Đề cương ôn tập mạng máy tính pdf

2010
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP
MẠNG MÁY TÍNH
© 3F-HEDSPI.NET

volamchiton
iTzMe

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MẠNG MÁY TÍNH © 3F-HEDSPI.NET


1

MỤC LỤC
I.

Kiến trúc phân tầng 3

1.

Tại sao phải phân tầng? 3

2.

Mô hình OSI 3

3.

Mô hình TCP/IP 4

II.

Tầng vật lý và Tầng liên kết dữ liệu 6

1.

Các chức năng của tầng liên kết dữ liệu 6

2.

Kiểm soát đa truy nhập 6

3.

Các kiểu đấu mạng LAN (LAN Topology) 7

4.

Mạng LAN Ethernet 9

5.

Địa chỉ MAC là gì ? 9

6.

So sánh Hub và Switch ? 10

7.

Cơ chế hoạt động của switch 11

8.

Hoạt động của giao thức ARP 11

9.

Wireless LAN 13

III.

Tầng mạng 14

1.

Các giao thức hoạt động ở tầng mạng 14

2.

IPv4 14

3.

Mặt nạ mạng 15

4.

Địa chỉ mạng, địa chỉ unicast, địa chỉ broadcast 17

5.

Khuôn dạng gói tin IP 17

6. Các thành phần và chức năng trong IP Header 17
7.

ICMP là gì ? 18

8.

Ping là gì ? 21

9.

Traceroute là gì ? 21

10.

Chọn đường 22

11.

Vai trò của bộ định tuyến ? 22

12.

Vì sao giao thức IP được gọi là giao thức nỗ lực hết mình, “best effort”? 22

IV.

Tầng giao vận 23

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MẠNG MÁY TÍNH © 3F-HEDSPI.NET


2

1.

Các giao thức hoạt động ở tầng giao vận ? 23

2.

UDP hoạt động như thế nào ? 23

3.

TCP hoạt động như thế nào ? 24

4.

Kiểm soát luồng và kiểm soát tắc nghẽn trong TCP 26

5.

Vì sao TCP được gọi là giao thức đáng tin cậy ? 26

6.

So sánh TCP và UDP ? 27

V.

Tầng ứng dụng 28

1.

Các giao thức hoạt động ở tầng ứng dụng 28

2.

Các mô hình ứng dụng 28

3.

Trình bày cơ chế hoạt động của HTTP? 29

4.

Trình bày cơ chế hoạt động của SMTP ? 30

5.

Trình bày cơ chế hoạt động của FTP ? 30

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MẠNG MÁY TÍNH © 3F-HEDSPI.NET


3

ĐỀ CƯƠNG MẠNG MÁY TÍNH
I. Kiến trúc phân tầng
1. Tại sao phải phân tầng?
- Việc phân tầng giúp cho công việc thiết kế, phát triển, bảo dưỡng, nâng cấp các thành
phân trở nên dễ dàng hơn. Vì nó cho phép xác định rõ nhiệm vụ của mỗi tầng và mối
quan hệ giữa chúng. Cụ thể mỗi tầng giải quyết một tập các vấn đề có liên quan đến việc
truyền dữ liệu, và cung cấp cho các giao thức tầng cấp trên một dịch vụ được định nghĩa
rõ ràng dựa trên việc sử dụng các dịch vụ của các tầng thấp hơn. Về mặt lôgic, các tầng
trên gần với người dùng hơn và làm việc với dữ liệu trừu tượng hơn, chúng dựa vào các
giao thức tầng cấp dưới để biến đổi dữ liệu thành các dạng mà cuối cùng có thể được
truyền đi một cách vật lý.
- Ưu điểm của kiến trúc phân tầng :
Ø Chia nhỏ cho phép xác định chức năng của mỗi tầng
Ø Các tầng hoạt động độc lập : tầng trên chỉ quan tâm đến việc sử dụng tầng dưới mà
không quan tân đến các tầng xa hơn, từ đó cho phép định nghĩa giao diện chung giữa
các tầng
Ø Khả năng mở rộng
Ø Mềm dẻo, linh hoạt với các công nghệ mới, có thể cải tiến hệ thống bằng cách thay
thế một công nghệ mới của tầng tương ứng.

Ø Nếu không phân tầng, khi muốn thay đổi phải thay thế toàn bộ.

2. Mô hình OSI
- Mô hình OSI (Open Systems Interconnection Reference Model, viết ngắn là OSI Model
hoặc OSI Reference Model) - tạm dịch là Mô hình tham chiếu kết nối các hệ thống mở -
là một thiết kế dựa vào nguyên lý tầng cấp, lý giải một cách trừu tượng kỹ thuật kết nối
truyền thông giữa các máy vi tính và thiết kế giao thức mạng giữa chúng. Mô hình OSI
gồm 7 tầng là :
Ø Tầng Vật lý : Truyền các bit trên đường truyền dữ liệu
Ø Tầng Liên kết dữ liệu : Truyền dữ liệu giữa các thành phần nối kết trong một mạng
Ø Tầng Mạng : Chọn đường, chuyển tiếp các gói tin từ nguồn đến đích
Ø Tầng Giao vận : Xử lý việc truyền nhận dữ liệu giữa các ứng dụng
Ø Tầng Phiên : Đồng bộ hóa, thiết lập các qui trình đánh dấu điểm hoàn thành
(checkpointing) - giúp việc phục hồi truyền thông nhanh hơn khi có lỗi xảy ra, vì
điểm đã hoàn thành đã được đánh dấu - trì hoãn (adjournment), kết thúc (termination)
và khởi động lại (restart), và khôi phục quá trình trao đổi
Ø Tầng Trình diễn : Cho phép các ứng dụng biểu diễn dữ liệu, mã hóa, nén, chuyển
đổi
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MẠNG MÁY TÍNH © 3F-HEDSPI.NET


4

Ø Tầng Ứng dụng : Cung cấp phương tiện cho người dùng truy nhập các thông tin và
dữ liệu trên mạng thông qua chương trình ứng dụng. Tầng này là giao diện chính để
người dùng tương tác với chương trình ứng dụng, và qua đó với mạng.
- Dưới đây là hình ảnh về mô hình OSI và các dạng gói tin mà nó chuyển tiếp

3. Mô hình TCP/IP
- Bộ giao thức TCP/IP, ngắn gọn là TCP/IP (Internet protocol suite hoặc IP suite hoặc
TCP/IP protocol suite - bộ giao thức liên mạng), là một bộ các giao thức truyền thông cài
đặt chồng giao thức mà Internet và hầu hết các mạng máy tính thương mại đang chạy trên
đó. Bộ giao thức này được đặt tên theo hai giao thức chính của nó là TCP (Giao thức
Điều khiển Giao vận) và IP (Giao thức Liên mạng). Chúng cũng là hai giao thức đầu tiên
được định nghĩa.
- Bộ giao thức TCP/IP có thể được coi là một tập hợp các tầng, mỗi tầng giải quyết một tập
các vấn đề có liên quan đến việc truyền dữ liệu, và cung cấp cho các giao thức tầng cấp
trên một dịch vụ được định nghĩa rõ ràng dựa trên việc sử dụng các dịch vụ của các tầng
thấp hơn. Về mặt lôgic, các tầng trên gần với người dùng hơn và làm việc với dữ liệu
trừu tượng hơn, chúng dựa vào các giao thức tầng cấp dưới để biến đổi dữ liệu thành các
dạng mà cuối cùng có thể được truyền đi một cách vật lý.
- Mô hình TCP/IP có thể gồm 4 hoặc 5 tầng tùy cách hiểu. Hầu hết các tài liệu, hình ảnh
trên mạng chia TCP/IP là 4 tầng là : Tầng ứng dụng, tầng giao vận, tầng mạng và tầng
liên kết hay tầng truy nhập mạng. Tuy nhiên, trong giáo trình học trên lớp, thì tầng liên
kết được chia ra làm 2 tầng là tầng vật lý và tầng liên kết dữ liệu.
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MẠNG MÁY TÍNH © 3F-HEDSPI.NET


5

Ø Tầng Vật lý (Physical) : tầng là kết hợp của các thành phần mạng vật lý thực sự (hub,
các bộ lặp (repeater), cáp mạng, cáp quang, cáp đồng trục (coaxial cable), cạc mạng,
cạc HBA (Host Bus Adapter) và các thiết bị nối mạng có liên quan: RJ-45), và các
đặc tả mức thấp về các tín hiệu (mức hiệu điện thế, tần số, v.v ).
Ø Tầng liên kết dữ liệu (Datalink layer hay Network Interface như trong giáo trình) :
Chuyển các gói tin từ tầng mạng tới các máy chủ (host) khác nhau. Các quá trình
truyền các gói tin trên một liên kết cho trước và nhận các gói tin từ một liên kết cho
trước có thể được điều khiển cả trong phần mềm điều vận thiết bị (device driver)

dành cho cạc mạng, cũng như trong phần sụn (firmware) hay các chipset chuyên dụng.
Những thứ đó sẽ thực hiện các chức năng liên kết dữ liệu chẳng hạn như bổ sung một
packet header để chuẩn bị cho việc truyền gói tin đó, rồi thực sự truyền frame dữ liệu
qua một môi trường vật lý.
Ø Tầng mạng (Network Layer hay IP như trong giáo trình) : Dẫn đường cho dữ liệu từ
mạng nguồn đến mạng đích.
Ø Tầng giao vận (Transport layer hay TCP|UDP như trong giáo trình) : kết hợp các khả
năng truyền thông điệp trực tiếp (end-to-end) không phụ thuộc vào mạng bên dưới,
kèm theo kiểm soát lỗi (error control), phân mảnh (fragmentation) và điều khiển lưu
lượng. Việc truyền thông điệp trực tiếp hay kết nối các ứng dụng tại tầng giao vận có
thể được phân loại như sau: định hướng kết nối (connection-oriented), ví dụ TCP và
phi kết nối (connectionless), ví dụ UDP. Tầng giao vận có thể được xem như một cơ
chế vận chuyển thông thường, nghĩa là trách nhiệm của một phương tiện vận tải là
đảm bảo rằng hàng hóa/hành khách của nó đến đích an toàn và đầy đủ. Tầng giao vận
cung cấp dịch vụ kết nối các ứng dụng với nhau thông qua việc sử dụng các cổng
TCP và UDP. Do IP chỉ cung cấp dịch vụ phát chuyển nỗ lực tối đa (best effort
delivery), tầng giao vận là tầng đâu tiên giải quyết vấn đề độ tin cậy.
Ø Tầng ứng dụng (Application) : nơi các chương trình mạng thường dùng nhất làm
việc nhằm liên lạc giữa các nút trong một mạng. Giao tiếp xảy ra trong tầng này là
tùy theo các ứng dụng cụ thể và dữ liệu được truyền từ chương trình, trong định dạng
được sử dụng nội bộ bởi ứng dụng này, và được đóng gói theo một giao thức tầng
giao vận. Do chồng TCP/IP không có tầng nào nằm giữa ứng dụng và các tầng giao
vận, tầng ứng dụng trong bộ TCP/IP phải bao gồm các giao thức hoạt động như các
giao thức tại tầng trình diễn và tầng phiên của mô hình OSI. Việc này thường được
thực hiện qua các thư viện lập trình.

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MẠNG MÁY TÍNH © 3F-HEDSPI.NET


6

II. Tầng vật lý và Tầng liên kết dữ liệu
1. Các chức năng của tầng liên kết dữ liệu
- Đóng gói – Framing : Bên gửi thì đặt gói tin tầng mạng vào khung tin, thêm phần đầu
phần cuối còn bên nhận thì bỏ phần đầu, phần cuối và lấy gói tin truyền lên tầng mạng
- Địa chỉ hóa – Addressing : Địa chỉ vật lý đặt trong phần đầu gói tin để định danh nút
nguồn, nút đích
- Điều khiển truy nhập đường truyền : Nếu là mạng đa truy nhập, cần có cá giao thức truy
nhập đường truyền cho nhiềm máy trạm
- Kiểm soát luồng : Kiểm soát tốc độ truyền của bên gửi sao cho bên nhận hoạt động tốt,
không bị quá tải
- Kiểm soát lỗi : Phát hiện và sửa lỗi các bit
2. Kiểm soát đa truy nhập
- Chia kênh : Chia tài nguyên của đường truyền thành nhiều phần nhỏ, và chia từng phần
nhỏ đó cho các nút mạng. Các phương pháp chia kênh gồm
Ø TDMA (Time division multiple access) : Chia kênh theo thời gian
Ø FDMA (Frequency division multiple) : Chia kênh theo tần số
Ø CDMA (Code division multiple access) : Chia kênh theo mã
Chia kênh có hiệu quả và công bằng cho các đường truyền với lưu lượng lớn, và gây lãng

phí nếu chúng ta cấp kênh cho một nút chỉ cần lưu lượng nhỏ
- Truy nhập ngẫu nhiên : Kênh không đượng chia, cho phép đồng thời truy nhập, chấp nhận
có xung đột. Do đó cần có cơ chế để phát hiện và tránh xung đột.
Ví dụ CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection – Đa truy
nhập, có phát hiện xung đột). Trong mạng LAN, khi một máy tính muốn truyền một gói
tin, trước tiên nó sẽ lắng nghe xem trên đường truyền có sóng mang hay không (bằng
cách lắng nghe tín hiệu Carrier). Nếu không có, nó sẽ thực hiện truyền gói tin (theo
frame). Sau khi truyền gói tin, nó vẫn tiếp tục lắng nghe để xem có máy nào định truyền
tin hay không. Nếu không có xung đột, máy tính sẽ truyền gói tin cho đến hết. Nếu phát
hiện xung đột, nó sẽ gửi broadcast một gói tin báo hiệu cho các máy trên mạng không
nên gửi tin để tránh làm nhiễu đường truyền, và sẽ tiến hành gửi lại gói tin. tiến trình các
bước như sau :
Ø Một thiết bị có frame cần truyền sẽ lắng nghe đường truyền cho đến khi nào đường
truyền không còn bị chiếm
Ø Khi đường truyền không còn bị chiếm, máy gửi bắt đầu gửi frame
Ø Máy gửi cũng bắt đầu lắng nghe để đảm bảo rằng không có xung đột xảy ra
Ø Nếu có xung đột, tất cả các máy trạm đã từng gửi ra frame sẽ gửi ra một tín hiệu
nghẽn
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MẠNG MÁY TÍNH © 3F-HEDSPI.NET


7

Ø Sau khi tín hiệu nghẽn là hoàn tất, mỗi máy gửi của của những frame bị xung đột sẽ
khởi động một bộ định thời timer và chờ hết khoảng thời gian này sẽ cố gắng truyền
lại. Những máy không tạo ra tín hiệu nghẽn ở trên sẽ không phải chờ
Ø Sau khi các thời gian định thời là hết, máy gửi có thể bắt đầu một lần nữa với bước 1
Khi tải nhỏ thì truy xuất ngẫu nhiên có hiệu quả vì mỗi nút có thể sử dụng toàn bộ kênh
truyền, còn khi tải lớn thì xung đột sẽ tăng lên làm giảm hiệu quả.
- Phương pháp quay vòng : Truyền tin theo hình thức quay vòng. Ví dụ như trong Token

Ring – Một “thẻ bài” được luân chuyển lần lượt qua các nút mạng, nút nào giữ “thẻ bài”
sẽ được gửi dữ liệu, gửi xong sẽ chuyển thẻ bài đi. Phương pháp này có nhược điểm là
tốn thời gian truyền “thẻ bài”, mất “thẻ bài”
3. Các kiểu đấu mạng LAN (LAN Topology)
- Topology của mạng là cấu trúc hình học không gian mà thực chất là cách bố trí phần tử
của mạng cũng như cách nối giữa chúng với nhau. Thông thường mạng có 3 dạng cấu
trúc là: Mạng dạng hình sao (Star Topology), mạng dạng vòng (Ring Topology) và mạng
dạng tuyến (Linear Bus Topology). Ngoài 3 dạng cấu hình kể trên còn có một số dạng
khác biến tướng từ 3 dạng này như mạng dạng cây, mạng dạng hình sao - vòng, mạng
hỗn hợp,v.v
- Mạng hình tuyến (Bus Topology)

Ø Theo cách bố trí hành lang các đường như hình vẽ thì máy chủ (host) cũng như tất cả
các máy tính khác (workstation) hoặc các nút (node) đều được nối về với nhau trên
một trục đường dây cáp chính để chuyển tải tín hiệu. Tất cả các nút đều sử dụng
chung đường dây cáp chính này. Phía hai đầu dây cáp được bịt bởi một thiết bị gọi là
terminator. Các tín hiệu và gói dữ liệu (packet) khi di chuyển lên hoặc xuống trong
dây cáp đều mang theo điạ chỉ của nơi đến
Ø Ưu điểm :
• Ưu điểm của mạng này là tiết kiệm được chi phí dây cáp
Ø Nhược điểm :
• Tốc độ chậm
• Khi trên đường cáp có sự cố thì toàn bộ mạng sẽ ngưng hoạt động
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MẠNG MÁY TÍNH © 3F-HEDSPI.NET


8

• Khi có sự cố rất khó kiểm tra phát hiện lỗi
- Mạng dạng vòng (Ring Topology)

Ø Mạng dạng này, bố trí theo dạng xoay vòng, đường dây cáp được thiết kế làm thành
một vòng khép kín, tín hiệu chạy quanh theo một chiều nào đó. Các nút truyền tín
hiệu cho nhau mỗi thời điểm chỉ được một nút mà thôi. Dữ liệu truyền đi phải có kèm
theo địa chỉ cụ thể của mỗi trạm tiếp nhận.
Ø Ưu điểm :
• Tiết kiệm được dây cáp, tốc độ có nhanh hơn kiểu BUS
Ø Nhược điểm :
• Tốc độ vẫn còn bị chậm
• Khi trên đường cáp có sự cố thì toàn bộ mạng sẽ ngưng hoạt động
• Khi có sự cố rất khó kiểm tra phát hiện lỗi
- Mạng dạng hình sao (Star topology)

Ø Mạng dạng hình sao bao gồm một trung tâm và các nút thông tin. Các nút thông tin là
các trạm đầu cuối, các máy tính và các thiết bị khác của mạng. Trung tâm của mạng
điều phối mọi hoạt động trong mạng với các chức năng cơ bản là :
• Xác định cặp địa chỉ gửi và nhận được phép chiếm tuyến thông tin và liên lạc với
nhau
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MẠNG MÁY TÍNH © 3F-HEDSPI.NET


9

• Cho phép theo dõi và sử lý sai trong quá trình trao đổi thông tin
• Thông báo các trạng thái của mạng
Ø Ưu điểm :
• Tốc độ nhanh
• Hoạt động theo nguyên lý nối song song nên nếu có một thiết bị nào đó ở một nút
thông tin bị hỏng thì mạng vẫn hoạt động bình thường
• Khi có lỗi mạng, ta dễ dàng kiểm tra sửa chữa

• Cấu trúc mạng đơn giản và các thuật toán điều khiển ổn định
• Mạng có thể mở rộng hoặc thu hẹp tuỳ theo yêu cầu của người sử dụng
• Không xung đột, không giao thức đa truy nhập
Ø Do có nhiều ưu điểm nổi bật nên mạng hình sao được sử dụng rộng rãi hiện nay !

4. Mạng LAN Ethernet
- Ethernet là mạng cục bộ do các công ty Xerox, Intel và Digital equipment xây dựng và
phát triển, sau đó đuợc chuẩn hóa thành tiêu chuẩn IEEE 802.3 với vài thay đổi. Ethernet
là mạng thông dụng nhất đối với các mạng nhỏ hiện nay. Ethernet có các đặc tính kỹ
thuật chủ yếu sau đây :
Ø Ethernet dùng cấu trúc mạng bus logic mà tất cả các nút trên mạng đều được kết nối
với nhau một cách bình đẳng. Mỗ gói dữ liệu gửi đến nơi nhận dựa theo các địa chỉ
quy định trong các gói
Ø Ethernet dùng phương thức CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision
Detection) để xử lý việc truy cập đồng thời vào mạng
Ø Các yếu tố hạn chế kích thớc mạng chủ yếu là mật độ lưu thông trên mạng
- Các kiểu mạng Ethernet
Ø 10Base2 : Còn gọi là thin Ethernet vì nó dùng cáp đồng trục mỏng. Chiều dài tối đa
của đoạn mạng là 185m
Ø 10Base5 : Còn gọi là thick Ethernet vì nó dùng cáp đồng trục dày. Chiều dài tối đa
của đoạn mạng là 500m
Ø 10BaseT : Dùng cáp xoắn đôi UTP. 10BaseT thường dùng trong cấu trúc hình sao và
có giới hạn của một đoạn là 100m
Ø Hiện giờ còn có Fast Ethernet (100-Mbps) sử dụng cáp xoắn UTP, Gigabit Ethernet
(1000-Mbps) sử dụng cáp quang

5. Địa chỉ MAC là gì ?
- Nói một cách đơn giản, địa chỉ MAC là địa chỉ vật lý hay còn gọi là số nhận dạng
(Identification number) của thiết bị. Mỗi thiết bị (card mạng, modem, router ) được nhà
sản xuất chỉ định và gán sẵn 1 địa chỉ nhất định; thường được viết theo 2 dạng:

MM:MM:MM:SS:SS:SS (cách nhau bởi dấu :) hay MM-MM-MM-SS-SS-SS (cách nhau
bởi dấu -). Địa chỉ MAC là một số 48 bit được biểu diễn bằng 12 số hexa, trong đó 24bit
đầu (MM:MM:MM) là mã số của nhà sản xuất (Linksys, 3COM ) và 24 bit sau
(SS:SS:SS) là số seri của từng card mạng được nhà sản xuất gán. Như vậy sẽ không xảy
ra trường hợp hai thiết bị trùng nhau địa chỉ vật lý vì số nhận dạng ID này đã được lưu
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MẠNG MÁY TÍNH © 3F-HEDSPI.NET


10

trong chip ROM trên mỗi thiết bị trong quá trình sản xuất, người dùng không thể thay đổi
được.
- Địa chỉ MAC là cố định (được thiết lập cứng) trong khi địa chỉ IP có thể thay đổi được
(thiết lập mềm). Trong mạng luôn duy trì một ánh xạ giữa địa chỉ IP và địa chỉ MAC của
thiết bị. Do đó, các thiết bị thường dùng cơ chế ARP (Address Resolution Protocol) và
RARP (Reverse Address Resolution Protocol) để tìm được địa chỉ MAC, IP của các thiết
bị khác khi cần thiết lập kết nối.
6. So sánh Hub và Switch ?
- Mỗi thiết bị dều đóng vai trò kết nối trung tâm cho tất cả các thiết bị mạng, và xử lý một
dạng dữ liệu được gọi là "frame" (khung). Mỗi khung đều mang theo dữ liệu. Khi khung
được tiếp nhận, nó sẽ được khuyếch đại và truyền tới cổng của PC đích. Sự khác biệt lớn
nhất giữa hai thiết bị này là phương pháp phân phối các khung dữ liệu.
- Với hub, một khung dữ liệu được truyền đi hoặc được phát tới tất cả các cổng của thiết
bịmà không phân biệt các cổng với nhau. Việc chuyển khung dữ liệu tới tất cả các cổng
của hub để chắc rằng dữ liệu sẽ được chuyển tới đích cần đến. Tuy nhiên, khả năng này
lại tiêu tốn rất nhiều lưu lượng mạng và có thể khiến cho mạng bị chậm đi (đối với các
mạng công suất kém). Ngoài ra, một hub 10/100Mbps phải chia sẻ băng thông với tất cả
các cổng của nó. Do vậy khi chỉ có một PC phát đi dữ liệu (broadcast) thì hub vẫn sử
dụng băng thông tối đa của mình. Tuy nhiên, nếu nhiều PC cùng phát đi dữ liệu, thì vẫn
một lượng băng thông này được sử dụng, và sẽ phải chia nhỏ ra khiến hiệu suất giảm đi.

- Trong khi đó, switch lưu lại bản ghi nhớ địa chỉ MAC của tất cả các thiết bị mà nó kết
nối tới. Với thông tin này, switch có thể xác định hệ thống nào đang chờ ở cổng nào. Khi
nhận được khung dữ liệu, switch sẽ biết đích xác cổng nào cần gửi tới, giúp tăng tối đa
thời gian phản ứng của mạng. Và không giống như hub, một switch 10/100Mbps sẽ phân
phối đầy đủ tỉ lệ 10/100Mbps cho mỗi cổng thiết bị. Do vậy với switch, không quan tâm
số lượng PC phát dữ liệu là bao nhiêu, người dùng vẫn luôn nhận được băng thông tối đa.
Đó là lý do tại sao switch được coi là lựa chọn tốt hơn so với hub.

HUB SWITCH
-

Là thiết bị tầng 1 (tầng vật lý) -

Là thiết bị tầng 2 (tầng liên kết dữ
liệu)
-

Truyền dữ liệu tới máy tính theo
kiểu broadcast.
-

Chỉ truyền cho một máy tính nhờ
bảng chọn đường lưu trữ địa chỉ các
máy trong mạng và được cập nhật
địa chỉ thường xuyên.
-

Miền xung đột lớn -

Ít xảy ra xung đột do chia nhỏ miền

xung đột.
-

Do truyền broadcast nên dữ liệu
không được bảo mật.
-

Truyền dữ liệu cho máy xác định
nên bảo mật cao.
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MẠNG MÁY TÍNH © 3F-HEDSPI.NET


11

7. Cơ chế hoạt động của switch
- Switch cho phép nhiều cặp liên kết cùng hoạt động mà không có xung đột.
- Switch có một bảng chọn đường MAC cho biết máy nào ở cổng nào.
- Switch có cơ chế tự học, có thể tự nhận biết được địa chỉ MAC của máy nối vào. Khi
nhận được một frame thì đầu tiên switch sẽ tìm địa chỉ cổng vào, sau đó switch sẽ tiến
hành tìm địa chỉ cổng ra bằng cách sử dụng bảng chuyển tiếp. Nếu tìm thấy cổng ra, và
cổng ra khác cổng vào thì switch sẽ chuyển tiếp frame đến cổng ra. Nếu không tìm thấy,
nó sẽ tiến hành quảng bá frame, tức gửi frame đến mọi cổng trừ cổng nhận frame vào.
Khi đó nếu frame gửi được đến máy đích thì máy đích này sẽ trả lại thông báo, do đó
swtich sẽ học được MAC của máy đích, và ghi vào bảng chuyển tiếp các số liệu : Địa chỉ
MAC, số hiệu cổng, Time to Live
- Ví dụ có mô hình : PC1 SW1 SW2 PC2. Gải sử bảng chuyển tiếp
của switch 1 và switch 2 đều chưa có gì, nếu PC1 gửi một frame đến PC2 thì quá trình có
thể tóm tắt như sau :
Ø Gói tin từ PC1 gửi tới SW1, lúc này bảng MAC SW1 trống nên SW1 sẽ học MAC
của PC1 dựa vào cổng nhận gói tin vào (ví dụ cổng 1 của switch nhận gói tin từ PC1

thì switch sẽ học MAC của PC1 nằm ở cổng 1)
Ø Do SW1 chưa biết được phải chuyển sang cổng nào để đến PC2, nó sẽ chuyển đến tất
cả các cổng trừ cổng nhận gói tin vào
Ø Frame đến được SW2, giả sử vào từ cổng 1, do bảng MAC của SW2 còn trống nên nó
sẽ học MAC của PC1, nằm ở cổng 1. SW2 tiếp tục quảng bá frame, chuyển tiếp nó đi
tất cả các cổng trừ cổng nhận gói tin vào là cổng 1
Ø PC2 nhận được frame và trả lời lại. Khi gói tin qua SW2, SW2 sẽ học được MAC của
PC2, giả sử là ở cổng 2, và tiếp tục chuyển tiếp gói tin qua SW1. Tại đây SW1 cũng
sẽ học được MAC của PC2, giả sử tại cổng 2.
Ø Cuối cùng gói tin gửi đến PC1 do SW1 đã biết PC1 nằm ở cổng 1.
Ø Như vậy cần chú ý là Switch sẽ học địa chỉ MAC của PC chứ không học địa chỉ
MAC của switch gắn vào nó. Do đó, trong bảng MAC, tại một cổng có thể có nhiều
địa chỉ MAC ! (trường hợp nhiều máy kết nối vào một switch, switch đó lại được kết
nối vào một cổng của switch thứ hai)
8. Hoạt động của giao thức ARP
- Trên thực tế, các card mạng (NIC) chỉ có thể kết nối với nhau theo địa chỉ MAC, địa chỉ
cố định và duy nhất của phần cứng. Do vậy ta phải có một cơ chế để chuyển đổi các dạng
địa chỉ này qua lại với nhau. Từ đó ta có giao thức phân giải địa chỉ: Address Resolution
Protocol (ARP).Khi máy A muốn gửi gói tin đến B mà không biết được địa chỉ MAC của
B, nó cần sử dụng ARP.
- Trong mạng LAN : Khi một thiết bị mạng muốn biết địa chỉ MAC của một thiết bị mạng
nào đó mà nó đã biết địa chỉ ở tầng network (IP, IPX…) nó sẽ gửi một ARP request bao
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MẠNG MÁY TÍNH © 3F-HEDSPI.NET


12

gồm địa chỉ MAC address của nó và địa chỉ IP của thiết bị mà nó cần biết MAC address
trên toàn bộ một miền broadcast. Mỗi một thiết bị nhận được request này sẽ so sánh địa
chỉ IP trong request với địa chỉ tầng network của mình. Nếu trùng địa chỉ thì thiết bị đó

phải gửi ngược lại cho thiết bị gửi ARP request một gói tin (trong đó có chứa địa chỉ
MAC của mình). Trong một hệ thống mạng đơn giản, ví dụ như PC A muốn gửi gói tin
đến PC B và nó chỉ biết được địa chỉ IP của PC B. Khi đó PC A sẽ phải gửi một ARP
broadcast cho toàn mạng để hỏi xem "địa chỉ MAC của PC có địa chỉ IP này là gì ?" Khi
PC B nhận được broadcast này, nó sẽ so sánh địa chỉ IP trong gói tin này với địa chỉ IP
của nó. Nhận thấy địa chỉ đó là địa chỉ của mình, PC B sẽ gửi lại một gói tin cho PC A
trong đó có chứa địa chỉ MAC của B. Sau đó PC A mới bắt đầu truyền gói tin cho B.
- Trong môi trường mạng : Hoạt động của ARP trong một môi trường mạng phức tạp hơn.
Giả sử hai hệ thống mạng gắn với nhau thông qua một Router C. Máy A thuộc mạng A
muốn gửi gói tin đến máy B thuộc mạng B. Do các broadcast không thể truyền qua
Router nên khi đó máy A sẽ xem Router C như một cầu nối hay một trung gian (Agent)
để truyền dữ liệu. Trước đó, máy A sẽ biết được địa chỉ IP của Router C (địa chỉ
Gateway) và biết được rằng để truyền gói tin tới B phải đi qua C. Tất cả các thông tin
như vậy sẽ được chứa trong một bảng gọi là bảng định tuyến (routing table). Bảng định
tuyến theo cơ chế này được lưu giữ trong mỗi máy. Bảng định tuyến chứa thông tin về
các Gateway để truy cập vào một hệ thống mạng nào đó. Ví dụ trong trường hợp trên
trong bảng sẽ chỉ ra rằng để đi tới LAN B phải qua port X của Router C. Bảng định tuyến
sẽ có chứa địa chỉ IP của port X. Quá trình truyền dữ liệu theo từng bước sau :
Ø Máy A gửi một ARP request (broadcast) để tìm địa chỉ MAC của port X
Ø Router C trả lời, cung cấp cho máy A địa chỉ MAC của port X
Ø Máy A truyền gói tin đến port X của Router
Ø Router nhận được gói tin từ máy A, chuyển gói tin ra port Y của Router. Trong gói tin
có chứa địa chỉ IP của máy B. Router sẽ gửi ARP request để tìm địa chỉ MAC của
máy B.
Ø Máy B sẽ trả lời cho Router biết địa chỉ MAC của mình. Sau khi nhận được địa chỉ
MAC của máy B, Router C gửi gói tin của A đến B
Trên thực tế ngoài dạng bảng định tuyến này người ta còn dùng phương pháp proxyARP,
trong đó có một thiết bị đảm nhận nhiệm vụ phân giải địa chỉ cho tất cả các thiết bị
khác.Theo đó các máy trạm không cần giữ bảng định tuyến nữa Router C sẽ có nhiệm vụ
thực hiện, trả lời tất cả các ARP request của tất cả các máy

- Chú ý : Hoạt động của ARP có liên quan đến địa chỉa MAC, hơn nữa trong giáo trình của
thầy cũng trình bày nó ở tầng liên kết dữ liệu, nên đưa nó vào chương này thôi chứ thực
tế ARP hoạt động ở tầng mạng chứ không phải ở tầng liên kết dữ liệu !



ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MẠNG MÁY TÍNH © 3F-HEDSPI.NET


13

9. Wireless LAN
- Mạng WLAN sử dụng sóng điện từ (vô tuyến và tia hồng ngoại) để truyền thông tin từ
điểm này sang điểm khác mà không dựa vào bất kỳ kết nối vật lý nào. Các sóng vô tuyến
thường là các sóng mang vô tuyến bởi vì chúng thực hiện chức năng phân phát năng
lượng đơn giản tới máy thu ở xa. Dữ liệu truyền được chồng lên trên sóng mang vô tuyến
để nó được nhận lại đúng ở máy thu. Đó là sự điều biến sóng mang theo thông tin được
truyền. Một khi dữ liệu được chồng (được điều chế) lên trên sóng mang vô tuyến, thì tín
hiệu vô tuyến chiếm nhiều hơn một tần số đơn, vì tần số hoặc tốc độ truyền theo bit của
thông tin biến điệu được thêm vào sóng mang.
- Trong một cấu hình mạng WLAN tiêu biểu, một thiết bị thu phát, được gọi một điểm truy
cập (AP - access point), nối tới mạng nối dây từ một vị trí cố định sử dụng cáp Ethernet
chuẩn. Điểm truy cập (access point) nhận, lưu vào bộ nhớ đệm, và truyền dữ liệu giữa
mạng WLAN và cơ sở hạ tầng mạng nối dây. Một điểm truy cập đơn hỗ trợ một nhóm
nhỏ người sử dụng và vận hành bên trong một phạm vi vài mét tới vài chục mét
- Phương pháp truy nhập cơ bản của mạng LAN là CSMA/CA, về cơ bản là đa truy cập
cảm biến sóng mang với cơ chế tránh xung đột. Các giao thức CSMA được biết trong
công nghiệp, mà phổ biến nhất là Ethernet, là giao thức CSMA/CD. Giao thức CSMA
làm việc như sau: Một trạm truyền đi các cảm biến môi trường, nếu môi trường bận (ví
dụ, có một trạm khác đang phát), thì trạm sẽ trì hoãn truyền một lúc sau, nếu môi trường

tự do thì trạm được cho phép để truyền. Loại giao thức này rất có hiệu quả khi môi
trường không tải nhiều, do đó nó cho phép các trạm truyền với ít trì hoãn, nhưng thường
xảy ra trường hợp các trạm phát cùng lúc (có xung đột), gây ra do các trạm nhận thấy môi
trường tự do và quyết định truyền ngay lập tức. Các cơ chế dò tìm xung đột này phù hợp
với mạng LAN nối dây, nhưng chúng không được sử dụng trong môi trường mạng LAN
không dây, vì hai lý do chính :
Ø Việc thực hiện cơ chế dò tìm xung đột yêu cầu sự thi hành toàn song công, khả năng
phát và nhận đồng thời, nó sẽ làm tăng thêm chi phí một cách đáng kể
Ø Trên môi trường không dây chúng ta không thể giả thiết tất cả các trạm “nghe thấy”
được nhau (đây là sự giả thiết cơ sở của sơ đồ dò tìm xung đột), và việc một trạm
nhận thấy môi trường tự do và sẵn sàng để truyền không thật sự có nghĩa rằng môi
trường là tự do quanh vùng máy thu
Để vượt qua các khó khăn này, chuẩn IEEE 802.11 sử dụng một cơ chế tránh xung đột
với một sơ đồ Ghi nhận tính tích cực (Positive Acknowledge) như sau : Một trạm muốn
truyền cảm biến môi trường, nếu môi trường bận thì nó trì hoãn. Nếu môi trường rãnh với
thời gian được chỉ rõ (gọi là DIFS, Distributed Inter Frame Space, Không gian khung
Inter phân tán), thì trạm được phép truyền, trạm thu sẽ kiểm tra mã CRC của gói nhận
được và gửi một gói chứng thực (ACK). Chứng thực nhận được sẽ chỉ cho máy phát biết
không có sự xung đột nào xuất hiện. Nếu máy phát không nhận chứng thực thì nó sẽ
truyền lại đoạn cho đến khi nó được thừa nhận hoặc không được phép truyền sau một số
lần phát lại cho trước
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MẠNG MÁY TÍNH © 3F-HEDSPI.NET


14

III. Tầng mạng
1. Các giao thức hoạt động ở tầng mạng
- IP (Internet Protocol): Giao thức Internet, cung cấp các thông tin để làm sao các gói tin
có thể đến được đích.

- ARP (Address Resolution Protocol): Giao thức chuyển địa chỉ IP thành địa mạng chỉ vật
lý
- ICMP (Internet Control Message Protocol): Một giao thức thông báo lỗi xảy ra trên
đường truyền
-

2. IPv4
- Người ta sử dụng một số 32 bit để định danh một máy trạm, bộ định tuyến gọi là địa chỉ
IP. Địa chỉ IP có tính duy nhất, và được biểu diễn bởi 4 phần 8 bits. Địa chỉ IP gồm 2
phần là Host ID, hay Node ID, địa chỉ máy trạm, và Network ID, địa chỉ mạng.
- Một số địa chỉ IP đặc biệt
Ø Nếu địa chỉ của Network Address toàn là các Bit 0 nghĩa là nó đại diện cho mạng đó
Ø Nếu địa chỉ của Network Address toàn là các Bit 1 nghĩa là nó đại diện cho tất cả các
mạng
Ø Địa chỉ mạng là 127 đựơc gọi là địa chỉ LoopBack được thiết kế cho mỗi máy (local
node), thường dùng cho việc tự kiểm tra mà không ảnh hưởng đến giao dich trên
mang ví dụ ping 127.0.0.1
Ø Tât cả các Bit của Node Address toàn là 0 – Địa chỉ mạng
Ø Tât cả các Bit của Node Address toàn là 1 - Tất cả các máy trong một mạng nào đó
- Người ta chia địa chia IP thành 5 lớp kí hiệu là A, B, C, D và E để dễ quản lý. Trong đó
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.
- Lớp A
Ø Định dạng : Mạng.Node.Node.Node
Ø Bit đầu tiên : 0
Ø Ở đây ta nhận thấy là ngoại trử Bit đầu tiên của địa chỉ IP là 0 - dùng để xác định là
mạng lớp A, còn lại 7 Bit có thể nhận các giá trị 1 hoặc 0 => tổ hợp chập được 2 mũ 7
vị trí => có 128 mạng cho lớp A . Nhưng theo quy định là nếu tất cả các Bit của địa
chỉ mạng là 0 sẽ không đựơc sử dụng, vậy còn 127 mạng cho lớp A. Nhưng địa chỉ
127 là địa chỉ loopback, do đó cũng không sử dụng được địa chỉ này nên Lớp A chỉ

còn 126 lớp mạng bắt đầu từ 1 -126. Khi nhìn vào một địa chỉ IP ta chỉ cần nhin vào
Bit đầu tiên nếu biểu diễn ở dạng nhị phân là số 0 thì đó chính là mạng lớp A, còn nếu
ở dạng thập phân thi nó nằm trong khoảng từ 1- 126.Thế số máy tính trong mỗi mạng
lớp A là : 2
24
- 2 =16,777,214 máy
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MẠNG MÁY TÍNH © 3F-HEDSPI.NET


15

- Lớp B
Ø Định dạng : Mạng.Mạng.Node.Node
Ø Hai Bit đầu tiên : 10
Ø Tương tự như cách tính với lớp A ta cũng có số mạng của lớp B sẽ là 2
14
= 16384
mạng lớp B - tương đương với số thập phân là 128 - 191. Và số máy trong mỗi mạng
lớp A là 2
16
-2 = 65,534 máy. Một địa chỉ IP mà hai Bit đầu tiên là 10 hay ở dạng thập
phân mà là 128 - 191 thì đó là máy tính trong mạng lớp B
- Lớp C
Ø Định dạng : Mạng.Mạng.Mạng.Node
Ø Ba Bit đầu tiên : 110
Ø Số mạng lớp C sẽ là 2,097,152 mạng và 254 máy trong một mạng. Một địa chỉ IP mà
các Bit đầu tiên là 110 hay ở dạng thập phân mà là 192 - 223 thì đó là máy tính trong
mạng lớp C
- InterNIC và IANA đã đưa ra một số dải địa chỉ IP gọi là private address dùng để thiết lập
cho các mạng cục bộ không kết nối với Internet. Theo RFC 1597 thì 3 dải đó là :

Ø 10.0.0.0 với Subnet mask là 255.0.0.0
Ø 172.16.0.0 với Subnet mask là 255.255.0.0
Ø 192.168.0.0 với Subnet mask là 255.255.255.0
3. Mặt nạ mạng
- Thường thì mỗi tổ chức, công ty hay quốc gia đựơc InterNIC cấp cho một số địa chỉ IP
nhất định và nó có các máy tính đặt ở các vùng khác nhau. Cách tốt nhất để quản lý là
chia ra thành các mạng nhỏ và kết nối với nhau bởi router. Những mạng nhỏ như thế gọi
là Subnets. Khi chia ra thành các Subnet nhằm làm :
Ø Giảm giao dịch trên mạng : lúc này router sẽ kiểm soát các gói tin trên mạng - chỉ có
gói tin nào có địa chỉ đích ở ngoài mới đựoc chuyển ra
Ø Quản lý đơn giản hơn và nếu có sự cố thì cũng dễ kiểm tra và xác định đựơc nguyên
nhân gây lỗi hơn là trong một mạng lớn.
- Một điều quan trọng cũng cần phải nhớ là mỗi một Subnet vẫn là một phần của mạng
nhưng nó cũng cần đựơc phân biết với các Subnet khác bằng cách thêm vào một đinh
danh nào đó. Định danh này được gọi là Subnet addess. Trước khi chia mạng thành các
Subnet ta cần xác định số Subnet cho mạng và số máy trong mỗi Subnet là bao nhiêu, còn
router trên mỗi một subnet chỉ cần biết các thông tin :
Ø Địa chỉ của mỗi máy trên một Subnet mà nó quản lý
Ø Địa chỉ của các Subnet khác
- Ta đã biết rằng mỗi máy tính trong một mạng cụ thể nào đó thì phải có cùng một địa chỉ
mạng, do đó địa chỉ mạng không thể thay đổi đựơc, vậy chỉ còn cách lấy một phần địa chỉ
Node Address để làm đinh danh cho mỗi Subnet. Điều này có thể thực hiện đựơc bằng
cách gán cho mỗi máy tính một Subnet mask. Subnet mask là một số 32 bit gồm các bit 1
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MẠNG MÁY TÍNH © 3F-HEDSPI.NET


16

và 0 - Các bit 1 ở các vị trí của Network Address còn các bit 0 ở vị trí của Node Address
còn lại.

- Không phải là tất cả các mạng đều cần có Subnet và vì thế không cần sử dụng Subnet -
Trong trường hợp này người ta nói là sử dụng Subnet mask mặc định (default Subnet
mask)
Ø Lớp A Subnet mask là 255.0.0.0
Ø Lớp B Subnet mask là 255.255.0.0
Ø Lớp C Subnet mask là 255.255.255.0
- Để chia một mạng ra thành các mạng con ta thực hiện các bước :
Ø Xác định cái Subnet mask
Ø Liệt kê ID của các Subnet mới
Ø Cho biết IP address range của các HostID trong mỗi Subnet
- Giả sử ta có một địa chỉ IP class B, 139.12.0.0, với subnet mask là 255.255.0.0 (có thể
viết là: 139.12.0.0/16, ở đây số 16 có nghĩa là 16 bits được dùng cho NetworkID). Ta cần
chia cái Network nầy ra làm bốn Subnet.
Bước 1: Xác định cái Subnet mask
Ø Để đếm cho đến 4 trong hệ thống nhị phân (cho 4 Subnet) ta cần 2 bits. Công thức
tổng quát là:Y = 2^X trong đó Y là con số Subnets (= 4) còn X là số bits cần thêm (=
2)
Ø Do đó cái Subnet mask sẽ cần 16 (bits trước đây) +2 (bits mới) = 18 bits
Ø Địa chỉ IP mới sẽ là 139.12.0.0/18 (để ý con số 18 thay vì 16 như trước đây). Con số
hosts tối đa có trong mỗi Subnet sẽ là: ((2^14) –2) = 16,382. Và tổng số các hosts
trong 4 Subnets là: 16382 * 4 = 65,528 hosts.

Bước 2: Liệt kê ID của các Subnet mới
Ø Trong địa chỉ IP mới (139.12.0.0/18) con số 18 nói đến việc ta dùng 18 bits, đếm
từ bên trái, của 32 bit IP address để biểu diễn địa chỉ IP của một Subnet.
Ø Subnet mask trong dạng nhị phân : 11111111.11111111.11000000.00000000,
Subnet mask 255.255.192.0. Như thế NetworkID của bốn Subnets mới có là:
Subnet |Subnet ID trong dạng nhị phân | Subnet ID
1 | 10001011.00001100.00000000.00000000 | 139.12.0.0/18
2 | 10001011.00001100.01000000.00000000 | 139.12.64.0/18

3 | 10001011.00001100.10000000.00000000 | 139.12.128.0/18
4 | 10001011.00001100.11000000.00000000 | 139.12.192.0/18
Bước 3: Cho biết IP address range của các HostID trong mỗi Subnet
Vì Subnet ID đã dùng hết 18 bits nên số bits còn lại (32-18= 14) được dùng cho HostID.
Nhớ cái luật dùng cho Host ID là tất cả mọi bits không thể đều là 0 hay 1.
Subnet | HostID IP address trong dạng nhị phân | HostID IP address Range
1 | 10001011.00001100.00000000.00000001- 10001011.00001100.00111111.11111110
139.12.0.1/18 -139.12.63.254/18
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MẠNG MÁY TÍNH © 3F-HEDSPI.NET


17

2 | 10001011.00001100.01000000.00000001- 10001011.00001100.01111111.11111110
139.12.64.1/18 -139.12.127.254/18
3 | 10001011.00001100.10000000.00000001- 10001011.00001100.10111111.11111110
139.12.128.1/18 -139.12.191.254/18
4 | 10001011.00001100.11000000.00000001- 10001011.00001100.11111111.11111110
139.12.192.0/18 –139.12.255.254/18
4. Địa chỉ mạng, địa chỉ unicast, địa chỉ broadcast
- Địa chỉ mạng : là địa chỉ được tính bằng giữ nguyên phần networkID và phần hostID
bằng 0, địa chỉ này dùng để định danh cho mạng. Ví dụ 203.178.142.128/25
- Địa chỉ unicast : là địa chỉ định hướng được gán cho mỗi giao diện đơn, là địa chỉ nhận
dạng cho từng node, như địa chỉ của máy trạm, của router Địa chỉ này giữu nguyên
phần networkID và có phần hostID khác 0 và khác 255. Ví dụ 203.178.142.128/24
- Địa chỉ broadcast, hay địa chỉ quảng bá là địa chỉ có các bit của phần hostID đều mang
giá trị 1, được sử dụng khi muốn gửi gói tin đến tất cả các máy của mạng con. Ví dụ
203.178.142.127/25
5. Khuôn dạng gói tin IP

6. Các thành phần và chức năng trong IP Header
- Phần đầu của gói tin IP gồm các thành phần :
- Version : chỉ ra phiên bản hiện hành của IP đang được dùng. Nếu trường này khác với
phiên bản IP của thiết bị nhận, thiết bị nhận sẽ từ chối và loại bỏ các gói tin này.
- Type of Service hay Diferentiated Service, được sử dụng trong quản lý QoS
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MẠNG MÁY TÍNH © 3F-HEDSPI.NET


18

- IP Header Length :Chỉ ra chiều dài của header. Đây là chiều dài của tất cảc các thông tin
Header.
- Total Length : Chỉ ra chiều dài của toàn bộ gói tính theo byte, bao gồm dữ liệu và
header.Để biết chiều dài của dữ liệu chỉ cần lấy tổng chiều dài này trừ đi IP Header
Length.
- Protocol : Giao thức giao vận của tầng trên (1: ICMP, 2: IGMP, 6: TCP, 17: UDP, 89:
OSPF )
- Time to Live : TTL có giá trị là 1 số nguyên chỉ thời gian sống của 1 gói tin trên mạng,
mỗi khi gói tin đi qua một router nó sẽ bị giảm đi 1 đơn vị. Khi giá trị của TTL giảm đến
bằng 0 mà gói tin vẫn chưa đến địa chỉ cần đến nó sẽ bị hủy. TTL có giá trị lớn nhất là
255.
- Checksum : Mã kiểm soát lỗi cho phần đầu
- Source IP Address và Destination IP Address : Địa chỉ gửi và nhận gói tin
- Trong đường truyền có giới hạn kích thước đơn vị dữ liệu tối đa, một gói tin IP quá lớn
sẽ bị phân mảnh, và được tập hợp lại tại trạm đích. Trường Identification, lưu số hiệu gói
tin, được sử dụng để tìm các phần của gói tin, còn trường Fragment Offset, lưu vị trí của
gói phân mảnh trong gói tin ban đầu, sẽ giúp ghép các gói phân mảnh thành gói tin hoàn
chỉnh.
- Flags : Một field có 3 bit, trong đó có 2 bit có thứ tự thấp điều khiển sự phân mảnh. Một
bit cho biết gói có bị phân mảnh hay không và gói kia cho biết gói có phải là mảnh cuối

cùng của chuỗi gói bị phân mảnh hay không.
7. ICMP là gì ?
- ICMP (Internet control message protocol - tạm dịch là Giao thức điều khiển thông điệp
Internet) hoạt động phía trên IP, song không thể truyền tải dữ liệu như TCP và UDP, nên
có thể coi là thuộc tầng mạng.

- Trường type và code xác định kiểu của gói tin ICMP, trường checksum dùng để kiểm tra
lỗi trên gói tin, còn trường message contents chứa nội dung.
- ICMP cho phép việc thử nghiệm và khắc phục các sự cố của giao thức TCP/IP. ICMP
định nghĩa các thông điệp được dùng để xác định khi nào một hệ thống mạng có thể phân
phối các gói tin. Thật ra, ICMP là một thành phần bắt buộc của mọi hiện thực IP.Ví dụ:
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MẠNG MÁY TÍNH © 3F-HEDSPI.NET


19

host A gởi một datagram tới host B, nhưng trên đường tới đích, có thể do một trong số
các nguyên nhân sau sẽ làm cho gói tin không đến được đúng đích:
Ø Các thiết bị trung gian như routing protocol chưa đúng chúng được gọi là
unreachable network
Ø Cấu hình TCP/IP chưa đúng về địa chỉ, subnetmask hay default gateway chúng
được gọi là unreachable host
Ø Host đích không hỗ trợ upper-layer protocol. Được gọi là unreachable protocol
Ø Host đich không hỗ trợ loại dịch vụ cần truy câp. Gọi là unreachable port/socket
Khi đó thiết bị trung gian (router) nơi xảy ra vấn đề sẽ gửi lại một gói tin trong đó có
ICMP message chỉ dành cho sender để thông báo về nguyên nhân. Các thiết bị trung gian
khác không nhận được message trên và hoàn toàn không biết là có vấn đề trên đường
truyền.
- Có 2 loại gói tin ICMP: query message và error message tức là gói tin hỏi và gói tin báo
lỗi. Các loại gói tin, ứng với trường type và code thế nào thể hiện hết trong bảng sau:

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MẠNG MÁY TÍNH © 3F-HEDSPI.NET


20




ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MẠNG MÁY TÍNH © 3F-HEDSPI.NET


21

8. Ping là gì ?
- Lệnh Ping (Packet Internet Grouper) dùng để kiểm tra nối kết mạng mức IP.Ta có thể
dùng lệnh ping để kiểm tra xem có kết nối giữa hai máy tính bất kì hay không .
- Ping gởi một ICMP message "echo request" đến host. Nếu nhận được một ICMP message
"echo reply" của host, ping sẽ thông báo host còn hoạt động. Nếu không nhận được
ICMP message "echo reply" của host, ping sẽ thông báo host này đã ngừng hoạt động!
- Mỗi gói tin có một số hiệu gói tin riêng
- Trường dữ liệu chứa thời gian gửi gói tin, do đó sẽ tính được thời gian đi và về RTT
(round-trip-time)
9. Traceroute là gì ?
- Traceroute dùng để xác định đường dẫn (IP) mà gói IP đi qua trước khi đến đích, có thể
dùng để kiểm tra khi 1 đoạn mạng nào đó không liên lạc được.Khi sử dụng lệnh này thì
trên màn hình sẽ hiển thị tất cả các chặng mà gói tin IP đi qua.
- Cách thức hoạt động : Traceroute gởi một IP datagram có TTL=1 đến hệ thống đích.
Router đầu tiên nhận được datagram này sẽ giảm giá trị TTL đi một, do đó TTL=0 và
router này sẽ bỏ qua datagram này(không gởi nó đi tiếp!) và gởi một ICMP error message
với địa chỉ ip nguồn là địa chỉ của nó đến máy bạn. Như vậy router có thể xác định địa

chỉ ip của router thứ nhất! Sau đó, traceroute sẽ gởi một datagram mới đi với giá trị TTL
được tăng thêm 1, trường hợp này là TTL=2đến hệ thống đích. Router đầu tiên sẽ giảm
giá trị của TTL đi một, TTL lúc này có giá trị là 1và chuyển datagram này sang router thứ
2. Router thứ 2 nhận được datagram có TTL=1 sẽ giảm TTL=0. Rounter 2 nhận thấy
TTL=0 nên nó sẽ không chuyển datagram này đi tiếp. Router 2 sẽ gởi trở lại máy bạn một
ICMP error message với địa chỉ ip nguồn là địa chỉ ip của nó(router 2). Như vậy trình
traceroute trên máy bạn sẽ biết được router thứ 2 mà datagram đã đi qua. Traceroute sẽ
tiếp tục gởi một datagram khác có TTL=3đi và lặp lại quá trình trên cho đến khi datagram
đến được hệ thống đích!
Nếu bây giờ IP datagram đã đến được đích, TTL=1. Host đích sẽ bỏ qua datagram này và
nó cũng sẽ không gởi "Time Exceeded" ICMP error message. Như vậy thì bạn sẽ không
thể nào biết được là mình đã đến đích chưa. Do đó Traceroute phải dùng đến một cơ chế
khác như sau:Traceroute gởi UDP datagrams đến host đích trên các cổng UDP có số hiệu
lớn(>30000). Sở dĩ nó chọn các cổng có giá trị lớn vì thường không có ứng dụng nào
đang lắng nghe ở các cổng này. Khi host đích nhận được UDP datagram này, nó sẽ gởi
trả lại một ICMP error message "Port Unreachable"(không đến được cổng) cho traceroute.
Bây giờ thì traceroute có thể phân biệt được sự khác nhau giữa ICMP error message
"Time Exceeded" với "Port Unreachable" để biết được đã đến được đích hay chưa ! (Chú
ý : ICMP error message "Time Exceeded" có type=1 và code=0; ICMP eror message
"Port Unreachable" có type=3 và code=3)
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MẠNG MÁY TÍNH © 3F-HEDSPI.NET


22

- Như vậy, tóm lại quá trình được thực hiện như sau : traceroute gởi UDP datagrams đến
host đích với giá trị TTL=1 và được tăng sau mỗi lần để xác định các routers mà
datagrams đã đi qua. Mỗi router sẽ gởi trở về một ICMP message "Time Exceeded".
Riêng hệ thống đích sẽ gởi trở lại cho traceroute một ICMP message "Port Unreachable".
Traceroute dựa vào sự khác biệt này để xác định xem đã đến được đích chưa?!

10. Chọn đường
- Khi một máy trạm gửi một gói tin IP tới một máy khác, nếu địa chỉ đích nằm trên cùng
một đường truyền vật lý thì có thể truyền trực tiếp, còn nếu nằm trên một mạng khác thì
phải truyền gián tiếp qua bộ định tuyến.
- Cơ chế để máy trạm hay bộ định tuyến chuyển một gói tin từ nguồn đến đích gọi là chọn
đường
- Các thành phần của chọn đường bao gồm : Bảng chọn đường, Thông tin chọn đường và
Gải thuật, giao thức chọn đường. (xem kỹ hơn trong giáo trình nhé ^^!)
11. Vai trò của bộ định tuyến ?
- Trong quá trình di chuyển, các gói tin (packet) được định hướng đi theo các tuyến đường
khác nhau để đến đích. Khi đi qua các router chúng được Router tính toán và Router
chuyển đi trên các Interface khác nhau. Quá trình đó gọi là định tuyến (Routing).
- Để có các thông tin quyết định cho việc di chuyển gói dữ liệu đi theo đường nào các
Router sử dụng các giao thức định tuyến(Routing Protocol) cho việc thu thập thông tin để
xây dựng nên bảng định tuyến(Routing Table).
- Routing Table dùng để lưu lại những địa chỉ hay con đường đến đích mà PC hay router
học được.
- Thường 1 routing table sẽ bao gồm địa chỉ đích, node kề cận với nó để tới đích và giá trị
của con đường đó và trong trường hợp có nhiều đường tới đích nó sẽ dùng giá trị nào tốt
nhất để tới đích.

12. Vì sao giao thức IP được gọi là giao thức nỗ lực hết mình, “best effort”?
- Giao thức IP cung cấp một dịch vụ gửi dữ liệu không đảm bảo (còn gọi là cố gắng cao
nhất), nghĩa là nó hầu như không đảm bảo gì về gói dữ liệu. Gói dữ liệu có thể đến nơi
mà không còn nguyên vẹn, nó có thể đến không theo thứ tự (so với các gói khác được gửi
giữa hai máy nguồn và đích đó), nó có thể bị trùng lặp hoặc bị mất hoàn toàn. Nếu một
phần mềm ứng dụng cần được bảo đảm, nó có thể được cung cấp từ nơi khác, thường từ
các giao thức giao vận nằm phía trên IP

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MẠNG MÁY TÍNH © 3F-HEDSPI.NET


23

IV. Tầng giao vận
1. Các giao thức hoạt động ở tầng giao vận ?
- UDP (User Datagram Protocol): Giao thức truyền không tin cậy nhưng ưu điểm của nó là
nhanh và tiết kiệm.
- TCP (Transmission Control Protocol): Cung cấp một phương thức truyền tin cậy
- Các chức năng chung của TCP và UDP :
Ø Dồn kênh/phân kênh (Mux/Demux) : Sử dụng để phân biệt các ứng dụng trên cùng
một máy bằng cách sử dụng các số hiệu cổng (mỗi tiến trình ứng dụng được gán cho
một cổng)
Ø Checksum : Phát hiện lỗi bit trong các đoạn tin, gói tin
2. UDP hoạt động như thế nào ?
- UDP (User Datagram Protocol) là một trong những giao thức cốt lõi của giao thức
TCP/IP. Dùng UDP, chương trình trên mạng máy tính có thể gởi những dữ liệu ngắn
được gọi là datagram tới máy khác. UDP không cung cấp sự tin cậy và thứ tự truyền nhận
mà TCP làm; các gói dữ liệu có thể đến không đúng thứ tự hoặc bị mất mà không có
thông báo. Tuy nhiên UDP nhanh và hiệu quả hơn đối với các mục tiêu như kích thước
nhỏ và yêu cầu khắt khe về thời gian. Do bản chất không trạng thái của nó nên nó hữu
dụng đối với việc trả lời các truy vấn nhỏ với số lượng lớn người yêu cầu.
- Những ứng dụng phổ biến sử dụng UDP như DNS (Domain Name System), ứng dụng
streaming media, Voice over IP, Trivial File Transfer Protocol (TFTP), và game trực
tuyến.
- UDP sử dụng đơn vị dữ liệu là datagram (bức tin), có khuôn dạng như sau :

Ø Source port : Trường này xác định cổng của người gửi thông tin và có ý nghĩa nếu
muốn nhận thông tin phản hồi từ người nhận. Nếu không dùng đến thì đặt nó bằng 0.
Ø Destination port :Trường xác định cổng nhận thông tin, và trường này là cần thiết.
Ø Length :Trường có độ dài 16 bit xác định chiều dài của toàn bộ datagram: phần
header và dữ liệu. Chiều dài tối thiểu là 8 byte khi gói tin không có dữ liệu, chỉ có
header.
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MẠNG MÁY TÍNH © 3F-HEDSPI.NET


24

Ø Trường checksum 16 bit dùng cho việc kiểm tra lỗi của phần header và dữ liệu
- Các vấn đề của UDP :
Ø Không có kiểm soát tắc nghẽn
Ø Không đảm bảo được độ tin cậy : Các ứng dụng phải tự cài đặt cơ chế kiểm soát độ
tin cậy, việc phát triển ứng dụng sẽ phức tạp hơn
3. TCP hoạt động như thế nào ?
- Giao thức TCP (Transmission Control Protocol - "Giao thức điều khiển truyền vận") là
một trong các giao thức cốt lõi của bộ giao thức TCP/IP. Sử dụng TCP, các ứng dụng trên
các máy chủ được nối mạng có thể tạo các "kết nối" với nhau, mà qua đó chúng có thể
trao đổi dữ liệu hoặc các gói tin. Giao thức này đảm bảo chuyển giao dữ liệu tới nơi nhận
một cách đáng tin cậy và đúng thứ tự. TCP còn phân biệt giữa dữ liệu của nhiều ứng
dụng (chẳng hạn, dịch vụ Web và dịch vụ thư điện tử) đồng thời chạy trên cùng một máy
chủ.
- Khuôn dạng gói tin TCP được mô tả như trong hình sau :

Ø Khác với UDP, TCP sử dụng thêm trường sequence number và acknowledgment
number để kiểm soát dữ liệu đã được nhận hay chưa
Ø Window Size chỉ số lượng byte có thể gửi tiếp trước khi nhận Acknowledgment. Sau
khi một host truyền số lượng byte bằng Window Size, nó phải chờ nhận được

Acknowledgment trước khi chuyển tiếp. Window Size quyết định số lượng dữ liệu
bên nhận có thể chấp nhận tại một thời điểm.
- TCP đòi hỏi thiết lập kết nối trước khi bắt đầu gửi dữ liệu và kết thúc kết nối khi việc gửi
dữ liệu hoàn tất. Cụ thể, các kết nối TCP có ba pha là thiết lập kết nối, truyền dữ liệu và
kết thúc kết nối