Chapter 02 dịch network protocols and standards

GIAO THỨC MẠNG VÀ CÁC TIÊU CHUẨN MẠNG


TỔNG QUAN CHƯƠNG



Các giao thức mạng



Mô hình liên kết OSI



Các tiêu chuẩn đề án 802


Các giao thức mạng



Giao thức mạng là một ngôn ngữ mà các hệ thống sử dụng để giao tiếp với hệ thống khác.



Nếu hai hệ thống muốn giao tiếp với một hệ thống khác, thì cần phải trao đổi cùng một ngôn ngữ
(hoặc giao thức)



Khi hai hệ thống sử dụng các giao thức khác nhau, phải đảm bảo rằng cả hai hệ thống đang cố gắng
trao đổi, đều đã được cài đặt một giao thức giống nhau.



Bốn trong số những giao thức chính trong môi trường mạng hiện nay đó là:

•
•
•
•

NetBEUI
IPX/SPX
AppleTalk
TCP/IP


Các giao thức mạng



NetBEUI:

•

NetBIOS Extended User Interface (NetBEUI) là một giao thức vận chuyển được IBM phát triển nhưng
Microsoft đã chọn để sử dụng trong các phiên bản trước đây của hệ điều hành Windows và hệ điều hành
DOS.

•
•

NetBEUI thường được dùng trong các mạng nhỏ bởi vì đó là một giao thức phi định tuyến.
Giao thức phi định tuyến là một giao thức gửi dữ liệu, nhưng dữ liệu không thể truyền qua bộ định tuyến
(Router) để đến các mạng khác; Việc giao tiếp bị giới hạn chỉ với mạng LAN cục bộ.

•

Một trong những ưu điểm lớn của NetBEUI đó là cực kỳ đơn giản để cài đặt và thiết lập cấu hình.


Các giao thức mạng



NetBIOS:

•

Network Basic Input/Output System là một giao diện lập trình ứng dụng (API) được sử dụng để tạo các
giao tiếp mạng tới các hệ thống từ xa.

•

NetBIOS là phi định tuyến nhưng có thể được cài đặt cùng với các giao thức định tuyến khác như
IPX/SPX hoặc TCP/IP để cho phép NetBIOS di chuyển thông qua các mạng.

•

NetBIOS có hai dạng giao tiếp:

 Dạng phiên
 Dạng gói dữ liệu


Các giao thức mạng



IPX/SPX:

•

Internetwork Packet Exchange /Sequenced Packet Exchange là một tập các giao thức do Novell phát triển và
rất phổ biến trên mạng Netware trước đây.

•

Những phiên bản mới của NetWare (NetWare 5.x và cao hơn) đều đã loại bỏ giao thức này và đang sử dụng
giao thức TCP/IP như là giao thức ưu tiên.

•
•
•

Giao thức IPX của tập giao thức chịu trách nhiệm định tuyến thông tin truyền qua các mạng.
IPX/SPX là một giao thức định tuyến được.
IPX/SPX không dễ thiết lập cấu hình như NetBEUI.

Các giao thức mạng



IPX/SPX: (tiếp.)

•

Khi cài đặt giao thức IPX, các bạn sẽ cần phải làm quen với các vấn đề
về cấu hình như số hiệu mạng và loại khung.



Số hiệu mạng: là số hiệu được sắp xếp theo phân đoạn mạng
của Novell. Đó là một giá trị thập lục phân, tối đa 8 số.



Loại khung: là định dạng gói dữ liệu được các mạng sử
dụng.

Đang thiết lập cấu hình giao thức IPX/SPX


Các giao thức mạng



AppleTalk:

•

AppleTalk là một giao thức định tuyến chủ yếu được sử dụng trong các môi trường của Macintosh để kết nối nhiều hệ
thống với nhau trong cùng một môi trường.

•

AppleTalk được thực hiện qua 2 giai đoạn, giai đoạn 1 và giai đoạn 2, hiện nay giai đoạn 2 được sử dụng phổ biến hơn:

 Giai đoạn 1: Được thiết kế dành cho các môi trường làm việc nhóm nhỏ do đó, hỗ trợ ít các điểm nút trên mạng hơn, hỗ trợ
các mạng không mở rộng; mỗi phân đoạn mạng được phép sắp xếp chỉ một số hiệu mạng đơn và chỉ một vùng được cho
phép trong mạng không mở rộng.

 Giai đoạn 2: Được thiết kế dành cho các mạng lớn hơn và hỗ trợ hơn 200 host trên mạng. Giai đoạn 2 hỗ trợ cho các mạng
mở rộng, do đó cho phép một phân đoạn mạng được sắp xếp bằng nhiều số hiệu mạng và cho phép nhiều vùng trên phân
đoạn mạng. Mỗi một điểm nút là một vùng đơn trên mạng mở rộng.


Các giao thức mạng



TCP/IP

•

Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) là giao thức được sử dụng phổ biến nhất hiện
nay.

•

Một giao thức có thể định tuyến, TCP/IP là giao thức mà trên đó mạng Internet được xây dựng. TCP/IP rất
mạnh mẽ và thường được gắn với hệ điều hành UNIX và Linux.

•

Một trong những ưu điểm lớn của TCP/IP là có thể được sử dụng để kết nối các môi trường không đồng nhất
(không giống nhau) với nhau.


Các giao thức mạng



Giao thức định tuyến được và phi định tuyến:

•

Giao thức định tuyến được là một giao thức mà các gói dữ liệu có thể rời mạng của các bạn, truyền qua bộ định tuyến
và được chuyển đến một mạng từ xa

Mạng có giao thức định tuyến


Các giao thức mạng



Giao thức định tuyến và phi định tuyến: (tiếp.)

•

Giao thức phi định tuyến là một giao thức không thể truyển qua bộ định tuyến để được gửi từ một mạng


Mô hình OSI

•

Mô hình OSI được định nghĩa như là một tiêu chuẩn, bộ các quy tắc dành cho các nhà sản xuất các thành phần mạng, cho
phép các thành phần mạng này trao đổi trong môi trường không đồng nhất.

•
•

Mô hình gồm có 7 lớp.
Việc truyền thông mạng bắt đầu từ lớp ứng dụng và hoạt động theo tuần tự đi xuống qua các lớp đến lớp vật lý, máy tính
nhận.


Mô hình osi



Lớp 7: Lớp ứng dụng

•

Lớp ứng dụng là lớp OSI gần nhất với người dùng trực tiếp, điều này có nghĩa là cả lớp ứng dụng và người
dùng đều tương tác trực tiếp với phần mềm ứng dụng.

•

Các dịch vụ của lớp ứng dụng tạo thuận tiện cho việc giao tiếp giữa các phần mềm ứng dụng và các dịch vụ
mạng của lớp thấp hơn, vì thế mạng có thể giải thích yêu cầu của ứng dụng và nói cách khác, ứng dụng có thể
giải thích dữ liệu được gửi từ mạng.


Mô hình osi



Lớp 6: Lớp biểu diễn

•
•

Lớp biểu diễn cung cấp nhiều chức năng mã hóa và biến đổi được áp dụng cho dữ liệu của lớp ứng dụng.
Những chức năng này đảm bảo thông tin được gửi từ lớp ứng dụng của một hệ thống sẽ có thể đọc được
bằng lớp ứng dụng của một hệ thống khác.

•

Các dịch vụ của lớp trình bày cũng có thể quản lý việc mã hóa dữ liệu (như là việc xáo trộn mật khẩu) và
giải mã


Mô hình osi



Lớp 5: Lớp phiên

•
•

Lớp phiên thiết lập, quản lý và chấm dứt các phiên truyền dữ liệu.
Các phiên truyền dữ liệu gồm các yêu cầu và hồi đáp dịch vụ xảy ra giữa các ứng dụng nằm trong các thiết bị
mạng khác nhau.

•

Trong các chức năng của lớp phiên, có chức năng thiết lập và duy trì liên kết truyền dữ liệu trong khoảng
thời gian hoạt động của phiên, đảm bảo việc truyền dữ liệu an toàn, đồng bộ hóa các hộp thoại giữa hai nút,
xác định xem việc truyền dữ liệu có bị ngắt không, nếu có, tìm ra nơi ngắt để khởi động lại bộ truyền dẫn và
chấm dứt việc truyền dữ liệu


Mô hình osi



Lớp 4: Lớp vận chuyển

•
•

Lớp vận chuyển chấp nhận dữ liệu từ lớp phiên và quản lý việc truyền dữ liệu từ cuối đến cuối.

Nhìn chung, lớp vận chuyển chịu trách nhiệm đảm bảo dữ liệu được truyền không mắc lỗi và theo đúng tuần
tự.

•
•
•

Việc điều khiển luồng thông tin thường diễn ra ở lớp vận chuyển.
Một số giao thức của lớp vận chuyển thực hiện các bước để đảm bảo dữ liệu đến chính xác khi nó được gửi.
Để đảm bảo hơn nữa tính nguyên vẹn của dữ liệu, các giao thức định hướng giao tiếp (connection-oriented
protocol) như TCP sử dụng công cụ kiểm tra tổng (checksum).

•

Công cụ kiểm tra tổng là một chuỗi ký tự đặc biệt cho phép các nút tiếp nhận xác định xem đơn vị dữ liệu
đến có chính xác với đơn vị dữ liệu được gửi từ nguồn.


Mô hình osi



Lớp 4: Lớp vận chuyển (Tiếp.)

•

Giao thức kết nối không định hướng (connectionless) không thiết lập bộ kết nối trước khi truyền và không đảm
bảo dữ liệu được truyền là không có lỗi.

•

Những giao thức này hiệu quả hơn giao thức định hướng kết nối và rất hữu ích trong các tình huống mà dữ liệu
phải được truyền đi nhanh, như truyền trực tiếp âm thanh và video trên Internet.

•

Các giao thức lớp vận chuyển phá vỡ các dữ liệu lớn tiếp nhận từ lớp phiên thành nhiều đơn vị nhỏ hơn, gọi là
segments.

•

Trong một số trường hợp, việc phân mảnh là cần thiết cho các đơn vị dữ liệu để khớp với bộ truyền dữ liệu tối
đa trên mạng, MTU (maximum transmission unit).

•

Việc lắp ghép lại là quá trình tái thiết lại các đơn vị dữ liệu bị phân mảnh.


Mô hình osi



Lớp 3: Lớp mạng

•

Chức năng chính của các giao thức ở lớp mạng là để chuyển đổi các địa chỉ mạng thành các địa chỉ vật lý và
quyết định cách để định tuyến cho dữ liệu từ người gửi đến người nhận.

•
•

Việc xác định địa chỉ là một hệ thống để sắp xếp các số định danh đặc biệt cho các thiết bị trên mạng
Mỗi một node mạng đều có 2 loại địa chỉ:

 Địa chỉ mạng (network address)
 Địa chỉ vật lý (physical address)


Mô hình osi



Lớp 3: Lớp mạng(Tiếp.)

•

Các địa chỉ mạng theo một hệ thống ghi địa chỉ phân cấp và có thể được sắp xếp thông qua phần mềm hệ
điều hành.

•

Các định dạng địa chỉ mạng khác nhau phụ thuộc vào giao thức Lớp mạng nào mà mạng sử dụng.

•

Các địa chỉ mạng cũng được gọi là các địa chỉ lớp mạng, địa chỉ lô gic hoặc là địa chỉ ảo.

Mô hình osi



Lớp 2: Lớp liên kết dữ liệu

•

Chức năng chính của lớp liên kết dữ liệu là để phân chia các dữ liệu tiếp nhận từ lớp mạng thành các frames
(khung) đặc thù, mà sau đó có thể được lớp vật lý truyền đi.

•

Frame (khung) là một gói được cấu trúc để di chuyển dữ liệu, bao gồm không chỉ các dữ liệu thô, phụ tải mà
cả các địa chỉ mạng của người gửi, người nhận và thông tin kiểm tra lỗi và điều khiển.


Mô hình osi



Lớp 2: Lớp liên kết dữ liệu (tiếp.)

•

Việc kiểm tra lỗi được hoàn thành bằng i 4 byte Frame Check Sequence (FCS-chuỗi kiểm tra lỗ), mục
đích của việc này là để đảm bảo dữ liệu ở điểm đích khớp chính xác với dữ liệu được phát ra từ nguồn.

•

Khi node nguồn truyền dữ liệu, nó thực hiện một thuật toán gọi là Cyclic Redundancy Check (CRC)-kiểm
tra độ dư phòng .

•

CRC lấy giá trị của tất cả các trường trước đó trong frame và tạo ra một chuỗi duy nhất 4 biyte


Mô hình osi



Lớp 2: Lớp liên kết dữ liệu (tiếp.)

•

Lớp liên kết dữ liệu được phân thành 2 lớp con.

•

Lớp con ở trên của lớp liên kết dữ liệu, được gọi là Logical Link Control (lớp điều khiển liên kết lô gic (LLC)),
cung cấp một giao diện cho các giao thức lớp mạng, quản lý điều khiển dòng và đưa ra yêu cầu cho việc truyền
các dữ liệu có lỗi.

•

Lớp con Media Access Control (điều khiển truy nhập môi trường (MAC)), là lớp con bên dưới của lớp liên kết
dữ liệu, quản lý việc truy cập phương tiện vật lý.

Mô hình osi



Lớp 1: Lớp vật lý

•

Các giao thức ở lớp vật lý nhận các frame từ lớp liên kết dữ liệu và tạo ra điện áp để truyền tín hiệu.

•

Khi nhận dữ liệu, các giao thức của lớp vật lý phát hiện ra điện áp và nhận các tín hiệu truyền chúng tới lớp liên
kết dữ liệu.

•
•

Các giao thức của lớp vật lý cũng lập tỷ lệ truyền dữ liệu và kiểm soát tỉ lệ lỗi dữ liệu.
Các thiết bị kết nối như Hub, Repeaters đều hoạt động ở lớp vật lý.


Mô hình OSI

Xác định chức năng của mỗi lớp trong mô hình OSI