Đồ án tốt nghiệp đại học “thiết kế xây dựng ứng dụng tự động kiểm soát truy cập mạng”

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 2
CHƯƠNG :I LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH 4
.1 Khái niệm cơ bản: 4
.2 Kiến trúc mạng máy tính: 4
.3 Topology của mạng: 5
.4 Giao thức mạng: 6
.5 Mô hình OSI: 6
CHƯƠNG :II CÁC GIAO THỨC PHỔ BIẾN TRONG HOẠT
ĐỘNG MẠNG MÁY TÍNH 9
.1 Giao thức IP: 9
.2 Giao thức TCP: 17
.3 Giao thức HTTP: 23
.4 Truyền email trên Internet –giao thức POP3: 30
.5 Giao thức POP3: 32
CHƯƠNG :III MỘT SỐ KỸ THUẬT TẤN CÔNG PHỔ BIẾN 35
.1 Kỹ thuật tấn công dựa trên phân mảnh gói tin: 35
.2 Giả mạo địa chỉ IP(IP Spoofing): 39
.3 Chiếm phiên TCP(TCP Session Hijacking): 41
.4 Giả mạo ARP(Arp Spoofing): 44
.5 Giả mạo DNS(DNS Spoofing): 45
.6 Tấn công mức ứng dụng(Application attacks): 47
.7 Tấn công từ chối dịch vụ(Denial Of Service): 49
CHƯƠNG :IV XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH HỖ TRỢ QUẢN
TRỊ MẠNG 52
.1 Giới thiệu phần mềm bắt gói tin Winpcap và thư viện hỗ trợ lập
trình PacketX 52
.2 Mô tả hệ thống 54
.3 Phân tích hệ thống: 56
.4 Xây dựng chương trình: 58
KẾT LUẬN 60

TÀI LIỆU THAM KHẢO 61
Sách điện tử: 61
Trang web: 61
1
MỞ ĐẦU
Ngày nay, Công nghệ Thông tin đã thực sự đi vào hầu hết mọi lĩnh vực
trong cuộc sống. Nó là công cụ, là phương tiện không thể thiếu được trong
xã hội và đã đạt được những thành tựu to lớn trong mọi lĩnh vực như phát
triển khoa học kỹ thuật, kinh tế, văn hoá,…
Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích thiết thực do mạng Internet đem lại,
chúng ta cũng không thể không kể đến những tác hại do những hacker hay
các virus gây ra. Với những hoạt động truy cập mạng bất cẩn, hay sự thiếu
hiểu biết về bảo mật thông tin của người quản trị mạng có thể là nguyên
nhân gây ra những thiệt hại không thể lường trước được cả về mặt thời gian
cũng như vật chất. Hậu quả không chỉ là những mất mát các thông tin nhậy
cảm, mà có thể mất toàn bộ dữ liệu hay nghiêm trọng hơn là tê liệt toàn bộ
hệ thống.
Trong xu hướng hiện nay, vấn đề bảo đảm an ninh cho mạng máy tính
đã trở thành một vấn đề quan tâm của các chuyên gia đầu ngành trong lĩnh
vực CNTT của Việt Nam cũng như trên thế giới.
Được sự hướng dẫn tận tình của, em đã chọn đề tài: “Thiết kế xây dựng
ứng dụng tự động kiểm soát truy cập mạng” cho đồ án tốt nghiệp của
mình.
Đồ án tập trung nghiên cứu các vấn đề chính sau:
- Nghiên cứu mô hình mạng OSI
- Bộ giao thức TCP/IP và các điểm yếu trong hoạt động của
giao thức TCP/IP.
- Một số giao thức mức ứng dụng: HTTP, POP3.
- Nghiên cứu phần mềm bắt gói tin trên mạng Winpcap và bộ
công cụ phân tích gói tin PacketX.

2
- Xây dựng chương trình hỗ trợ thiết kế mạng, chặn bắt và phân
tích gói tin trên mạng.
Vấn đề chặn bắt, phân tích gói tin trên mạng là một vấn đề khó khi các
bộ phần mềm hỗ trợ cho việc bắt gói tin còn ít, môi trường thực hành còn
hạn chế, đồng thời do kinh nghiệm làm việc của bản thân cũng như kiến
thức về lĩnh vực bảo mật còn nhiều thiếu sót. Do vậy, đề tài không tránh
khỏi có những sai sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy
cô giáo và các bạn để đề tài được hoàn thiện.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa Công nghệ
thông tin, đặc biệt là thầy giáo PGS-TS đã tận tình giúp đỡ em trong quá
trình thực hiện đồ án.
3
CHƯƠNG :I LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH
.1 Khái niệm cơ bản:
Sự kết hợp của máy tính với các hệ thống truyền thông
(communication) đặc biệt là viễn thống (telecommunication) đã tạo ra một
sự chuyển biến có tính cách mạng trong vấn đề tổ chức khai thác và sử
dụng các hệ thống máy tính. Một môi trường làm việc nhiều người sử dụng
phân tán đã hình thành cho phép nâng cao hiệu quả khai thác tài nguyên
chung từ những vị trí địa lý khác nhau. Các hệ thống như thế được gọi là
các mạng máy tính (computernetworks).
Mạng máy tính là một tập hợp các máy tính được nối với nhau bởi
đường truyền theo một cấu trúc nào đó và thông qua đó các máy tính
trao đổi thông tin qua lại cho nhau.
Mô hình mạng máy tính
.2 Kiến trúc mạng máy tính:
Kiến trúc mạng máy tính (network architecture) thể hiện cách nối các
mạng máy tính với nhau ra sao và tập hợp các quy tắc, quy ước mà tất cả
các thực thể tham gia truyền thông trên mạng phải tuân theo để đảm bảo

cho mạng hoạt động tốt.
4
Cách nối các máy tính được gọi là hình trạng (topology) của mạng. Còn
tập hợp các quy tắc, quy ước truyền thông thì được gọi là giao thức
(protocol) của mạng. Topo và giao thức mạng là hai khái niệm rất cơ bản
của mạng máy tính.
.3 Topology của mạng:
Có hai kiểu nối mạng chủ yếu là điểm - điểm (point – to – point) và
quảng bá (broadcast hay point – to – multipoint).
Theo kiểu điểm - điểm, các đường truyền nối từng cặp nút với nhau và
mỗi nút đều có trách nhiệm lưu trữ tạm thời sau đó chuyển tiếp dữ liệu tạm
thời sau đó chuyển tiếp dữ liệu đi cho tới đích. Do các thức làm việc như
thế nên mạng này còn gọi là mạng “lưu và chuyển tiếp” (store – and –
forward).
Hình sau đây minh hoạ topo kiểu mạng điểm - điểm
Theo kiểu quảng bá, tất cả các nút phân chia chung một đường truyền
vật lý. Dữ liệu được gửi đi từ một nút nào đó sẽ có thể được tiếp nhận bởi
tất cả các nút còn lại, bởi vậy chỉ ra địa chỉ đích của dữ liệu để mỗi nút căn
cứ vào đó để kiểm tra xem dữ liệu có phải dành cho mình hay không?
Hình sau minh hoạ một số topo mạng kiểu quảng bá.
5
loop(chu trình)
Star (Hình sao)
Tree (Cây)
Ring (vòng)
Bus (xa lộ)
.4 Giao thức mạng:
Việc trao đổi thông tin, cho dù là đơn giản nhất, cũng đều phải tuân theo
những quy tắc nhất định. Việc truyền tín hiệu trên mạng, cần phải có những
quy tắc, quy ước về nhiều mặt, từ khuôn dạng (cú pháp, ngữ nghĩa) của dữ

liệu cho tới các thủ tục gửi, nhận dữ liệu kiểm soát hiệu quả và chất lượng
truyền tin và xử lý các lỗi và các sự cố, yêu cầu về quy tắc càng nhiều và
phức tạp hơn. Tập hợp tất cả những quy tắc, quy ước đó được gọi là giao
thức (protocol) của mạng. Rõ ràng là các mạng có thể sử dụng các giao
thức khác nhau tuỳ sự lựa chọn của người thiết kế.
Trên thực tế, giao thức phổ biến hiện nay được sử dụng rộng rãi trong
mạng Internet cũng như các mạng nội bộ là bộ giao thức TCP/IP.
.5 Mô hình OSI:
Kiến trúc phân tầng:
Để giảm độ phức tạp của việc thiết kế và cài đặt mạng , hầu hết các
mạng máy tính hiện có đều được phân tích thiết kế theo quan điểm phân
tầng (layering). Mỗi hệ thống thành phần của mạng được xem như là một
cấu trúc đa tầng, trong đó mỗi tầng được xây trên tầng trước nó. Số lượng
tầng và chức năng của mỗi tầng là phụ thuộc vào các nhà thiết kế.
Nguyên tắc của kiến trúc mạng phân tầng là : mỗi hệ thống trong một
mạng đều có cấu trúc tầng (số lượng tầng, chức năng của mỗi tầng là như
nhau). Sau khi xác định số lượng tầng và chức năng của mỗi tầng thì công
việc quan trọng tiếp theo là định nghĩa mối quan hệ (giao diện) giữa hai
tầng đồng mức ở hai hệ thống kết nối với nhau. Trong thực tế dữ liệu
không được truyền trực tiếp từ tầng thứ i của hệ thống này sang tầng thứ i
của hệ thống kia và ngược lại (trừ đối với tầng thấp nhất trực tiếp sử dụng
đường truyền vật lý để truyền các xâu bít (0,1) từ hệ thống này sang hệ
thống khác). Ở đây quy ước dữ liệu ở bên hệ thống gửi (sender) được
6
truyền sang hệ thống nhận (receiver) bằng đường truyền vật lý và cứ thế đi
ngược lên các tầng trên. Như vậy giữa 2 hệ thống kết nối với nhau chỉ có
tầng thấp nhất mới có liên kết vật lý, còn ở các tầng cao hơn chỉ là những
liên kết logic (hay liên kết ảo) được đưa vào để hình thức hoá các hoạt
động của mạng thuận tiện cho việc thiết kế và cài đặt các phần mềm truyền
thông.

Mô hình OSI:
Khi thiết kế, các nhà thiết kế tự do lựa chọn kiến trúc mạng riêng của
mình. Từ đó dẫn đến tình trạng không tương thích giữa các mạng: phương
pháp truy nhập đường truyền khác nhau, sử dụng họ giao thức khác nhau
sự không tương thích đó làm trở ngại cho sự tương tác của người sử dụng
các mạng khác nhau. Nhu cầu trao đổi thông tin càng lớn thì trở ngại đó
càng không thể chấp nhận được đối với người sử dụng.
Năm 1984, ISO đã xây dựng xong mô hình tham chiếu cho việc nối kết
các hệ thống mở (Reference Model For Open Systems Interconnection hay
OSI Reference Model). Mô hình này được dùng làm cơ sở để nối kết các hệ
thống mở phục vụ cho các ứng dụng phân tán. Từ “mở” ở đây nói lên khả
năng hai hệ thống có thể nối kết để trao đổi thông tin với nhau nếu chúng
tuân thủ mô hình tham chiếu và các chuẩn liên quan.
Các nguyên tắc ISO quy định trong quá trình xây dựng mô hình OSI :
• Không định nghĩa quá nhiều tầng để việc xác định và ghép nối các
tầng không quá phức tạp.
• Tạo các ranh giới các tầng sao cho việc giải thích các phục vụ và số
các tương tác qua lại hai tầng là nhỏ nhất.
• Tạo các tầng riêng biệt cho các chức năng khác biệt nhau hoàn toàn
về kỹ thuật sử dụng hoặc quá trình thực hiên.
• Các chức năng giống nhau được đặt trong cùng một tầng.
7
• Lựa chọn ranh giới các tầng tại các điểm mà những thử nghiệm trong
quá khứ thành công.
• Các chức năng được xác định sao cho chúng có thể dễ dàng xác định
lại, và các nghi thức của chúng có thể thay đổi trên mọi hướng.
• Tạo ranh giới các tầng mà ở đó cần có những mức độ trừu tượng
khác nhau trong việc sử dụng số liệu.
• Cho phép thay đổi các chức năng hoặc giao thức trong tầng không
ảnh hưởng đến các tầng khác.

• Tạo các ranh giới giữa mỗi tầng với tầng trên và dưới nó.
Mô hình OSI bẩy tầng
Trên mạng Internet hiện nay, bộ giao thức TCP/IP sử dụng mô hình
mạng bốn tầng, bao gồm các tầng: ứng dụng, giao vận, internet, và tầng vật
8
SESSION
Các giao thức tầng phiên
APPLICATION
Các giao thức tầng ứng dụng
NETWORK
Các giao thức tầng mạng
PRESENTATION
Các giao thức tầng trình diễn
TRANSPORT
Các giao thức tầng giao vận
DATA-LINK
Các giao thức tầng liên kết dữ liệu
PHYSICAL
Các giao thức tầng vật lý
lý. Mỗi tầng trong mô hình bốn tầng này tương ứng với một hoặc nhiều
tầng trong mô hình OSI. Dưới đây là hình ảnh ánh xạ của mô hình OSI bẩy
tầng với mô hình bốn tầng được sử dụng trong mạng Internet hiện nay.
Mô hình OSI Mô hình cho giao thức TCP/IP
Application
ApplicationPresentation
Session
Transport Transport
Network Internet
Data-link
Network Interface

Physical
Tương quan giữa mô hình OSI và mô hình giao thức TCP/IP.
CHƯƠNG :II CÁC GIAO THỨC PHỔ BIẾN TRONG HOẠT
ĐỘNG MẠNG MÁY TÍNH
.1 Giao thức IP:
Tổng quan về giao thức IP:
Mục đích chính của giao thức IP là kết nối các mạng con thành liên
mạng. Giao thức IP nằm trong tầng mạng(network) của mô hình OSI. Giao
thức IP là giao thức kiểu không liên kết(connectionless), tức là không có
giai đoạn thiết lập liên kết trước khi truyền dữ liệu.
9
Khi một máy tính tham gia vào trao đổi dữ liệu trong mạng, nó sử dụng
một bộ điều hợp mạng(network adapter). Mỗi một bộ điều hợp mạng này
được gắn với một địa chỉ vật lý cố định và duy nhất, do nhà sản xuất quyết
định. Trong mạng cục bộ, những nơi 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.
Địa chỉ IP:
Địa chỉ IP là một chuỗi 32bits, được sử dụng để định danh các máy tính
trong mạng. Mỗi giao diện trong một máy tính có hỗ trợ giao thức IP đều
phải được gán 1 địa chỉ IP (một máy tính có thể gắn với nhiều mạng do vậy
có thể có nhiều địa chỉ IP). Địa chỉ IP gồm 2 phần: địa chỉ mạng (netid) và
địa chỉ máy (hostid). Mỗi địa chỉ IP có độ dài 32 bits được tách thành 4
10
vùng (mỗi vùng 1 byte), có thể biểu thị dưới dạng thập phân, bát phân, thập
lục phân hay nhị phân. Cách viết phổ biến nhất là dùng ký pháp thập phân
có dấu chấm (dotted decimal notation) để tách các vùng.
Do tổ chức và độ lớn của các mạng con (subnet) của liên mạng có thể
khác nhau, người ta chia các địa chỉ IP thành 5 lớp, ký hiệu là A, B, C, D
và E. Trong lớp A, B, C chứa địa chỉ có thể gán được. Lớp D dành riêng
cho lớp kỹ thuật multicasting. Lớp E được dành những ứng dụng trong
tương lai.
Netid trong địa chỉ mạng dùng để nhận dạng từng mạng riêng biệt. Các
mạng liên kết phải có địa chỉ mạng (netid) riêng cho mỗi mạng. Ở đây các
bit đầu tiên của byte đầu tiên được dùng để định danh lớp địa chỉ (0 - lớp
A, 10 - lớp B, 110 - lớp C, 1110 - lớp D và 11110 - lớp E).
Ở đây ta xét cấu trúc của các lớp địa chỉ có thể gán được là lớp A, lớp
B, lớp C:
Cấu trúc của các địa chỉ IP như sau:
• Mạng lớp A: địa chỉ mạng (netid) là 1 Byte và địa chỉ host
(hostid) là 3 byte.
• Mạng lớp B: địa chỉ mạng (netid) là 2 Byte và địa chỉ host
(hostid) là 2 byte.
• Mạng lớp C: địa chỉ mạng (netid) là 3 Byte và địa chỉ host

(hostid) là 1 byte.
Lớp A cho phép định danh tới 126 mạng, với tối đa 16 triệu host trên
mỗi mạng. Lớp này được dùng cho các mạng có số trạm cực lớn.
Lớp B cho phép định danh tới 16384 mạng, với tối đa 65534 host trên
mỗi mạng.
Lớp C cho phép định danh tới 2 triệu mạng, với tối đa 254 host trên mỗi
mạng. Lớp này được dùng cho các mạng có ít trạm.
NetId HostId
11
Cấu trúc các lớp địa chỉ
Một số địa chỉ có tính chất đặc biệt: Một địa chỉ có hostid = 0 được
dùng để hướng tới mạng định danh bởi vùng netid. Ngược lại, một địa chỉ
có vùng hostid gồm toàn số 1 được dùng để hướng tới tất cả các host nối
vào mạng netid, và nếu vùng netid cũng gồm toàn số 1 thì nó hướng tới tất
cả các host trong liên mạng.
Cần lưu ý rằng các địa chỉ IP được dùng để định danh các host và mạng
ở tầng mạng của mô hình OSI, và chúng không phải là các địa chỉ vật lý
(hay địa chỉ MAC) của các trạm trên đó một mạng cục bộ (Ethernet, Token
Ring.).
Trong nhiều trường hợp, một mạng có thể được chia thành nhiều mạng
con (subnet), lúc đó có thể đưa thêm các vùng subnetid để định danh các
mạng con. Vùng subnetid được lấy từ vùng hostid, cụ thể đối với lớp A, B,
C như ví dụ sau:
Ví dụ địa chỉ khi bổ sung vùng subnetid
Cấu trúc gói dữ liệu IP:
Dưới đây là các trường của một gói tin IP:
4 8 16 32 bits
Ver IHL Type of Server Total Length
Identification Flags Fragment offset
Time to Live Protocol Header Checksum

Source address
Destination address
Option + padding
Data
12
IP Header Structure
Ý nghĩa các trường dữ liệu trong gói tin IP:
• Ver(4 bits): chỉ version hiện hành của giao thức IP hiện được cài đặt,
Việc có chỉ số version cho phép có các trao đổi giữa các hệ thống sử dụng
version cũ và hệ thống sử dụng version mới.
• IHL (4 bits): chỉ độ dài phần đầu (Internet header Length) của gói
tin datagram, tính theo đơn vị từ ( 32 bits). Trường này bắt buột phải có vì
phần đầu IP có thể có độ dài thay đổi tùy ý. Độ dài tối thiểu là 5 từ (20
bytes), độ dài tối đa là 15 từ hay là 60 bytes.
• Type of Server(8 bits):đặc tả các tham số về dịch vụ nhằm thông
báo cho mạng biết dịch vụ nào mà gói tin muốn được sử dụng, chẳng hạn
ưu tiên, thời hạn chậm trễ, năng suất truyền và độ tin cậy. Hình sau cho biết
ý nghĩ của trường 8 bits này.
- Precedence(3 bits):chỉ thị về quyền ưu tiên gửi datagram, nó
có giá trị từ 0 (gói tin bình thường) đến 7 (gói tin kiểm soát
mạng).
- D(Delay 1 bit): Chỉ độ trễ yêu cầu trong đó.
D=0: Chỉ gói tin có độ trễ bình thường.
D=1: Chỉ gói tin có độ trễ thấp.
- T(Throughput) (1 bit): chỉ độ thông lượng yêu cầu sử dụng để
truyền gói tin với lựa chọn truyền trên đường thông suất thấp
hay đường thông suất cao.
T=0: Thông lượng bình thường.
T=1: Thông lượng cao.
13

- R(Reliability) (1 bit): chỉ độ tin cậy yêu cầu
R=0: Độ tin cậy bình thường.
R=1: Độ tin cậy cao.
• Total Length(16 bits): chỉ độ dài toàn bộ gói tin, kể cả phần đầu tính
theo đơn vị byte với chiều dài tối đa là 65535 bytes. Hiện nay giới hạn trên
là rất lớn nhưng trong tương lai với những mạng Gigabit thì các gói tin có
kích thước lớn là cần thiết.
• Identification(16 bits): cùng với các tham số khác (như Source
Address và Destination Address) tham số này dùng để định danh duy nhất
cho một datagram trong khoảng thời gian nó vẫn còn trên liên mạng.
• Flags(3 bits): liên quan đến sự phân đoạn (fragment) các datagram,
Các gói tin khi đi trên đường đi có thể bị phân thành nhiều gói tin nhỏ,
trong trường hợp bị phân đoạn thì trường Flags được dùng điều khiển phân
đoạn và tái lắp ghép bó dữ liệu. Tùy theo giá trị của Flags sẽ có ý nghĩa là
gói tin sẽ không phân đoạn, có thể phân đoạn hay là gói tin phân đoạn cuối
cùng. Trường Fragment Offset cho biết vị trí dữ liệu thuộc phân đoạn
tương ứng với đoạn bắt đầu của gói dữ liệu gốc. Ý nghĩa cụ thể của trường
Flags là:
- Bit 0: reserved - chưa sử dụng, luôn lấy giá trị 0.
- Bit 1: DF=0( Có thể có sự phân đoạn) DF=1(Không có sự
phân đoạn)
- Bit 2: MF=0(Gói phân đoạn cuối) MF=1(Còn gói tin tiếp
trong phân đoạn)
• Fragment offset(13 bits): chỉ vị trí của đoạn (fragment) ở trong
datagram tính theo đơn vị 8 bytes, có nghĩa là phần dữ liệu mỗi gói tin (trừ
gói tin cuối cùng) phải chứa một vùng dữ liệu có độ dài là bội số của 8
14
bytes. Điều này có ý nghĩa là phải nhân giá trị của Fragment offset với 8 để
tính ra độ lệch byte.
• Time to Live(8 bits): qui định thời gian tồn tại (tính bằng giây) của

gói tin trong mạng để tránh tình trạng một gói tin bị quẩn trên mạng. Thời
gian này được cho bởi trạm gửi và được giảm đi (thường qui ước là 1 đơn
vị) khi datagram đi qua mỗi router của liên mạng. Thời lượng này giảm
xuống tại mỗi router với mục đích giới hạn thời gian tồn tại của các gói tin
và kết thúc những lần lặp lại vô hạn trên mạng. Sau đây là 1 số điều cần lưu
ý về trường Time To Live:
- Nút trung gian trong mạng không được gửi một gói tin mà
trường này có giá trị bằng 0.
- Một giao thức có thể ấn định giá trị Time To Live để thực hiện
tìm tài nguyên trong mạng trong phạm vi mở rộng.
- Một giá trị cố định tối thiểu phải đủ lớn cho mạng hoạt động
tốt.
• Protocol(8 bits): chỉ giao thức tầng trên kế tiếp sẽ nhận vùng dữ liệu
ở trạm đích (hiện tại thường là TCP hoặc UDP được cài đặt trên IP). Ví dụ:
TCP có giá trị trường Protocol là 6, UDP có giá trị trường Protocol là 17.
• Header Checksum(16 bits): Mã kiểm soát lỗi của header gói tin IP.
• Source Address(32 bits): Địa chỉ của máy nguồn.
• Destination Address(32 bits): địa chỉ của máy đích.
• Options (độ dài thay đổi): khai báo các lựa chọn do người gửi yêu
cầu (tuỳ theo từng chương trình).
• Padding (độ dài thay đổi): Vùng đệm, được dùng để đảm bảo cho
phần header luôn kết thúc ở một mốc 32 bits.
• Data (độ dài thay đổi): Trên một mạng cục bộ như vậy, hai trạm chỉ
có thể liên lạc với nhau nếu chúng biết địa chỉ vật lý của nhau. Như vậy
15
vấn đề đặt ra là phải thực hiện ánh xạ giữa địa chỉ IP (32 bits) và địa chỉ vật
lý (48 bits) của một trạm.
Một số giao thức được sử dụng trong mạng IP:
Để mạng với giao thức IP hoạt động được tốt người ta cần một số giao
thức bổ sung, các giao thức này đều không phải là bộ phận của giao thức IP

và giao thức IP sẽ dùng đến chúng khi cần.
• Giao thức ARP (Address Resolution Protocol): Ở đây cần lưu ý rằng
các địa chỉ IP được dùng để định danh các host và mạng ở tầng mạng của
mô hình OSI, và chúng không phải là các địa chỉ vật lý (hay địa chỉ MAC)
của các trạm trên đó một mạng cục bộ (Ethernet, Token Ring). Trên một
mạng cục bộ hai trạm chỉ có thể liên lạc với nhau nếu chúng biết địa chỉ vật
lý của nhau. Như vậy vấn đề đặt ra là phải tìm được ánh xạ giữa địa chỉ IP
(32 bits) và địa chỉ vật lý của một trạm. Giao thức ARP đã được xây dựng
để tìm địa chỉ vật lý từ địa chỉ IP khi cần thiết.
• Giao thức RARP (Reverse Address Resolution Protocol): Là giao
thức ngược với giao thức ARP. Giao thức RARP được dùng để tìm địa chỉ
IP từ địa chỉ vật lý.
• Giao thức ICMP(Internet Control Message Protocol): Giao thức
này thực hiện truyền các thông báo điều khiển (báo cáo về các tình trạng
các lỗi trên mạng.) giữa các gateway hoặc một nút của liên mạng. Tình
trạng lỗi có thể là: một gói tin IP không thể tới đích của nó, hoặc một router
không đủ bộ nhớ đệm để lưu và chuyển một gói tin IP, Một thông báo
ICMP được tạo và chuyển cho IP. IP sẽ "bọc" (encapsulate) thông báo đó
với một IP header và truyền đến cho router hoặc trạm đích.
Hoạt động của giao thức IP:
Khi giao thức IP được khởi động nó trở thành một thực thể tồn tại trong
máy tính và bắt đầu thực hiện những chức năng của mình, lúc đó thực thể
IP là cấu thành của tầng mạng, nhận yêu cầu từ các tầng trên nó và gửi yêu
cầu xuống các tầng dưới nó.
16
Đối với thực thể IP ở máy nguồn, khi nhận được một yêu cầu gửi từ
tầng trên, nó thực hiện các bước sau đây:
• Tạo một IP datagram dựa trên tham số nhận được.
• Tính checksum và ghép vào header của gói tin.
• Ra quyết định chọn đường: hoặc là trạm đích nằm trên cùng mạng

hoặc một gateway sẽ được chọn cho chặng tiếp theo.
• Chuyển gói tin xuống tầng dưới để truyền qua mạng.
Đối với router, khi nhận được một gói tin đi qua, nó thực hiện các động
tác sau:
• Tính checksum, nếu sai thì loại bỏ gói tin.
• Giảm giá trị tham số Time - to Live. nếu thời gian đã hết thì loại bỏ
gói tin.
• Ra quyết định chọn đường.
• Phân đoạn gói tin, nếu cần.
• Kiến tạo lại IP header, bao gồm giá trị mới của các vùng Time - to
-Live, Fragmentation và Checksum.
• Chuyển datagram xuống tầng dưới để chuyển qua mạng.
Cuối cùng khi một datagram nhận bởi một thực thể IP ở trạm đích, nó sẽ
thực hiện bởi các công việc sau:
• Tính checksum. Nếu sai thì loại bỏ gói tin.
• Tập hợp các đoạn của gói tin (nếu có phân đoạn).
• Chuyển dữ liệu và các tham số điều khiển lên tầng trên.
.2 Giao thức TCP:
Tổng quan về giao thức TCP:
TCP là một giao thức "có liên kết" (connection - oriented), nghĩa là cần
phải thiết lập liên kết giữa hai thực thể TCP trước khi chúng trao đổi dữ
17
liệu với nhau. Một tiến trình ứng dụng trong một máy tính truy nhập vào
các dịch vụ của giao thức TCP thông qua một cổng (port) của TCP. Số hiệu
cổng TCP được thể hiện bởi 2 bytes.
Cổng truy cập dịch vụ TCP
Một cổng TCP được kết hợp với địa chỉ IP tạo thành một đầu nối
TCP/IP (socket) duy nhất trong liên mạng. Dịch vụ TCP được cung cấp
nhờ một liên kết logic giữa một cặp đầu nối TCP/IP. Một đầu nối TCP/IP
có thể tham gia nhiều liên kết với các đầu nối TCP/IP ở xa khác nhau.

Trước khi truyền dữ liệu giữa 2 trạm cần phải thiết lập một liên kết TCP
giữa chúng và khi không còn nhu cầu truyền dữ liệu thì liên kết đó sẽ được
giải phóng.
Cấu trúc gói dữ liệu TCP:
16 32 bits
Source port Destination port
Sequence number
Acknowledgement number
Offset Receiver U A P R S F Window
Checksum Urgent Pointer
Option + Padding
Data
Cấu trúc gói tin TCP
• Source port(16 bits): Số hiệu cổng TCP của trạm nguồn.
18
• Destination port(16 bits): Số hiệu cổng TCP của trạm đích.
• Sequence number(32 bits): Số hiệu của byte đầu tiên của segment trừ
khi bit SYN được thiết lập. Nếu bit SYN được thiết lập thì Sequence
Number là số hiệu tuần tự khởi đầu (ISN) và byte dữ liệu đầu tiên là
ISN+1.
• Acknowledgement number(32 bits): Số hiệu của segment tiếp theo
mà trạm nguồn đang chờ để nhận. Ngầm ý báo nhận tốt (các)
segment mà trạm đích đã gửi cho trạm nguồn.
• Data Offset(4 bits): Số lượng bội của 32 bit (32 bit words) trong TCP
header (tham số này chỉ ra vị trí bắt đầu của nguồn dữ liệu).
• Receiver(): Dành riêng.
• U: Vùng con trỏ khẩn (Ucgent Poiter) có hiệu lực.
• A: Vùng báo nhận (ACK number) có hiệu lực.
• P: Chức năng PUSH.
• R: Khởi động lại (reset) liên kết.

• S: Đồng bộ hóa số hiệu tuần tự (sequence number).
• F: Không còn dữ liệu từ trạm nguồn.
• Window(16 bits): Cấp phát credit để kiểm soát nguồn dữ liệu (cơ chế
cửa sổ). Đây chính là số lượng các byte dữ liệu, bắt đầu từ byte được
chỉ ra trong vùng ACK number, mà trạm nguồn đã sẵn sàng để nhận.
• Checksum(16 bits): Mã kiểm soát lỗi cho toàn bộ segment (header +
data).
• Urgent Pointer(16 bits): Con trỏ này trỏ tới số hiệu tuần tự của byte
đi theo sau dữ liệu khẩn. Vùng này chỉ có hiệu lực khi bit URG được
thiết lập.
• Option(Độ dài thay đổi): Khai báo các option của TCP, trong đó có
độ dài tối đa của vùng TCP data trong một segment.
19
• Padding(Độ dài thay đổi): Phần chèn thêm vào header để đảm bảo
phần header luôn kết thúc ở một mốc 32 bit. Phần thêm này gồm
toàn số 0.
• Data(Độ dài thay đổi): Chứa dữ liệu của tầng trên, có độ dài tối đa
ngầm định là 536 byte. Giá trị này có thể điều chỉnh bằng cách khai
báo trong vùng options.
Ba bước bắt tay tạo lập liên kết(The three-way-handshake):
Trước khi hai máy tính có thể truyền thông với nhau qua một kết nối
TCP thì kết nối đó phải được thiết lập. Quá trình xử lý việc thiết lập kết nối
TCP được chia thành ba bước. Mô hình dưới đây minh họa ba bước bắt tay
tạo liên kết TCP:
Ba bước bắt tay thiết lâp liên kết
• Bước 1: Client gửi tới Server một gói tin, trong gói tin này, cờ SYN
được xác lập, nó nói cho Server biết rằng nó muấn mở một kết nối với
Server. Gói tin này cũng gửi một giá trị khởi tạo của Sequence
Number(INS).
20

Client
Server
SYN(INS A)
ACK(INS B +1)
SYN(INS B) +ACK(INS A+1)
• Bước 2: Server nhận yêu cầu kết nối này và gửi trả lại một gói tin có
cờ SYN và cờ ACK được thiết lập để thông báo chấp nhận gói tin yêu cầu
kết nối. Trong gói tin này, Server đặt giá trị khởi tạo Sequence Number ở
trạng thái randomly, và đặt ACKnowledgement Number bằng INS+1.
• Bước 3: Khi Client nhận được gói tin chấp nhận kết nối của Server,
nó sẽ đáp trả lại một gói tin có cờ SYN và cờ ACK để thông báo cho
Server biết rằng nó đã nhận được gói tin chấp nhận kết nối từ Server, và đặt
giá trị ACKnowledgement Number bằng INS +1.
Khi kết nối đã được xác lập, các máy tính có thể gửi dữ liệu cho nhau,
và tất cả các gói tin của hai máy tính gửi đi đều phải có cờ ACK để xác
nhận đã nhận gói tin trước đó.
Bốn bước bắt tay giải phóng liên kết(The four-way-handshake):
Để giải phóng một kết nối TCP đã được thiết lập, hai máy sử dụng bốn
bước như sau:
• Bước 1: Client(hoặc Server) gửi một gói tin có cờ FIN được đặt, để
nói rằng quá trình gửi dữ liệu đã kết thúc, với một giá trị đúng của
Sequence Number.
• Bước 2: Server sau đó sẽ gửi lại một gói tin có cờ ACK được bật,
xác nhận đã nhận được gói tin từ Client, với ACK number bằng Sequence
number +1.
• Bước 3: Server sẽ được xử lý để gửi đi một gói tin khác, với một giá
trị Sequence number và cờ FIN được bật.
• Bước 4: Để hoàn thành bốn bước bắt tay kết thúc kết nối, Client sẽ
gửi một gói tin có cờ ACK được bật, với ACK number bằng giá trị của
Sequence number +1.

21
Bốn bước bắt tay giải phóng liên kết TCP
Các cờ của gói tin TCP:
• SYN: Cờ SYN được sử dụng trong gói tin đầu tiên của kết nối, cho
biết một máy tính muấn có một kết nối TCP với máy chủ nhận gói tin này.
• ACK: Cờ ACK được sử dụng trong suốt toàn bộ quá trình của phiên
kết nối. Cho biết đã nhận được gói tin trước đó.
• FIN: Cờ FIN được sử dụng khi một trong hai máy tính đã hoàn
thành quá trình gửi dữ liệu, kết nối sau đó sẽ được đóng lại một cách bình
thường.
22
FIN(S
N)
ACK(SN+1
)
FIN(SN)
ACK(SN+1
)
Client
Server
• RST: Cờ RST được sử dụng khi một trong hai máy tính nhận được
gói tin không mong muấn. Gói tin có cờ RST sẽ thực hiện reset lại kết nối
và hai máy tính có thể thực hiện lại kết nối nếu cần.
• SYN|ACK: Sự kết hợp hai cờ SYN và ACK được sử dụng để thông
báo lại cho máy tính khác biết đã nhận được gói tin SYN trước đó và gửi
lại thông tin chấp nhận kết nối.
• FIN|ACK: Hai cờ FIN và ACK được liên kết để thông báo đã nhận
được gói tin có cờ FIN trước đó và hoàn thành việc đóng kết nối.
• URG: Cờ này hiếm khi được sử dụng trong kết nối thông thường.
Nó được sử dụng để thông báo có một vùng dữ liệu khẩn.

• PSH: Cờ PSH có mục đích thông báo cho máy tính thứ hai biết rằng
chuyển toàn bộ dữ liệu lên tầng trên để xử lý.
.3 Giao thức HTTP:
HTTP(Hyper Text Transfer Protocol) là giao thức cơ sở để vận chuyển
siêu văn bản và là nền tảng của WWW. Được công bố đầu tiên vào đầu
những năm 1990, HTTP là cơ sở đối với một trang Web đơn giản, dựa trên
văn bản(text based) của các siêu liên kết(hyper links), các thành phần văn
bản có thể được mở cho phép người dùng tới một tài liệu khác nào đó ở
một nơi nào đó bên ngoài trong một siêu không gian. Khái niệm này là sự
mở rộng về bản chất của giao thức Gopher và đã thu hút được khả năng
sáng tạo của cả cộng đồng người sử dụng cũng như những người bán sản
phẩm.
Hiện nay, công nghệ trong WWW phát triển cực kỳ nhanh chóng. Các
hãng như MicroSoft, Netscape, … đang cạnh tranh quyết liệt trong việc
phân chia thị trường.
23
HTTP là một giao thức hiện đại hơn so với Telnet, FTP và SMTP.
Nhưng cấu trúc tổng quát của HTTP là sự tiến triển logic từ công việc và
nền tảng vững chắc của các giao thức trước đây.
HTTP cũng là một giao thức Client/Server, với một user agent - thường
là một trình duyệt WWW - thực hiện yêu cầu tới WWW Server. Giống như
SMTP, HTTP chỉ đơn giản là một cơ chế giao vận và không liên quan đến
nội dung thông báo. Nội dung của trang Web được định nghĩa bởi
HTML(Hyper Text Makeup Language). Giống như HTTP, HTML cũng
đang phát triển nhanh chóng với nhiều mở rộng của người bán sản phẩm
được đưa thêm vào ngôn ngữ. HTTP cơ bản dựa trên dạng
Request/Response. Một Client thiết lập một kết nối với một Server và gửi
một Request tới Server. Trong hầu hết các cuộc giao tiếp là được khởi tạo
từ user agent và bao gồm một Request tới một tài nguyên trên vài server
gốc. Trong trường hợp đơn giản, chỉ có một kết nối đơn giữa user

agent(UA) và server gốc. Trường hợp phức tạp hơn là có nhiều đối tượng
trung gian(ví dụ Proxy) hiện diện trong chuỗi request/response. Một proxy
là một “forwarding agent”, nhận các request với một URI(Uniform
Resource Identifier) ở dạng đầy đủ, rồi viết lại tất cả hay một phần của
thông điệp, rồi chuyển request được định dạng lại tới server được chỉ định
bởi URI này.
Trên Internet, tổng quát HTTP commucation xảy ra thông qua các
TCP/IP connection. Port mặc định là TCP 80 nhưng có thể thay đổi được.
Không có gì bắt buộc HTTP không được thực hiện trên những giao thức
khác. HTTP chỉ cần lớp Transport tin cậy, bất cứ giao thức nào đảm bảo thì
đều dùng được.
Hiện tại mỗi connection được thiết lập bởi client để gửi một request và
bị đóng lại bởi server sau khi gửi trả lại một response. Phía client lẫn server
nên nhận biết được bên kia đã đóng cầu nối(kỹ thuật keep-alive) bất
24
thường. Trong bất kỳ trường hợp nào, việc đóng cầu nối bởi một bên hay
cả hai bên luôn ngắt request hiện tại, bất chấp trạng thái của nó.
HTTP/1.0 dùng nhiều cấu trúc được định nghĩa cho MIME(RFC 1521).
Yêu cầu HTTP là một thông báo văn bản ASCII có cấu trúc gồm có:
• Method(phương pháp): Đây là một hành động để server thi hành.
• URI(Uniform Resource Identifier) của yêu cầu: Nhận diện đối tượng
mà phương pháp liên quan đến.
• Định danh phiên bản HTTP.
• Thông tin header của yêu cầu: là thông tin mà Client có thể gửi tới
server.
Thông báo đáp ứng, gửi trở lại HTTP Client gồm có:
• Định danh phiên bản HTTP: để nhận diện phiên bản của đáp ứng.
Thông thường định danh này giống như đối với yêu cầu.
• Trạng thái đáp ứng: Một mã đáp ứng ba con số, tương tự mã đáp ứng
bởi FTP và SMTP, cộng thêm thông tin văn bản.

• Phần thân thực thể(entity body): dữ liệu được gửi trả lại HTTP
client. Không phải tất cả các đáp ứng đều được gửi trả lại dữ liệu, do
đó, thành phần này là tuỳ chọn.
Các phương pháp truyền dữ liệu:
Ta chỉ quan tâm tới hai phương pháp hay được sử dụng là phương pháp
GET và phương pháp POST. Phương pháp GET, dữ liệu của HTTP request
được để kèm trong URL, còn trong phương pháp POST dữ liệu của HTTP
được tách riêng không thuộc một trường nào cả(đi sau phần HTTP header),
25
HTTP
HTTP request: GET
HTTP /1.0
Browser Web
Server
HTTP response: HTTP /1.0 200 OK “page.html” gửi về