Giao thức IP môn học mạng máy tính 1

Giao thức IP
Giao thức IP
Môn học: Mạng máy tính
1
Giao thức mạng:
Giao thức mạng:
Các máy tính trên mạng "nói chuyện" với nhau
thông qua một ngôn ngữ đặc biệt gọi là các giao
thức mạng. Có rất nhiều giao thức khác nhau, mỗi
giao thức có 1 nhiệm vụ riêng.
- Giao thức truyền dữ liệu, chuyên dùng để vận
chuyển dữ liệu giữa 2 máy tính.
- Giao thức xử lý dữ liệu, có nhiệm vụ xử lý dữ
liệu nhận được từ giao thức truyền dữ liệu
2
Giao thức IP - Internet Protocol
Giao thức IP - Internet Protocol
3
Giao thức IP
Giao thức IP
-
-
Internet Protocol
Internet Protocol

(Internet Protocol - Giao thức Liên mạng) là một
giao thức hướng dữ liệu được sử dụng bởi các
máy chủ nguồn và đích để truyền dữ liệu trong một
liên mạng chuyển mạch gói.

Giao thức liên mạng IP là một trong những giao

thức quan trọng nhất của bộ giao thức TCP/IP . Mục
đích của giao thức liên mạng IP là cung cấp khả
năng kết nối của mạng con thành liên mạng để
truyền dữ liệu , vai trò của IP là vai trò của giao
thức tầng mạng trong mô hình OSI. Giao thức IP là
một giao thức kiểu không liên kết (connectionlees)
có nghĩa là không cần có giai đoạn thiết lập liên kết
trước khi truyền dữ liệu.
4
Các địa chỉ IP
Các địa chỉ IP

- mỗi máy tính khi kết nối vào Internet đều có
một địa chỉ duy nhất, đó chính là địa chỉ IP. Địa
chỉ này dùng để phân biệt máy tính đó với các
máy khác còn lại trên mạng Internet

- ví dụ về địa chỉ IP: 45.10.0.1, 168.10.45.65,
5
Mục đích của địa chỉ IP :
Mục đích của địa chỉ IP :
Là để định danh duy nhất cho một máy
tính bất kỳ trên liên mạng. Mỗi giao
diện trong 1 máy 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)
6
Thành phần của 1 địa chỉ IP
Thành phần của 1 địa chỉ IP

◦
gồm 2 phần: địa chỉ mạng (netID) và địa chỉ máy (hostID).
+ Net ID: Dùng để nhận dạng những hệ thống trong cùng 1 khu
vực vật lý còn được gọi là Phân Đoạn (Segment). Mọi hệ thống
trong cùng 1 Phân Đoạn phải có cùng Địa Chỉ Mạng và Phần địa
chỉ này phải là duy nhất trong số các mạng hiện có.
+ Host ID: Dùng để nhận dạng 1 trạm làm việc, 1 máy chủ, 1
Router hoặc 1 trạm TCP/IP trong 1 phân đoạn. Phần địa chỉ trạm
cũng phải là duy nhất trong 1 mạng
◦
7

Trong 1 Byte , mỗi bit được gán một giá trị. Nếu Bit
được đặt là 0 thì nó được gán giá trị 0, nếu Bit được đặt
là 1 thì có thể chuyển đổi thành 1 giá trị thập phân. Bit
thấp nhất trong Byte tương ứng với 1, Bit cao nhất tương
ứng với 128. Vậy giá trị lớn nhất của 1 Byte là 255
tương ứng với trường hợp cả 8 Bit đều được đặt là 1.

Ví dụ: Ta sẽ đổi địa chỉ sau: 10101100 00010000 00000101 01111101 sang dạng Kí
Hiệu Thập Phân Dấu Chấm.
8
L
L
ớp
ớp


địa
địa

chỉ
chỉ
◦
- Có 5 lớp địa chỉ IP để tạo các mạng có kích thước
khác nhau gồm: Lớp A, Lớp B, Lớp C, Lớp D, Lớp E.
- TCP/IP hỗ trợ gán địa chỉ lớp A, lớp B, lớp C cho
các trạm.
- Các lớp này có chiều dài phần NET ID và HOST ID
khác nhau nên số lượng Mạng và số lượng Trạm trên
mỗi mạng cũng khác nhau:
9
Địa chỉ lớp A (Class A)
Địa chỉ lớp A (Class A)
◦
Gồm 126 class A
◦
Class 0 và class 127 có ý nghĩa đặc biệt và không được
sử dụng
◦
Class A phù hợp với các tổ chức lớn như: quốc phòng,
trường đại học, tập đoàn …
10
Class A Address
Class A Address

Bit đầu tiên của Class A address là 0.

8 bit đầu tiên là thuộc phần Network, 24 bit còn lại thuộc phần host

Các địa chỉ mạng nằm trong khoảng: từ 1.0.0.0 đến 126.0.0.0.

Mỗi class A network có thể có đến 2
24
- 2 hoặc 16,777,214 địa chỉ
IP để cấp cho các thiết bị trong mạng
11
Class B Address
Class B Address

Hai bit đầu tiên của Class B address là 10.

16 bit đầu tiên là thuộc phần Network, 16 bit còn lại thuộc phần
host

Các địa chỉ mạng nằm trong khoảng: từ 128.0.0.0 đến 191.255.0.0

Mỗi class B network có thể có đến 2
16
- 2 hoặc 65.534 địa chỉ IP để
cấp cho các thiết bị trong mạng.
12
Class C Address
Class C Address

3 bit đầu tiên của Class C address là 110.

24 bit đầu tiên là thuộc phần Network, 8 bit còn lại thuộc phần host

Các địa chỉ mạng nằm trong khoảng: 192.0.0.0 đến 223.255.255.0.

Mỗi class C network có thể có đến 2

8
- 2 hoặc 254 địa chỉ IP để
cấp cho các thiết bị trong mạng.
13
Bảng sau đây sẽ mô tả khái quát về các
Bảng sau đây sẽ mô tả khái quát về các
lớp địa chỉ IP
lớp địa chỉ IP
14
Bảng mô tả sự khác nhau giữa 3 Lớp địa chỉ A, B và C:
Bảng mô tả sự khác nhau giữa 3 Lớp địa chỉ A, B và C:
15
Các địa chỉ IP riêng
Các địa chỉ IP riêng

Để tránh cạn kiệt các địa chỉ IP, các host không được
kết nối trực tiếp với Internet có thể sử dụng một địa
chỉ trong các khoảng địa chỉ riêng. Các địa chỉ IP
riêng không duy nhất về tổng thể, mà chỉ duy nhất về
mặt cục bộ trong phạm vi mạng đó. Tất cả các lớp
mạng dự trữ các khoảng nhất định để sử dụng như là
các địa chỉ riêng cho các host không cần truy cập trực
tiếp tới Internet. Các host như vậy vẫn có thể truy cập
Internet thông qua một gateway mà không cần chuyển
tiếp các địa chỉ IP riêng.
16
Lớp Khoảng địa chỉ riêng
A 10
B 172.16-172.31
C 192.168.0-192.168.255

Các giao thức trong mạng IP
Các giao thức trong mạng IP

Giao thức ARP (Address Resolution Protocol):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.
17

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.
18
Ư
Các phiên bản IP
Các phiên bản IP

Địa chỉ IP được phát triển qua nhiều phiên bản, tuy
nhiên có những phiên bản chỉ dùng để thử nghiệm. Hai
phiên bản được ứng dụng trong thực tế là IPv4 (IP phiên
bản 4) sử dụng 32 bit dữ liệu và IPv6 (IP phiên bản 6)
sử dụng 128 bit dữ liệu.
19

Internet Protocol version 4
Internet Protocol version 4
(IPv4)
(IPv4)

là giao thức phát triển Internet phiên bản thứ 4. IPv4 là giao thức
hướng dữ liệu dùng để chuyển mạch gói tin. Đây là giao thức hoạt
động dựa trên nguyên tắc tốt nhất có thể, trong đó không quan
tâmđến thứ tự truyền gói tin, không đảm bảo gói tin sẽ đến
đích hay việc gây ra lặp gói tin ở điểm đến. Tuy nhiên quan trọng
nhất là có cơ chế đảm báo tính toàn vẹn dữ liệu thông qua sử
dụng những gói tin kiểm tra (checksum).
20
Địa chỉ IPv4 có định dạng như thế nào?
Địa chỉ IPv4 có định dạng như thế nào?

Địa chỉ IPv4 thường được viết theo dạng gồm
bốn nhóm số thập phân, ngăn cách nhau bằng
dấu chấm. Do 32 bit chia đều cho bốn nhóm số,
nên mỗi nhóm sẽ gồm tám bit dữ liệu, thường
gọi là một oc-tet, nghĩa là bộ 8-bit nhị phân. Với
số bit này, giá trị của mỗi oc-tet sẽ gồm 2^8 =
256 giá trị nằm trong khoảng từ 0 (tám bit toàn
0) đến 255 (tám bit toàn 1).

Ví dụ: 203.162.4.190 hay 192.168.1.2
21
Subnet mask
Subnet mask


- Để biết Trạm đích thuộc Mạng cục bộ hay ở xa. Trạm nguồn cần
1 thông tin khác. Thông tin này chính là Subnet Mask, là 1 địa chỉ
32 bit được sử dụng để che 1 phần của địa chỉ IP. Bằng cách này
các máy tính có thể xác định đâu là Net ID và đâu là Host ID trong
1 địa chỉ IP.

Bảng dưới đây sẽ đưa ra những Subnet Mask mặc định cho
các Lớp Mạng:
22

Như vậy phần địa chỉ IP nằm tương ứng với vùng các bit
1 của Subnet mask được gọi là vùng Network của địa
chỉ đó. Có ba Subnet mask chuẩn là 255.0.0.0 dành cho
các địa chỉ mạng lớp A, 255.255.0.0 dành cho các địa
chỉ mạng lớp B, và 255.255.255.0 dành cho các địa chỉ
mạng lớp C.
23
Chia Subnet:
Chia Subnet:

Những Subnet Mask được sử dụng bởi nhiều host để xác định đâu
là phần chia của 1 địa chỉ IP được xem như là Net ID của địa chỉ
đó.Lớp A, B và C sử dụng Subnet Mask mặc định được che lần
lượt là 8, 16, 24bit tương đương với những địa chỉ 32bit. 1 Mạng
cục bộ được định rõ bởi 1 Subnet Mask hay còn gọi là 1 Subnet

- Chia subnet là phương pháp logic chia 1 địa chỉ mạng bằng cách
tăng bit 1 sử dụng trong Subnet Mask của 1 Mạng. Phần mở rộng
này cho phép bạn chia nhiều Subnet bên trong Mạng ban đầu
24

Supernetting
Supernetting

Để ngăn sự cạn dần các Net ID của lớp A,B. Các nhà
điều hành Internet đã sắp đặt 1 sơ đồ gọi là Supernetting.
Supernetting sẽ cho phép nhiều Net gom thành 1 Net.
Supernetting đưa ra nhiều thuận lợi hiệu quả cho việc
đặt địa chỉ cho các Net.

Supernetting khác với Chia Subnet ở chỗ là Supernetting
mượn những Bit ở Net ID đem qua làm Host ID
25