Nghiên cứu tìm hiểu về voip 1

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU...............................................................................................3
CHƯƠNG I :TỔNG QUAN VỀ MẠNG INTERNET.........................5
1.1 Khái niệm mạng máy tính tồn cầu Internet.........................................5
1.1.1 Mạng máy tính là gì?....................................................................................5
1.1.2 Khái niệm mạng Internet..............................................................................5
1.2. Mơ hình OSI..............................................................................................6
1.3. Các dịch vụ trên mạng...............................................................................7
1.3.1 Dịch vụ WEB................................................................................................7
1.3.2 Dịch vụ truyền File.......................................................................................7
1.3.3. Dịch vụ truy nhập từ xa...............................................................................7
1.3.4. Dịch vụ tìm kiếm thông tin diện rộng..........................................................7
1.3.5. Dịch vụ thư điện tử......................................................................................8

CHƯƠNG II: KIẾN TRÚC TCP/IP.....................................................9
2.1 Giao thức mạng..........................................................................................9
2.2 Tổng quan giao thức TCP/IP.......................................................................9
2.2.1 Gói tin IP......................................................................................................9
2.2.2 Giao thức TCP/IP.......................................................................................10

Các trường..........................................................................................11
URG: Trường Urgent Pointer được thiết lập......................................11
PSH: Đẩy tất cả dữ liệu qua tầng TCP................................................11
FIN: Khơng cịn dữ liệu từ phía gửi. Kết nối sẽ nên bị huỷ bỏ...........11
2.2.3 IPv4 (internet protocol version 4)..............................................................12
2.3 ARP...........................................................................................................20
2.4 IPv6...........................................................................................................21
2.5 Sự khác nhau giữa Ipv4 và Ipv6................................................................21
2.6 Giao thức UDP..........................................................................................22

CHƯƠNG III: CÔNG NGHỆ VoIP...................................................24

3.1. Sự ra đời của VoIP như thế nào?..........................................................24
3.2 .Voice over IP là gì?.................................................................................24
3.2.1 Sự hoạt động của VoIP...............................................................................26
3.2.2 Ưu điểm của VoIP......................................................................................27
3.2.3 Các nhược điểm của VoIP..........................................................................28
3.2.4 Các thử thách đối với việc triển khai VoIP...............................................29
3.2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng VoIP...............................................30
3.2.6 Các hình thức truyền thoại trên mạng IP...................................................32
3.2.7.Kỹ thuật chuyển mạch................................................................................33
3.2.8 Cấu hình chuẩn của mạng VoIP.................................................................36
3.2.9 Các giao diện (điểm chuẩn) của mạng VoIP..............................................37
3.3 Các ứng dụng trong VoIP..........................................................................38
3.3.1 Định nghĩa..................................................................................................38
3.3.2 Gateway IP – PSTN....................................................................................38
3.3.3 Các ứng dụng mở rộng...............................................................................38

CHƯƠNG IV: GIAO THỨC H.323...................................................39
4.1 Tổng quan về H.323......................................................................................39
4.2 Các thành phần chính trong cấu trúc H.323..................................................40
Hình 4.4 H.323 Gateway kết nối mạng IP/PSTN................................................45
4.3 Báo hiệu và xử lý cuộc gọi.......................................................................49
4.3.1 Các thành phần báo hiệu.............................................................................49
4.4 Giao thức điều khiển Gateway..................................................................62

KẾT LUẬN.........................................................................................64
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................65
DANH MỤC HÌNH VẼ......................................................................66

MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển của công nghệ và nhu cầu trao đổi thơng tin các loại hình
khác nhau thì phương thức trao đổi thơng tin dưới dạng số hố qua các mạng gói như
IP, ATM, Frame Relay ngày càng chiếm tỷ lệ cao và lưu lượng của nó phát triển với
tốc độ nhanh hơn so với lưu lượng thoại.Vì vậy người ta đã quan tâm đến việc truyền
thoại qua các mạng số liệu và một trong những phương thức truyền cuộc gọi thoại qua
mạng số liệu hấp dẫn nhất là sử dụng qua giao thức Internet gọi tắt là voice over
IP(VoIP) với chi phí thấp như đang sử dụng Internet cơng cộng.
VoIP có khả năng truyền tải các cuộc gọi thoại (tức là mọi tín hiệu có thể thực
hiện được với PSTN- mạng điện thoại chuyển mạch công cộng), gửi fax qua các mạng
số liệu trên cơ sở giao thức Internet với chất lượng dịch vụ (QoS- Quality of Service)
phù hợp và có tỷ lệ chi/lợi ích tối ưu. Vì lợi ích như vậy nên các nhà sản xuất thiết bị
xem VoIP như là một cơ hội để nghiên cứu và hoàn thiện, với các nhà cung cấp dịch
vụ Internet thì có thể tăng lưu lượng mạng, cịn đối với người sử dụng lại tìm thấy ở
VoIP một loại hình mới kết hợp gữa thoại và số liệu đặc biệt là lợi ích về chi phí sử
dụng dịch vụ. Do vậy, việc triển khai nghiên cứu tìm hiểu về VoIP là rất cần thiết.
Luận văn được trình bày gồm 4 chương
Chương 1:Tổng quan về mạng Internet
Trong chương này chúng ta được biết thế nào là mạng Internet, mô hình tham
chiếu OSI và các ứng dụng trên mạng Internet.
Chương 2: Kiến trúc TCP/IP
Trong chương này chúng ta sẽ tìm hiểu về kiến trúc TCP/IP, tìm hiểu về cấu
trúc IPv4 và sơ lược về IPv6.
Chương 3: Công nghệ VoIP
Trong chương này bao gồm khái niệm của VoIP, các hình thức truyền, các ưu
điểm và nhược điểm của VoIP, các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ.Và các
ứng dụng của VoIP trong đời sống.
Chương 4: Giao thức H.323
Đề cập đến chuẩn H.323 của ITU-T. Chuẩn H.323 cung cấp nền tảng cơ sở cho

việc truyền dữ liệu, tín hiệu audio và video qua mạng IP. H.323 sẽ là giải pháp quan


trọng để tích hợp các loại dịch vụ, phục vụ cho truyền thơng Multimedia. Các thành
phần chính trong cấu trúc của H.323 bao gồm thiết bị đầu cuối( Teminal), gateway,
gatekeeper, MCU( multipoint Control Unit). Trong phần này cũng đề cập đến cách
thức báo hiệu xử lý cuộc gọi theo chuẩn H.225 và chuẩn H.245.
Vì thời gian có hạn và đây cũng là một công nghệ mới mẻ,do sự hiểu biết cịn
hạn chế nên bản đồ án tốt nghiệp khó tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong các thầy cơ
giáo thơng cảm và góp ý.
Em xin chân thành cảm ơn tới cơ giáo: Phạm Thị Hồng đã nhiệt tình hướng dẫn
em trong suốt thời gian làm đồ án và các thầy cô trong viện IITM cùng các bạn đã giúp
đỡ em để em hoàn thành đồ án này.
Hà Nội tháng 10/2005
Sinh viên
Nguyễn Thị Khánh


CHƯƠNG I :TỔNG QUAN VỀ MẠNG INTERNET
1.1 Khái niệm mạng máy tính tồn cầu Internet
1.1.1 Mạng máy tính là gì?
Mạng máy tính là mạng các máy tính được kết nối với nhau theo tiêu chuẩn nhất
định sao cho hai máy có thể trao đổi thơng tin với nhau. Các máy tính được nối qua
đường dây cáp, đường dây điện thoại, đường dây dữ liệu tốc độ cao hoặc qua vệ tinh
để chúng có thể chia sẻ tài ngun và thơng tin.
1.1.2 Khái niệm mạng Internet
Internet là một hệ thống gồm các mạng máy tính được liên kết theo chuẩn giao
thức TCP/IP trên phạm vi toàn thế giới, tạo điều kiện thuận lợi cho các dịch vụ truyền
dữ liệu, đăng nhập từ xa, thư tín điện tử,…Internet là một phương pháp ghép nối các
mạng máy tính hiện hành, phát triển một cách rộng rãi tầm hoạt động của các mạng kết

nối vào.
W in d o w s N T
S e rv e r

N o v e ll N e t w a r e
S e rv e r

U n ix
S e rv e r

N e tw o rk C ab le

W in d o w s 9 . x

W in d o w s 3 . x

M S D O S

W in d o w s N T
W o r k s t a t io n

Hình 1.1: Mơ hình mạng Internet
Mạng LAN (Local Area Network) là mạng các máy tính kết nối trong phạm vi
nhỏ như trong một toà nhà với đường kính tối đa khoảng 10km.
Server là chương trình khi một dịch vụ trên toàn mạng chấp nhận các yêu cầu
đến từ mọi nơi trên mạng, thi hành các yêu cầu và trả về kết quả cho nơi yêu cầu. Máy
chứa chương trình Server cũng được gọi là Server hoặc máy chủ.
Client là chương trình gửi yêu cầu đên Server, nhận kết quả trả về. máy chứa
chương trình Client cũng được gọi là Client hoặc máy khách.

1.2. Mơ hình OSI
Sở dĩ các dữ liệu có thể truyền được trên mạng các hệ điều hành khác nhau có
thể “giao tiếp” được với nhau đó là do chúng đều phải tn theo một mơ hình chuẩn
quốc tế đó chính là mơ hình OSI.
Virtual Communication
Application

Application

Presentation

Presentation

Session

Session

Transport

Transport

Network

Network

Data Link

Data Link

Physical

Physical

Hình 1.2 : Mơ hình tham chiếu OSI
Tầng ứng dụng (application layer)
Cung cấp các dịch vụ cho người sử dụng có thể truy nhập vào môi trường OSI.
Thiết lập giao diện với người sử dụng, ở đây chỉ tồn tại những tiến trình ứng dụng giúp
cho người sử dụng thâm nhập vào môi trường OSI.
Tầng trình diễn (Presentation layer)
Chuyển đổi dữ liệu cú pháp thành dữ liệu của đường truyền, phải cung cấp một
biểu diễn chung cho các loại dữ liệu khác nhau.
Tầng phiên (Session layer)
Cung cấp cơ chế quản trị phiên ứng dụng của hệ như điều phối việc trao đổi dữ
liệu (thiết lập, duy trì, giải phóng liên kết phiên), cơ chế đồng bộ, cơ chế lần lượt.
Tầng giao vận (transport layer)
Liên quan đến việc truyền dữ liệu ở hai đầu nút, có cơ chế kiểm sốt lỗi, kiểm
tra luồng dữ liệu và cắt hợp dữ liệu


Tầng mạng (Network layer)
Cung cấp các phương tiện để đưa dữ liệu qua hai tầng dưới đến đường truyền.
Vai trò chủ yếu là chọn đuờng và chuyển tiếp gói tin. Ngồi ra, nó cịn thiết lập, duy
trì, giải phóng liên kết mạng, có cơ chế kiểm sốt lỗi, kiểm tra luồng dữ liệu và cắt hợp
dữ liệu
Tầng liên kết dữ liệu (DataLink layer)
Cung cấp các phương tiện để truyền dữ liệu qua tầng vật lý, kèm theo cơ chế
kiểm soát lỗi, kiểm tra luồng dữ liệu và cung cấp điểm đồng bộ hoá.
Tầng vật lý (Physical layer)
Là tầng thấp nhất cung cấp các phương tiện (cơ, điện, thủ tục) để truyền dữ liệu,

để kích hoạt, duy trì và giải phóng liên kết vật lý.

1.3. Các dịch vụ trên mạng
1.3.1 Dịch vụ WEB
Dịch vụ WEB (còn gọi là WWW) là dịch vụ sử dụng ngôn ngữ đánh dấu siêu
văn bản HTML để tạo ra các trang thông tin đa phương tiện chứa văn bản, hình ảnh,
âm thanh, dữ liệu…Hoạt động theo mơ hình Client/Server
1.3.2 Dịch vụ truyền File
Dịch vụ truyền file (FTP) là một trong những dịch vụ phổ biến trên mạng dùng
để chuyển tải các file giữa các máy chủ trên mạng, giữa máy chủ và máy khách. Các
file có thể ở dạng văn bản, ảnh tĩnh, ảnh video, các thư viện, đặc biệt là các phần mềm
ứng dụng được cung cấp miễn phí hoặc thử nghiệm. Việc truyền file được thông qua
giao thức FTP không phụ thuộc vào vị trí địa lý hay mơi trường hệ điều hành giữa các
máy.
1.3.3. Dịch vụ truy nhập từ xa
Dịch vụ truy nhập từ xa (Telnet) cho phép người sử dụng có thể truy nhập vào
một máy tính ở xa và khai thác các tài ngun của máy tính đó hồn tồn như đang
ngồi trên máy tính của mình.
1.3.4. Dịch vụ tìm kiếm thông tin diện rộng
Dịch vụ này gọi là WAIS (Wide Area Information Service), là cơng cụ tìm kiếm
thơng tin trên mạng thông qua chuỗi các đề mục lựa chọn, dịch vụ WAIS cho phép
người dùng tìm kiếm các tệp dữ liệu có chứa một xâu ký tự xác định trước


1.3.5. Dịch vụ thư điện tử
Dịch vụ thư điện tử (Email) là dịch vụ quan trọng và phổ biến nhất trên Internet
vì tính tiện dụng và hiệu quả của nó. Thư điện tử không phải là một dịch vụ “đầu cuối”(end to end). Nghĩa là máy gửi thư và máy nhận thư không cần phải liên kết trực
tiếp với nhau để thực hiện chuyển thư. Nó là dịch vụ kiểu “lưu và chuyển tiếp” (store
and forward). Thư điện tử được chuyển từ máy này sang máy khác cho tới máy đích.

CHƯƠNG II: KIẾN TRÚC TCP/IP
2.1 Giao thức mạng
Giao thức là tập hợp những quy tắc, quy định đã được thống nhất nhằm cung
cấp một cách thức trên mạng. Dữ liệu truyền trên mạng được đóng trong gói tin.

2.2 Tổng quan giao thức TCP/IP
Khái niệm giao thức(Protocol) là một khái niệm cơ bản của mạng truyền thơng.
Có thể hiểu một cách khái quát đó là tập hợp tất cả các quy tắc cần thiết (Thủ tục,
khuôn dạng dữ liệu, các cơ chế phụ trợ…) cho phép các giao thức trao đổi thơng tin
trên mạng được thực hiện một cách chính xác và an tồn. Có rất nhiều họ giao thức
đang được sử dụng trên mạng truyền thông hiện nay như IEEE802.X dùng trong mạng
cục bộ. Trên Internet họ giao thức được sử dụng là bộ giao thức TCP/IP, hai giao thức
này chủ yếu là TCP (Transmision Control Protocol) và IP (Internet Protocol).
TCP là một giao thức kiểu kết nối (Connection- Oriented) tức là cần phải có
một giai đoạn thiết lập liên kết giữa một cặp thực thể TCP trước khi chúng thực hiện
trao đổi dữ liệu. Còn IP là một giao thức kiểu không kết nối (Connectiomless), nghĩa là
không cần phải có giai đoạn thiết lập liên kết giữa một cặp thực thể nào đó trước khi
trao đổi dữ liệu. Do đó khái niệm TCP/IP khơng bị giới hạn ở hai giao thức
này.Thường thì TCP/IP được dù chỉ một nhóm các giao thức có liên quan đến TCP và
IP như UDP( User Datagram Protocol), FTP (File Transfer Protocol), Telnet….
Để giảm độ phức tạp của việc thiết kế và cài đặt mạng hầu hết các mạng máy
tính đều được phân tích và thiết kế theo quan điểm phân tầng. Mỗi hệ thống thành
phần của mạng được xem như là cấu trúc đa tầng, trong đó mỗi tầng được xây dựng
trên cơ sở hạ tầng trước đó. Để nghiên cứu giao thức TCP/IP ta cần xem xét mơ hình 7
lớp OSI. Trong mơ hình OSI mục đích của mỗi tầng là cung cấp các dịch vụ cho tầng
cao hơn tiếp theo, mô tả chi tiết cách thức cài đặt các dịch vụ này. Các tầng trừu tượng
hoá theo cách là mỗi tầng chỉ biết rằng chỉ liên lạc với các tầng kế trên mỗi hệ thống
mà thơi
2.2.1 Gói tin IP

Các trường


Time To Live: Trường này xác định số router lớn nhất mà gói tin có thể

qua được trên mạng




Protocol: Xác định giao thức được đóng trong gói IP. Trường này

thường được thiết lập một trong các giá trị ứng với giao thức TCP, UDP.

Cấu trúc của gói tin IP
Service
Version

IHL Type

Total Length
Fragment

Identification
Time To Live

Protocol

Flags Offset
Header checksum

Source IP Address
Destination IP Address
Option (nếu có)

Padding

Data
……
2.2.2 Giao thức TCP/IP
Giao thức TCP/IP là họ giao thức dùng cho quá trình chuyển phát và sửa lỗi đối
với các gói dữ liệu, cho phép truyền dữ liệu từ máy tính khác trên Internet.
Thuật ngữ TCP/IP đề cập đến một bộ giao thức định nghĩa về việc các gói tin
được truyền như thế nào trong một mạng máy tính .TCP/IP được phát triển từ một dự
án nghiên cứu bắt đầu vào năm 1969 của ARPA (Advanced Research Project
Agency)thuộc bộ quốc phòng Mỹ nhằm kết nối các máy tính của các trung tâm nghiên
cứu lớn trong tồn liên bang, đánh dấu sự phát triển của mạng ARPANET, tiền thân
của mạng thơng tin tồn cầu Internet ngày nay.TCP/IP sau đó được Vint Cerf(ĐH
Stanford) và Robert Kanhn phát triển vào giữa những năm 70 dựa trên cơng nghệ
chuyển mạch gói .
Ý tưởng ban đầu của TCP/IP chỉ để cung cấp một phương tiện cho phép kết nối
các máy tính đơn lẻ với nhau.Ngày nay, trải qua nhiều cải tiến, nó trở thành phương
tiện cho phép kết nối không chỉ các máy đơn lẻ mà còn cho phép kết nối các mạng
thậm chí rất khác nhau về cơng nghệ mạng, và cho phép các máy tính từ các mạng đó
có thể liên lạc được với nhau như thể chúng được kết nối trực tiếp với nhau.Thực tế
luồng dữ liệu được truyền giữa hai máy có thể phải đi qua rất nhiều các bộ định tuyến
(Router)với các đường rất khác nhau.
Cấu trúc gói tin TCP

TCP
TCP Source Port

Destination

Port

Sequence Number
Acknowledgment Number
Data
Offset

Control

Reserved Bit
Checksum

Window
Urgent Pointer

Option (nếu có)

Padding

Data
….
Các trường
 TCP Source Port và TCP Destination Port


Là số hiệu cổng của máy gửi (còn gọi là cổng nguồn) và số hiệu cổng

máy đích (cịn gọi là cổng đích)
 Sequence Number và Acknownledgment Number


Giá trị hai trường này (còn được gọi là các trường SEQ, ACK) dùng cho

xác thực các gói tin trao đổi truyền giữa hai máy trong một phiên làm việc
 Control Bit

Là trường gồm các cờ điều khiển q trình truyền các gói tin
U

A

P

R

S

F

R

C

S

S

Y

I

K
G
H
T
URG: Trường Urgent Pointer được thiết lập

N

N

ACK: Khi trường Acknowledgment được thiết lập và đây là gói tin trả lời gói tin
đã gửi tới trước đó.
PSH: Đẩy tất cả dữ liệu qua tầng TCP
RST: Kết nối nên được thiết lập lại, có thể do lỗi hoặc do một ngắt nào đó
SYN: Hệ thống được đồng bộ thông qua Sequence Number, cờ này được đặt
trong suốt thời gian tiến trình thực hiện
FIN: Khơng cịn dữ liệu từ phía gửi. Kết nối sẽ nên bị huỷ bỏ


2.2.3 IPv4 (internet protocol version 4)
Giao thức mạng IP là giao thức nằm ở lớp mạng (lớp 3) gồm có các thông tin về
địa chỉ và một số các thông tin điều khiển cho phép định tuyến các gói tin. Là giao
thức lớp mạng ở bên phía giao thức mạng. Cùng với TCP, IP chính là trái tim của giao
thức Internet. IP có hai nhiệm vụ: cung cấp connectionless, phân phát các datagram

hiệu quả nhất qua mạng; và fragmentation và reassembly các datagram để hỗ trợ cho
liên kết dữ liệu với các kích thước gói cực đại truyền đi khác nhau (MTU: Maximumtransmission unit).

2.2.3.1 Định dạng gói IP
Một gói IP gồm có một số kiểu thơng tin, như được minh hoạ trên hình 2.

Hình 2.1
-

Version (4 bit): phiên bản IP hiện tại

-

IP Header Length (IHL: 4 bit): chiều dài phần header của datagram là 32 bit

-

Type-of-Service (8 bit): Phương thức gói tin được xử lý, 3 bit đầu tiên là bit
kiểm tra chẵn lẻ

-

Total Length (16 bit): chiều dài tính theo byte của tồn bộ gói IP, bao gồm
cả phần dữ liệu và phần header

-

Identification (16 bit): là số nhận dạng gói tin. Trường này dùng để ghép các
datagram với nhau

-

Flag (3 bit): gồm 3 bit, hai bit thấp điều khiển fragmentation. Bit thấp nhất
sẽ chỉ ra xem liệu gói tin có được phân chia khơng. Bit ở giữa chỉ ra gói tin
nào được fragment cuối cùng trong chuỗi các gói tin đã được fragment. Bit
thứ 3 hay bit có ý nghĩa nhất không được dùng đến

-

Fragment Offset (13 bit): cho phép IP đích khơi phục lại được datagram gốc.

-

Time-to-live (8 bit): thời gian sống của datagram trước khi nó bị loại bỏ.

-

Protocol (8 bit): chỉ ra giao thức lớp cao hơn nhận các gói tin tới sau khi
hồn thành xử lý IP

-

Header Checksum (16 bit): Bảo đảm tính nguyên vẹn của phần header

-

Source Address (32 bit): địa chỉ nguồn gửi tin

-

Destination Address (32 bit): địa chỉ đích

-

Option ( 0 hoặc 32 bit): hỗ trợ một số tuỳ chọn, chẳng hạn như độ bảo mật

-

Data (số bit thay đổi): Dữ liệu của thủ tục cao hơn gửi tới

2.2.3.2 Địa chỉ IP
Như bất kỳ một giao thức lớp mạng khác, lưu đồ địa chỉ IP là không thể thiếu
để xử lý việc định tuyến các datagram qua mạng. Mỗi một địa chỉ IP có các thành phần
cụ thể và tuân theo một định dạng. Các địa chỉ IP này có thể được chia nhỏ ra và sử
dụng để tạo thành địa chỉ của các mạng con.
Mỗi một host trên mạng TCP/IP được gán một địa chỉ logic 32 bit duy nhất, địa
chỉ này được chia thành 2 phần: số mạng (network number) và số host (host number).
Số mạng nhận biết mạng và do InterNIC cung cấp (Internet Network Infomation
Center) nếu mạng đó là một thành phần nằm trong mạng Internet. Một nhà cung cấp
mạng internet ISP (Internet Service Provider) có thể gồm các khối địa chỉ mạng từ
InterNIC và có thể tự gán địa chỉ khi cần thiết. Số host xác định một host trên mạng và
được cung cấp bởi người quản trị mạng cục bộ.

2.2.3.3 Định dạng địa chỉ IP
Địa chỉ IP 32 bit được chia thành các nhóm 8 bit, phân chia nhau bởi dấu chấm,
và biểu diễn theo số nhị phân. Mỗi một bit trong một octet có trọng số tương ứng là
128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1). Giá trị nhỏ nhất của một octet là 0, và giá trị cực đại là 255.
Hình sau minh hoạ dạng cơ bản của một địa chỉ IP.

Hình 2.2

2.2.3.3.1 Các lớp địa chỉ IP
Địa chỉ IP phân thành 5 phân lớp địa chỉ khác nhau: A, B, C, D và E. Chỉ có các
lớp A, B, C được sử dụng. Các bit nằm bên trái chỉ ra kiểu phân lớp mạng. Bảng 1
cung cấp thông tin tham chiếu về 5 phân lớp địa chỉ IP.

Bảng 1:
Lớp
địa

Định

chỉ

dạng

IP
A

N.H.H.H

Bit có
trọng

Số
Dải địa chỉ

số cao

0

Mạng/
Host

1.0.0.0 đến 126.0.0.0

Số Host
cực đại

7/24

16,777,2

B

N.N.H.H

1,0

128.1.0.0 đến 223.225.0.0

14/16

14
65,534

C

N.N.N.H

1,1,0

192.0.1.0 đến 223.255.254.0

22/8

254

D

N/A

1,1,1,0

224.0.0.0 đến 239.255.255.255

N/A

N/A

E

N/A

1,1,1,1

240.0.0.0 đến 254.255.255.255

N/A

N/A

N: Network number
H: Host number

Hình minh hoạ:


Hình 2.3
Có thể dễ dàng biết được địa chỉ IP thuộc lớp nào bằng cách kiểm tra octet đầu
tiên của địa chỉ và so sánh nó với dải địa chỉ phân lớp trong bảng trên. Ví dụ, nếu địa
chỉ IP là 172.31.1.2, octet đầu tiên là 172. Vì 172 nằm giữa 128 và 192, nên 172.31.1.2
là địa chỉ phân lớp B. Hình sau cung cấp dải địa chỉ IP tương ứng với từng phân lớp.

Hình 2.4

2.2.3.3.2

Địa chỉ IP subnet

Các mạng IP có thể được chia thành từng mạng nhỏ hơn được gọi là
subnetwork (hoặc là subnets). Việc phân nhỏ mạng cung cấp cho người quản lý mạng


một số lợi ích, như linh hoạt hơn, sử dụng các địa chỉ mạng hiệu quả hơn, và khả năng
truyền thông mạng quảng bá.
Các mạng subnet là ở cấp cục bộ. Chẳng hạn, thế giới bên ngoài được xem là
một tổ chức như là một mạng riêng lẻ và có cấu trúc bên trong của tổ chức đó. Một địa
chỉ mạng cho trước có thể được phân thành nhiều mạng con. Ví dụ, 172.16.1.0,

172.16.2.0, 172.16.3.0 và 172.16.4.0 là các subnet của mạng 172.16.0.0.

2.2.3.3.3 IP Subnet mask
Một địa chỉ subnet được tạo ra bằng cách “mượn” các bit từ trường host và chỉ
định thành trường subnet. Số bit được mượn thay đổi và được chỉ ra cụ thể bằng subnet
mask. Hình 6 biểu diễn số bit được mượn từ trường địa chỉ host để tạo thành trường
địa chỉ subnet.

Hình 2.5
Subnet mask sử dụng cùng một định dạng và kỹ thuật giống như địa chỉ IP.
Tuy nhiên, nếu subnet mask có tất cả các bit là 1 nó chỉ ra đó là các trường mạng và
subnetwork, nếu tồn bit 0 thì đó là trường host. Hình 7 minh hoạ một ví dụ đơn giản
về subnet mask.

Hình 2.6
Các bit subnet mask bắt đầu từ các bit bên trái của trường host, như là minh hoạ
trên hình 8. Chi tiết về subnet mask của phân lớp B và C được trình bày ở dưới.


2.2.3.4 Các lớp địa chỉ IP
Địa chỉ IP phân thành 5 phân lớp địa chỉ khác nhau: A, B, C, D và E. Chỉ có các
lớp A, B, C được sử dụng. Các bit nằm bên trái chỉ ra kiểu phân lớp mạng. Bảng 1
cung cấp thông tin tham chiếu về 5 phân lớp địa chỉ IP.

Bảng 1:
Lớp

Bit có

Số

địa

Định

chỉ

dạng

IP
A

N.H.H.H

0

1.0.0.0 đến 126.0.0.0

7/24

16,777,214

B

N.N.H.H

1,0

128.1.0.0 đến 223.225.0.0

14/16

65,534

C

N.N.N.H

1,1,0

192.0.1.0 đến 223.255.254.0

22/8

254

D

N/A

1,1,1,0 224.0.0.0 đến 239.255.255.255

N/A

N/A

E

N/A

1,1,1,1 240.0.0.0 đến 254.255.255.255

N/A

N/A

trọng

Dải địa chỉ

số cao

Mạng/
Host

Số Host
cực đại

N: Network number
H: Host number
Hình minh hoạ:(hình 2.3)
Có thể dễ dàng biết được địa chỉ IP thuộc lớp nào bằng cách kiểm tra octet đầu
tiên của địa chỉ và so sánh nó với dải địa chỉ phân lớp trong bảng trên. Ví dụ, nếu địa
chỉ IP là 172.31.1.2, octet đầu tiên là 172. Vì 172 nằm giữa 128 và 192, nên 172.31.1.2
là địa chỉ phân lớp B. Hình 5 cung cấp dải địa chỉ IP tương ứng với từng phân lớp.

2.2.3.5 Địa chỉ IP subnet
Các mạng IP có thể được chia thành từng mạng nhỏ hơn được gọi là
subnetwork (hoặc là subnets). Việc phân nhỏ mạng cung cấp cho người quản lý mạng
một số lợi ích, như linh hoạt hơn, sử dụng các địa chỉ mạng hiệu quả hơn, và khả năng

truyền thông mạng quảng bá.
Các mạng subnet là ở cấp cục bộ. Chẳng hạn, thế giới bên ngoài được xem là
một tổ chức như là một mạng riêng lẻ và có cấu trúc bên trong của tổ chức đó. Một địa
chỉ mạng cho trước có thể được phân thành nhiều mạng con. Ví dụ, 172.16.1.0,
172.16.2.0, 172.16.3.0 và 172.16.4.0 là các subnet của mạng 172.16.0.0.


2.2.3.6

IP Subnet mask

Một địa chỉ subnet được tạo ra bằng cách “mượn” các bit từ trường host và chỉ
định thành trường subnet. Số bit được mượn thay đổi và được chỉ ra cụ thể bằng subnet
mask. Hình 6 biểu diễn số bit được mượn từ trường địa chỉ host để tạo thành trường
địa chỉ subnet.
Subnet mask sử dụng cùng một định dạng và kỹ thuật giống như địa chỉ IP.
Tuy nhiên, nếu subnet mask có tất cả các bit là 1 nó chỉ ra đó là các trường mạng và
subnetwork, nếu tồn bit 0 thì đó là trường host. Hình 7 minh hoạ một ví dụ đơn giản
về subnet mask.
Các bit subnet mask bắt đầu từ các bit bên trái của trường host, như là minh hoạ
trên hình 8. Chi tiết về subnet mask của phân lớp B và C được trình bày ở dưới.

Subnet mask mặc định của địa chỉ lớp B là 255.255.0.0, trong khi subnet mask
của lớp B có địa chỉ 171.16.0.0 là 255.255.255.0. Đó là do có 8 bit dùng để chia nhỏ
mạng hay 28-2=254 subnet, với 28-2=254 host trên một subnet.
Subnet mask của lớp C địa chỉ 192.168.2.0 là 255.255.255.248. Với 5 bit dùng
để chia nhỏ mạng, 25-2=30 subnet, với 23-2=6 host trên một subnet.
Bảng 2 và 3 có thể được sử dụng khi lập kế hoạch các mạng lớp B và C để tính
tốn số subnet và số host cần thiết.

Bảng 2:

Bảng 3:

2.2.4 Cách tính Network number từ subnet mask
Bộ định tuyến thực hiện một loạt quá trình xử lý để tính tốn địa chỉ mạng. Đầu
tiên, bộ định tuyến trích địa chỉ IP đích từ gói tin và khơi phục lại subnet mask. Sau đó
thực hiện phép tốn logic AND để tìm ra network number. Đó là vì vị trí host trong địa
chỉ IP đích đã được bỏ đi, trong khi vẫn giữ lại số của mạng đích. Sau đó bộ định tuyến
sẽ tra số của mạng đích và match nó với một ghép nối ra ngồi. Cuối cùng, nó chuyển
khung tới địa chỉ IP đích.
Hình 2.7 minh hoạ q trình thực hiện phép tốn AND giữa địa chỉ IP đích với
subnet mask, số subnetwork được giữ lại, bộ định tuyến sẽ sử dụng số này để tiếp tục
gửi gói tin đi.


Hinh 2.7

2.3 ARP
Giả sử cho trước hai thiết bị trên mạng thông tin với nhau, chúng phải biết được
địa chỉ vật lý của thiết bị kia (hoặc biết được MAC). Bằng ARP, một máy host có thể
tự động tìm ra được địa chỉ lớp MAC tương ứng với địa chỉ lớp mạng IP cụ thể.
Sau khi nhận được địa chỉ lớp MAC, thiết bị IP tạo ra một ARP cache để nhớ lại
ánh xạ địa chỉ từ IP sang MAC, để khi muốn tương tác lại với thiết bị thì có thể dùng
ARPS tìm ra địa chỉ IP. Nếu thiết bị không đáp lại trong khoảng thời gian một khung,
cache sẽ bị loại bỏ.
RARP dùng để ánh xạ từ địa chỉ lớp MAC sang địa chỉ IP. RARP, là phép đảo
logic của ARP.
Định tuyến Internet



Các thiết bị định tuyến internet cổ điển được gọi là gateway. Tuy nhiên, với
công nghệ hiện nay thuật ngữ gateway dùng để chỉ tới một thiết bị thực hiện truyền
giao thức lớp ứng dụng giữa hai thiết bị. Interior gateway là các thiết bị thực hiện chức
năng giao thức giữa hai thiết bị hoặc các mạng dưới cùng một điều khiển hoặc xác
thực, chẳng hạn như mạng bên trong của một tập đoàn. Chúng được xem như là các hệ
thống tự trị. Exterior gateway thực hiện chức năng giao thức giữa các mạng độc lập.
Các bộ định tuyến bên trong Internet được tổ chức theo phân cấp. Các bộ định
tuyến dùng để trao đổi thông tin bên trong các hệ thống tự trị được gọi là interior
router, dùng giao thức IGP. Giao thức RIP là một ví dụ của IGP.
Các bộ định tuyến mà di chuyển thông tin giữa các hệ thống tự trị được gọi là
exterior routers. Các bộ định tuyến này sử dụng giao thức exterior gateway để trao đổi
thông tin giữa các hệ thống tự trị. Giao thức BGP là một ví dụ của giao thức exterior
gateway.