Tài liệu đồ án công nghệ chuyển mạch IP, chương 2 pptx

CHƯƠNG 2
ĐÁNH ĐỊA CHỈ VÀ ĐỊNH TUYẾN IP
2.1 Mô hình chồng giao thức TCP/IP
TCP/IP là một bộ giao thức mở được xây dựng cho mạng
Internet mà tiền thân của nó là mạng ARPnet của bộ quốc phòng
M
ỹ. Do đây là một giao thức mở, nên nó cho phép bất kỳ một đầu
cuối nào sử dụng bộ giao thức này đều có thể được kết nối vào
m
ạng Internet. Chính điều này đã tạo nên sự bùng nổ của Internet
toàn cầu trong thời gian gần đây. Trong bộ giao thức này, hai giao
th
ức được sử dụng chủ yếu đó là giao thức truyền tải tin cậy TCP
(Transmission Control Protocol) và IP (Internet Procol). Chúng
cùng làm vi
ệc với nhau để cung cấp phương tiện truyền thông liên
m
ạng.
Điểm khác nhau cơ bản của TCP/IP so với OSI đó l
à tầng
liên mạng sử dụng giao thức không kết nối (connectionless) IP, tạo
thành hạt nhân hoạt động của mạng Internet. Cùng với các giao
thức định tuyến như RIP, OSPF, BGP,… tầng liên mạng IP cho
phép kết nối một cách mềm dẻo và linh hoạt các loại mạng vật lý
khác nhau như: Ethernet, Token Ring, X25…
Data Link
Physical
Session
Transport
Network
Application

Presentation
Application
SMTP FTP
TELNET
DNS
TCP UDP
ICMP IGMP
ARP RARP
IP
Data link
OSI TCP/IP
Hình 2.1: Mô hình TCP/IP và mô hình OSI
TCP/IP có kiến trúc phân lớp, gồm 4 lớp chức năng sau:
1) Lớp liên kết dữ liệu (DataLink Layer): Định nghĩa các
hàm, thủ tục, phương tiện truyền dẫn đảm bảo sự truyền dẫn an
toàn các khung thông tin trên bất kỳ một phương tiện truyền dẫn
nào như Ethernet, AT
M, token-ring, frame-relay,…
2) Lớp giao thức Internet(Internet Protocol): Chuyển tiếp
các gói tin từ nguồn tới đích. Mỗi gói tin chứa địa chỉ đích và IP sử
dụng thông tin này để truyền gói tin tới đích của nó.
Giao thức IP được chạy trên tất cả các máy chủ (Host) cũng
như trong tất cả các thiết bị định tuyến (Router). Lớp IP l
à lớp kết
nối phi hướng nghĩa là mạng không cần thiết lập bất kỳ một đường
dẫn nào đến đích trước khi gói tin được truyền qua mạng đến đích
do vậy, mỗi gói đến đích với mỗi đường tối ưu khác nhau và IP
không đảm bảo thứ tự đến đích của các gói tin. Mạng Internet hoạt
động tr
ên bất kỳ phương tiện truyền tải nào (nhờ có lớp DataLink)

và có th
ể có rất nhiều ứng dụng trên lớp IP nhưng chỉ có một lớp
IP với giao thức IP duy nhất là điểm hội tụ của TCP/IP cho phép
nó hoạt động một cách linh hoạt và mềm dẻo trên mạng máy tính
cực lớn.
Hiện nay có hai phiên bản của IP là IPv4 và IPv6 (IPng). IPv4
là phiên b
ản đang sử dụng thống nhất hiện nay nhưng do nhu cầu
phát triển của mạng và công nghệ truyền thông trong tương lai gần
sẽ phải sử dụng phiên bản IPv6.
3) Lớp TCP/UDP: Lớp này chạy trên đỉnh của lớp IP và bao
g
ồm hai giao thức là TCP và UDP. TCP là một kiểu phương thức
hướng kết nối cho phép cung cấp các dịch vụ tin cậy c
òn UDP sử
dụng phương thức hướng không kết nối cung cấp các dịch vụ kém
tin cậy hơn. TCP/UDP chỉ được chạy trên hệ thống máy chủ và
được sử dụng bởi mọi dịch vụ lớp ứng dụng.
4) Lớp ứng dụng (Application Layer): Là giao diện giữa
người d
ùng và mạng Internet, lớp ứng dụng sử dụng các dịch vụ lớp
TCP/IP. Các ứng dụng rất đa dạng, phong phú và ngày càng nhiều
như Telnet, FTP, HTTP, SMTP,…
2.2 Đánh địa chỉ IP
Địa chỉ IP là địa chỉ lớp mạng, được sử dụng để định danh
các máy trạm (HOST) trong liên mạng. Địa chỉ IP có độ dài 32 bít
đối với IPv4 và 128 bít với IPv6. Nó có thể được biểu thị dưới
dạng thập phân, bát phân, thập lục phân và nhị phân.
Có hai cách cấp phát địa chỉ IP phụ thuộc vào cách thức ta
kết nối mạng. Nếu mạng của ta kết nối vào mạng Internet, địa chỉ

mạng được xác nhận bởi NIC (Network Information Center). Nếu
mạng của ta không kết nối với Internet, người quản trị mạng sẽ cấp
phát địa chỉ IP cho mạng n
ày.
V
ề cơ bản, khuôn dạng địa chỉ IP gồm hai phần: Network
Number và Host Number như h
ình vẽ:
Trong đó, phần Network Number là địa chỉ mạng c
òn Host
Number là địa chỉ các máy trạm làm việc trong mạng đó.
Do việc tăng các WW theo hàm mũ trong những năm gần
đ
ây vì số lượng WW mở ra rất nhiều, nên với địa chỉ IP là 32 bít là
r
ất ít do vậy để mở rộng khả năng đánh điạ chỉ cho mạng IP và vì
nhu c
ầu sử dụng có rất nhiều quy mô mạng khác nhau, nên người
ta chia các điạ chỉ IP th
ành 5 lớp ký hiệu là A, B, C, D và E có cấu
trúc như sau:
Network number Host number
0 16 31
Lớp A (/8): Được xác định bằng bít đầu tiên trong byte thứ
nhất là 0 và dùng các bít còn lại của byte này để định danh mạng.
Do đó, nó cho phép định danh tới 126 mạng, vớ
i 16 triệu máy trạm
trong mỗi mạng.
Lớp B (/16): Được xác định bằng hai bít đầu tiên nhận giá trị
10, và sử dụng byte thứ nhất và thứ hai cho định danh mạng. Nó

cho phép định danh 16.384 mạng với tối đa 65.535 máy trạm tr
ên
m
ỗi mạng.
Lớp C (/24): Được xác định bằng ba bít đầu tiên là 110 và
dùng ba byte đầu để định danh mạng. Nó cho phép định danh tới
2.097.150 mạng với tối đa 254 máy trạm trong mỗi máy trạm trong
mỗi mạng. Do đó, nó được sử dụng trong các mạng có quy mô
nhỏ.
Lớp D: Được xác định bằng bốn bít đầu tiên là 1110, nó
được dùng để gửi các IP datagram tới một nhóm các host trên một
NetID SubnetID HostID
Líp A
0 7 8 15 16 31
NetID
0 15
SubnetID HostID
23 24 16
Líp B
NetID
0
23
SubnetID HostID
3
26 27
31
31
Líp C
NetID HostID
0 26 31

NetID
Líp D
Líp E
Hình 2.2: Các kiểu địa chỉ IP