết địa chỉ IP của nó để gửi hoặc nhận các gói tin truyền đi liên
mạng bởi mỗi gói tin cần có địa chỉ nguồn và đích. Bộ giao thức TCP/IP có các giao thức
cho phép máy tính có thể xác định đợc địa chỉ IP của nó khi máy tính đợc khởi động. Thật
là thú vị vì các giao thức khởi động sử dụng IP để kết nối. Khi dùng các giao thức khởi
động đó, máy tính không thể cung cấp địa chỉ IP nguồn chính xác. Để thực hiện đợc điều
này, IP dự trữ một địa chỉ gồm toàn các số 0 để chỉ địa chỉ của máy tính này.
5. Địa chỉ lặp quay lại
IP định nghĩa một địa chỉ lặp quay lại đợc sử dụng để kiểm tra các ứng dụng của
mạng. những ngời lập trình thờng sử dụng kiểm tra lặp quay lại cho việc tìm lỗi ban đầu
với các ứng dụng mạng vừa đợc viết. Để thực hiện kiểm tra lặp quay lại, ngời lập trình cần
có hai ứng dụng mà định giao tiếp với nhau qua mạng. Mỗi ứng dụng cần có phần mã lệnh
thực hiện việc tơng tác với phần mềm giao thức TCP/IP. Thay vì việc phải thực hiện từng
chơng trình trên các máy khác nhau, ngời lập trình có thể chạy cả hai chơng trình trên một
máy tính và chỉ dẫn chúng thực hiện địa chỉ IP lặp quay lại khi kết nối. Khi một ứng dụng
gửi dữ liệu đến một ứng dụng khác, dữ liệu truyền qua các ngăn xếp giao thức để đến ch-
ơng trình kia. Do vậy, ngời lập trình có thể kiểm tra chơng trình ứng dụng của mình một
cách nhanh chóng không cần chạy trên hai máy tính và không cần truyền các gói tin qua

mạng.
IP dự trữ lớp A với phần đầu địa chỉ mạng là 127 cho sử dụng với lặp quay lại. Địa
chỉ của máy trạm sử dụng với 127 là không xác định tất cả các địa chỉ máy trạm là nh
nhau. Theo quy ớc ngời lập trình thờng sử dụng địa chỉ máy trạm là 1 có dạng 127.0.0.1 là
phổ biến nhất cho lặp quay lại.
Trong suốt quá trình kiểm tra lặp quay lại không có một gói tin nào ra khỏi máy tính
phần mềm IP chỉ truyền gói tin từ ứng dụng này sang ứng dụng kia. Kết quả, địa chỉ lặp
quay lại không bao giờ xuất hiện trong gói tin truyền qua mạng.
Tóm tắt các địa chỉ IP đặc biệt
Bảng sau tóm tắt các dạng địa chỉ đặc biệt.
11
Prefix Suffix Kiểu địa chỉ Mục đích
Toàn số 0 Toàn số 0 Cho máy tính này Sử dụng khi khởi
động
Giá trị mạng Toàn số 0 Mạng Xác định một
mạng
Giá trị mạng Toàn số 1 Quảng bá trực tiếp Quảng bá trên một
mạng xác định
Toàn số 1 Toàn số 1 Quảng bá giới hạn Quảng bá trên một
mạng cục bộ
127 Bât kỳ Lặp quay lại Kiểm tra
Bảng tóm tắt các dạng địa chỉ đặc biệt.
Chúng ta đã nói rằng địa chỉ đặc biệt là để dự trữ và không bao giờ dùng để thiết lập
cho máy trạm. Hơn nữa, mỗi địa chỉ đặc biệt này bị giới hạn trong một sử dụng. Ví dụ, địa
chỉ quảng bá không bao giờ đợc xuất hiện trong địa chỉ nguồn của gói tin và địa chỉ toàn 0
phải không đợc sử dụng sau khi máy tính thực hiện xong việc khởi động và đã có một địa
chỉ IP.
6. Dạng địa chỉ quảng bá Berkeley
Trờng đại học California tại Berkeley phát triển và phân phối việc bổ sung giao thức
TCP/IP nh là một phần của BSD UNIX. Sự bổ sung BSD có những đặc tính không chuẩn

nên có thể ảnh hởng đến việc thực hiện xảy ra sau. Thay vì việc sử dụng phần sau địa chỉ
gồm toàn 1 để biểu diễn địa chỉ quảng bá trực tiếp, sự bổ sung của Berkeley sử dụng phần
sau gồm toàn số 0. Các dạng địa chỉ đó gọi là quảng bá berkeley (Berkeley broadcast).
Nhiều nhà chế tạo máy tính thực hiện các phần mềm TCP/IP đầu tiên của họ theo bổ
sung của Berkeley, và một số nơi vẫn sử dụng quảng bá Berkeley. Một vài thực hiện
TCP/IP với các thông số cấu hình cho phép chọn lựa giữa chuẩn TCP/IP hoặc dạng
Berkeley; rất nhiều sự thực hiện đợc xây dựng để chấp nhận cả hai dạng địa chỉ quảng bá
TCP/IP chuẩn và địa chỉ Berkeley.
V. Router và các nguyên tắc đánh địa chỉ IP
Cùng với việc thiết lập các địa chỉ liên mạng cho các máy trạm, giao thức liên mạng
cũng quy đinh rằng các router cũng cần có địa chỉ IP. Thực tế mỗi router có thể đợc thiết
lập hai hoặc nhiều địa chỉ IP:
Một router có nhiều kết nối với các mạng vật lý.
Mỗi địa chỉ IP có chứa phần đầu để chỉ một mạng vật lý.
Do vậy, một địa chỉ IP không đủ cho một router bởi vì mỗi router nối kết với nhiều
mạng. Kỹ thuật IP có thể đợc giải thích bởi nguyên lý cơ bản:
12
Một địa chỉ IP không xác định một máy tính. Thay vào đó, mỗi địa chỉ IP xác định
một kết nối giữa một máy tính và một mạng. một máy tính với nhiều kết nối mạng (ví dụ
nh router) phải đợc thiết lập mỗi kết nối một địa chỉ IP.
Hình 8 minh hoạ ý tởng với ví dụ chỉ ra việc thiết lập địa chỉ IP cho hai router nối kết
3 mạng.
Hình 8. ví dụ của địa chỉ IP thiết lập cho 2 router. Mỗi mạch nối ghép đợc thiết lập
một địa chỉ có chữa phần đầu là mạng mà mạch nối ghép đó kết nối
IP không đòi hỏi cùng một phần sau cho địa chỉ thiết lập cho các nối ghép của cùng
một router. Trên hình vẽ, ví dụ router kết nối Ethernet và Token ring có phần sau địa chỉ là
99.5 (kết nối với Ethernet) và 2 (kết nối với Token Ring). Tuy nhiên, IP không ngăn cấm
việc sử dụng cùng một giá trị địa chỉ phần sau cho tất cả các kết nối. Do vậy, ví dụ cũng chỉ
ra rằng có thể chọn lựa cùng một giá trị phần sau địa chỉ là 17 cho cả hai nối ghép của
router với mạng Token ring và mạng WAN. Trong thực tế sử dụng cùng một giá trị phần

sau có thể giúp cho việc quản lý liên mạng bởi dùng cùng một giá trị số sẽ dễ dàng nhớ đ-
ợc.
13
Token Ring
223.240.129.0
Wan 78.0.0.0
131.108.99.5 223.240.129.2
223.240.129.17
78.0.0.17
Ethernet 131.108.0.0
Phần III
Đóng kết địa chỉ giao thức (ARP)
I.Giới thiệu chung
Địa chỉ Ip là địa chỉ ảo bởi chúng chỉ đợc duy trì bởi phần mềm. Không có một phần
cứng nào mạng cục bộ hay mạng diện rộng có thể hiểu đợc mối quan hệ giữa phần đầu địa
chỉ IP với một mạng cụ thể hoặc mối quan hệ giữa phần sau của địa chỉ IP với một máy
tính cụ thể. Hơn nữa một khung tin truyền qua mạng vật lý cần có địa chỉ phần cứng của
máy tính đích. Do vậy, trớc khi phần mềm giao thức có thể truyền các gói tin qua mạng vật
lý, nó cần chuyên địa chỉ IP của máy tính đích sang địa chỉ vật lý tơng ứng.
2. Địa chỉ giao thức và sự phân phát các gói tin
Khi một chơng trình ứng dụng đa ra dữ liệu cần truyền qua liên mạng, phần mềm
giao thức sẽ để dữ liệu trong các gói tin mà có chứa địa chỉ của máy nhận. Phần mềm trong
mỗi máy trạm và router sử dụng địa chỉ giao thức đích đó để chọn lựa máy tiếp theo cần
chuyển tới. Khi mà máy tiếp theo đã đợc lựa chọn, phần mềm giao thức sẽ truyền gói tin đó
qua mạng vật lý để đến máy đã đợc chọn.
Để tạo ra đợc một mạng ảo lớn, phần mềm làm việc với địa chỉ IP khi truyền tiếp các
gói tin. Cả địa chỉ của máy tiếp và địa chỉ đích của gói tin đều là địa chỉ IP. Không may là
địa chỉ giao thức không thể đợc sử dụng để truyền các frame qua phần cứng mạng vật lý
bởi nó không hiểu đợc địa chỉ IP. Thay vào đó, frame gửi qua mạng vật lý phải sử dụng
định dang frame của phần cứng và tất cả địa chỉ trong frame đều là địa chỉ vật lý. Kết quả

là, địa chỉ giao thức của máy tiếp sẽ đợc chuyển thành địa chỉ vật lý tơng ứng trớc khi
frame đợc truyền đi.
II. Phân giải địa chỉ
14
Sự chuyển đổi địa chỉ giao thức của máy tính thành địa chỉ vật lý tơng ứng gọi là sự phân
giải địa chỉ (address resolution), và địa chỉ giao thức đợc gọi là chuyển đổi sang địa chỉ vật
lý tơng ứng. Phân giải địa chỉ là cục bộ với mỗi mạng. Một máy tính có thể chuyển đổi địa
chỉ của một máy tính khác chỉ khi hai máy tính đó thuộc cùng một mạng vật lý một máy
tính không bao giờ phân giải địa chỉ của một máy tính ở trên mạng khác. Ví dụ, hãy xem
xét một liên mạng đơn giản trên hình sau:

Hình 9.Một liên mạng đơn giản với 2 router R1 và R2 nối kết 3 mạng vật lý; mỗi
mạng có hai máy trạm kết nối.
Trên hình 9, máy trạm A và B nối với cùng một mạng vật lý. Nếu một ứng dụng trên
máy trạm A gửi dữ liệu đến một ứng dụng trên máy trạm B, ứng dụng sử dụng địa chỉ IP
của B là địa chỉ đích. Phần mềm giao thức trên máy A chuyển đổi địa chỉ IP của B thành
địa chỉ phần cứng của B và dùng địa chỉ phần cứng đó để truyền đi frame trực tiếp.
Chúng ta đã nói rằng phân giải địa chỉ chỉ cho phép thực hiện trong cùng một mạng
vật lý. Trên hình vẽ, nếu ứng dụng trên máy A gửi một thông điệp đến máy trạm F nằm ở
một mạng khác, phần mềm trên máy trạm A không thể chuyển đổi đợc địa chỉ của F. thya
vào đó phần mềm trên A trớc tiên quyết định rằng gói tin đó cần truyền qua router R1.
Phần mềm trên A sẽ chuyển đổi địa chỉ của router R1 và sau đó sẽ gửi gói tin đó đến
router. Phần mềm trên R1 xác định rằng gói tin cần truyền tiếp đến R2, chuyển đổi địa chỉ
của R2 và gửi gói tin đi. Cuối cùng R2 nhận gói tin xác định rằng địa chỉ F đợc nối với
mạng vật lý bên phải nhất, chuyển đổi địa chỉ của F và chuyển gói tin đến F. Nh trong ví dụ
trên, mỗi máy tính nhận điều khiển gói tin chuyển đổi địa chỉ của máy tiếp trớc khi gửi gói
tin đi.
III.Kỹ thuật phân giải địa chỉ
Thuật toán mà phần mềm sử dụng để chuyển đổi địa chỉ giao thức thành địa chỉ phần
cứng phụ thuộc và giao thức và cơ chế địa chỉ phần cứng. Ví dụ, phơng pháp sử dụng để

chuyển đổi địa chỉ IP thành địa chỉ Ethernet khác với phơng pháp chuyển đổi địa chỉ IP
thành địa chỉ ATM bởi vì cơ chế đánh địa chỉ của mạng Ethernet khác với mạng ATM.
Hơn nữa, bởi vì router hoặc máy trạm đa kết nối có thể kết nối với nhiểu kiểu mạng vật lý
khác nhau, những máy tính nh vậy có thể sử dụng nhiều kiểu phân giải địa chỉ. Do vậy,
một máy tính đợc nối với nhiều mạng có thể cần nhiều môđun chuyển đổi địa chỉ.
15
A
B
E
F
C
D
R1 R2
Thuật toán phân giải địa chỉ có thể đợc nhóm lại thành 3 loại:
Bảng tra cứu. Sự tơng ứng giữa địa chỉ đợc lu trữ trong một bảng trong bộ nhớ và
phần mềm sẽ tìm kiếm trong bảng đó khi cần chuyển đổi địa chỉ.
Tính toán dạng gần đúng. Địa chỉ giao thức thiết lập cho một máy tính phải đợc
lựa chọn cẩn thận vì vậy địa chỉ phần cứng của máy tính có thể đợc tính toán từ
địa chỉ giao thức bằng cách sử dụng các toán tử logic và số học cơ bản.
Trao đổi thông điệp. Các máy tính trao đổi thông điệp qua mạng để chuyển đổi
một địa chỉ. Một máy tính gửi một thông điệp và yêu cầu gửi địa chỉ kèm, và các
máy tính khác gửi trả lời mà có chứa các thông tin yêu cầu.
IV. Giao thức phân giải địa chỉ
TCP/IP có thể sử dụng một trong 3 phơng pháp phân giải địa chỉ; phơng pháp lựa
chọn cho mạng cụ thể phụ thuộc vào cơ chế địa chỉ sử dụng cho phần cứng. Bảng tra cứu
thờng đợc sử dụng phân giải địa chỉ với mạng WAN, tính toán gần đúng sử dụng với mạng
có thể cấu hình đợc, và trao đổi thông điệp sử dụng trong mạng LAN có địa chỉ tĩnh.
Để đảm bảo rằng tất cả các máy tính đều chấp nhận một định dạng chính xác và ý
nghĩa của các thông điệp sử dụng trong phân giải địa chỉ, bộ giao thức TCP/IP gồm có một
giao thức phần giải địa chỉ (ARP address resolution protocol). Chuẩn ARP định nghĩa

hai loại thông điệp cơ bản: sự yêu cầu và sự trả lời. Thông điệp yêu cầu có chứa địa chỉ IP
và yêu cầu địa chỉ phần cứng tơng ứng; thông điệp trả lời có cả địa chỉ IP và địa chỉ phần
cứng.
V. Định dạng thông điệp ARP
ARP có một trờng có kích thớc cố định vào đầu mỗi thông điệp ARP để chỉ ra kích
thớc của trờng địa chỉ phần cứng. Ví dụ, khi ARP sử dụng với mạng Ethernet, địa chỉ phần
cứng dài 6 byte vì địa chỉ Ethernet là 48 bit.
ARP không bị giới hạn với địa chỉ IP hoặc địa chỉ phần cứng đa ra về mặt lý thuyết,
giao thức có thể sử dụng gắn địa chỉ mức cao hơn với địa chỉ phần cứng. Trong thực tế bởi
tính phổ biến của ARP nên nó ít khi đợc sử dụng: hầu hết sự thực hiện của ARP là gắn địa
chỉ IP với địa chỉ Ethernet.
Tóm lại: mặc dù định dạng thông điệp ARP là khá linh hoạt cho phép các địa chỉ IP và
phần cứng bất kỳ. ARP luôn luôn sử dụng gắn kết địa chỉ IP 32 bit với địa chỉ Ethernet 48
bit.
Hình 10 minh hoạ định dạng của thông điệp ARP với địa chỉ giao thức IP là 4 byte và
địa chỉ phần cứng Ethernet là 6 byte.
16
Hardware address type Protocol address type
0 8 16 24 31
HADDR LEN PADDRLEN OPERATION
SENDER HADDR (4 byte đầu )
SEND HADDR (2 byte ) SENDER PADDR
SENDER PADDR TARGET HADDR
TARGET HADDR (4 byte cuối)
TARGET PADDR (tất cả 4 byte)
Hình 10 .Định dạng của một thông điệp ARP khi sử dụng địa chỉ giao thức
internet gắn kết với địa chỉ phần cứng Ethernet
Mỗi dòng của hình vẽ tơng ứng với 32 bit của thông điệp ARP. Hai trờng 16 bit đầu
tiên chứa giá trị của kiểu địa chỉ phần cứng và địa chỉ giao thức. Ví dụ, trờng
HARDWARE ADDRESS TYPE có giá trị là 1 khi ARP là dùng với Ethernet và trờng

PROTOCOL ADDRESS TYPE có giá trị là 0x0800 khi ARP sử dụng với IP. Hai trờng tiếp
theo, HADDR LEN và PADDR LEN chỉ ra số byte của địa chỉ phần cứng và địa chỉ giao
thức. Trờng OPERATION chỉ ra liệu thông điệp này là yêu cầu (giá trị =1) hay trả lời (giá
trị 2).
Mỗi thông điệp ARP có chứa các trờng cho sự gắn kết hai địa chỉ. Một gắn kết tơng
ứng với địa chỉ của máy gửi và gắn kết kia tơng ứng với địa chỉ của máy nhận, mà trong
ARP gọi là target. Khi thông điệp yêu cầu gửi đi, máy gửi không biết địa chỉ phần cứng của
đích (đó là thông tin nó yêu cầu biết). Do đó, trờng TARGET HADDR trong thông điệp
yêu cầu có giá trị 0 bởi vì nội dung này không sử dụng. Trong thông điệp trả lời, gắn kết
đích chỉ rõ cho máy tính ban đầu mà gửi yêu cầu. Do đó, thông tin đích trong trả lời không
có mục đích gì - nó tồn tại từ phiên bản trớc của giao thức.
VI. Gửi đi một thông điệp ARP
Khi một máy tính gửi đi một thông điệp đến máy tính khác, thông điệp đó đợc đặt
trong một frame. Thông điệp ARP đợc xem nh là một dữ liệu cần đợc truyền đi phần
cứng mạng không biết gì về định dạng của thông điệp và cũng không xem xét nội dung của
các trờng.
Về mặt kỹ thuật, việc đặt thông điệp trong một frame để truyền đi gọi là đóng gói
(encapsulation); ARP đợc đóng gói trực tiếp trong frame phần cứng. Hình sau minh hoạ
khái niệm này.
17
ARP MESSAGE
FRAME DATA AREA CRC
FRAME
HEADER
Hình11: minh hoạ một thông điệp ARP đợc đóng gói trong frame Ethernet.
Toàn bộ thông điệp ARP đợc đặt trong vùng dữ liệu của frame; phần cứng mạng
không dịch cũng nh không thay đổi gì nội dung của thông điệp.
VII. Xử lý thông điệp ARP đến
Khi một thông điệp ARP đến, giao thức chỉ ra cho máy nhận phải thực hiện hai bớc
cơ bản. Bớc thứ nhất, máy nhận lấy ra địa chỉ máy gửi và kiểm tra xem liệu gắn kết này đã

có trong cache. Nếu nh vậy, máy nhận sử dụng gắn kết trong thông điệp ARP để thay thế
cho gắn kết đã lu trữ trớc. Cập nhật một gắn kết mới là việc làm tối u bởi nó rất có ích
trong trờng hợp địa chỉ phần cứng của máy gửi đã thay đổi. Bớc thứ hai, máy nhận xem xét
trờng OPERATION của thông điệp để xác định thông điệp đó là yêu cầu hay trả lời. Nũu
thông điệp là trả lời, máy nhận đã có một yêu cầu trớc đó và đang chờ sự gắn kết. Nếu
thông điệp là yêu cầu máy nhận so sánh trờng TARGER PADDR với địa chỉ giao thức cục
bộ. Nếu chúng giống nhau máy tính đó sẽ là đích của yêu cầu và phải gửi thông điệp trả
lời. Để tạo ra thông điệp trả lời, máy tính bắt đầu từ thông điệp yêu cầu, chuyển đổi gắn kết
của máy gửi và đích, chen thêm địa chỉ phần cứng vào trờng SENDER HADDR, và chuyển
giá trị trờng OPERATION thành 2.
ARP có sự tối u hơn: sau khi một máy tính trả lời thông điệp yêu cầu, máy tính đó sẽ
lấy ra gắn kết của địa chỉ máy gửi và thêm vào cache của nó cho lần sử dụng sau. Để hiểu
sự tối u này, cần thiết phải biết hai thực tế sau:
Hỗu hết các giao tiếp giữa máy tính là thực hiện theo hai chiều nếu một thông
điệp đợc gửi từ máy này đến máy kia thì rất có khả năng rằng sự trả lời sẽ đợc gửi
trở lại.
Bởi vì mỗi gắn kết địa chỉ đỏi hỏi bộ nhớ, một máy tính không thể lu trữ số lợng
tuỳ ý gắn kết địa chỉ.
Điều thứ nhất giải thích tại sao việc lấy gắn kết địa chỉ của máy gửi là tối u hiệu suất
ARP. Nhớ lại rằng mỗi máy tính chỉ gửi một yêu cầu ARP đến một đích nhất định khi nó
muốn gửi một gói tin. Do vậy, khi máy tính W gửi một yêu cầu ARP cho máy tính Y, W
phải có thông điệp để chuyển đến Y. Rất có thể rằng mỗi khi một gói tin đợc truyển đi, một
gói tin cũng sẽ đợc truyền trở lại từ Y đến W. Nếu Y không có gắn kết địa chỉ của W, Y sẽ
cần phải gửi đi yêu cầu ARP và W lại phải trả lời. Thực hiện lấy gắn kết gửi đi từ W từ
thông điệp yêu cầu giảm bớt đợc việc gửi yêu cầu ARP lần sau của Y.
Điều thứ hai giải thích tại sao sự tối u chỉ thực hiện bởi máy tính là đích của thông
điệp yêu cầu. Bởi vì tất cả các máy tính trên mạng đều nhận đợc thông điệp ARP, nên có
thể là tất cả các máy tính đó đều lấy gắn kết địa chỉ của máy nhận và lu trữ lại. Tuy nhiên,
làm nh vậy sẽ lãng phí thời gian CPU và bộ nhớ bởi không phải tất cả các cặp máy tính cần
giao tiếp. Do vậy, ARP đợc tối u để thực hiện ghi trớc gắn kết địa chỉ mà có thể cần thiết

sau đó.
18