Nghiên cứu đánh giá hiệu suất giao thức SCTP

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ





NGUYỄN HỒNG MẠNH




Nghiên cứu đánh giá hiệu suất giao thức SCTP




luËn v¨n th¹c sÜ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Hµ néi - 2006





ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ




NGUYỄN HỒNG MẠNH




Nghiên cứu đánh giá hiệu suất giao thức SCTP



Mã số : 1.01.10


luËn v¨n th¹c sÜ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN



Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Đình Việt

Hµ néi - 2006



Luận văn tốt nghiệp cao học

1
MỤC LỤC
BẢNG DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 3
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU 5
MỞ ĐẦU 7
CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 11
1.1 Khái quát về mạng máy tính 11
1.1.1 Lịch sử hình thành mạng máy tính 11
1.1.2 Kiến trúc mạng 13
1.1.3 Nguyên tắc tổ chức và trao đổi số liệu 14
1.1.4 Một số mạng máy tính tiêu biểu 15
1.1.4.1 Mạng diện rộng WAN 15
1.1.4.2 Mạng cục bộ LAN 15
1.2 Mạng Internet 16
1.2.1 Kiến trúc mạng Internet 16
1.2.2 Mô hình tham chiếu ISO OSI 16
1.2.3. Mô hình SNA (Systems Netword Architecture) 18
1.2.4 Bộ giao thức TCP/IP 20
CHƢƠNG 2. GIAO THỨC TRAO ĐỔI SỐ LIỆU 22
2.1 Một số khái niệm về giao thức trao đổi số liệu 22

2.1.1 Định nghĩa 22
2.1.2 Đặc tả và kiểm chứng giao thức 22
2.2 Giao thức TCP (Transmission Control Protocol) 23
2.2.1 Giới thiệu TCP 23
2.2.2 Cấu trúc gói số liệu TCP 24
2.2.3 Thiết lập và kết thúc kết nối 26
2.2.3.1 Thiết lập kết nối 26
2.2.3.2 Kết thúc kết nối 26
2.3 Giao thức UDP (User Datagram Protocol) 27
2.4 Giao thức truyền tải thời gian thực RTP (Realtime Transfer Protocol) 28
2.5 Hạn chế của TCP, UDP và RTP 30
2.5.1 Hạn chế của TCP 31
2.5.2 Hạn chế của UDP 32
2.5.3 Hạn chế của RTP 33
2.5.4 Yêu cầu cụ thể của giao thức mới 33
CHƢƠNG 3: GIAO THỨC SCTP (STREAM CONTROL TRANSMISSION
PROTOCOL) 34
3.1 Lịch sử và mục đích phát triển giao thức SCTP 34
3.2 Các tính năng nối bật của SCTP 36
3.3 Đặc tả giao thức SCTP [8]. 38
3.3.1 Kiến trúc của SCTP. 38
3.3.2 Các chức năng chính của SCTP 38
Luận văn tốt nghiệp cao học

2
3.3.3 Gói tin SCTP 40
3.3.3.1 Phần tiêu đề (Common header) 42
3.3.3.2 Trƣờng Chunk 42
3.3.4 Lƣu đồ trạng thái mô tả việc kết nối SCTP 49
3.3.4.1.Quá trình thiết lập kết nối giữa hai đầu cuối SCTP 51

3.3.4.2. Kết thúc kết nối. 52
3.3.4.3. Truyền dữ liệu 53
3.3.5 Kiểm soát lỗi và điều khiển tắc nghẽn 56
3.3.5.1 Điều khiển tắc nghẽn 56
3.3.5.2 Kiểm soát lỗi 58
3.3.6 Vấn đề an toàn dữ liệu 59
3.4 SCTP, TCP và UDP - Những điểm giống và khác biệt 60
3.5 SCTP- Giao thức vận chuyển dữ liệu của tƣơng lai 68
CHƢƠNG 4: ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT 70
CỦA GIAO THỨC 70
4.1 Giới thiệu về đánh giá hiệu suất giao thức 70
4.1.1 Khái niệm 70
4.1.2 Tầm quan trọng của đánh giá hiệu suất [2] 70
4.1.3 Một số độ đo hiệu suất 71
4.1.4 Các phƣơng pháp đánh giá hiệu suất 71
4.2 So sánh các phƣơng pháp đánh giá hiệu suất [2] 72
4.3 Bộ mô phỏng mạng NS-2 (Network Simulator 2) 73
4.3.1 Giới thiệu bộ mô phỏng NS-2 73
4.3.2 Cấu trúc NS-2 74
4.3.3 Mô phỏng giao thức SCTP bằng NS-2 76
CHƢƠNG 5. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT 79
GIAO THỨC SCTP 79
5.1 Mô phỏng đánh giá hiệu suất giao thức SCTP 79
5.2 Mục đích thực hiện mô phỏng. 79
5.3 Cấu hình mạng mô phỏng 80
5.4 Các mô phỏng đƣợc thực hiện và kết quả 81
5.4.1 Đánh giá thông lƣợng chuẩn hoá của giao thức SCTP 81
5.4.2 Khả năng chịu lỗi của SCTP khi không chia sẻ đƣờng truyền
chung 83
5.4.3 SCTP và TCP chia sẻ chung đƣờng truyền 86

5.4.4 Đa địa chỉ (Multihome) 89
5.5 Kết luận 90
KẾT LUẬN 91
PHƢƠNG HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 91
TÀI LIỆU THAM KHẢO 93

Luận văn tốt nghiệp cao học

3
BẢNG DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

DNS Domain Name System
ESP Encapsulating Security Payload
HOLB Head-of-line Blocking
HTML Hypertext Markup Language
HTTP Hypertext Transfer Protocol
IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers
IETF Internet Engineering Task Force
IP Internet Protocol
ISO International Standards Organization
LAN Local Area Network
MD5 Message Digest 5
MDTP Multi-Network Datagram Transmission Protocol
MTU Maximum Transfer Unit
MTP Message transfer part
M3UA MTP3 user adaptation layer
OSI Open Systems Interconnection
QoS Quality of Service
RFC Request For Comments
RTO Retransmission Time-Out

RTP Real Time Protocol
RTT Round Trip Time
RUTS Requirements for Unicast Transport/Session
SCCP Signaling Connection Control Part
SCTP Stream Control Transport Protocol
SLUM Support for Lots of Unicast Multiplexed Sessions
SHA-1 Secure Hash Standard 1
SIGTRAN Signaling Transport
SIP Session Initiation Protocol
SMTP Simple Mail Transport Protocol
SNMP Simple Network Management Protocol
Luận văn tốt nghiệp cao học

4
SS7 Signaling System #7
ssthresh Slow Start Threshold
SUA SCCP User Adaptation Layer
TCB Transmission Control Block
TCP Transmission Control Protocol
TSN Transmission Sequence Number
UDP User Data Protocol
URL Uniform Resource Locators
WWW World Wide Web

Luận văn tốt nghiệp cao học

5
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU
Hình 1.1 Các thành phần mạng máy tính……………………………………13

Hình 1.2 Mô hình ISO-OSI………………………………………………….17
Hình 1.3 Mô hình SNA…………………………………………………… 19
Hình 1.4 Bộ giao thức trên mạng Internet………………………………… 20
Hình 2.1 Gói số liệu IP với phần tiêu đề giả……………………………… 24
Hình 2.2 Cấu trúc gói số liệu IP…………………………………………… 24
Hình 2.3 Thiết lập kết nối……………………………………………………26
Hình 2.4 Kết thúc kết nối……………………………………………………27
Hình 2.5 Cấu trúc gói tin UDP………………………………………………27
Hình 2.6 Kiến trúc của RTP…………………………………………………28
Hình 2.7 Các trƣờng trong gói tin RTP…………………………………… 29
Hình 2.8 Lỗi HOLB………………………………………………………….31
Hình 3.1 Giống nhƣ TCP và UDP, SCTP cũng sử dụng giao thức IP………37
Hình 3.2 Kết nối SCTP………………………………………………………37
Hình 3.3 Kiến trúc SCTP……………………………………………………38
Hình 3.4 Các chức năng của SCTP…………….……………………………39
Hình 3.5 Cấu trúc gói tin SCTP………………………………………… …41
Hình 3.6 Tiêu đề gói tin SCTP………………………………………………42
Hình 3.7 Cấu trúc chunk của SCTP…………………………………………43
Hình 3.8 Các trƣờng con của chunk Payload Data…………………………44
Hình 3.9 Cấu trúc chunk INIT……………………………………………….45
Hình 3.10 Cấu trúc của SACK………………………………………………47
Hình 3.11 ví dụ về SACK báo nhận lỗi…………………………………… 47
Hình 3.12 Cấu trúc chunk HEARTBEAT………………………………… 48
Hình 3.13 Lƣu đồ trạng thái SCTP………………………………………….50
Hình 3.14 Thiết lập kết nối SCTP………………………………………… 51
Hình 3.15 Kết thúc kết nối SCTP……………………………………………53
Hình 3.16 Kết nối của SCTP (hình 1)……………………………………….63
Hình 3.17 Kết nối của SCTP (hình 2)……………………………………….63
Hình 3.18 Kết nối của SCTP và TCP……………………………………… 64
Hình 3.19 Thiết lập kết nối của SCTP và TCP…………………………… 65

Luận văn tốt nghiệp cao học

6
Hình 4.1 Các phƣơng pháp đánh giá hiệu suất………………………………71
Hình 4.2 Cấu trúc của NS-2…………………………………………………74
Hình 4.3 Kiến trúc của NS-2…………………………………………… …75
Hình 4.4 Mô hình nút đa địa chỉ (multihome) của SCTP trong NS-2……….76
Hình 5.1 Mạng mô phỏng………………………………………………… 81
Hình 5.2 Đồ thị thông lƣợng chuẩn hoá theo thời gian mô phỏng………… 83
Hình 5.3 Đồ thị thông lƣợng của SCTP và TCP theo tỉ lệ lỗi……………….84
Hình 5.4 Đồ thị thăng giáng độ trễ gói tin SCTP và TCP theo tỉ lệ lỗi…… 85
Hình 5.5 Đồ thị thông lƣợng của SCTP và TCP khi chia sẻ chung đƣờng
truyền……………………………………………………………………… 86
Hình 5.6 Đồ thị thông lƣợng của SCTP và TCP khi 4 kết nối………………87
Hình 5.7 Đồ thị thăng giáng độ trễ gói tin của TCP và SCTP khi chia sẻ chung
đƣờng truyền có lỗi………………………………………………………….88
Hình 5.8 Ảnh hƣởng của đa địa chỉ đối với thông lƣợng của SCTP và TCP 89
Bảng 3.1 So sánh các chức năng của SCTP đối với TCP và UDP………… 68
Bảng 5.1 Các tham số của mô hình mô phỏng………………………………80
Bảng 5.2 Thông lƣợng chuẩn hoá theo thời gian mô phỏng……………… 82
Bảng 5.3 Thông lƣợng của SCTP và TCP theo tỉ lệ lỗi…………………… 84
Bảng 5.4 Thăng giáng độ trễ gói tin của SCTP và TCP theo tỉ lệ lỗi……….85
Bảng 5.5 Thông lƣợng chuẩn hoá của SCTP và TCP khi chia sẻ chung đƣờng
truyền……………………………………………………………………… 86
Bảng 5.6 Thông lƣợng chuẩn hoá của 4 kết nối…………………………… 87
Bảng 5.7 Thăng giáng độ trễ của SCTP và TCP khi chia sẻ chung đƣờng
truyền có lỗi………………………………………………………………….88

Luận văn tốt nghiệp cao học

7
MỞ ĐẦU

Thế kỷ 21 đang chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của Công nghệ
thông tin, sự hội tụ của Công nghệ thông tin với viễn thông cũng nhƣ sự phát
triển của mạng thông tin máy tính toàn cầu Internet.
Mạng Internet đã ra đời và phát triển hơn 30 năm qua. Hiện nay,
Internet đã mở rộng thành một liên mạng trên phạm vi toàn cầu, là mạng của
tất cả các mạng và đƣợc coi là cơ sở hạ tầng truyền thông của xã hội loài
ngƣời hiện nay và tƣơng lai. Internet đã trở thành một thƣớc đo đánh giá sự
phát triển của một quốc gia, của một khu vực, thâm nhập vào các công sở,
trƣờng học, khách sạn Với Internet, con ngƣời có thể liên lạc với nhau dù ở
bất cứ nơi nào trên trái đất, miễn là nơi đó có mạng đƣợc kết nối với mạng
Internet. Và thông qua Internet, khoảng cách dƣờng nhƣ thu hẹp lại.
Bộ giao thức TCP/IP đƣợc sử dụng ngay từ những ngày đầu tiên và giữ
vai trò quyết định đối với sự hoạt động của mạng. TCP hoạt động tốt trong
các mạng truyền thông sử dụng đƣờng truyền có dây với tỉ suất lỗi bít thấp,
tin cậy và các máy tính nối mạng cố định. Đối với các mạng nhƣ vậy, việc
mất gói số liệu đối với TCP là một tín hiệu báo tắc nghẽn đã xẩy ra và nó sẽ
phản ứng bằng cách giảm lƣu lƣợng đƣa vào mạng.
Tuy nhiên, trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của các

công nghệ mạng, hàng loạt các ứng dụng mới sử dụng Internet nhƣ truyền số
liệu video, điện thoại IP (IP telephony), hội thảo từ xa (teleconferencing), học
từ xa Các ứng dụng này yêu cầu sử dụng môi trƣờng truyền thông có tính
liên tục và yêu cầu chất lƣợng truyền tải dữ liệu khác với các ứng dụng truyền
thống (email, Web ). Các ứng dụng này có thể lƣu trữ dữ liệu tại các server
và ngƣời dùng phải tải về rồi bắt đầu sử dụng, hay truyền thông âm thanh và
hình ảnh có thể tƣơng tác thời gian thực (real-time interactive audio and
video). Các ứng dụng này đòi hỏi việc truyền thông tin đa phƣơng tiện phải
đáp ứng trong thời gian thực và độ trễ cũng nhƣ thăng giáng độ trễ (jitter)
Luận văn tốt nghiệp cao học

8
thông tin phải nhỏ. Đối với các ứng dụng nhƣ vậy, việc sử dụng giao thức
TCP đạt hiệu quả thấp, không đáp ứng đƣợc sự yêu cầu.
Ngoài ra, thực tế cũng yêu cầu cần phải mở rộng Internet, cho phép kết
nối các mạng khác nhau vào Internet và sử dụng nhiều loại môi trƣờng truyền
với các đặc tính rất khác nhau về độ trễ lan truyền, lỗi truyền, băng thông
Giao thức TCP phản ứng với sự mất gói tin do chất lƣợng đƣờng truyền xấu
giống nhƣ phản ứng với hiện tƣợng tắc nghẽn, đó là giảm lƣu lƣợng đƣa vào
mạng [4]. Phản ứng nhƣ vậy rõ ràng là không thích hợp và làm cho hiệu suất
của TCP bị giảm rất trầm trọng.
Để cải thiện điều này, có hai hƣớng. Hƣớng thứ nhất là đề xuất và áp
dụng nhiều phƣơng pháp khác nhau để cải thiện hiệu suất của TCP. Các
phƣơng pháp này đƣợc chia thành hai loại chính: loại thứ nhất là các phƣơng
pháp thực hiện che dấu sự mất gói số liệu không phải do tắc nghẽn, làm cho
các đƣờng truyền chất lƣợng kém thể hiện ra trƣớc bên gửi nhƣ một đƣờng
truyền tốt nhƣng với thông lƣợng có thể nhỏ hơn[7]; loại thứ hai bao gồm các
phƣơng pháp cải tiến giao thức TCP bằng một số cơ chế, làm cho bên gửi có
khả năng phân biệt đƣợc nguyên nhân gây ra mất gói số liệu, nhờ đó tránh
đƣợc sai lầm làm giảm hiệu suất của TCP [2]. Bản chất của phƣơng pháp này

là không thực hiện thuật toán tránh tắc nghẽn khi không xẩy ra tắc nghẽn.
Tuy nhiên, các ứng dụng mới xuất hiện đòi hỏi độ tin cậy nhƣng không
nhất thiết phải đảm bảo tính tuần tự của toàn bộ khối lƣợng dữ liệu truyền tải
mà thƣờng chỉ yêu cầu đảm bảo tính tuần tự trong từng phần của dữ liệu. Sự
đảm bảo tuần tự dữ liệu toàn bộ của TCP có thể làm tăng độ trễ của dữ liệu
khi truyền tải (nhƣ lỗi HOLB). Ngoài ra, TCP không có cơ chế dự phòng về
đƣờng truyền, nếu đƣờng truyền bị “đứt”, kết nối sẽ kết thúc, do vậy khó đảm
bảo tính sẵn sàng, trong khi đó đây lại là một yêu cầu bắt buộc của các ứng
dụng này…
Chính vì thế, hƣớng thứ hai là xây dựng giao thức mới hoàn toàn, tiếp
thu các kinh nghiệm xây dựng từ các giao thức trƣớc, bao gồm cả TCP và
UDP. Giao thức mới sẽ đáp ứng các yêu cầu truyền dữ liệu với các ứng dụng
Luận văn tốt nghiệp cao học

9
đa phƣơng tiện, ứng dụng thời gian thực hiện nay và các ứng dụng khác trong
tƣơng lai với hiệu suất cao nhất có thể. Một trong các giao thức đƣợc xây
dựng theo hƣớng trên là SCTP (Stream Control Transmission Protocol).
Tháng 10/2000, SCTP đƣợc chính thức đề xuất làm một giao thức
chuẩn hoá bằng tài liệu RFC 2960 (Request for comment). Tuy nhiên, tại Việt
Nam, SCTP vẫn chƣa đƣợc nghiên cứu đánh giá một cách đầy đủ và cơ bản,
cũng nhƣ khả năng ứng dụng vào trong thực tiễn. Đây là lý do mà chúng tôi
chọn đề tài “Nghiên cứu và đánh giá hiệu suất giao thức SCTP”.
Mục tiêu chính của luận văn này là cung cấp một cái nhìn toàn diện về
giao thức SCTP với những đánh giá và so sánh SCTP với các giao thức truyền
tải số liệu đang đƣợc sử dụng rộng rãi trên mạng nhƣ TCP, UDP, một số đánh
giá bƣớc đầu về hiệu suất giao thức SCTP và khả năng ứng dụng của SCTP
trong thực tế.
Luận văn này bao gồm phần mở đầu, 5 chƣơng và kết luận, với nội
dung các chƣơng đƣợc trình bầy tóm tắt dƣới đây:

Chƣơng 1, trình bầy tổng quan về lịch sử hình thành, kiến trúc, nguyên
tắc tổ chức và trao đổi số liệu của mạng máy tính, các mô hình tham chiếu của
mạng máy tính.
Chƣơng 2, trình bầy các khái niệm cơ bản về giao thức trao đổi số liệu,
các giao thức trao đổi số liệu phổ biến của mạng Internet là TCP, UDP và
RTP, hạn chế của các giao thức này trong truyền tải tín hiệu điện thoại, dẫn
đến việc cần xây dựng giao thức mới đáp ứng và các yêu cầu cụ thể của giao
thức mới này.
Chƣơng 3, trình bầy về lịch sử hình thành, đặc tả giao thức SCTP, cấu
trúc gói tin, kiểm soát lỗi và điều khiển tắc nghẽn, đảm bảo an ninh của
SCTP các điểm giống và khác của SCTP với các giao thức trao đổi số liệu
khác, nhất là so sánh với TCP.
Chƣơng 4, trình bầy về đánh giá hiệu suất giao thức, các phƣơng pháp
đánh giá hiệu suất, giới thiệu về bộ mô phỏng NS-2 và khả năng của bộ mô
phỏng NS-2 trong việc mô phỏng giao thức SCTP.
Luận văn tốt nghiệp cao học

10
Chƣơng 5, trình bầy việc thực hiện mô phỏng giao thức SCTP: cấu
hình mạng mô phỏng, xác định thông lƣợng chuẩn hoá của giao thức, so sánh
với TCP về khả năng truyền tải dữ liệu và khắc phục lỗi, các kết luận rút ra từ
các kết quả này.

Luận văn tốt nghiệp cao học

11
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 Khái quát về mạng máy tính
1.1.1 Lịch sử hình thành mạng máy tính
Vào giữa những năm 50, khi những thế hệ máy tính đầu tiên đƣợc đƣa

vào hoạt động thực tế, chúng sử dụng đèn điện tử, có kích thƣớc rất cồng
kềnh và tốn nhiều năng lƣợng. Vào thời điểm đó, việc nhập dữ liệu vào các
máy tính đƣợc thông qua các tấm bìa mà ngƣời viết chƣơng trình đã đục lỗ
sẵn. Sau một thời gian các thế hệ máy mới đƣợc đƣa vào hoạt động trong đó
một máy tính trung tâm có thể đƣợc nối với nhiều thiết bị vào ra (I/O), qua đó
nó có thể thực hiện liên tục hết chƣơng trình này đến chƣơng trình khác.
Cùng với sự phát triển của những ứng dụng trên máy tính, các phƣơng
pháp nâng cao khả năng giao tiếp với máy tính trung tâm cũng đã đƣợc đầu tƣ
nghiên cứu rất nhiều. Vào giữa những năm 60 một số nhà chế tạo máy tính đã
nghiên cứu thành công những thiết bị truy cập từ xa tới máy tính của họ. Một
trong những phƣơng pháp thâm nhập từ xa đƣợc thực hiện bằng việc cài đặt
một thiết bị đầu cuối ở một vị trí cách xa trung tâm tính toán, thiết bị đầu cuối
này đƣợc liên kết với trung tâm bằng việc sử dụng đƣờng dây điện thoại và
với hai thiết bị xử lý tín hiệu (thƣờng gọi là Modem) gắn ở hai đầu. Việc liên
kết từ xa đó có thể thực hiện qua những vùng khác nhau và đó là những dạng
đầu tiên của hệ thống mạng.
Vào giữa những năm 1970, các thiết bị đầu cuối sử dụng những phƣơng
pháp liên kết qua đƣờng cáp nằm trong một khu vực đã đƣợc ra đời. Với
những ƣu điểm từ nâng cao tốc độ truyền dữ liệu và qua đó kết hợp đƣợc khả
năng tính toán của các máy tính lại với nhau. Ðể thực hiện việc nâng cao khả
năng tính toán với nhiều máy tính, các nhà sản xuất bắt đầu xây dựng các
mạng phức tạp. Vào những năm 1980 các hệ thống đƣờng truyền tốc độ cao
đã đƣợc thiết lập ở Bắc Mỹ và Châu Âu và từ đó cũng xuất hiện các nhà cung
cấp các dịnh vụ truyền thông với những đƣờng truyền có tốc độ cao hơn nhiều
lần so với đƣờng dây điện thoại. Với những chi phí thuê bao chấp nhận đƣợc,
Luận văn tốt nghiệp cao học

12
ngƣời ta có thể sử dụng đƣợc các đƣờng truyền này để liên kết máy tính lại
với nhau và bắt đầu hình thành các mạng máy tính một cách rộng khắp.

Năm 1974 công ty IBM đã giới thiệu một loạt các thiết bị đầu cuối
đƣợc chế tạo cho lĩnh vực ngân hàng và thƣơng mại, thông qua các dây cáp
mạng, các thiết bị đầu cuối có thể truy cập cùng một lúc vào một máy tính
dùng chung. Từ đó việc nghiên cứu khả năng sử dụng chung môi trƣờng
truyền thông và các tài nguyên của các máy tính nhanh chóng đƣợc đầu tƣ.
Năm 1977, công ty Datapoint Corporation đã bắt đầu bán hệ điều hành
mạng của mình là "Attached Resource Computer Network" (hay gọi tắt là
Arcnet) ra thị trƣờng. Mạng Arcnet cho phép liên kết các máy tính và các
trạm đầu cuối lại bằng dây cáp mạng, qua đó đã trở thành hệ điều hành mạng
cục bộ đầu tiên. Từ đó đến nay đã có rất nhiều công ty đƣa ra các sản phẩm
của mình, đặc biệt khi các máy tính cá nhân đƣợc sử dụng một cách rộng rãi.
Khi số lƣợng máy vi tính trong một văn phòng hay cơ quan đƣợc tăng lên
nhanh chóng thì việc kết nối chúng trở nên vô cùng cần thiết và sẽ mang lại
nhiều hiệu quả cho ngƣời sử dụng.
Ngày nay các hoạt động của con ngƣời tạo ra một lƣợng rất lớn thông
tin, dẫn đến nhu cầu lƣu trữ, vận chuyển và xử lý thông tin ngày càng cao.
Mạng máy tính hiện nay trở nên quá quen thuộc đối với chúng ta, trong mọi
lĩnh vực nhƣ khoa học, quân sự, quốc phòng, thƣơng mại, dịch vụ, giáo dục
ở nhiều nơi mạng đã trở thành một nhu cầu không thể thiếu đƣợc.
Với nhu cầu đòi hỏi ngày càng cao của xã hội, các vấn đề kỹ thuật
mạng là những mối quan tâm hàng đầu của các nhà khoa học. Ví dụ nhƣ làm
thế nào để truy xuất thông tin một cách nhanh chóng và tối ƣu nhất, trong khi
việc vận chuyển lƣợng thông tin quá lớn trên mạng đôi khi có thể làm tắc
nghẽn mạng và gây ra mất thông tin một cách đáng tiếc.
Hiện nay việc làm sao có đƣợc một hệ thống mạng chạy thật tốt, thật an
toàn với lợi ích kinh tế cao đang rất đƣợc quan tâm. Một vấn đề đặt ra có rất
nhiều giải pháp về công nghệ, một giải pháp có rất nhiều yếu tố cấu thành,
trong mỗi yếu tố có nhiều cách lựa chọn. Nhƣ vậy để đƣa ra một giải pháp
Luận văn tốt nghiệp cao học

13
hoàn chỉnh, phù hợp thì phải trải qua một quá trình phân tích, đánh giá, so
sánh và chọn lọc dựa trên những ƣu điểm của từng yếu tố, từng chi tiết rất
nhỏ. Ðể giải quyết một vấn đề phải dựa trên những yêu cầu đặt ra và dựa trên
công nghệ để giải quyết. Nhƣng công nghệ cao nhất chƣa chắc đã là công
nghệ tốt nhất, mà công nghệ tốt nhất là công nghệ phù hợp nhất.
1.1.2 Kiến trúc mạng
Mạng máy tính là tập hợp từ hai hay nhiều máy tính đƣợc kết nối vật lý
với nhau, thông qua các thiết bị mạng và thiết bị chuyển mạch [1], có thể mô
tả qua hình sau:


SS SS Data links




SS SS
C/MUX


SS: switching system
ES: end system
C: concentrator
MUX: multiplexer
T: terminal
PC: personal computer
Hình 1.1 Các thành phần mạng máy tính
Có thể chia các thiết bị thành các loại thiết bị sau:
Thiết bị đầu cuối là các thiết bị tính toán (máy tính cá nhân, vừa và

lớn), các thiết đầu cuối thông minh hoặc không thông minh làm nhiệm vụ tính
toán, xử lý, trao đổi dữ liệu và giao diện ngƣời dùng.
Các thiết bị kết nối mạng, gồm các thiết bị chuyển mạch, dồn/tách
kênh, các bộ tập trung. Các thiết bị chuyển mạch thực hiện việc chuyển tiếp
số liệu chính xác giữa các thiết bị cuối đƣợc kết nối trong mạng. Các thiết bị
dồn/tách kênh thực hiện việc kết nối nhiều thiết bị đầu cuối có tốc độ trao đổi
T
PC
PC




ES
ES
ES
ES
Luận văn tốt nghiệp cao học

14
dữ liệu thấp trên cùng một đƣờng truyền có dung lƣợng cao. Các bộ tập trung
thực hiện kết nối các thiết bị cuối "không thông minh".
Hệ thống truyền dẫn, bao gồm hệ thống truyền dẫn có dây và không
dây (vô tuyến), kết nối vật lý các thiết bị mạng với các thiết bị cuối. Số liệu
của các ứng dụng đƣợc truyền dƣới dạng tín hiệu điện trên hệ thống truyền
dẫn.
Có các hình thức kết nối là kết nối điểm-điểm và kết nối điểm-đa điểm
(kết nối quảng bá).
1.1.3 Nguyên tắc tổ chức và trao đổi số liệu
Để đơn giản việc trao đổi số liệu giữa các ứng dụng trong hệ thống

mạng, hệ thống đƣợc phân chia thành các mức chức năng nhỏ, có phân cấp,
độc lập và dựa vào nhau, có tác dụng tƣơng hỗ cho nhau. Nguyên tắc tổ chức
này cho phép giảm độ phức tạp thiết kế và thực hiện hệ thống thông qua việc
xác định các mức chức năng cấu thành hệ thống và giao diện giữa các mức
chức năng đó mà không quy định bắt buộc phải thực hiện các chức năng đó
nhƣ thế nào. Nguyên tắc này cho phép thực hiện việc kết nối mở các hệ thống
không đồng nhất, nghĩa là các hệ thống có kiến trúc phần cứng, phần mềm hệ
thống và cấu trúc số liệu không giống nhau. Mô hình 7 mức ISO/OSI là mô
hình kết nối mở các hệ thống tính toán đƣợc xây dựng trên nguyên tắc phân
mức chức năng nhƣ vậy.
Có thể định nghiã kiến trúc mạng thông tin máy tính nhƣ sau:
Kiến trúc mạng thông tin máy tính là một tập hợp các mức chức năng
tạo thành hệ thống mạng và các giao thức trao đổi số liệu giữa các mức chức
năng tương ứng.[1]
Số liệu của các ứng dụng trao đổi trong mạng đƣợc tổ chức thành các
gói có độ dài thay đổi và đƣợc trao đổi thông qua các mức chức năng cấu
thành hệ thống. Ở mỗi mức, các gói tin này sẽ đƣợc thêm các số liệu điều
khiển thích hợp của mức đó. Quy định về cấu trúc gói số liệu và cách thức
trao đổi số liệu ở một mức chức năng đƣợc gọi là giao thức trao đổi số liệu ở
mức chức năng đó.
Luận văn tốt nghiệp cao học

15
Trong quá trình phát, số liệu của một ứng dụng đƣợc chuyển lần lƣợt
qua các mức chức năng từ cao xuống thấp, cho đến mức kết nối vật lý và
đƣợc chuyển tiếp trong hệ thống truyền dẫn đến hệ thống đích. Khi chuyển từ
một mức chức năng này sang một mức chức năng khác, số liệu đƣợc bao gói
và thêm vào các số liệu điều khiển ở mức chức năng tƣơng ứng. Quá trình
nhận số liệu ở hệ thống đích diễn ra ngƣợc lại, ở mỗi mức, dữ liệu sẽ đƣợc
bóc các thông tin điều khiển của mức đó trƣớc khi đƣợc gửi tiếp lên mức trên.

1.1.4 Một số mạng máy tính tiêu biểu
1.1.4.1 Mạng diện rộng WAN
Mạng APARNET đƣợc nghiên cứu, thiết kế và thực hiện từ cuối những
năm 1960 tại đại học Berkely, bang Califonia, Mỹ, trong khuôn khổ một
chƣơng trình nghiên cứu của Bộ quốc phòng Mỹ là tiền thân của mạng
Internet hiện nay. Bộ giao thức trao đổi số liệu là TCP/IP và các giao thức hỗ
trợ ứng dụng là SMTP, FTP và Telnet.
Mạng X25 là mạng thông tin máy tính diện rộng hoạt động trên cơ sở
công nghệ chuyển mạch gói, đƣợc ứng dụng rộng rãi trong dịch vụ số liệu
công cộng ở các nƣớc Tây Âu trong những năm 70. X25 có kiến trúc 3 mức
với các giao thức trao đổi số liệu là X.21, HDLC.
Một số mạng máy tính lớn của các công ty nhƣ SNA của IBM, DECnet
của Digital Equipment Co, TRANSDATA của SIEMENTS…
1.1.4.2 Mạng cục bộ LAN
Một trong các mạng cục bộ kết nối các máy tính cá nhân PC đƣợc dùng
đầu tiên vào giữa những năm 80 là mạng PC-Network của IBM, hoạt động
trên cơ sở công nghệ mạng CSMA/CD. PC-Network đƣợc ứng dụng chủ yếu
trong lĩnh vực tự động hoá văn phòng, hỗ trợ việc quản lý tập trung và sử
dụng chung hệ thống tệp cũng nhƣ các tài nguyên khác của mạng.
Một số mạng PC tiêu biểu khác là Netware của Nouvell, AppleTalk của
Apple và Workgroup của Microsoft, mạng MAP của General Motors Các
công nghệ mạng cục bộ tiêu chuẩn đƣợc sử dụng nhiều nhất là công nghệ
mạng CSMA/CD và Token Ring.
Luận văn tốt nghiệp cao học

16
1.2 Mạng Internet
Tiền thân của mạng Internet là mạng diện rộng APARNET, đƣợc xây
dựng và phát triển dựa trên công nghệ chuyển mạch gói phục vụ nghiên cứu
của Bộ Quốc phòng Mỹ giữa những năm 60 của thế kỷ 20. Ngày nay, Internet

đã trở thành mạng của các mạng thông tin máy tính toàn cầu, đƣợc kết nối với
nhau dựa trên bộ giao thức trao đổi số liệu TCP/IP (Transmission Control
Protocol/Internet Protocol), đáp ứng hầu hết các dịch vụ thông tin liên lạc của
xã hội và sẽ trở thành hạ tầng thông tin liên lạc của xã hội thông tin tƣơng lai.
1.2.1 Kiến trúc mạng Internet
Đƣợc thiết kế dựa trên các thành quả nghiên cứu của các mạng máy
tính trƣớc đó, Internet do vậy có kiến trúc phân tầng, hay còn gọi là mức hoặc
lớp, mỗi tầng đƣợc xây dựng dựa trên tầng bên dƣới nó. Việc phân tầng
không những cho phép giảm độ phức tạp thiết kế và thực hiện hệ thống mà
còn cho phép thực hiện việc kết nối mở các hệ thống không đồng nhất khác.
Trong các mạng khác nhau, số tầng, tên các tầng, nội dung và chức năng của
các tầng có thể khác nhau, tuy nhiên, mục đích của mỗi tầng là sử dụng các
dịch vụ do các tầng bên dƣới cung cấp, để cung cấp những dịch vụ nhất định
cho các tầng cao hơn, sao cho các tầng này khi sử dụng các dịch vụ của nó,
không cần quan tâm tới các thao tác chi tiết mà các dịch vụ phải thực hiện.
Để các mạng máy tính khác nhau có thể truyền thông cho nhau, cần
phải tuân theo các chuẩn, hay còn gọi là các mô hình tham chiếu.
1.2.2 Mô hình tham chiếu ISO OSI
Mô hình tham chiếu ISO/OSI do tổ chức Tiêu chuẩn quốc tế ISO
(Internation Standard Organization) đƣa ra năm 1983. Đây là bƣớc tiến đầu
tiên tới sự chuẩn hoá quốc tế các giao thức khác nhau về truyền thông, giúp
cho việc kết nối các hệ thống khác nhau dễ dàng hơn nếu các hệ thống này
cũng tuân theo chuẩn. Mô hình này có 7 tầng, với chức năng từng tầng cụ thể
nhƣ sau:
Luận văn tốt nghiệp cao học

17

Hình 1.2 Mô hình ISO-OSI
Tầng vật lý (Physical layer): là tầng có nhiệm vụ tạo các kết nối về mặt

vật lý nhƣ ghép nối cơ khí, điện, các giao thức để khởi tạo, kết thúc các liên
kết vật lý giữa các thiết bị truyền thông. Tầng này làm nhiệm vụ truyền dòng
bít giữa các máy bằng kênh truyền vật lý, không xét đến ý nghĩa và cấu trúc
của dòng bít.
Tầng liên kết dữ liệu (data link layer): là tầng có nhiệm vụ thiết lập,
duy trì, huỷ bỏ các liên kết dữ liệu, kiểm soát lỗi truyền, điều khiển lƣu lƣợng,
điều khiển truy cập môi trƣờng đƣờng truyền.
Tầng mạng (Network layer): là tầng có nhiệm vụ định tuyến, giao tiếp
giữa các mạng và điều khiển tắc nghẽn.
Tầng giao vận (Transport layer): là tầng có nhiệm vụ thực hiện việc
truyền tin, điều khiển lƣu lƣợng và điều khiển tắc nghẽn kiểu đầu cuối - đầu
cuối, thực hiện ghép kênh và phân kênh.
Tầng phiên (Session layer): là tầng có nhiệm vụ tổ chức và đồng bộ
việc trao đổi dữ liệu giữa các tiến trình ứng dụng, thiết lập, duy trì, huỷ bỏ,
đồng bộ các phiên truyền thông, đăng nhập từ xa vào những hệ thống chia sẻ
thời gian.
Tầng trình diễn dữ liệu (presentation layer): là tầng có nhiệm vụ giải
quyết các vấn đề liên quan đến cú pháp và ngữ nghĩa của thông tin đƣợc
truyền, giúp các máy tính khác nhau sử dụng các biểu diễn dữ liệu khác nhau
Luận văn tốt nghiệp cao học

18
có thể truyền thông với nhau, thực hiện các dịch vụ nhƣ nén hoặc mã hoá dữ
liệu.
Tầng ứng dụng (application layer): là tầng cuối cùng trong mô hình bẩy
tầng OSI, có nhiệm vụ tạo ra giao diện thuận tiện giữa ngƣời sử dụng và môi
trƣờng truyền tin, cung cấp các dịch vụ hỗ trợ cho các ứng dụng không thuộc
mô hình OSI nhƣ email, ftp, WWW
Quá trình truyền dữ liệu trong mô hình OSI đƣợc thực hiện thông qua
các tầng, từ tầng cao nhất đến tầng thấp nhất trong quá trình gửi và ngƣợc lại

trong quá trình nhận. Mỗi khi đi qua một tầng, gói tin sẽ đƣợc thêm hay bớt đi
phần thông tin của tầng (đƣợc gọi là header) trƣớc khi gửi đến tầng khác.
Tầng nào phát hiện ra lỗi thì yêu cầu phát lại ngay tại tầng đó.
1.2.3. Mô hình SNA (Systems Netword Architecture)
Tháng 9/1973, Hãng IBM giới thiệu kiến trúc mạng máy tính SNA
(System Network Architecture). Tuy nhiên, SNA không phải là một chuẩn
quốc tế chính thức nhƣ OSI nhƣng do vai trò to lớn của hãng IBM trên thị
trƣờng công nghệ thông tin nên SNA trở thành một loại chuẩn thực tế và khá
phổ biến. SNA là một đặc tả gồm rất nhiều tài liệu mô tả kiến trúc của mạng
xử lý dữ liệu phân tán. Nó định nghĩa các quy tắc và các giao thức cho sự
tƣơng tác giữa các thành phần (máy tính, trạm cuối, phần mềm) trong mạng.
SNA đƣợc tổ chức xung quanh khái niệm miền (domain). Một SNA domain
là một điểm điều khiển các dịch vụ hệ thống (Systems Services control point -
SSCP) và nó sẽ điều khiển tất cả các tài nguyên đó. Các tài nguyên ở đây có
thể là các đơn vị vật lý, các đơn vị logic, các liên kết dữ liệu và các thiết bị.
Có thể ví SSCP nhƣ là "trái tim và khối óc" của SNA. Nó điều khiển SNA
domain bằng cách gửi các lệnh tới một đơn vị vật lý, đơn vị vật lý này sau khi
nhận đƣợc lệnh sẽ quản lý tất cả các tài nguyên trực tiếp với nó.
Mạng SNA dựa trên cơ chế phân tầng, trƣớc đây 2 hệ thống ngang
hàng không đƣợc trao đổi trực tiếp. Sau này SNA phát triển thành SNA mở
rộng: hai tầng ngang hàng có thể trao đổi trực tiếp. Với 6 tầng có tên gọi và
chức năng nhƣ sau:
Luận văn tốt nghiệp cao học

19

Hình 1.3 Mô hình SNA
Tầng quản trị chức năng SNA (SNA Function Management), thực tế
gồm hai tầng:
- Tầng dịch vụ giao tác (Transaction) cung cấp các dịch vụ ứng dụng

đến ngƣời dùng. Tầng này cũng cung cấp các dịch vụ cấu hình, các dịch vụ
quản lý để điều khiển các hoạt động mạng.
- Tầng dịch vụ trình diễn (Presentation Services): liên quan tới sự hiển
thị các ứng dụng, ngƣời sử dụng đầu cuối và các dữ liệu hệ thống. Tầng này
cũng định nghĩa các giao thức cho việc truyền thông giữa các chƣơng trình và
điều khiển truyền thông ở mức hội thoại.
Tầng kiểm soát luồng dữ liệu (Data flow control): cung cấp các dịch vụ
điều khiển luồng lƣu thông cho các phiên từ đơn vị logic này đến đơn vị logic
khác (LU - LU). Nó thực hiện điều này bằng cách gán các số trình tự, các yêu
cầu và đáp ứng, thực hiện các giao thức yêu cầu về đáp ứng giao dịch và hợp
tác giữa các giao dịch gởi và nhận.
Tầng kiểm soát truyền (Transmission control): cung cấp các chức năng
điều khiển cơ bản các phần tài nguyên truyền trong mạng, bằng cách xác định
số trình tự nhận đƣợc và quản lý việc theo dõi mức phiên. Tầng này cũng hỗ
trợ cho việc mã hóa dữ liệu và cung cấp hệ thống hỗ trợ cho các nút ngoại vi.
Tầng kiểm soát đƣờng dẫn (Path control): cung cấp các giao thức để
tìm đƣờng cho một gói tin qua mạng SNA và để kết nối với các mạng SNA
khác, đồng thời nó cũng kiểm soát các đƣờng truyền này.
Luận văn tốt nghiệp cao học

20
Tầng điều khiển liên kết dữ liệu (Data Link Control): cung cấp các giao
thức cho việc truyền các gói tin thông qua đƣờng truyền vật lý giữa hai node
và cũng cung cấp các điều khiển lƣu thông và phục hồi lỗi, các hỗ trợ cho
tầng này là các giao thức SDLC, System/370, X25, IEEE 802.2 và 802.5.
Tầng kiểm soát vật lý (Physical control): cung cấp một giao diện vật lý
với bất cứ môi trƣờng truyền thông nào. Tầng này định nghĩa các đặc trƣng
của tín hiệu cần để thiết lập, duy trì và kết thúc các đƣờng nối vật lý cho việc
hỗ trợ kết nối.
1.2.4 Bộ giao thức TCP/IP

Bộ giao thức TCP/IP là một trong những thành phần cơ bản nhất tạo
nên mạng Internet. Tƣơng tự nhƣ mô hình tham chiếu ISO/OSI, bộ giao thức
trao đổi số liệu số liệu Internet bao gồm hai phần chính: các giao thức tạo
thành hệ thống truyền dẫn và các giao thức hỗ trợ ứng dụng.
Khác với mô hình ISO/OSI, mức liên kết mạng Internet sử dụng giao
thức kết nối mạng kiểu "không hƣớng nối" (connectionless) IP (Internet
Protocol), tạo thành hạt nhân hoạt động của hệ thống truyền dẫn Internet.
Mức này sử dụng các thuật toán định tuyến RIP, OSFP, BGP… Giao thức IP
cho phép kết nối một cách mềm dẻo và linh hoạt các loại mạng "vật lý" khác
nhau nhƣ Ethernet, Token Ring, X25 Về bản chất, IP là một mức chức năng
mới, mức liên mạng, bao trùm lên mức mạng.
Application
Telnet
FTP
HTTP
SMTP
DNS
Transport
TCP
UDP
Internet
IP
Network
Ethernet
Token
Ring
X.25
SLIP
PPP
Link

Physical
Coax, Twisted-Pairs, Fiber Optic,
Wireless

Hình 1.4 Bộ giao thức trên mạng Internet
Luận văn tốt nghiệp cao học

21
Giao thức trao đổi số liệu “hƣớng kết nối” TCP đƣợc sử dụng ở mức
vận chuyển để đảm bảo tính chính xác và tin cậy cho việc trao đổi số liệu dựa
trên giao thức“không kết nối” IP ở mức liên mạng. TCP tƣơng ứng với các
chức năng của mức vận chuyển, cộng thêm một số chức năng của mức phiên.
IP tƣơng ứng với chức năng của mức mạng trong mô hình ISO/OSI. Chi tiết
về giao thức TCP sẽ đƣợc trình bầy ở chƣơng sau.
Các giao thức hỗ trợ ứng dụng nhƣ FTP, telnet, WWW… không chỉ
tích hợp các dịch vụ của các mức chức năng nhƣ mức phiên, mức thể hiện và
mức hỗ trợ ứng dụng trong một thực thể thống nhất mà còn đƣợc cài đặt ngày
càng phổ biến nhƣ là một bộ phận cấu thành của các hệ điều hành thông dụng
nhƣ UNIX, Windows…
Trong chƣơng tiếp theo, chúng ta sẽ có cái nhìn khái quát về giao thức
trao đổi số liệu, là nền tảng của mạng thông tin toàn cầu Internet với hai giao
thức cụ thể là TCP và UDP, cũng nhƣ giao thức truyền số liệu thời gian thực
RTP. Các hạn chế của các giao thức trên khi đƣợc sử dụng vào các ứng dụng
mới dẫn đến sự ra đời của các giao thức mới, một trong các giao thức mới đó
là SCTP đƣợc chúng tôi nghiên cứu và trình bày kỹ trong Luận văn này.

Luận văn tốt nghiệp cao học

22
CHƯƠNG 2. GIAO THỨC TRAO ĐỔI SỐ LIỆU

2.1 Một số khái niệm về giao thức trao đổi số liệu
2.1.1 Định nghĩa
Theo mô hình kết nối mở các hệ thống tính toán ISO/OSI, giao thức là
tập hợp các quy định về khuôn dạng số liệu và phƣơng thức trao đổi số liệu
giữa các thức thể trong cùng một mức chức năng [1]. Những quy định cụ thể
về giao thức là:
- Cấu trúc khung gói số liệu, bao gồm: các số liệu đồng bộ và số lƣợng byte
tƣơng ứng; các số liệu điều khiển trong trƣờng tiêu đề và số lƣợng byte tƣơng
ứng; độ dài số liệu giao thức; quy tắc tính byte kiểm tra để bảo vệ số liệu, phát
hiện lỗi.
- Phƣơng thức trao đổi số liệu: hƣớng kết nối hoặc không kết nối.
- Trình tự thủ tục để thiết lập việc truyền số liệu.
- Phƣơng thức phát hiện và xử lý lối truyền số liệu.
2.1.2 Đặc tả và kiểm chứng giao thức
Đặc tả giao thức (Protocol specification): là xác định tất cả các yêu cầu
về khuôn dạng gói số liệu , bao gồm các số liệu điều khiển cần thiết và số liệu
sử dụng, cũng nhƣ phƣơng thức trao đổi số liệu, bao gồm trình tự và thời gian

thực hiện từng bƣớc, xử lý với các sự kiện trong và ngoài hệ thống (ví dụ: lỗi
tràn bộ đệm, lỗi đồng bộ tiến trình…) giữa các thực thể ở cùng một mức chức
năng. Một số phƣơng pháp đặc tả giao thức nhƣ phƣơng pháp lƣu đồ trạng
thái, sử dụng ngôn ngữ lập trình…
Kiểm chứng giao thức (Protocol verification) là hình thức minh chứng
tính đúng đắn của giao thức đƣợc đặc tả, bao gồm: trình tự thực hiện, tập hợp
đầy đủ trạng thái và lƣu trình chuyển đổi trạng thái, không bị vòng quẩn, hoạt
động ổn định…Ngoài ra, kiểm chứng giao thức cần thiết chứng minh rằng các
thực thể tham gia trao đổi số liệu đáp ứng đầy đủ các yêu cầu mà đặc tả giao
thức nêu ra. Có hai loại kiểm chứng giao thức:
Luận văn tốt nghiệp cao học

23
- Kiểm chứng thiết kế giao thức, (Protocol design verification) nghĩa là kiểm
chứng đặc tả giao thức một lần.
- Kiểm chứng thực hiện giao thức (Protocol implementation verification) là
kiểm chứng với mỗi phiên bản thực hiện giao thức.
Một số phƣơng pháp kiểm chứng giao thức thƣờng đƣợc sử dụng:
- Phƣơng pháp "phân tích đạt tới " cho các đặc tả giao thức sử dụng lƣu đồ
thời gian và lƣu đồ trạng thái.
- Phƣơng pháp "chứng minh chƣơng trình" cho các đặc tả giao thức sử dụng
ngôn ngữ lập trình.
Trong phần tiếp theo, chúng ta sẽ tìm hiểu về hai giao thức truyền số
liệu phổ biến trên mạng Internet hiện nay là TCP và UDP, giao thức truyền dữ
liệu thời gian thực RTP, những hạn chế của chúng trong việc đáp ứng các ứng
dụng mới.
2.2 Giao thức TCP (Transmission Control Protocol)
2.2.1 Giới thiệu TCP
TCP là giao thức trao đổi số liệu có kết nối, đảm bảo tin cậy và chính
xác giữu hai thực thể cuối trong mạng. TCP đảm bảo:

- Quản lý đúng số tuần tự tính theo byte của dòng dữ liệu.
- Tối ƣu hoá khả năng sử dụng dải thông của mạng bằng cách giám sát và
điều khiển lƣu lƣợng số liệu từ thực thể gửi đến thực thể nhận.
TCP đảm bảo trao đổi số liệu tin cậy và chính xác giữa các thực thể đầu
cuối trong mạng nhờ các yếu tố sau:
 Đối thoại khi thu phát: Bên nhận phải thông báo cho bên gửi mỗi khi
nhận đƣợc một gói số liệu sau một khoảng thời gian nhất định. Nếu
không, gói số liệu đƣợc coi là nhận sai hoặc bị mất và đƣợc phát lại.
 Kiểm tra số liệu thu, phát: TCP đƣợc cài đặt các thuật toán kiểm tra số
liệu khi phát và khi thu (nhờ trƣờng checksum). Khi có sai sót trong
trƣờng này, bên thu sẽ thông báo cho bên nhận để phát lại.