GIỚI THIỆU BỘ GIAO THỨC TCP/IP

GIỚI THIỆU BỘ GIAO THỨC TCP/IP TATA Jsc. - CIC

PHẦN 2
GIỚI THIỆU BỘ GIAO THỨC TCP/IP
Mục lục:
I. Nhìn lại một số công nghệ mạng ............................................................................ 35
II. Khái niệm và mô hình mạng Internet.................................................................... 38
III. Sự thành công của Internet: giao thức IP và TCP................................................ 42
IV. World Wide Web (WWW) và siêu văn bản HyperText...................................... 49
NHÌN LẠI MỘT SỐ CÔNG NGHỆ MẠNG TATA Jsc. - CIC

GIỚI THIỆU BỘ GIAO THỨC TCP/IP

i.
NHÌN LẠI MỘT SỐ CÔNG NGHỆ MẠNG
Việc kết nối mạng có thể phân chia thành hai lớp: circuit-switched (chuyển
mạch), và packet - switched(chuyển gói). Một ví du địa chỉển hình về mạng chuyển
mạch là mạng điện thoại hay các tổng đài con. Nói về chuyển mạch ta lai còn nghe về
chuyển mạch số để phân biệt với chuyển mạch tương tự. (ví dụ, tổng đài con của viện
là tổng đài tương tự gồm ba trung kế.)







Các mạng chuyển gói thường dùng để nối các máy tính với nhau và có một cách tiếp
cận hoàn toàn khác. Thông tin thường được chia thành các gói nhỏ (khoảng vài trăm
byte). Các gói này, ngoài thành phần thông tin ra, còn có phần địa chỉ đến. Qua đó, các
máy tính nằm trên đường mà gói thông tin qua sẽ nhân biết là có phải gửi cho mình

hay không.
Tính lợi hại của phương án ?
NHÌN LẠI MỘT SỐ CÔNG NGHỆ MẠNG TATA Jsc. - CIC

Hay: Các máy tính có thể tận dụng một đường truyền nào đó mà gửi các gói thông
tin(không cần một trật tự nào vì các gói đều có địa chỉ).
Dở: Nếu đường truyền quá tải thì các máy tính phải chờ.
Thực ra điểm dở này sẽ không còn là một vấn đề nếu vận tốc đường truyền cực lớn.
Bây giờ ta xét qua hai kỹ nghệ thường dùng trong mạng cục bộ, đó là Ethernet và
ProNET Token Ring.
1.
Kỹ nghệ Ethernet
Kỹ nghệ này được công ty Xerox PARC sáng tạo ra vào đầu những năm 1970
các máy tính được kết nối vào một đường truyền đơn tuyến, đường này được gọi là
Bus.









NHÌN LẠI MỘT SỐ CÔNG NGHỆ MẠNG TATA Jsc. - CIC

Vận tốc truyền trên bus thường là 10 Mbps. đường truyền này có thể là cáp
đồng trục (loại 10base5 - loại dây to, 10Base2 - loại nhỏ) và có thể là loại dây như dây
điện thoại (10BaseT).
Để gửi một gói thông tin, đầu tiên máy tính phải " nghe" xem đường truyền có

rỗi hay không. Nếu rỗi thì máy tính đó bắt đầu truyền gói thông tin của mình. Cách
truyền này có tên gọi là Carries Sense Multiple Access with Collision Detect
(CSMA/CD).
Độ dài của thông tin có một giới hạn trên và một giới hạn dưới. Như vậy, thời
gian truyền của một gói thông tin bị giới hạn. Do đó, các máy tính khác có cơ hội để
gửi gói thông tin của mình.
Khi hai hay nhiều máy tính cùng gửi thông tin lên đường truyền thì có thể xảy
ra đụng độ (collision). Lúc này thông tin bị nhiễu, các gói thông tin không còn giá trị
gì. Vì vậy các máy gửi bắt buộc phải gửi lại. Rõ ràng là rất có khả năng lại bị đụng độ.
Ethernet xử lý đụng độ rất thông minh, người ta gọi là thuật toán exponential backoff.
Đầu tiên, khi gặp đụng độ ta chờ một khoảng thời gian ngẫu nhiên. Sau đó, nếu vẫn
gặp đụng độ, tăng gấp đôi khoảng thời gian chờ.
Cấu trúc của một gói thông tin Ethernet:
Preamb
le
Destination
Address
Source
Address
FameType Fame Data CRC
64 bits 48 bits 48 bits 16 bits 368-12000
bits
32 bits
Cấu trúc này có hai điểm ưu việt nổi bật:
NHÌN LẠI MỘT SỐ CÔNG NGHỆ MẠNG TATA Jsc. - CIC

1) với 48 bit địa chỉ, tất cả các card Ethernet đều có địa chỉ phân biệt trên toàn cầu
(IEEE phân chia địa chỉ). Hơn nữa, nó còn có thêm hai chế độ: broadcast,
multicast. Đây là những ý tưởng rất độc đáo mà Internet sau này sử dụng triệt để.
2) Các gói thông tin kiểu này có tính seft-identifying. Tính chất này rất hữư ích khi

có nhiều giao thức trong một môi trường.
2.
Kỹ nghệ ProNET Token Ring






Dựa trên kết quả nghiên cứu của các trường đại học, công ty proteon Incorporated đã
đưa ra kết cấu vòng như trên. Vận tốc truyền cũng là 10 Mbps.
Các gói thông tin được truyền từ máy nọ sang máy kia theo một chiều nhất định và có
tên là token passing. Chú ý là cấu trúc vòng trên không phải là một đường liên tục mà
dây được nối theo từng cặp máy. Giao diện của mỗi máy làm việc theo chế độ: copy
mode, transmit mode và recovery mode.
- Copy mode: nhận một gói thông tin và gửi sang máy tiếp theo ( các điểm 11, 12, và
14).
- Transmit mode: giữ token, gửi một gói thông tin và kiểm tra xem đã gửi được chưa
(điểm 13).
NHÌN LẠI MỘT SỐ CÔNG NGHỆ MẠNG TATA Jsc. - CIC

- Recovery mode: Để kiểm tra việc mất gói thông tin, người ta dùng hai đồng hồ, một
dùng cho gói tin và một dùng cho token. Nếu quá giờ một trong hai đồng hồ trên thì
điểm đó chuyển sang chế độ này. Chú ý là khi một điểm rơi vào recovery mode thì
một điểm thứ hai cũng có thể rơi vào recovery mode. Người ta áp dụng thuật toán
exponetial backoff để thoát ra khỏi tình trạng này.
IBM token passing dùng kiểu hình vòng ở trong và hình sao ở ngoà
Giao diện
của một
đặt ở đây

KHI NIỆM V MÔ HÌNH MẠNG INTERNET TATA Jsc. - CIC


Dạng thức của một gói thông tin ProNET:
Start of
Msg
Dest
Address
Src
Address
Fame
Type
Fame
Data
End of
Msg
Parlty Refuse
10 bits 8 bits 8 bits 24 bits 0-16352 bits 9 bits 1 bits 1 bits

Sự khác biệt cơ bản của dạng thức này so với Ethernet là địa chỉ. Địa chỉ của ProNET
là địa chỉ mềm, đi liền với máy chứ không địa chỉ liền với card và cao nhất cũng chỉ có
256 máy trong một mạng.
ii.
KHÁI NIỆM VÀ MÔ HÌNH MẠNG INTERNET





Chúng ta vừa đề cập đến 2 kỹ nghệ trong các mạng cục bộ. Đương nhiên người ta

dùng rất nhiều các kỹ nghệ khác nhau, kể cả những biến hoá của hai kỹ nghệ trên. Đủ
thấy tính phức tạp khi nối các mạng với nhau. Mục tiêu của Internet là giấu các chi tiết
kỹ thuật, mà thật ra các chi tiết này không cần thiết đối với người sử dụng.
KHI NIỆM V MÔ HÌNH MẠNG INTERNET TATA Jsc. - CIC

Vấn đề thứ hai là phải đưa ra một địa chỉ, sao cho mỗi máy trên toàn cầu được định vị
một cách duy nhất.
Các máy tính nối hai mạng với nhau được gọi là Internet Gateway hay Router (xem
hình vẽ trên). Trách nhiệm của các Gateway là gửi một gói thông tin từ mạng này sang
mạng khác. Gateway không để ý đến các máy lẻ.
Và tất cả các mạng đều bình đẳng.
IP Addresses 8 16 24 31
Class A 0 netid hostid
Class B 10 netid hostid
Class C 110 netid hostid
Class D 1110 multicast address
Class E 11110 reserver for future use
Chú ý cách lập địa chỉ này: vừa có thể chỉ định một máy nào đó, vừa cxó thể chỉ định
một mạng nào đó.
Địa chỉ mạng: hostid = 0s
Broadcast: hostid=ls
Multicast: lớp địa chỉ D.
KHI NIỆM V MÔ HÌNH MẠNG INTERNET TATA Jsc. - CIC

Hai loại địa chỉ này có ý nghĩa rất cao trong thông tin. Với điạ chỉ broadcast, ta có thể
gửi một gói thông tin đến tất cả các thành viên trong mạng nào đó (điều này cũng có
thể gây ra nguy hiểm).
Một trong những ứng dụng quan trọng của multicast là thành lập các nhóm tin và
nhóm thảo luận chuyên đề, các nhóm làm việc ảo. Một thành viên có thể tham gia
nhiếu nhóm và mỗi một nhóm có thể có thể có một số lượng tuỳ ý các thành viên.

Việc cung cấp địa chỉ mạng được thực hiện bởi một uỷ ban có tên là The Internet
Assigned Numbers Authority (IANA).
Một số địa chỉ IP đặc biệt :
• 127.0.0.0 là địa chỉ cho chính một máy(localhost).
• Thông thừng một máy chỉ sử dụng 1 địa chỉ IP. Tuy nhiên, có một số máy có
nhiều địa chỉ IP như các gateways.
• Nếu dùng DHCP thì một máy có thể có địa chỉ IP thay đổi theo phiên làm việc:
đây là trường hợp khá phổ biến đối với các ISP.
Các địa chỉ dùng cho Proxy:
¾ Class A: 10.0.0.0 – 10.255.255.255
¾ Class B: 172.16.0.0 – 172.31.255.255
¾ Class C: 192.168.0.0 –192.168.255.255
IP subnet và mặt nạ mạng (mask)
• Do sự phát triển không ngừng, một số mạng, sau một thời gian phát triển có thể
có nhu cầu chia nhỏ hơn (đặc biệt như lớp A và lớp B)
• Hình thức chia: (neitid, hostid) => (neitid, subneitid, hostid);
KHI NIỆM V MÔ HÌNH MẠNG INTERNET TATA Jsc. - CIC

• Hình thưc thay đổi này chỉ có ý nghĩa cuc bộ, đối với bên ngoài thì vẫn coi như
chỉ có một mạng;
• Người ta dùng mặt nạ để tách phần địa chỉ mạng ra khỏi một địa chỉ IP:
• A=>0xFF000000, B=>0xFFFF0000, C=> 0xFFFFFF00;
Tổng quát hoá các trường hợp trên: có thể đưa ra một mặt nạ bất kỳ, các bit 1 sẽ ứng
với địa chỉ mạng và các bit 0 ứng với địa chỉ hostid. Chú ý: chuẩn Internet không yêu
cầu là các bit 1 phải nằm liên tục với nhau. Tuy nhiên, trên thực tế chúng ta nên chọn
các bit 1 nằm liên tục với nhau.
Ánh xạ địa chỉ IP sang địa chỉ vật lý(ARP)
• Địa chỉ IP là địa chỉ logic, còn khi truyền tin thì phải dùng địa chỉ vật lý: vì vậy,
câng phải có phương thức lập chuyển đổi 1-1 giữa địa chỉ vật lý và địa chỉ IP;
• Chú ý rằng trong mạng Internet, các máy có vai trò bình đẳng như nhau nên

không có một máy nào phải chịu trách nhiệm chung cả: phải có một phương thức
nào đó để các máy không phụ thuộc lẫn nhau.
• Address Resolution Protocol(ARP) dùng để giải địa chỉ IP sang địa chỉ vật lý;
• Phương thức: A dùng broascasst hỏi ai có địa chỉ IP x; máy B có địa chỉ IP x sẽ
trả lời A;
• Để tránh dùng quá nhiều broadcast, các máy thường dùng cache để lưu tạm
bảng trong phiên làm việc.
Ánh xạ địa chỉ vật lý sang địa chỉ IP (RARP)
• Đây là vấn đề ngược với ARP: cho địa chỉ vật lý, tìm địa chỉ IP tương ứng;
• Cách làm tương tự như ARP: máy broadcast địa chỉ vật lý xx mà máy
Server(chứa bảng IP) sẽ trả lời máy A địa chỉ IP tương ứng).
KHI NIỆM V MÔ HÌNH MẠNG INTERNET TATA Jsc. - CIC

• Cấu hình mạng nào cần đến RARP: các máy không có đĩa; khi khởi động máy,
máy A cần biết địa chỉ IP của mình là gì.
• BOOTP thường được dùng cho lúc khởi động của các máy không có đĩa cứng
• Các máy không có đĩa thường phải dựa vào một máy chủ để tại chương trình
khởi động máy về máy chính mình.