Bài giảng Mạng máy tính: Bài 2 - Nguyễn Quốc Sử

MƠ HÌNH OSI& GIAO
THỨC TCP/IP
Biên soạn: Nguyễn Quốc Sử


Tổng quan.
• Những năm 70 thường xun có sự nhầm lẫn khi gởi các

gói tin xuyên qua các hệ thống mạng của các cơng ty
khác nhau: IBM, Honey Well,…
• 1977, Tổ chức ISO được giao nhiệm vụ nghiên cứu một
chuẩn truyền thông chung dựa trên lý thuyết về kiến trúc
các hệ thống mở.
• 1984, ISO giới thiệu mơ hình hệ thống mở OSI(Open
System Interconnect).
• Mơ hình OSI ra đời đã tạo ra một chuẩn chung về thiết kế
và truyền thông mạng.


Mơ hình OSI


Mơ hình OSI (7 lớp )
• Application Layer (lớp ứng dụng): giao diện ứng dụng.
• Presentation Layer (lớp trình diễn): thoả thuận khn dạng
•
•
•
•
•

trao đổi dữ liệu.
Session Layer (lớp phiên): cho phép người dùng thiết lập các
kết nối.
Transport Layer (lớp vận chuyển): đảm bảo truyền thông giữa
hai hệ thống.
Network Layer (lớp mạng): định hướng dữ liệu truyền trong
môi trường liên mạng.
Data link Layer (lớp liên kết dữ liệu): xác định việc truy xuất
đến các thiết bị.
Physical Layer (lớp vật lý): chuyển đổi dữ liệu thành các bit và
truyền đi.


OSI


Mục đích của phân tầng mạng
• Chia hoạt động thơng tin mạng thành những phần nhỏ

hơn, dễ hiểu hơn giúp ta dễ dàng phân tích, khảo sát.
• Chuẩn hóa các thành phần mạng giúp dễ dàng xây dựng

hệ thống mạng từ nhiều nhả cung cấp.
• Ngăn chặn sự ảnh hưởng khi một lớp bị thay đổi, giúp dễ

nâng cấp, phát triển và thay thế.


Ý nghĩa của phân tầng mạng
• OSI cho biết cách thức các thiết bị truyền thơng với nhau.

• Phương pháp để thiết bị hiểu khi nào được truyền, khi

nào khơng.
• Đảm bảo truyền đúng dữ liệu và đúng bên nhận.
• Cách thức tải, truyền, sắp xếp, kết nối.
• Cách thức đảm bảo thiết bị mạng duy trì tốc độ truyền

thích hợp.
• Cách biểu diễn một bit trên thiết bị truyền.


Lớp Application:
• Giao diện chương trình ứng dụng mạng của

người dùng.
• Xử lý truy nhận mạng chung, kiểm sốt luồng,
phục hồi lỗi.
• Cấp các dịch vụ cho ứng dụng: FTP, HTTP,
SMTP,…
• FTP: File Transfer Protocol
• HTTP: Hyper Text Transfer Protocol
• Simple Mail Transfer Protocol


Lớp Presentation
• Xác nhận khn dạng trao đổi dữ liệu.
• Đảm bảo thông tin gởi và nhận của các ứng dụng

đầu cuối.
• Thơng dịch nhiều dạng dữ liệu khác nhau thơng

qua một dạng chung.
• Nén, giải nén dữ liệu, các qui tắc Byte, bit, thứ tự
bit từ trái sang hay từ phải sang.
• Quản lý cấp độ nén để giảm số bit khi truyền đi.


Lớp Session
• Thiếp lập, quản lý, kết thúc các phiên thơng tin

giữa 2 bên.
• Cung cấp các dịch vụ cho lớp Presenstaion.
• Đồng bộ hóa các tác vụ bằng cách đặt những
điểm kiểm tra và luồng dữ liệu.Nếu mạng xảy ra
lỗi thì chỉ cần truyền lại điểm cuối cùng.
• Kiểm sốt hội thoại trong q trình giao tiếp,
quyết định bên nào truyền,khi nào, bao lâu.


Lớp Session(tt)
• Sesssion kết nối theo 3 cách:

Simplex: truyền 1 hướng
• Hafl-Duplex: truyền 2 hướng. Phải chờ 1 bên
gởi xong
• Full-Duplex: gởi nhận cùng lúc.
• Collision
•


Lớp Transport

• Chuyển Segment từ máy truyền và tái thiết lập

dữ liệu tại máy nhận để đảm bảo việc bàn giao
thơng điệp giữa các thiết bị là đáng tin cậy.
• Thiết lập, duy trì và kết thúc các mạch ảo, cung
cấp các dịch vụ:
• + Sắp xếp thứ tự các phân đoạn.
• + Kiểm sốt lỗi, u cầu truyền lại khi phân
đoạn bị hỏng.
• + Kiểm sốt luồng: dùng các tín hiệu báo nhận
để xác nhận. Bên gởi sẽ khơng thể truyền tiếp
nếu chưa xác nhận đã nhận đủ.


Lớp Network
• Lập địa chỉ các thơng điệp(ARP Caching).
• Diễn dịch địa chỉ tên logic thành địa chỉ vật

lý(ARP).
• Chịu trách nhiệm gởi Packet từ nguồn đến đích.
• Quyết định đường đi từ nguồn đến đích(Path
Detemina..).
• Quyết định dữ liệu sẽ truyền trên đường nào,
dựa trên tình trạng, ưu tiên dịch vụ và các yếu tố
khác.
• Quản lý lưu lượng trên mạng như chuyển đổi gói,
định tuyến, kiểm sốt tắt nghẽn dữ liệu.


Lớp Network

• VD: nếu Router khơng thể truyền đủ đoạn dữ liệu

máy nguồn gởi đi, lớp Network trên Router sẽ tự
chia dữ liệu nhỏ hơn để gởi đi. VD: RT cho phép
chuyển 10KB, gói tin 20KB sẽ chia làm 2 và lớp
Network đầu nhận sẽ ráp lại.
• Giao thức của lớp này : IP, IPX.
• Dữ liệu tại lớp này là Packet hay Datagram.


Lớp Data Link
• Cung cấp khả năng chuyển dữ liệu tin cậy xuyên

qua một lớp liên kết vật lý.Lớp này liên quan:
• + Địa chỉ vậy lý.
• + Mơ hình mạng.
• + Cơ chế truy nhập đường truyền.
• + Thơng báo lỗi.
• + Thứ tự các frame
• + Điều khiển dịng.
• Các bit đến từ lớp Physical được tập hợp thành
các frame dữ liệu bằng cách dùng một số nghi
thức tại lớp này.


Lớp Data Link(tt)
• Lớp Data Link có 2 lớp con:
• + LLC(Logical Link Control):cung cấp sự mềm

dẻo về giao tiếp, LLC không phụ thuộc vào giao

thức truy cập đường truyền nên các lớp trên có
thể hoạt động mà khơng phụ thuộc vào các
phương tiện mạng.
• +MAC(Media Access Control): cung cấp thứ tự
truy cập vào mơi trường mạng.
• Để định dang mỗi trạm lớp MAC định nghĩa một
trường địa chỉ phần cứng gọi là MAC Address.
Địa chỉ MAC là số duy nhất với môi trường mạng.


Lớp Physical
• Định nghĩa các quy tắc về điện, cơ, thủ tục.
• -Đặc tả các chức năng để kích hoạt, dừng hoặc

duy trì liên kết vật lý giữa các thiết bị đầu, cuối.
• Các đặc điểm:
• + Điện thế.
• + Thời gian thay đổi điện thế.
• + Tốc độ dữ liệu vật lý.
• + Khoảng cách tối đa.
• + Các đầu nối vật lý.


Đóng gói dữ liệu
Diễn ra từ tầng Application  Physical


Q trình truyền thơng từ máy gởi đến máy nhận
• Bước 1: Trình ứng dụng (trên máy gửi) tạo ra

dữ liệu và các chương trình phần cứng, phần
mềm cài đặt mỗi lớp sẽ bổ sung vào header và
trailer (quá trình đóng gói dữ liệu tại máy gửi).
• Bước 2: Lớp Physical (trên máy gửi) phát sinh
tín hiệu lên mơi trường truyền tải để truyền dữ
liệu.
• Bước 3: Lớp Physical (trên máy nhận) nhận dữ
liệu.


Q trình truyền thơng từ gởi đến nhận
• Bước 4: Các chương trình phần cứng, phần mềm (trên

máy nhận) gỡ bỏ header và trailer Xác định địa chỉ IP
của máy gởi và nhận (giữa bước 1 và 2)
• Nếu cùng địa chỉ mạng thì máy gửi sẽ tìm trong
bảng MAC Table của mình để có được địa chỉ MAC
của máy nhận. Nếu khác địa chỉ mạng thì máy gửi
sẽ kiểm tra xem máy có được khai báo Default
Gateway hay khơng.
• Nếu có khai báo Default Gateway thì máy gửi sẽ
gởi gói tin thơng qua Default Gateway.
• Nếu khơng có khai báo Default Gateway thì máy
gởi sẽ loại bỏ gói tin và thông báo "Destination host
Unreachable"


Truyền thông

Nhận dữ liệu


Nhận dữ liệu
• Bước 1 : Lớp Physical kiểm tra quá trình đồng bộ bit và

đặt chuỗi bit nhận được vào vùng đệm. Sau đó thơng
báo cho lớp Data Link dữ liệu đã được nhận.
• Bước 2 : Lớp Data Link kiểm lỗi Frame bằng cách kiểm
tra FCS trong trailer. Nếu có lỗi thì Frame bị bỏ. Sau đó
kiểm tra địa chỉ lớp Data Link (địa chỉ MAC) xem có
trùng với địa chỉ máy nhận hay khơng. Nếu đúng thì
phần dữ liệu sau khi loại header và trailer sẽ được
chuyển lên cho lớp Network.
• Bước 3 : Địa chỉ lớp Network được kiểm tra xem có
phải là địa chỉ máy nhận hay khơng (địa chỉ IP). Nếu
đúng thì dữ liệu được chuyển lên cho lớp Transport xử
lý.


Nhận dữ liệu
• Bước 4 : Nếu giao thức lớp Transport có hỗ trợ việc

phục hồi lỗi thì số định danh phân đoạn được xử lý.
Các thông tin ACK, NAK (gói tin ACK, NAK dùng để
phản hồi về việc các gói tin đã được gởi đến máy nhận
chưa) cũng được xử lý ở lớp này. Sau quá trình phục
hồi lỗi và sắp thứ tự các phân đọan, dữ liệu được đưa
lên lớp Session.
• Bước 5 : Lớp Session đảm bảo một chuỗi các thông

điệp đã trọn vẹn. Sau khi các luồn đã hoàn tất, lớp
Session chuyển dữ liệu sau header lớp 5 lên cho lớp
Presentation xử lý.
• Bước 6 : Dữ liệu sẽ được lớp Presentation xử lý bằng
cách chuyển đổi dạng thức dữ liệu. Sau đó kết quả
chuyển lên cho lớp Application.
• Bước 7 : Lớp Application xử lý header cuối cùng.
Header này chứa các tham số thỏa thuận giữa hai trình
ứng dụng. Do vậy tham số này thường chỉ được trao
đổi lúc khởi động q trình truyền thơng giữa hai trình
ứng dụng.


Giao thức(Protocol)
1.Khái niệm:
• Giao thức là các qui tắc giao tiếp giúp 2 hệ thống
hiểu được nhau đề truyền thông với nhau.
• Các giao thức:
• IPX(Internetwork Package Exchange)
• TCP/IP(Tranmission Control Protocol/Internet
Protocol)
• NetBEUI(NetBIOS Extend User Interface)