Cơ chế kiểm tra độ toàn vẹn các gói tin trong giao thức

MẠNG VÀ TRUYỀN THÔNG
THÔNG

Tìm hiểu về cơ chế kiểm tra độ toàn vẹn gói tin
trong các giao thức

Giảng viên hướng dẫn:

Nguyễn Thành Huy

Sinh viên thực hiện: Nhóm 10
Nguyễn Trung Kiên

Trần Bá Phúc


2

Giao thức mạng

TCP/IP

 Giao thức không quy định một cách chi tiết


việc thựcBiểu
hiệndiễn
các quy
tắc
và
quy

ước
trong
dữ liệu

Máy giao thức

VD

SPX/IPX

 (Protocol Machine/Engine)

 Các giao thức truyền thông dành cho truyền thông tín hiệu số
TẬP HỢP

trong mạng máy tính có nhiều tính năng để đảm bảo việc trao

một hệ thống như thế nào


Phát tín hiệu
đổi dữ liệu một cách đáng tin cậy qua một kênh truyền thông
CÁC



Chứng thực dữ liệu

QUY TẮC hoàn hảo
không

Các thực thể (Entities)CHUẨN

V.v...

 Phát hiện lỗi dữ liệu


3

Các dạng liên kết của Protocol
Connectionless Connectionless protocols

&

(Giao thức hướng
kếtthức
nối) hướng kết nối)
(Giao

Connection-Oriented protocols
(Giao thức không kết nối )
Dữ liệu được truyền theo tuần tự

Ví dụ : Giao thức TCP, SPX ,...

Nếu nhận thành công thì nơi nhận phải gửi tín hiệu ACK
( ACKnowledge )

Kiểm soát được dữ liệu đường truyền

4

Các dạng liên kết của Protocol
Connection-Oriented protocols
(Giao thức không kết nối )

Không kiểm soát đường truyền

Dữ liệu không bảo đảm đến được nơi nhận

Dữ liệu thường dưới dạng Datagrams

Thường được sử dụng khi xem các video hay live trực
tuyến

Ví dụ : Giao thức UDP của TCP/IP ,..


5

Các dạng liên kết của Protocol
Routable
(Giao thức có khả năng định tuyến)

&

Non-Routable protocols
(Giao thức không có khả năng định tuyến)

Routable protocols
(Giao thức có khả năng định tuyến)

•

Cho phép đi qua các thiết bị liên mạng như Router để xây dựng các
mạng lớn

•

Ví dụ : Các giao thức có khả năng định tuyến như TCP/IP, SPX/IPX, ...


7

Các dạng liên kết của Protocol
Routable
(Giao thức có khả năng định tuyến)

&

Non-Routable protocols
(Giao thức không có khả năng định tuyến)


Non-Routable protocols
(Giao thức không có khả năng định tuyến)

•

Không cho phép đi qua các thiết bị liên mạng như Router để xây
dựng các mạng lớn . Ví dụ : NETBEUI ...


9

Giao thức mạng

Giao thức UDP

1

Giao thức TCP

2

Giao thức HTTP

3

HyperText Transfer Protocol

Giao thức SMTP

4

Simple Mail Transfer Protocol

User Datagram Protocol

Transmission Control Protocol


10

Giao thức UDP

UDP
01

Một trong những giao thức cốt lõi của bộ giao thức
TCP/IP

Chia nhỏ các dữ liệu thành datagram để gửi
02

03

Khi gửi các khối dữ liệu lớn có thể không đúng thứ tự hoặc mất mà không có

Không cung cấp sự tin cậy hay thứ tự truyền nhận

04

thông báo
UDP nhanh và hiệu quả đối với những yêu cầu
05

Hữu dụng đối với các truy vấn nhỏ với số lượng người yêu cầu lớn

06

khắt khe về thời gian


11

Giao thức UDP
Những ứng dụng phổ biến sử dụng UDP

UDP

UDP

UDP

DNS ( Domain Name System )

Voice over IP

UDP

Ứng dụng stream media

Game trực tuyến


12

Giao thức UDP

U
D

Không có cơ chế kiểm tra độ tin cậy của dữ liệu

•
Giao thức không kết nối

•

P

Source port: địa chỉ cổng nguồn

•

Kém tin cậy

•

Destination port: địa chỉ cổng đích

Message length: độ dài của gói

Checksum

Header

Datagrams
Data


13

Giao thức UDP

1

Cơ chế kiểm tra độ toàn vẹn của gói tin : UDP

Đặc điểm củaUDP

không có cơ chế kiểm tra độ toàn vẹn của gói tin .

2

Giao thức UDP nằm ở tầng Transport trong mô hình OSI

Là một giao thứ phi kết nối, có thể truyền tải dữ liệu ngay mà không cần thiết lập bất cứ kết
nối nào

Lỗi chỉ được phát hiện hay kiểm tra dựa vào thuật
toán CRC kiểm tra phần checksum và kiểm tra
cũng rất qua loa

3

4

5

Sửa lỗi bị hạn chế do chỉ có Checksum

Là một giao thức Best-effort, truyền dữ liệu không tin cậy (Unreliable)

Không có chức năng khôi phục dữ liệu hay yêu cầu gửi lại dữ liệu bị mất


14

Giao thức TCP

•

•

Là một trong các giao thức cốt lõi
của bộ giao thức TCP/IP

Giao thức này đảm bảo chuyển giao dữ liệu
tới nơi nhận một cách đáng tin cậy và đúng

TCP

thứ tự

TC
P

TCP
TCP

TCP

P
TC

TCP

•

TCP còn phân biệt giữa dữ liệu của nhiều
ứng dụng (chẳng hạn, dịch vụ Web và dịch

TCP

P
TC

với nhau, mà qua đó chúng có thể trao đổi

P
TC

chủ được nối mạng có thể tạo các "kết nối"

TCP

Sử dụng TCP, các ứng dụng trên các máy

TCP

TCP

•

dữ liệu hoặc các gói tin

P
TC

TCP

vụ thư điện tử) đồng thời chạy trên cùng
một máy chủ.


15

Giao thức TCP

WWW

TCP hỗ trợ nhiều giao thức ứng dụng
phổ biến nhất trên Internet và các ứng
dụng kết quả

Thư điện tử

Secure Shell


16

Giao thức TCP
Kết nối đáng tin cậy
Ứng dụng

Ứng dụng

Ứng dụng

TCP

IP
Giao thức TCP/IP



Giao thức IP không cung cấp những dòng kiểu đó, mà chỉ cung cấp dịch vụ chuyển gói
tin không đáng tin cậy


17

Giao thức TCP

Không như giao thức UDP – giao thức có thể lập tức gửi gói tin

Pha 3

Kết thúc kết nối

mà không cần thiết lập kết nối, 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

Pha 2

Truyền dữ liệu

Pha 1

Thiết lập kết nối

Kết nối TCP có ba pha


18

Giao thức TCP

 Cơ chế kiểm tra độ toàn vẹn của các gói tin
•

TCP chuyển các gói tin này qua giao thức IP để
gửi nó qua một liên mạng đến TCP ở máy đích

Nguyên tắc hoạt động



TCP tạo ra các kết nối giữa 2 máy cần trao
đổi dữ liệu mà qua đó các gói tin được đảm
bảo truyền đến nơi nhận 1 cách đáng tin
cậy và đúng thứ tự

•

TCP tại máy nguồn phân chia các byte dữ liệu cần
truyền đi thành các đoạn ( Segment ) có kích thước
thích hợp


•

Khi TCP đích nhận được , họ gửi về TCP nguồn một thông
báo đã nhận ( Acknowledgement – ACK ) cho các gói tin
đã nhận thành công

•

TCP nguồn kiểm tra để không có một gói tin nào bị thất lạc
bằng cách gán cho mỗi gói tin một số thứ tự ( Sequence
Number )


•

TCP đích sẽ kiểm tra Checksum xem có byte nào bị hỏng
trong quá trình vận chuyển hay không ? Giá trị checksum
này được tính toán cho mỗi gói dữ liệu tại nơi gửi trước
khi nó được gửi và kiểm tra tại nơi nhận

Hoàn tất

•

Một đồng hồ tại TCP nguồn sẽ báo time-out nếu không
nhận được tin báo nhận trong khoảng thời gian bằng
một RRT ( Round Trip Time ) , và dữ liệu ( lúc này được
tính là thất lạc ) sẽ được gửi lại


21

Giao thức TCP

Ưu điểm của TCP so với UDP :
Truyền dữ liệu không lỗi ( Do có cơ chế sửa lỗi / Truyền lại )

Truyền dữ liệu đi theo đúng thứ tự

Truyền lại dữ liệu đã mất hoặc bị thất lạc

Loại bỏ các gói dữ liệu trùng lặp

Cơ chế hạn chế tắc nghẽn trên đường truyền

Ưu điểm

1

2

3

4

5
21


22

Câu hỏi cá nhân

Câu 1

Câu 2

Câu 3

Câu 4

Câu 5

UDP định đường đi cho packet tại vị

trí xác định bằng cách sử dụng số hiệu
cổng được xác định trong header của
datagram, vậy số hiệu cổng là vô hạn
và không có quy định?

Có phải mọi cổng đầu
nên và có thể sử dụng
trong UDP?

Trong TCP, giả sử Sender

Cơ chế truyền lại các gói

Giữa TCP và UDP thì

gửi quá nhiều dữ liệu

tin đã mất của TCP có phải

giao thức nào nên sử

cho Receiver thì sao?

là tối ưu?

dụng hơn?


23

Giao thức HTTP
Giao thức truyền tải siêu văn bản là một trong năm giao thức chuẩn về mạng Internet

Liên hệ thông tin

Máy cung cấp dịch vụ (Web server)

Là giao thức Client/Server dùng
cho World Wide Web - WWW

Máy sử dụng dịch vụ (Web client)

HTTP là một giao thức ứng
dụng của bộ giao
thức TCP/IP


24

Giao thức HTTP

HTTP được viết bởi ngôn ngữ

Điểm mạnh của giao thức HTTP là

HTTP server không nhớ thông tin

HTML, từ lúc công bố đến nay đã

hỗ trợ cả hai cách : Kết nối liên tục

về client , vì thế HTTP được gọi là

trải qua nhiều phiên bản 1.x (1.0,

và kết nối không liên tục

Giao thức không trạng thái

1.1, 1.2,1.3) đến ngày nay là phiên
bản 2.x


25

Giao thức HTTP

Khi liên kết mới được tạo ra , phía client và server phải tạo

Server không đóng các liên kết TCP sau khi gửi

ra vùng đệm TCP ( buffer ) cũng như lưu trữ các lại các biến

thông điệp yêu cầu và trả lời

TCP

Khi gửi các thông điệp yêu cầu hay trả lời , đều tạo ra biến
TCP mới và biến cũ vẫn được lưu lại

Kết nối không liên tục

Kết nối liên
tục

Gánh nặng cho server khi có nhiều client cùng yêu cầu
cùng một lúc

Các thông điệp sau đó ( giữa cùng một client và server )
được gửi qua cùng một kết nối trước đó

Giảm thiểu được áp lực khá nhiều cho server