KIẾN THỨC MẠNG CƠ BẢN

KIẾN THỨC MẠNG CƠ BẢN
1
Tài liệu
CHƯƠNG I. MẠNG MÁY TÍNH
2















 CHƯƠNG I . MẠNG MÁY TÍNH
I. MẠNG MÁY TÍNH
3
Mạng máy tính là hệ thống các máy tính độc lập (autonomous) được kết nối
với nhau. Khái niệm độc lập ở đây có nghĩa là chúng không có mối quan hệ
chủ/tớ (master/slave) rõ ràng. Hai máy tính được gọi là được kết nối với nhau
nếu chúng có khả năng trao đổi thông tin. Sự kết nối có thể thông qua dây
dẫn, tia laser, sóng điện từ hay vệ tinh viễn thông... Việc kết nối các máy tính
có những ưu điểm sau
 Sử dụng chung tài nguyên (resource sharing): Chương trình, dữ liệu,
thiết bị có thể được dùng chung bởi người dùng từ các máy tính trên mạng.

 Tăng độ tin cậy của hệ thống thông tin (reliability): Nếu một máy tính
hay một đơn vị dữ liệu nào đó bị hỏng thì luôn có thể sử dụng một máy
tính khác hay một bản sao khác của dữ liệu, nhờ đó, khả năng mạng bị
ngừng sử dụng được giảm thiểu.
 Tạo ra môi trường truyền thông mạnh giữa nhiều người sử dụng trên
phạm vi địa lý rộng: Mục tiêu này ngày càng trở nên quan trọng nhất là
khi mạng máy tính đã phát triển trên phạm vi toàn cầu như ngày nay.
 Tiết kiệm chi phí: Do tài nguyên được dùng chung, hệ thống tin cậy hơn
nên chi phí thiết bị và bảo dưỡng của mạng máy tính thấp hơn so với
trường hợp máy tính riêng lẻ.
II. PHÂN LOẠI MẠNG MÁY TÍNH
II.1. Phân loại theo kiến trúc (topology) của mạng
Phân loại theo kiến trúc là cách phân loại mạng máy tính theo cách kết nối các
máy tính trong mạng
II.1.1. Mạng điểm-điểm (point-to-point network)
Các đường truyền nối các cặp nút với nhau, mỗi nút có trách nhiệm lưu trữ
tạm thời sau đó chuyển tiếp dữ liệu tới đích. Cách làm việc này còn gọi là lưu
và chuyển tiếp (store-and-forward). Mạng điểm-điểm cần sử dụng lượng cáp
nối lớn hoặc nhiều đường điện thoại thuê riêng (leased telephone lines), mỗi
4
Star TreeRing
Satellite
Bus Ring
đường nối một cặp điểm làm việc. Nếu 2 điểm làm việc muốn gửi thông tin
cho nhau mà không có đường truyền trực tiếp, dữ liệu của chúng cần được
truyền qua một số nút khác do đó, thuật toán dẫn đường có vai trò rất quan
trọng trong kiến trúc mạng điểm-điểm.
II.1.2. Mạng quảng bá (broadcast network)
Tất cả các nút cùng dùng chung một đường truyền vật lý. Dữ liệu được tiếp
nhận bởi tất cả các máy tính, nếu máy tính nào kiểm tra thấy gói tin được gửi

cho mình, nó sẽ giữ lại và xử lý. Các mạng quảng bá thường cho phép sử
dụng địa chỉ broadcasting để gửi thông báo tới toàn mạng.
II.2. Phân loại theo phương thức chuyển mạch (Swiched Method)
II.2.1. Chuyển mạch kênh (Circuit Swiched Network)
Thông tin truyền qua một kênh vật lý cố định, tốc độ và độ tin cậy cao nhưng
lãng phí đường truyền do không sử dụng hết.
5
II.2.2. Chuyển mạch tin báo (Message Swiched Network)
Liên lạc được thiết lập khi có thông tin cần truyền, thông tin được định dạng
gồm header và data và có độ dài không cố định: Mối liên lạc được thiết lập và
chỉ giải phóng khi truyền xong dữ liệu do đó không quản lý được thời gian
chiếm đường truyền
II.2.3. Chuyển mạch gói (Packed Swiched Network)
Thông tin được cắt ra thành các gói có độ dài quy định Ví dụ Erthenet IEEE
802.3 chia message thành các gói 1500 bytes. Mỗi gói đều có header và data.
Các gói của các message khác nhau có thể truyền xen kẽ trên đường truyền do
đó thời gian chờ đợi chung của hệ thống giảm.
II.3. Phân loại theo phạm vi hoạt động
Theo phạm vi hoạt động, người ta chia mạng máy tính thành những loại sau
II.3.1. Mạng LAN (Local Area Network)
Thường là mạng được sử dụng cho một công ty, trường học hay trong một toà
nhà, khoảng cách tương đối nhỏ (cỡ vài trăm m tới vài Km) tốc độ truyền lớn,
độ trễ nhỏ.
(Phụ lục A trình bày một số mạng cục bộ thường được sử dụng)
II.3.2. Mạng MAN (Metropolian Area Network)
Mạng được cài đặt trong phạm vi một đô thị hay trung tâm kinh tế - xã hội (có
bán kính khoảng 100 Km)
II.3.3. Mạng WAN (Wide Area Network)
Mạng diện rộng có thể bao trùm một vùng rộng lớn cỡ quốc gia hay lục địa.
II.3.4. Liên mạng (internet)

Phần lớn các mạng cục bộ đều độc lập với nhau về phần cứng cũng như phần
mềm, chúng được thiết lập nhằm mục đích phục vụ những nhóm người cụ thể
6
nào đó. Trong mỗi mạng đó, người dùng tự lựa chọn một công nghệ phần
cứng phù hợp với công việc của họ. Một điều quan trọng nữa là không thể
xây dựng một mạng chung dựa trên một công nghệ sử dụng trên một mạng
đơn lẻ nào đó bởi vì không có công nghệ mạng nào có thể thoả mãn nhu cầu
cho tất cả mọi người. Một số người có nhu cầu sử dụng đường nối cao tốc để
truyền dữ liệu của mình trong khi các mạng LAN không thể mở rộng phạm vi
hoạt động quá xa. Một số mạng tốc độ chậm lại có thể kết nối máy tính tới
hàng ngàn dặm...
Liên mạng máy tính (internetworking hay internet) là một công nghệ được
đưa ra nhằm kết nối các mạng thành một thể thống nhất. Công nghệ internet
che dấu đi kiến trúc vật lý của mạng và cho phép máy tính truyền thông một
cách độc lập với liên kết vật lý của mạng. Một liên mạng đã khá quen thuộc
với chúng ta là mạng Internet
Giới thiệu mạng Internet
Internet là một tổ hợp hàng triệu máy được kết nối với nhau thông qua các
thiết bị ghép nối thường gọi là gateway để có thể chia sẻ thông tin với nhau,
trong đó có đủ loại máy tính, và chúng sử dụng nhiều hệ điều hành khác nhau.
Thông tin trên Internet gồm đủ loại từ thư điệu tử, các file đồ hoạ đến video
và còn nhiều thứ khác được cung cấp bởi những người sử dụng Internet bằng
nhiều phương thức, với nhiều tư tưởng khác nhau.
Quy mô của Internet
Có bao nhiêu máy được kết nối vào Internet? Con số cụ thể luôn luôn thay
đổi, những địa chỉ mới luôn luôn được cập nhật từng giây chúng ta có thể truy
nhập địa chỉ Web site của tổ chức Network Wizards
/>để biết những số liệu mới nhất
Thời gian Số lượng máy
Tháng 1 năm 1996 14,252,000

Tháng 1 năm 1997 21,819,000
7
Tháng 1 năm 1998 29,670,000
Những máy chủ (host) mạnh thường sử dụng những hệ điều hành đa nhiệm,
ví dụ như UNIX, để người sử dụng kết nối vào, như thế có nghĩa là số máy
của người sử dụng mạng nhiều hơn những con số trên. Những máy chủ được
định vị tại các điểm như thư viện, các trường đại học, các tổ chức chính phủ,
các đại lý, các công ty, các trường trung học, tiểu học trên toàn thế giới.
Những máy chủ này được kết nối với nhau qua đường điện thoại và chỉ mất
khoảng 640/1000 giây để bắt đầu nhận thông báo từ Bắc Mỹ tới Nam cực.
Các dịch vụ mà Internet cung cấp
Phần lớn người sử dụng Internet không cần biết đến của công nghệ sử dụng
trên Internet, đối với họ Internet chỉ đơn giản là một bộ chương trình phần
mềm mang lại cho họ những khả năng truyền thông có ích. Chính điều này
mang lại cho Internet số người dùng đông đảo tới như vậy.
Các dịch vụ mức ứng dụng ban đầu trên Internet
 Thư điện tử (Electronic mail) Cho phép người dùng ngồi trước máy tính tại
nhà mình gửi E-mail tới bất cứ ai ở đâu trên thế giới nếu họ có địa chỉ E-
mail. Họ có thể tham gia các nhóm thảo luận (discussion group) về những
đề tài khác nhau hay bắt đầu một nhóm mới về những chủ đề mà họ ưa
thích.
 Truyền file (File Transfer) Nếu cần một chương trình phần mềm mới như
các tiện ích nén file, các chương trình diệt virus, một phần mềm trò chơi,
hình ảnh hay âm thanh, người dùng có thể tải xuống bất cứ lúc nào với
File Transfer.
 Truy nhập từ xa (Remote login) Có lẽ điều thú vị nhất trong các ứng dụng
của Internet là Remote login, nó cho phép người dùng kết nối vào một máy
tính ở xa như một trạm cuối để sử dụng máy tính đó.
Dịch vụ mức mạng của Internet
8

Một lập trình viên viết chương trình ứng dụng trên Internet cần có một cái
nhìn khác với người chỉ đơn giản sử dụng dịch vụ Internet. Ở tầng mạng,
Internet cung cấp 2 kiểu dịch vụ mà các ứng dụng của Internet thường dùng
đó là
 Dịch vụ truyền không kết nối (Connectionless Paket Delivery Service) là
một phương thức truyền dữ liệu mà các mạng chuyển mạch gói cung cấp.
Điều này chỉ đơn giản là mạng Internet chuyển các gói tin từ máy này sang
máy khác dựa vào thông tin địa chỉ của gói đến đích của nó. Việc chia nhỏ
gói tin truyền này có một lợi điểm là nếu một đường đi bị bận hoặc bị đứt,
thì các gói có thể được truyền theo một đường khác.
 Dịch vụ truyền tin cậy (Reliable Stream Transport Service) Phần lớn các
ứng dụng đòi hỏi nhiều dịch vụ hơn chỉ truyền thông không kết nối bởi vì
chúng cần tự động sửa lỗi, kiểm tra tính toàn vẹn của thông tin truyền đi
trên mạng. Reliable Stream Transport Service giải quyết vấn đề này cho ta.
 CHƯƠNG II . GIAO THỨC TRUYỀN THÔNG VÀ CÁC
MÔ HÌNH THAM CHIẾU
I. GIAO THỨC TRUYỀN THÔNG
Để các máy tính trên mạng có thể trao đổi thông tin với nhau, chúng cần có
một bộ những phần mềm cùng làm việc theo một chuẩn nào đó. Giao thức
truyền thông (protocol) là tập quy tắc quy định phương thức truyền nhận
thông tin giữa các máy tính trên mạng.
9
Các mạng máy tính hiện đại được thiết kế bằng cách phân chia cấu trúc ở mức
độ cao nhằm làm giảm sự phức tạp khi thiết kế. Các giao thức mạng thường
được chia làm các tầng (layer), mỗi tầng được xây để dựng dựa trên dịch vụ
của tầng dưới nó và cung cấp dịch vụ cho tầng cao hơn.
II. MÔ HÌNH THAM CHIẾU OSI
II.1. Giới thiệu mô hình OSI
Mô hình mạng máy tính do tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế (International
Standard Organization - ISO) đưa ra năm 1983 được gọi là mô hình tham

chiếu các hệ thống mở (Open Systems Interconect referent model - OSI).
Các điều khoản mô tả trong mô hình được sử dụng rộng rãi trong lý thuyết
truyền thông, do đó, trong thực tế khó có thể nói về truyền thông mà không sử
dụng thuật ngữ của OSI.
Mô hình tham chiếu OSI chứa 7 tầng mô tả chức năng của giao thức truyền
thông. Mỗi tầng của mô hình OSI miêu tả một chức năng được thực hiện khi
dữ liệu di chuyển giữa các ứng dụng giữa các mạng.
 Tầng ứng dụng bao gồm các trình ứng dụng sử dụng mạng.
 Tầng trình diễn tiêu chuẩn hoá dữ liệu cung cấp cho tầng ứng dụng.
 Tầng phiên quản trị các phiên làm việc giữa các ứng dụng.
 Tầng giao vận cung cấp kết nối trạm-trạm, xử lý lỗi.
 Tầng mạng quản trị việc kết nối qua mạng cho các tầng trên.
 Tầng liên kết dữ liệu cung cấp phân phát dữ liệu tin cậy qua đường
truyền vật lý.
 Tầng vật lý định rõ các đặc thù của thiết bị mạng.
Các lớp giao thức được xếp chồng lớp nọ trên lớp kia. Chính sự xuất hiện của
nó, cấu trúc thường được gọi là stack hoặc giao thức xếp chồng.
10
Việc phân tầng của OSI tuân theo một số nguyên tắc sau
 Một lớp được tạo ra khi cần đến mức trừu tượng hoá tương ứng.
 Mỗi lớp cần thực hiện các chức năng được định nghĩa rõ ràng.
 Việc chọn chức năng cho mỗi lớp cần chú ý tới việc định nghĩa các quy
tắc chuẩn hoá quốc tế.
 Ranh giới các mức cần chọn sao cho thông tin đi qua là ít nhất (tham số
cho chương trình con là ít).
 Số mức phải đủ lớn để các chức năng tách biệt không nằm trong cùng
một lớp và đủ nhỏ để mô hình không quá phức tạp. Một mức có thể được
phân thành các lớp nhỏ nếu cần thiết. Các mức con có thể lại bị loại bỏ.
Hai hệ thống khác nhau có thể truyền thông với nhau nếu chúng bảo đảm
những nguyên tắc chung (cài đặt cùng một giao thức truyền thông). Các chức

năng được tổ chức thành một tập các tầng đồng mức cung cấp chức năng
như nhau. Các tầng đồng mức phải sử dụng một giao thức chung.
Một tầng không định nghĩa một giao thức đơn, nó định nghĩa một chức năng
truyền thông có thể được thi hành bởi một số giao thức. Do vậy, mỗi tầng có
thể chứa nhiều giao thức, mỗi giao thức cung cấp một dịch vụ phù hợp cho
chức năng của tầng. Ví dụ cả giao thức truyền file (File Transfer Protocol -
FTP) và giao thức thư điện tử (Simple Mail Transfer Protocol - SMTP) đều
cung cấp dịch vụ cho người dùng và cả hai đều thuộc tầng ứng dụng. Mỗi
mức ngang hàng giao thức truyền thông (sự bổ xung của các giao thức cùng
mức tương đương trên hệ thống khác). Mỗi mức phải được chuẩn hoá để giao
tiếp với mức tương đương với nó. Trên lý thuyết, giao thức chỉ biết đến
những gì liên quan tới lớp của nó mà không quan tâm tới mức trên hoặc dưới
của nó. Tuy nhiên phải có sự thoả thuận để chuyển dữ liệu giữa các tầng trên
một máy tính, bởi mỗi tầng lại liên quan tới việc gửi dữ liệu từ ứng dụng tới
11
một ứng dụng tương đương trên một máy khác. Tầng cao hơn dựa vào tầng
thấp hơn để chuyển dữ liệu qua mạng phía dưới. Dữ liệu chuyển xuống
ngăn xếp từ tầng này xuống tầng thấp hơn cho tới khi được truyền qua mạng
nhờ giao thức của tầng vật lý. Ở đầu nhận, dữ liệu đi lên ngăn xếp tới ứng
dụng nhận. Những tầng riêng lẻ không cần biết các tầng trên và dưới nó xử lý
ra sao, nó chỉ cần biết cách chuyển nhận thông tin từ các tầng đó. Sự cô lập
các hàm truyền thông trên các tầng khác nhau giảm thiểu sự tích hợp công
nghệ của đầu vào mỗi bộ giao thức. Các ứng dụng mới có thể thêm vào mà
không cần thay đổi tầng vật lý của mạng, phần cứng có thể được bổ sung mà
không cần viết lại các phần mềm ứng dụng.
II.2. Các tầng của mô hình OSI
II.2.1. Tầng vật lý (Physical layer)
 Tầng vật lý liên quan tới việc truyền dòng bit giữa các máy bằng kênh
truyền thông vật lý, ở đây, cấu trúc của dữ liệu không được quan tâm đến.
 Việc thiết kế tầng vật lý cần quan tâm đến các vấn đề về ghép nối cơ khí,

điện tử, thủ tục và môi trường truyền tin bên dưới nó ví dụ mức điện áp
tương ứng với bit 0 - 1, thời gian tồn tại của xung...
II.2.2. Tầng liên kết dữ liệu (Data link layer)
 Liên kết, thiết lập, duy trì, huỷ bỏ các liên kết dữ liệu là nhiệm vụ của tầng
data link.
 Ngoài ra tầng data link còn kiểm soát lỗi đường truyền, thông lượng.
Tầng này thực hiện việc đóng gói thông tin gửi thành các frame, gửi các
frame một cách tuần tự đi trên mạng, xử lý các thông báo xác nhận
(Acknowledgement frame) do bên nhận gửi về. Xác định ranh giới giữa các
frame bằng cách ghi một số byte đặc biệt vào đầu và cuối frame. Giải quyết
12
vấn đề thông lượng truyền giữa bên gửi và bên nhận (Vấn đề này có thể được
giải quyết bởi một số lớp trên).
II.2.3. Tầng mạng (Network layer)
 Vấn đề chủ chốt của tầng mạng là dẫn đường, định rõ các gói tin (packet)
được truyền theo những con đường nào từ nguồn đến đích. Các con đường
này có thể cố định, ít bị thay đổi, được thiết lập khi bắt đầu liên kết hay
động (dynamic) thay đổi tuỳ theo trạng thái tải của mạng.
 Nếu có nhiều gói tin truyền trên mạng có thể xảy ra tình trạng tắc nghẽn,
tầng mạng phải giải quyết vấn đề này.
 Thực hiện chức năng giao tiếp với các mạng bao gồm việc đánh lại địa chỉ,
cắt hợp gói tin cho phù hợp với các mạng.
Ngoài ra tầng mạng còn thực hiện một số chức năng kế toán, ví dụ, một số
Firewall (packet filtering) được cài đặt trên tầng này để thống kê số lượng các
gói tin truyền qua mạng hay ngăn cấm hoặc cho phép các gói tin của giao
thức nào đó.
II.2.4. Tầng giao vận (Transport layer)
 Kiểm soát việc truyền tin từ nút tới nut (end-to-end): Bắt đầu từ tầng này,
các thực thể đã có thể nói chuyện một cách logic với nhau.
 Thực hiên việc ghép kênh và phân kênh: Mỗi ứng dụng có thể gửi dữ liệu

đi theo nhiều con đường, một đường truyền lại có thể được nhiều ứng
dụng sử dụng, phân kênh/hợp kênh giải quyết vấn đề phân chia dữ liệu cho
các ứng dụng.
 Khắc phục sai sót trong quá trình truyền tin: Việc khắc phục sai sót được
thực hiện trên nhiều tầng khác nhau, nhưng hiệu quả nhất là ở các tầng
cao, việc khắc phục sai sót làm ở tầng giao vận là hợp lý nhất.
13
II.2.5. Tầng phiên (Session layer)
 Tầng này cho phép người sử dụng trên các máy khác nhau thiết lập, duy
trì, huỷ bỏ, đồng bộ phiên truyền thông giữa họ. Cung cấp một số dịch vụ
hữu ích cho người sử dụng như cho phép người dùng logon vào hệ thống
chia sẻ thời gian, truyền tệp giữa các máy tính.
 Quản lý token: cơ chế thẻ bài được tầng phiên cung cấp để tránh hiện
tượng tranh chấp đường truyền trên mạng.
 Thực hiện đồng bộ (Synchronization): thực hiện đối với những dữ liệu lớn
bằng cách thêm vào các thông tin kiểm tra, sửa lỗi.
II.2.6. Tầng trình diễn (Presentation layer)
 Giải quyết vấn đề liên quan tới cú pháp và ngữ nghĩa của thông tin như
chuyển đổi thông tin theo một chuẩn nào đó được cả hai bên sử dụng (mã
ASCII - EDBCDIC).
 Nén/giãn dữ liệu để giảm số lượng bit truyền trên mạng.
 Mã hoá dữ liệu để thực hiện quyền truy cập.
II.2.7. Tầng ứng dụng (Application layer)
 Tầng ứng dụng cung cấp giao diện sử dụng cho người dùng và môi trường
truyền tin.
 Thực hiện chức năng chuyển file trong đó có giải quyết vấn đề không
tương thích như cách đặt tên file hay các mã điều khiển trong một tệp văn
bản...
 Cung cấp các dịch vụ Electronic mail, Remote login, Directory lookup...
II.3. Những vấn đề về OSI

Bản thân OSI không phải là một kiến trúc mạng bởi vì nó không chỉ ra chính
xác các dịch vụ và các nghi thức được sử dụng trong mỗi tầng. Mô hình này
chỉ ra mỗi tầng cần thực hiện nhiệm vụ gì. ISO đã đưa ra các tiêu chuẩn cho
14
từng tầng, nhưng các tiêu chuẩn này không phải là một bộ phận của mô hình
tham chiếu.
Mô hình OSI ra đời sau khi các giao thức TCP/IP (TCP/IP sẽ được trình bày ở
phần sau) đã được sử dụng rộng rãi, nhiều công ty đã đưa ra các sản phẩm
TCP/IP, vì vậy, mô hình OSI chỉ được sử dụng trong thực tế như một chuẩn
về lý thuyết.
Trong mô hình OSI, một số chức năng như điều khiển thông lượng, kiểm tra
lỗi xuất hiện lặp lại trong một số tầng. Điều này có nguyên nhân do mô hình
OSI được chia làm các tầng khác nhau, mỗi tầng tương ứng với một đối tượng
độc lập (có dữ liệu và các phương thức riêng của nó, độc lập với các đối
tượng khác).
Mô hình OSI không có các dịch vụ và giao thức không hướng kết nối mặc dù
hầu hết các mạng đều có sử dụng. Mô hình quá phức tạp cho việc cài đặt làm
cho OSI khó có thể ứng dụng rộng rãi trên thực tế.
III. KIẾN TRÚC GIAO THỨC IPX/SPX
Một hệ thống mạng máy PC được sử dụng phổ biến nhất trên thế giới trong
thời gian vừa qua là mạng Novell Netware. Nó được thiết kế cho các công ty,
để chuyển từ việc sử dụng máy tính lớn (Mainframe) sang sử dụng PC. Mỗi
PC làm chức năng khách hàng (client), một số máy mạnh hoạt động như máy
phục vụ (Server), chúng cung cấp các dịch vụ file, các dịch vụ CSDL và các
dịch vụ khác cho một nhóm khách hàng. Nói cách khác, Novell Netware hoạt
động theo mô hình file-server.
III.1. Kiến trúc giao thức IPX/SPX
Application SAP File server
Transport NCP SPX
Network IPX

Datalink Ethernet Token ring ARCnet
Physical Ethernet Token ring ARCnet
15
Novell Netware sử dụng chồng giao thức IPX/SPX dựa trên một hệ thống
mạng cũ của hãng Xerox-XNS
TM
nhưng có một số thay đổi. Novell Netware
ra đời trước OSI và không dựa trên mô hình này.
 Tầng vật lý và tầng Data link có thể được chọn trong số nhiều chuẩn công
nghiệp khác nhau bao gồm Ethernet, IBM token ring và ARCnet.
 Tầng mạng không định hướng nối kết, không bảo đảm (unreliable
connectionless) có tên là IPX (Internet Packet eXchange). Nó chuyển các
packet từ nguồn tới đích một cách trong suốt với người dùng ngay cả khi
nguồn và đích nằm ở các mạng khác nhau. IPX sử dụng địa chỉ 12 byte.
 Tầng giao vận:
 Giao thức NCP (Network Core Protocol) cung cấp nhiều dịch vụ
khác ngoài việc vận chuyển dữ liệu của người sử dụng, nó chính là
trái tim của Novell Netware.
 Giao thức thứ hai của tầng này là SPX (Sequenced Packet
eXchange). Nó chỉ thực hiện việc vận chuyển.
Các ứng dụng có thể lựa chọn sử dụng một trong các giao thức của tầng
này ví dụ hệ thống file sử dụng NCP, Lotus Note sử dụng SPX.
 Tầng Application nằm trên cùng, có nhiều giao thức khác nhau cung cấp
cho người sử dụng các dịch vụ như đã trình bày ở trên.
III.2. Gói tin IPX
Điểm mấu chốt của kiến trúc IPX/SPX là gói tin IPX có cấu trúc như sau
Offset Field Length (byte)
0 Checksum 2
2 Packet length 2
4 Transport control 1

5 Packet type 1
6 Destination Address 12
16
18 Source Address 12
30 ?
 Checksum: ít khi sử dụng vì tầng Data link bên dưới đã cung cấp
checksum
 Packet length: chứa chiều dài của packet tính cả header và data
 Packet type: đánh dấu các packet điều khiển khác nhau.
 Destination Address: địa chỉ đích của gói tin.
 Source Address: địa chỉ nguồn của gói tin.
 Data: Chiếm phần cuối của gói, có độ dài phụ thuộc vào trường paket
length trên.
III.3. Cơ chế hoạt động của Novell Netware
Cứ khoảng mỗi phút một lần, mỗi server lại phát đi (broadcast) một packet,
cho biết địa chỉ của chính nó và các dịch vụ mà nó cung cấp. Việc này sử
dụng giao thức SAP (Service Advertising Protocol). Các packet này được tiến
trình dịch vụ (special agent process) chạy trên các máy router nhận và thu
thập. Các agent sử dụng thông tin chứa trong đó để xây dựng CSDL về các
server.
Khi một máy client khởi động, nó phát một request để hỏi xem server gần
nhất ở đâu. Agent trên máy router địa phương tiếp nhận yêu cầu này, kiểm tra
CSDL về server, lựa chọn server phù hợp gửi lại thông tin cho client. Từ thời
điểm đó, Client có thể thiết lập kết nối NCP với server và sử dụng các dịch vụ
của server. Trong quá trình kết nối, client và server thoả thuận với nhau về
chiều dài cực đại của dữ liệu, trong quá trình sử dụng, client có thể tra cứu
CSDL của server để biết thông tin của các server khác.
17
 CHƯƠNG III. GIAO THỨC TCP/IP
I. GIAO THỨC TCP/IP

Vào cuối những năm 1960 và đầu 1970, Trung tâm nghiên cứu cấp cao
(Advanced Research Projects Agency - ARPA) thuộc bộ quốc phòng Mĩ
(Department of Defense - DoD) được giao trách nhiệm phát triển mạng
ARPANET. Mạng ARPANET bao gồm mạng của những tổ chức quân đội,
các trường đại học và các tổ chức nghiên cứu và được dùng để hỗ trợ cho
những dự án nghiên cứu khoa học và quân đội (Ngày nay, ARPA được gọi là
DARPA). Năm 1984, DoD chia ARPANET ra thành 2 phần: ARPANET sử
dụng cho nghiên cứu khoa học và MILNET sử dụng cho quân đội. Đầu những
năm 1980, một bộ giao thức mới được đưa ra làm giao thức chuẩn cho mạng
ARPANET và các mạng của DoD mang tên DARPA Internet protocol suit,
thường được gọi là bộ giao thức TCP/IP hay còn gọi tắt là TCP/IP.
Năm 1987 tổ chức nghiên cứu quốc gia Hoa Kỳ (National Science Foundation
- NSF) tài trợ cho việc kết nối 6 trung tâm siêu tính trên toàn liên bang lại với
nhau thành một mạng với tên gọi NSFNET. Về mặt vật lý, mạng này kết nối
13 điểm làm việc bằng đường điện thoại cao tốc được gọi là NSFNET
backbone. Khoảng 8 đường backbone đã được xây dựng. NSFNET được mở
rộng với hàng chục mạng địa phương kết nối vào nó và kết nối vào mạng
Internet của DARPA. Cả NSFNET và các mạng con của nó đều sử dụng bộ
giao thức TCP/IP.
TCP/IP có một số ưu điểm như sau:
 Giao thức chuẩn mở sẵn sàng phát triển độc lập với phần cứng và hệ điều
hành. TCP/IP là giao thức lý tưởng cho việc hợp nhất phần cứng và phần
mềm khác nhau, ngay cả khi truyền thông trên Internet. Sự độc lập rành
mạch với phần cứng vật lý của mạng cho phép TCP/IP hợp nhất các mạng
khác nhau. TCP/IP có thể chạy trên mạng Ethernet, mạng Token ring,
18
mạng quay số (Dial-up line), mạng X.25, mạng ảo và mọi loại môi trường
vật lý truyền thông.
 Một sơ đồ địa chỉ dùng chung cho phép mỗi thiết bị TCP/IP có duy nhất
một địa chỉ trên mạng ngay cả khi đó là mạng toàn cầu Internet.

 Tiêu chuẩn hoá mức cao của giao thức phù hợp với ích lợi của dịch vụ
người dùng. Được tích hợp vào hệ điều hành UNIX, Hỗ trợ mô hình
client-server, mô hình mạng bình đẳng, Hỗ trợ kỹ thuật dẫn đường động.
DARPA hỗ trợ việc nghiên cứu kết nối nhiều loại mạng khác nhau lại thành
một mạng toàn cầu Internet. Ngoài việc sử dụng cho tất cả các máy trên
Internet, TCP/IP còn được sử dụng trong mạng nội bộ của một số tổ chức
chính phủ hoặc thương mại, những mạng này gọi là Intranet. TCP/IP vừa có
thể kết nối một số lượng lớn các máy tính (150.000 máy trên nước Mĩ, Châu
Âu, Châu Á) lại có thể chỉ kết nối hai máy tính trong phòng làm việc.
Dưới đây, chúng ta xem xét một số nội dung về bộ giao thức truyền thông
TCP/IP.
II. KIẾN TRÚC CỦA BỘ GIAO THỨC TCP/IP
II.1. Kiến trúc phân tầng của TCP/IP
Application Layer
Presentation Layer Application Layer
Session Layer
Transport Layer Transport Layer
Network Layer Internet Layer
Data link Layer
Physical Layer Network access Layer
Các lớp tương ứng giữa OSI và TCP/IP
Có nhiều giao thức trong bộ giao thức truyền thông TCP/IP, nhưng hai giao
thức quan trọng nhất được lấy tên đặt cho bộ giao thức này là TCP
(Transmission Control Protocol) và IP (Internet Protocol).
19
Application LayerTransport Layer(Host Layer)Internet Layer(Getway Layer)Network Interface Layer
RIP
SNMP
SMTP
Transsmission Control Protocol User Datagram Protocol

TELNET
FTP
Internet Protocol
ICMP
ARP
Token Ring
FiberToken Bus
Ethernet
DNS
Các tầng của bộ giao thức TCP/IP
Bộ giao thức TCP/IP được phân làm 4 tầng
 Tầng mạng (Network Layer)
 Tầng Internet (Internet Layer)
 Tầng giao vận (Transport Layer)
 Tầng ứng dụng (Application Layer)
 FTP (File transfer Protocol): Giao thức truyền tệp cho phép người dùng
lấy hoặc gửi tệp tới một máy khác.
 Telnet: Chương trình mô phỏng thiết bị đầu cuối cho phép người dùng
login vào một máy chủ từ một máy tính nào đó trên mạng.
 SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Một giao thức thư tín điện tử.
 DNS (Domain Name server): Dịch vụ tên miền cho phép nhận ra máy tính
từ một tên miền thay cho chuỗi địa chỉ Internet khó nhớ.
 SNMP (Simple Network Management Protocol): Giao thức quản trị mạng
cung cấp những công cụ quản trị mạng.
 RIP (Routing Internet Protocol): Giao thức dẫn đường động.
20
Application
Transport
Internet
Network Interface

Application
Transport
Internet
Network Interface
Identical Datagram
Identical Frame
Identical Packet
Identical Message
Physical Net
Host BHost A
 ICMP (Internet Control Message Protocol): Nghi thức thông báo lỗi.
 UDP (User Datagram Protocol): Giao thức truyền không kết nối cung cấp
dịch vụ truyền không tin cậy nhưng tiết kiệm chi phí truyền.
 TCP (Transmission Control Protocol): Giao thức hướng kết nối cung cấp
dịch vụ truyền thông tin tưởng.
 IP (Internet Protocol): Giao thức Internet chuyển giao các gói tin qua các
máy tính đến đích.
 ARP (Address Resolution Protocol): Cơ chế chuyển địa chỉ TCP/IP thành
địa chỉ vật lý của các thiết bị mạng.
Cũng giống như trong mô hình tham chiếu OSI, dữ liệu gửi từ tầng
Application đi xuống ngăn xếp, mỗi tầng có những định nghĩa riêng về dữ
liệu mà nó sử dụng. Tại nơi gửi, mỗi tầng coi gói tin của tầng trên gửi xuống
là dữ liệu của nó và thêm vào gói tin các thông tin điều khiển của mình sau đó
21
chuyển tiếp xuống tầng dưới. Tại nơi nhận, quá trình diễn ra ngược lại, mỗi
tầng lại tách thông tin điều khiển của mình ra và chuyển dữ liệu lên tầng trên.
Application Data
Transport TCP
Header
Data

Internet IP
Header
TCP
Header
Data
Network Ethernet
Header
IP
Header
TCP
Header
Data Ethernet
trailer
II.2. Cơ chế địa chỉ Internet
Mạng Internet dùng hệ thống địa chỉ IP (32 bit) để "định vị" các máy tính
liên kết với nó. Có hai cách đánh địa chỉ phụ thuộc vào cách liên kết của từng
máy tính cụ thể:
 Nếu các máy tính được kết nối trực tiếp với mạng Internet thì trung tâm
thông tin Internet (Network Information Centre-NIC) sẽ cấp cho các máy
tính đó một địa chỉ IP (IP Address).
 Nếu các máy tính không kết nối trực tiếp với mạng Internet mà thông qua
một mạng cục bộ thì người quản trị mạng sẽ cấp cho các máy tính đó một
địa chỉ IP (tuy nhiên cũng dưới sự cho phép của NIC)
Hệ thống địa chỉ này được thiết kế mềm dẻo qua một sự phân lớp, có 5 lớp
địa chỉ IP là : A, B, C, D, E. Sự khác nhau cơ bản giữa các lớp địa chỉ này là ở
khả năng tổ chức các cấu trúc con của nó.
0 1 2 3 4 8 16 24
Class A 0 Netid Hostid
Class B 1 0 Netid Hostid
22

Class C 1 1 0 Netid Hostid
Class D 1 1 1 0 Multicast address
Class E 1 1 1 1 0 Reverved for future use
Sau đây chúng ta sẽ nghiên cứu về 3 lớp địa chỉ chính của TCP/IP đó là các
lớp A,B,C là các lớp được sử dụng rộng rãi trên mạng Internet.
II.2.1. Địa chỉ lớp A
Lớp A sử dụng byte đầu tiên của 4 byte để đánh địa chỉ mạng. Như hình trên,
nó được nhận ra bởi bit đầu tiên trong byte đầu tiên của địa chỉ có giá trị 0. 3
bytes còn lại được sử dụng để đánh địa chỉ máy trong mạng.
Có 126 địa chỉ lớp A (được đánh địa chỉ trong byte thứ nhất) với số máy tính
trong mạng là 256
3
- 2 = 16.777.214 máy cho mỗi một địa chỉ lớp A (do sử
dụng 3 bytes để đánh địa chỉ máy). Địa chỉ lớp A thường được cấp cho những
tổ chức có số lượng máy tính lớn.
Nguyên nhân chỉ có 126 networks trong khi dùng 8 bit vì bit đầu tiên mang
giá trị 0 dùng để định nghĩa lớp A vậy con lại 7 bit đánh số từ 0-127 tuy nhiên
người ta không sử dụng một địa chỉ chứa toàn các con số 1 hoặc 0 do vậy, chỉ
còn lại 126 mạng lớp A được sử dụng. Do vậy giá trị byte đầu tiên của địa chỉ
lớp A sẽ luôn luôn nằm trong khoảng từ 1 tới 126, mỗi một byte trong 3 bytes
còn lại sẽ có giá trị trong khoảng 1 đến 254.
Đối với việc chỉ có 16.777.214 máy trong khi sử dụng 24 bit đánh địa chỉ máy
trong mạng cũng được giải thích tương tự.
Địa chỉ lớp A có dạng: <Network.Host.Host.Host>
với con số thập phân đầu tiên nhỏ hơn 128
Ví dụ: 9. 6. 7. 8 : Nút được gán Host ID là 6. 7. 8, nằm trong mạng lớp A có
địa chỉ là 9. 0. 0. 0
23
II.2.2. Địa chỉ lớp B
Một địa chỉ lớp B được nhận ra bởi 2 bit đầu tiên của byte thứ nhất mang giá

trị 10. Lớp B sử dụng 2 byte đầu tiên của 4 byte để đánh địa chỉ mạng và 2
byte cuối đánh địa chỉ máy trong mạng.
Có 64*256 - 2 = 16.128 địa chỉ mạng lớp B với 65.534 máy cho mỗi một địa
chỉ lớp B.
Địa chỉ lớp B có dạng: <Network.Network.Host.Host>
Byte đầu tiên của một địa chỉ lớp B nằm trong khoảng 128 tới 191.
Ví dụ: 190. 2. 2 . 1 : Nút được gán Host ID là 2. 1, nằm trong mạng lớp B có
địa chỉ là 190. 2. 0. 0
II.2.3. Địa chỉ lớp C
Một số tổ chức có quy mô nhỏ có thể xin cấp phát địa chỉ lớp C. Một địa chỉ
lớp C được nhận ra với 3 bit đầu mang giá trị 110. Mạng lớp C sử dụng 3 byte
đầu để đánh địa chỉ mạng và 1 byte cuối đánh địa chỉ máy trong mạng. Có
2.097.150 địa chỉ lớp C, mỗi địa chỉ lớp C có 254 máy.
Địa chỉ lớp C có dạng: <Networkr.Network.Network.Host>
Địa chỉ lớp C được nhận ra với byte đầu tiên trong khoảng 192 tới 223
Ví dụ: 200. 6. 5. 4 : Nút được gán Host ID là 4, nằm trong mạng lớp C có
địa chỉ là 200. 6. 5. 0
II.3. Mạng con và Subnet mask
Mạng Internet sử dụng địa chỉ IP 32 bit và phân chia ra các lớp rất mềm dẻo,
tuy nhiên, với một hệ thống địa chỉ như vậy việc quản lý vẫn rất khó khăn.
Nếu như một mạng được cấp một địa chỉ lớp A thì có nghĩa nó chứa tới
16*1.048.576 máy tính, do vậy người ta dùng mặt nạ bit để phân chia mạng ra
thành những mạng con gọi là Subnet. Subnet mask là một con số 32 bit bao
gồm n bit 1 (thường là các bit cao nhất) dùng để đánh địa chỉ mạng con và m
bit 0 dùng để đánh địa chỉ máy trong mạng con với n+m=32
24
0 16
Network Number Host Number
Network Number Subnet Number Host Number
1111111 11111111 11111111 00000000

Mặt nạ subnet phải được cấu hình cho mỗi máy tính trong mạng và phải được
định nghĩa cho mỗi router. Như vậy, ta phải dùng cùng một Subnet mask cho
toàn bộ mạng vật lý cùng chung một địa chỉ Internet.
Ví dụ:
Ta có một địa chỉ lớp B 128.001.000.000 và cần chia nó thành 254 mạng con
với 254 máy trong mỗi mạng, ta giải quyết vấn đề này bằng Subnet mask như
sau
Network num 10000000 00000001 00000000 00000000 = 128.001.000.000
Subnet mask 11111111 11111111 11111111 00000000 = 255.255.255.000
Mặt nạ trên định nghĩa 254 mạng con với địa chỉ như sau:
Subnet #1 10000000 00000001 00000001 00000000 = 128.001.001.000
Subnet #2 10000000 00000001 00000010 00000000 = 128.001.002.000
Subnet #3 10000000 00000001 00000011 00000000 = 128.001.003.000
.
.
Subnet #254 10000000 00000001 11111110 00000000 = 128.001.254.000
Số máy trong mạng con thứ nhất sẽ nằm trong khoảng sau:
Subnet #1 10000000 00000001 00000001 00000000 = 128.001.001.000
Low Address 10000000 00000001 00000001 00000001 = 128.001.001.001
High Address 10000000 00000001 00000001 11111110 = 128.001.001.254
25