Các giao thức định tuyến cổng nội trong mạng IP

Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
Mục lục
Mục lục...................................................................................1
Thuật ngữ viết tắt.............................................................1
Lời nói đầu..............................................................................1
.............................................................................................2
Chơng 1...................................................................................3
Tổng quan về mạng IP.......................................................3
1.1 Mô hình tham chiếu OSI...................................................3
1.1.1 Chức năng các tầng trong mô hình OSI.........................................4
1.1.2 Các giao thức chuẩn của mô hình OSI..........................................4
1.1.3 Phơng thức hoạt động của các tầng trong mô hình OSI .............7
1.1.4 Truyền dữ liệu trong mô hình OSI..................................................8
1.2 Bộ giao thức TCP/IP........................................................8
1.2.1 Sự thúc đẩy cho việc ra đời của TCP/IP........................................8
1.2.2 Cấu trúc phân lớp của TCP/IP.......................................................9
1.3 So sánh hai mô hình TCP/IP và mô hình OSI...............13
1.4 Phân loại mạng IP.........................................................14
1.5 Giao thức IP..................................................................15
1.5.1 Tổng quan về giao thức IP...........................................................15
1.5.2 Các chức năng của IP..................................................................16
1.5.3 Giao diện với các giao thức ở lớp trên và lớp dới........................16
1.5.4 Địa chỉ IP .....................................................................................17
1.5.5 Các phơng pháp gán địa chỉ IP...................................................28
1.5.6 Thứ tự byte và địa chỉ IP..............................................................28
1.5.7 Cấu trúc gói dữ liệu IP..................................................................29
1.5.8 Đóng gói dữ liệu............................................................................33
1.5.9 Phân mảnh và hợp nhất các gói IP.............................................34
1.5.10 Điều khiển quá trình phân đoạn.................................................38
1.6 Định tuyến IP ...............................................................38

1.6.1 Các đặc tính của định tuyến IP....................................................38
1.6.2 Xử lý tại lớp IP..............................................................................40
1.6.3 Khởi tạo bảng định tuyến.............................................................41
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
1.6.4 Thông báo lỗi tái định tuyến ICMP ..............................................42
1.6.5 Các bản tin khám phá router ICMP .............................................43
1.7 IPv6...............................................................................44
1.8 Các giao thức khác của lớp Internet..............................47
1.8.1Giao thức phân giải địa chỉ ARP....................................................48
1.8.2 Giao thức phân giải địa chỉ ngợc RARP......................................51
1.8.3 Giao thức bản tin điều khiển liên mạng ICMP .............................52
1.9Các cơ chế truyền tải.......................................................56
Kết Luận ...............................................................................57
Chơng 2.................................................................................59
kĩ thuật định tuyến trong mạng IP...........................59
2.1 Khái niệm về định tuyến.................................................59
2.2 Các phơng pháp định tuyến ........................................61
2.2.1 Định tuyến tĩnh............................................................................61
2.2.2 Định tuyến động...........................................................................62
2.3 Các thuật toán chọn đờng..............................................64
2.3.1 Giới thiệu......................................................................................64
2.3.2 Thuật toán tìm đờng ngắn nhất....................................................66
2.3.3 Thuật toán Dijkstra......................................................................68
2.3.4 Thuật toán Bellman-Ford.............................................................70
2.4 Các loại giao thức định tuyến........................................73
2.4.1 Định tuyến theo vec-tơ khoảng cách............................................73
2.4.2 Định tuyến theo trạng thái liên kết...............................................77
2.4.3 Giao thức định tuyến lai ghép......................................................83
Kết luận................................................................................84

Chơng 3.................................................................................85
Giao thức thông tin Định tuyến rip..........................85
3.1 Một số khái niệm cơ bản...............................................85
3.1.1 Bộ định tuyến ..............................................................................85
3.1.2 Hệ thống tự trị - AS ( Autonomous System )...............................85
3.2 Giao thức thông tin định tuyến RIP .................................87
3.2.1 Các loại gói RIP...........................................................................88
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
3.2.2 Định dạng các gói tin RIP............................................................88
3.2.3 Các mode hoạt động của RIP.....................................................89
3.2.4 Tính toán các vec-tơ khoảng cách...............................................89
3.2.5 Hạn chế của RIP..........................................................................90
3.2.6 Giao thức thông tin định tuyến phiên bản 2 (RIP-2)....................91
3.2.7 RIP thế hệ kế tiếp cho IPv6.........................................................92
Kết luận................................................................................95
Chơng 4.................................................................................96
Giao thức OSPF...................................................................96
4.1 Giới thiệu..........................................................................96
4.2 Một số khái niệm dùng trong OSPF................................96
4.3 Phân phát các LSA.........................................................99
4.3 Các kiểu gói tin OSPF...................................................100
4.4 Trao đổi thông tin giữa các node lân cận......................101
4.5 Trạng thái của router lân cận - Các sự kiện...................102
4.6 Bảng định tuyến , tìm đờng theo bảng định tuyến .........102
Kết luận .............................................................................104
Kết luận chung...............................................................105
Tài liệu tham khảo..........................................................106

Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết

tắt
Thuật ngữ viết tắt
ABR Area Boundary Router
Bộ định tuyến vùng biên
ARP Address Resolution Protocol
Giao thức phân giải địa chỉ
AS Autonomous System
Hệ thống tự trị
ASBR AS Boundary Router
Router biên AS
BGP Border Gateway Protocol
Giao thức cổng biên
CIDR Classless Inter-Domain Routing
Định tuyến liên miền phân lớp
CRC
Cycle Redundancy Check
Mã kiểm tra vòng
DHCP Dynamic host control protocol
Giao thức cấu hình trạm hoạt
động.
DNS Domain name system
Hệ thống tên miền
DR Designeated Router
Router hỗ trợ thiết kế
DSV Dynamic Source Routing
Định tuyến nguồn động
EGP Exterior Gateway Protocol
Giao thức cổng ngoài
FTP File Transfer Protocol
Giao thức truyền tệp

ICMP Internet Control Message Protocol
Giao thức bản tin điều khiển liên
mạng
IETF Internet Engineering Task Force
Nhóm đặc trách kỹ thuật
Internet
IGMP Internet Group Management Protocol
Giao thức quản trị nhóm liên
mạng
IGP Interior Gateway Protocol
Giao thức cổng nội
IP Internet Protocol
Giao thức Internet
IPv4 IP version 4
IP phiên bản 4
IPv6 IP version 6
IP phiên bản 6
LSA
Link State Advertisement
Thông báo trạng thái liên kết
LAN Local Area Network
Mạng cục bộ
MTU Maximum Transfer Unit.
Đơn vị truyền tối đa
OSPF Open Shortest Path First
Đờng dẫn đầu tiên ngắn nhất
OSI Open System Interconnection
Kết nối các hệ thống mở
PDU Protocol Data Unit
Đơn vị dữ liệu giao thức

Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết
tắt
RIP Routing Information Protocol
Giao thức thông tin định tuyến
RID Router IDentificator
Router định danh
RIP-2 RIP version 2
RIP phiên bản 2
RIPng RIP next generation
RIP thế hệ kế tiếp
QoS Quality of Service
Chất lợng dịch vụ
RARP Reverse Address Resolution Protocol
Giao thức phân giải địa chỉ ngợc
SIP Single IP
IP đơn
SMTP Simple mail transfer protocol
Giao thức truyền th đơn giản
TFTP Trivial file transfer protocol
Giao thức truyền tệp thông thờng
TCP Transmission Control Protocol
Giao thức điều khiển truyền dẫn
ToS Type of Service
Kiểu dịch vụ
UDP User Datagram Protocol
Giao thức dữ liệu ngời dùng
VPN Virtual Private Network
Mạng riên ảo
VLSM Variable-Length Subnet Masks
Mặt nạ mạng con có độ dài biến

đổi
Đồ án tốt nghiệp Đại học Lời nói đầu
Lời nói đầu
Từ nhu cầu của cuộc sống con ngời, Viễn thông ra đời nh là một sự tất yếu.Với sự
phát triển liên tục và mạnh mẽ, Viễn thông đã , đang và sẽ đáp ứng nhu cầu ngày càng cao
của cuộc sống, đem lại những lợi ích thiết thực, những dịch vụ mới đa dạng và phong phú.
Mạng IP và các ứng dụng công nghệ IP với nhiều u điểm nh tính linh hoạt, khả
năng mở rộng dễ dàng, hiệu quả sử dụng cao, đang chiếm u thế trên thị trờng Viễn
thông thế giới và ở Việt Nam quá trình IP hoá cũng đang phát triển rất nhanh chóng.
Đứng trớc tình hình đó, việc nghiên cứu, tìm hiểu mạng IP và các ứng dụng của nó là rất
cần thiết.Nhng điều này cũng đòi hỏi phải tốn nhiều thời gian và công sức vì có rất nhiều
vấn đề cần nghiên cứu .Trong tài liệu này chúng ta sẽ tìm hiểu một vấn đề của định tuyến
trong mạng IP .
Định tuyến là một chức năng không thể thiếu trong bất kỳ mạng viễn thông nào.
Mục đích của định tuyến là chuyển thông tin từ một điểm trong mạng (nguồn) tới một
hoặc nhiều điểm khác (đích). Mỗi khi thực hiện thiết kế, xây dựng một mạng mới, hay cải
tiến một mạng đã có, ngời thiết kế mạng phải đặc biệt quan tâm tới vấn đề định tuyến, bởi
hoạt động của một mạng có hiệu quả hay không, chất lợng của các dịch vụ cung cấp trên
mạng có thoả mãn đợc yêu cầu của ngời sử dụng mạng hay không phụ thuộc rất nhiều vào
việc định tuyến trong mạng đó.
Trải qua một quá trình phát triển mạnh, rất nhiều phơng pháp, kỹ thuật định tuyến
đã đợc đa ra. Nghiên cứu về các kỹ thuật định tuyến là một lĩnh vực nghiên cứu rất rộng
lớn bởi mỗi mạng cần có một chiến lợc định tuyến cho riêng mình, phù hợp với mục đích
truyền dẫn, phù hợp với công nghệ mạng, phù hợp với yêu cầu của những ngời sử dụng
mạng để trao đổi thông tin... Không thể áp đặt hoàn toàn một chiến lợc định tuyến của
một mạng lên một mạng khác. Do đó, đối với ngời thiết kế mạng, khi xác định kỹ thuật
định tuyến để sử dụng trong một mạng mới, cần phải nắm đợc những điều cơ bản về định
tuyến. Bên cạnh đó, cần phải biết kỹ thuật định tuyến đợc sử dụng trong một số mạng có
đặc điểm tơng tự, Từ đó, có thể định ra đợc chiến lợc định tuyến thích hợp cho mạng của
mình. Đối với những ngời nghiên cứu mạng, kỹ thuật định tuyến trong mạng là một điều

rất đáng quan tâm.
Kĩ thuật định tuyến trong mạng IP gồm kĩ thuật định tuyến nội (định tuyến trong)
và kĩ thuật định tuyến ngoại (định tuyến ngoài ), trong đó các giao thức định tuyến là nền
tảng của các kỹ thuật định tuyến. Đồ án tốt nghiệp Các giao thức định tuyến cổng nội
trong mạng IP sẽ đa ra kiến thức cơ bản về mạng IP , định tuyến trong mạng IP và các
giao thức định tuyến cổng nội trong mạng IP.Đồ án đợc xây dựng nhằm mục đích tự tìm
hiểu, trang bị thêm kiến thức cơ bản, nâng cao hiểu biết cho ngời viết, củng cố nền tảng
cho quá trình công tác, nghiên cứu mạng sau này. Đồng thời, nếu có thể, làm một tài liệu
tham khảo cho những ngời quan tâm.
Đồ án đợc xây dựng gồm 4 chơng :
Phạm Văn Hiến - Đ01VT
1
Đồ án tốt nghiệp Đại học Lời nói đầu
Chơng 1-Tổng quan về mạng IP: Cung cấp một cái nhìn tổng quan về mạng IP và
những khái niệm cơ bản trong mạng IP .
Chơng 2-Kỹ thuật định tuyến trong mạng IP: Trình bày các kỹ thuật định tuyến,
các phơng pháp định tuyến cùng một số thuật toán chọn đờng trong mạng IP,
Chơng 3-Giao thức thông tin định tuyến RIP: Tìm hiểu về hệ thống tự trị, khái niệm
về giao thức định tuyến cổng nội và giao thức định tuyến cổng ngoại trong mạng IP.
Mục đích của chơng này là trình bày về giao thức định tuyến cổng nội trong mạng IP sử
dụng định tuyến theo vectơ khoảng cách, đó là giao thức RIP.
Chơng 4-Giao thức OSPF: Trình bày về giao thức định tuyến cổng nội trong mạng IP
sử dụng định tuyến theo trạng thái liên kết, đó là giao thức OSPF.
Nh đã nói ở trên, tìm hiểu về mạng IP cần phải tốn nhiều thời gian và công
sức.Trong quỹ thời gian ít ỏi cộng với kiến thức còn hạn chế nên em chỉ trình bày đợc
một cái nhìn tổng quan cùng một vấn đề nhỏ về định tuyến trong mạng IP . Và tất nhiên
sai sót là điều khó tránh khỏi. Bởi vậy, em mong nhận đợc sự chỉ bảo của các thầy, các cô,
cùng các bạn để có thể sửa chữa, nâng cao hiểu biết của mình.
Em xin cảm ơn sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo-TS. Nguyễn tiến ban để em
có thể hoàn thành đồ án này.Em cũng xin cảm ơn các thầy cô và các bạn đã giúp đỡ em

trong quá trình hoàn thành đồ án.

Hà nội, ngày25 tháng11 năm 2005
Sinh viên thực hiện:
Phạm văn hiến

Phạm Văn Hiến - Đ01VT
2
Đồ án tốt nghiệp Đại học Ch ơng 1 Tổng quan về mạng IP
Chơng 1
Tổng quan về mạng IP
1.1 Mô hình tham chiếu OSI
Cùng với sự bùng nổ phát triển của mạng máy tính đã có những vấn đề nảy sinh
là có nhiều nhà thiết kế và mỗi nhà thiết kế tự do lựa chọn kiến trúc mạng riêng của
mình. Từ đó dẫn đến tình trạng không tơng thích giữa các mạng về: Phơng pháp truy
nhập đờng truyền khác nhau, họ giao thức khác nhau. ..sự không tơng thích đó làm trở
ngại cho quá trình tơng tác giữa ngời dùng ở các mạng khác nhau. Nhu cầu trao đổi
thông tin càng lớn thì trở ngại đó càng không thể chấp nhận đợc với ngời sử dụng. Với
lý do đó tổ chức chuẩn hoá quốc tế ISO đã thành lập một tiểu ban nhằm xây dựng một
khung chuẩn về kiến trúc mạng để làm căn cứ cho các nhà thiết kế và chế tạo các sản
phẩm mạng. Kết quả là năm 1984 ISO đã đa ra mô hình tham chiếu cho việc kết nối các
hệ thống mở ( Reference Model for Open System Inter - connection) hay gọn hơn là
OSI Reference model. Mô hình này đợc dùng làm cơ sở để kết nối các hệ thống mở.
ISO sử dụng phơng pháp phân tích các hệ thống mở theo kiến trúc phân tầng và
đã công bố mô hình OSI cho việc kết nối các hệ thống mở gồm 7 tầng.
Các nguyên lý đợc áp dụng cho 7 tầng nh sau:
Một lớp cần thiết phải tạo ở mức độ khác nhau của khái niệm trừu tợng.
Mỗi lớp phải thực hiện một chức năng xác định rõ ràng.
Chức năng của mỗi lớp phải đợc chọn theo quan điểm hớng tới các giao thức
chuẩn quốc tế đã đợc định nghĩa.

Ranh giới giữa các lớp phải đợc chọn để tối thiểu luồng thông tin đi qua các giao
diện.
Phạm Văn Hiến - Đ01VT
Application
Presentation
Session
Transport
Network
Data Link
Physical
Application
Presentation
Session
Transport
Network
Data Link
Physical
Mô hình OSI 7 tầng
3
Đồ án tốt nghiệp Đại học Ch ơng 1 Tổng quan về mạng IP
Số các lớp phải đủ lớn để phân biệt các chức năng cần thiết nhng không đa vào
cùng một lớp quá nhiều chức năng, và phải đủ nhỏ để kiến trúc không rắc rối. ..
Ưu điểm của quá trình phân lớp chức năng khi xây dựng mô hình OSI
Tách hoạt động thông tin mạng thành các phần nhỏ hơn, đơn giản hơn
Chuẩn hoá các thực thể chức năng của mạng
Cho phép các lớp chức năng phát triển một cách độc lập mà không ảnh hởng tới
toàn cục
Tạo ra sự dễ hiểu trong quá trình xây dựng, nghiên cứu giao thức
1.1.1 Chức năng các tầng trong mô hình OSI
Tầng Chức năng

1 Vật lý Cung cấp phơng tiện truyền tin, thủ tục, khởi động duy trì, huỷ bỏ
các liên kết vật lý, cho phép truyền dữ liệu ở dạng bit. Truy nhập
đờng truyền vật lý nhờ các phơng tiện: Cơ, điện, hàm, thủ tục.
2 Liên kết
dữ liệu
Thiết lập, duy trì, huỷ bỏ các liên kết dữ liệu, kiểm soát luồng dữ
liệu, phát hiện sai sót và khắc phục các sai sót truyền tin.
3 Tầng
mạng
Thực hiện việc chọn đờng và chuyển tiếp thông tin với công nghệ
chuyển mạch thích hợp. Thực hiện việc kiểm soát luồng dữ liệu
và cắt hợp dữ liệu nếu cần.
4 Tầng
giao vận
Thực hiện việc truyền dữ liệu giữa hai đầu nút (end- to- end),
kiểm soát lỗi và kiểm tra việc truyền dữ liệu giữa hai đầu nút. Có
thể thực hiện việc ghép kênh (Multiplxing), cắt hợp dữ liệu nếu
cần
5 Tầng
phiên
Thiết lập, duy trì và đông bộ hoá và huỷ bỏ các phiên truyền
thông
6 Trình
diễn
Biểu diễn thông tin theo cú pháp ngời sử dụng để đảm bảo truyền
dữ liệu của các ứng dụng qua môi trờng OSI.
7
ứng dụng
Là giao diện giữa ngời sử dụng và môi trờng OSI,đồng thời cung
cấp các dịch vụ thông tin phân tán.

Hình 1.2 Chức năng các tầng trong mô hình OSI
1.1.2 Các giao thức chuẩn của mô hình OSI
Phạm Văn Hiến - Đ01VT
4
Đồ án tốt nghiệp Đại học Ch ơng 1 Tổng quan về mạng IP
Vấn đề đặt ra ở đây là hai hệ thống máy tính khác nhau có thể giao tiếp đợc với
nhau hay không? Ta thấy rằng mô hình OSI có thể tạo ra giải pháp để cho phép hai hệ
thống dù khác nhau thế nào đi nữa đều có thể truyền thông đợc với nhau nếu chúng đảm
bảo những điều kiện sau đây:
Chúng cài đặt cùng một tập các chức năng truyền thông
Các chức năng đó đợc tổ chức thành một tầng. Các tầng đồng mức phải cung cấp
các chức năng nh nhau. ( Phơng thức cung cấp không nhất thiết giống nhau )
Các tầng đồng mức phải sử dụng cùng một giao thức.
Để đảm bảo những điều trên cần phải có các chuẩn. Các chuẩn phải xác định các
chức năng và dịch vụ đợc cung cấp bởi một tầng. Các chuẩn cũng phải xác định các giao
thức giữa các tầng đồng mức. Mô hình OSI 7 tầng chính là cơ sở để xây dựng các chuẩn
đó.
Thực thể hoạt động trong các tầng của OSI :
Theo quan niệm của OSI, trong mỗi tầng của một hệ thống có một hoặc nhiều
thực thể (entity) hoạt động. Một thực thể có thể là thực thể mềm (software entity), ví dụ
nh một tiến trình trong hệ thống đa xử lý, hoặc là một thực thể phần cứng (hardware
entity) ví dụ nh chíp I/O thông minh. Thực thể tầng 7 đợc gọi là thực thể ứng dụng
(Application entity); thực thể tầng 6 đợc gọi là thực thể trình diễn. .v..v..
Một thực thể tầng N cài đặt dịch vụ cung cấp cho tầng N+1. Khi đó tầng N gọi là
ngời cung cấp dịch vụ, còn tầng N+1 gọi là ngời dùng dịch vụ. Tầng N dùng dịch vụ của
tầng N-1 để cung cấp dịch vụ của nó. Tầng N có thể đa ra vài lớp dịch vụ, chẳng hạn nh
truyền thông nhanh mà đắt và truyền thông chậm mà rẻ. Các dịch vụ có sẵn tại các nút
truy cập dịch vụ ( SAP-Service Access Point ). Các SAP của tầng N ở vị trí mà tại đó
tầng N+1 có thể truy nhập dịch vụ đợc đa ra. Mỗi SAP có một địa chỉ và tên duy nhất.
Mỗi thực thể truyền thông với thực tế của tầng trên và tầng dới nó qua một giao diện.

Giao diện này gồm một hoặc nhiều điểm truy cập dịch vụ. (N-1) Entity cung cấp dịch
vụ cho một (N) entity thông qua việc gọi các hàm nguyên thuỷ (primitive). Hàm nguyên
thuỷ chỉ rõ chức năng cần thực hiện và đợc dùng để chuyển dữ liệu, thông tin điều
khiển. Có 4 hàm nguyên thuỷ đợc dùng để định nghĩa tơng tác giữa các tầng liền kề
nhau, nguyên lý hoạt động của chúng đợc mô tả qua hình sau:
Phạm Văn Hiến - Đ01VT
(N+1)Layer
(N)Layer
(N+1)Layer
(N)Layer
Request
SAP SAP
Confirm
(N)Protocol
IndicationResponse
5
Đồ án tốt nghiệp Đại học Ch ơng 1 Tổng quan về mạng IP
Hình 1.3 Nguyên lý hoạt động của các hàm nguyên thuỷ
Request (yêu cầu ): là hàm nguyên thuỷ mà ngời sử dụng dịch vụ (Service user)
dùng để gọi các chức năng.
Indication (chỉ báo): là hàm nguyên thuỷ mà nhà cung cấp dịch vụ(Service
Provider ) dùng để:
Gọi báo một chức năng nào đó hoặc
Chỉ báo một chức năng đã đợc gọi ở một điểm truy cập dịch vụ (SAP)
Response (trả lời ): là hàm nguyên thuỷ mà ngời sử dụng dịch vụ dùng để hoàn
tất một chức năng đã đợc gọi từ trớc bởi một hàm nguyên thuỷ Indication ở SAP đó.
Confirm (xác nhận) là hàm nguyên thuỷ của nhà cung cấp dịch vụ, dùng để
hoàn tất một chức năng đã đợc gọi từ trớc bởi hàm nguyên thuỷ Request tại SAP đó.
Theo sơ đồ này quy trình thực hiện một thao tác giữa hai hệ thống A và B đợc
thực hiện nh sau:

Tầng (N+1) của A gửi xuống tầng (N) kề nó một hàm Request
Hình 1.4 Quan hệ đơn vị dữ liệu giữa các tầng kề nhau
Trong hệ thống A: tầng (N+1) gửi hàm Request xuống tầng N qua SAP trên giao
diện (N+1)/N.
Tại tầng N, kiến tạo một đơn vị dữ liệu gửi yêu cầu sang tầng N của hệ thống B
qua giao thức tầng N.
Trong hệ thống B: Tầng N nhận đợc yêu cầu đó, nó gửi lên tầng (N+1) bằng hàm
Indication qua SAP trên giao diện (N+1)/N .
Phạm Văn Hiến - Đ01VT
(N)PCI
(N+1)PDU
(N)SDU
(N)PDU
Tầng N+1
Tầng N
6
Đồ án tốt nghiệp Đại học Ch ơng 1 Tổng quan về mạng IP
Tầng (N+1) trả lời tầng N bằng hàm Response, qua SAP của giao diện 2 tầng.
Tâng N , kiến tạo một đơn vị dữ liệu gửi trả lời sang tầng N của hệ thống A qua
giao thức tầng N.
Nhận trả lời, tầng (N) của A gửi lên tầng (N+1) kề trên nó một hàm xác nhận
(Confirm) kết thúc một giao tác giữa hai hệ thống. Các hàm nguyên thuỷ đều đợc
gọi đến ( hoặc gửi đi ) từ một điểm truy nhập dịch vụ (SAP) ở ranh giới 2 tầng
(n+1) và (N). Đơn vị dữ liệu sử dụng trong giao thức tầng (N) ký hiệu là PDU.
Giữa các tầng kề nhau các đơn vị dữ liệu có mối quan hệ nh sau: một thực thể ở
tầng N không thể truyền trực tiếp đến một thực thể tầng N+1 của hệ thống khác,
mà phải đi xuống tầng thấp nhất (tầng vật lý ) trong kiến trúc phân tầng nào đó.
Khi xuống đến tầng (N) thì một đơn vị dữ liệu của tầng (N) đợc xem nh một đơn
vị dữ liệu (SDU) của tầng (N). Phần thông tin của tầng (N), gọi là (N) SDU quá dài
thì đợc cắt thành nhiều đoạn, mỗi đoạn kết hợp với (N) PCI vào đầu để tạo thành

nhiều (N) PDU. Quá trình nh vậy đợc chuyển xuống cho đến tầng vật lý, ở đó dữ
liệu đợc truyền qua đờng vật lý. ở hệ thống nhận, quá trình diễn ra ngợc lại. Qua
mỗi tầng các PCI của các đơn vị dữ liệu sẽ đợc phân tích và cắt bỏ các header của
các PDU trớc khi gửi lên tầng trên.
1.1.3 Phơng thức hoạt động của các tầng trong mô hình OSI
Mỗi tầng mô hình trong tầng ISO, có hai phơng thức hoạt động chính đợc áp
dụng đó là: phơng thức hoạt động có liên kết (connection-oriented) và không có liên kết
(connectionless).
Với phơng thức có liên kết, trớc khi truyền dữ liệu cần thiết phải thiết lập một
liên kết logic giữa các thực thể cùng tầng. Còn với phơng thức không liên kết thì không
cần lập liên kết logic và mỗi đơn vị dữ liệu trớc hoặc sau nó.
Với phơng thức có liên kết, quá trình truyền dữ liệu phải trải qua ba giai đoạn
theo thứ tự thời gian.
Thiết lập liên kết: hai thực thể đồng mức ở hai hệ thống thơng lợng với nhau về tập
các tham số sẽ đợc sử dụng trong giai đoạn sau.
Truyền dữ liệu: dữ liệu đợc truyền với các cơ chế kiểm soát và quản lý.
Huỷ bỏ liên kết (logic): giải phóng các tài nguyên hệ thống đã cấp phát cho liên
kết để dùng cho các liên kết khác.
Tơng ứng với ba giai đoạn trao đổi, ba thủ tục cơ bản đợc sử dụng, chẳng hạn đối
với tầng N có: N-CONNECT ( thiết lập liên kết ), N-DATA(Truyền dữ liệu ), và N-
DISCONNECT (Huỷ bỏ liên kết )Ngoài ra còn một số thủ tục phụ đợc sử dụng tuỳ theo
đặc điểm, chức năng của mỗi tầng. Ví dụ:
Thủ tục N-RESTART đợc sử dụng để khởi động lại hệ thống ở tầng 3
Thủ tục T-EXPEDITED DATA cho việc truyền dữ liệu nhanh ở tầng 4
Thủ tục S-TOKEN GIVE để chuyển điều khiển ở tầng 5. ..
Phạm Văn Hiến - Đ01VT
7
Đồ án tốt nghiệp Đại học Ch ơng 1 Tổng quan về mạng IP
Mỗi thủ tục trên sẽ dùng các hàm nguyên thuỷ (Request, Indication, Response,
Confirm) để cấu thành các hàm cơ bản của giao thức ISO.

Còn đối với phơng thức không liên kết thì chỉ có duy nhất một giai đoạn đó là:
truyền dữ liệu.
So sánh hai phơng thức hoạt động trên chúng ta thấy rằng phơng thức hoạt động
có liên kết cho phép truyền dữ liệu tin cậy, do đó có cơ chế kiểm soát và quản lý chặt
chẽ từng liên kết logic. Nhng mặt khác nó phức tạp và khó cài đặt. Ngợc lại, phơng thức
không liên kết cho phép các PDU đợc truyền theo nhiều đờng khác nhau để đi đến đích,
thích nghi với sự thay đổi trạng thái của mạng, song lại trả giá bởi sự khó khăn gặp phải
khi tập hợp các PDU để di chuyển tới ngời sử dụng. Hai tầng kề nhau có thể không nhất
thiết phải sử dụng cùng một phơng thức hoạt động mà có thể dùng hai phơng thức khác
nhau.
1.1.4 Truyền dữ liệu trong mô hình OSI.
Tiến trình gửi gồm vài dữ liệu muốn gửi qua tiến trình nhận. Dữ liệu đa xuống
tầng ứng dụng, dữ liệu đó đợc gắn thêm tiêu đề lớp ứng dụng (AH-Application Header)
vào phía trớc dữ liệu và kết quả đa xuống cho tầng trình diễn. Tầng trình diễn có thể
biến đổi mục dữ liệu này theo nhiều cách khác nhau, thêm phần header vào đầu và đi
xuống tầng phiên. Quá trình này đợc lặp đi lặp lại cho đến khi dữ liệu đi xuống tầng vật
lý, ở đó chúng thực sự đợc truyền sang máy nhận. ở máy nhận các phần header khác
nhau đợc loại bỏ từng cái một khi các thông báo truyền lên theo các lớp cho đến khi lên
tới tiến trình nhận. Nh vậy, việc truyền dữ liệu thực hiện theo chiều dọc. Hình 1.5 biểu
diễn một mẫu sử dụng mô hình OSI có thể truyền dữ liệu nh thế nào.
Hình 1.5 Ví dụ quá trình truyền dữ liệu trong mô hình OSI
1.2 Bộ giao thức TCP/IP
1.2.1 Sự thúc đẩy cho việc ra đời của TCP/IP
Phạm Văn Hiến - Đ01VT
Giao thức lớp ứng dụng
Application
Presentation
Session
Transport
Network

Data Link
Physical
Application
Presentation
Session
Transport
Network
Data Link
Physical
Data
AH Data
PH Data
SH Data
TH Data
NH Data
DH Data
PH Bits
Giao thức trình
diễn
8
Đồ án tốt nghiệp Đại học Ch ơng 1 Tổng quan về mạng IP
Giao tiếp thông tin đã trở thành nhu cầu không thể thiếu trong tất cả mọi lĩnh vực
hoạt động. Mạng máy tính tính ra đời phần nào đã đáp ứng đợc nhu cầu đó. Phạm vi lúc
đầu của các mạng bị hạn chế trong một nhóm làm việc, một cơ quan, công ty... trong
một khu vực. Tuy nhiên thực tế của của những nhu cầu cần trao đổi thông tin trong
nhiều lĩnh vực khác nhau, về nhiều chủ đề khác nhau, giữa các tổ chức, các cơ quan. ..là
không có giới hạn. Vì vậy nhu cầu cần kết nối các mạng khác nhau của các tổ chức
khác nhau để trao đổi thông tin là thực sự cần thiết. Nhng thật không may là hầu hết các
mạng của các công ty, các cơ quan... đều là các thực thể độc lập, đợc thiết lập để phục
vụ nhu cầu trao đổi thông tin của bản thân các tổ chức đó. Các mạng này có thể đợc

xây dựng từ những kĩ thuật phần cứng khác nhau để phù hợp với những vấn đề giao tiếp
thông tin của riêng họ. Điều này chính là một cản trở cho việc xây dựng một mạng
chung, bởi vì sẽ không có một kĩ thuật phần cứng riêng nào đủ đáp ứng cho việc xây
dựng một mạng chung thoả mãn nhu cầu ngời sử dụng. Ngời sử dụng cần một mạng tốc
độ cao để nối các máy, nhng những mạng nh vậy không thể đợc mở rộng trên những
khoảng cách lớn. Nhu cầu về một kỹ thuật mới mà có thể kết nối đợc nhiều mạng vật lý
có cấu trúc khác hẳn nhau là thật sự cần thiết. Nhận thức đợc điều đó, trong quá trình
phát triển mạng ARPANET của mình, tổ chức ARPA ( Advanced Research Projects
Agency) đã tập trung nghiên cứu nhằm đa ra một kỹ thuật thoả mãn những yêu cầu trên.
Kỹ thuật ARPA bao gồm một thiết lập của các chuẩn mạng xác định rõ những chi tiết
của việc làm thế nào để các máy tính có thể truyền thông với nhau cũng nh một sự thiết
lập các quy ớc cho kết nối mạng, lu thông và chọn đờng. Kỹ thuật đó đợc phát triển đầy
đủ và đợc đa ra với tên gọi chính xác là TCP/IP Internet Protocol Suit ( bộ giao thức
TCP/IP ) và thờng đợc gọi tắt là TCP/IP. Dùng TCP/IP ngời ta có thể kết nối đợc tất cả
các mạng bên trong công ty của họ hoặc có thể kết nối giữa các mạng của các công ty,
các tổ chức khác nhau, với nhau.
TCP/IP có một số đặc tính quan trọng sau:
Là bộ giao thức chuẩn mở và sẵn có, vì: nó không thuộc sở hữu của bất cứ một tổ
chức nào; các đặc tả thì sẵn có và rộng rãi. Vì vậy bất kì ai cũng có thể xây dựng
phần mềm truyền thông qua mạng máy tính dựa trên nó.
TCP/IP độc lập với phần cứng mạng vật lý, điều này cho phép TCP/IP có thể đợc
dùng để kết nối nhiều loại mạng có kiến trúc vật lý khác nhau nh: Ethernet,
Tokenring, FDDI, X25, ATM...
TCP/IP dùng địa chỉ IP để định danh các host trên mạng tạo ra một mạng ảo
thống nhất khi kết nối mạng.
Các giao thức lớp cao đợc chuẩn hoá thích hợp và sẵn có với ngời dùng.
1.2.2 Cấu trúc phân lớp của TCP/IP
TCP/IP là mô hình mở để kết nối mạng. Nó đợc thiết kế theo mô hình kiến trúc
phân tầng, gồm bốn lớp đợc mô tả nh hình sau đây:
Phạm Văn Hiến - Đ01VT

9
Đồ án tốt nghiệp Đại học Ch ơng 1 Tổng quan về mạng IP
Lớp ứng dụng (Application):
Đây là lớp cao nhất trong cấu trúc phân lớp của TCP/IP. Lớp này bao gồm tất cả
các chơng trình ứng dụng sử dụng các dịch vụ sẵn có thông qua một TCP/IP
Internet.Các chơng trình ứng dụng tơng tác với một trong các giao thức của lớp
Transport để truyền hoặc nhận dữ liệu. Mỗi chơng trình ứng dụng lựa chọn một kiểu
giao thức thích hợp cho công việc của nó. Chơng trình ứng dụng chuyển dữ liệu theo
mẫu mà lớp Transport yêu cầu.Mô hình TCP/IP hớng đến tối đa độ linh hoạt tại lớp ứng
dụng cho ngời phát triển phần mềm. Các ứng dụng ở đây bao gồm:
FTP
-
File Transfer Protocol
HTTP
-
Hypertext Transfer Protocol
SMTP
-
Simple Mail Transfer Protocol
Phạm Văn Hiến - Đ01VT
Hình 1.6 Mô hình phân lớp của TCP/IP và Sơ đồ giao thức
TCP/IP
10
Đồ án tốt nghiệp Đại học Ch ơng 1 Tổng quan về mạng IP
DNS
- Domain Name System
TFTP - Ttrivial File Transfer Protocol
UDP - User Datagram Protocol
Lớp vận chuyển (Transport layer):
Nhiệm vụ trớc tiên của lớp Transport là cung cấp sự giao tiếp thông tin giữa các

chơng trình ứng dụng. Mỗi sự giao tiếp đợc gọi là end-to-end. Lớp Transport có thể điều
chỉnh lu lợng luồng thông tin. Nó cũng cung cấp một sự vận chuyển tin cậy, hiệu suất
cao, đảm bảo rằng dữ liệu đến mà không bị lỗi. Để làm nh vậy, phần mềm giao thức đợc
hỗ trợ hỗ trợ để bên nhận có thể gửi lại các thông báo xác nhận về việc thu dữ liệu và
bên gửi có thể truyền lại các gói tin bị mất hoặc bị lỗi. Phần mềm giao thức chia dòng
dữ liệu ra thành những đơn vị dữ liệu nhỏ hơn (thờng đợc gọi là các segment) và chuyển
mỗi segment cùng với địa chỉ đích tới lớp tiếp theo để tiếp tục quá trình truyền dẫn.
Mặc dù hình trên dùng một khối để biểu diễn cho lớp ứng dụng, nhng nói chung
máy tính có thể có nhiều chơng trình ứng dụng truy nhập vào Internet tại cùng một thời
điểm. Lớp Transport phải chấp nhận dữ liệu từ một số chơng trình ứng dụng và gửi nó
tới lớp tiếp theo thấp hơn. Để làm nh vậy nó thêm vào thông tin bổ sung cho mỗi
segment, gồm cả các mã định danh chơng trình ứng dụng đã gửi nó và chơng trình ứng
dụng sẽ nhận nó, cũng nh một tổng kiểm tra. Máy nhận sử dụng tổng kiểm tra để thẩm
tra gói tin đã đến, và sử dụng mã đích để định danh chơng trình ứng dụng nó đợc
chuyển phát đến.Lớp vận chuyển liên quan đến hai giao thức TCP và UDP.
Lớp Internet (Internet layer):
Mục tiêu của lớp Internet là truyền các gói từ bất kì mạng nào trên liên mạng và
đến đợc đích trong điều kiện độc lập với đờng dẫn và các mạng mà chúng đã trải
qua.Giao thức đặc trng khống chế lớp này là giao thức IP.Công việc xác định đờng dẫn
tốt nhất và hoạt động chuyển mạch gói diễn ra tại lớp này. Lớp Internet xử lý giao tiếp
thông tin từ một máy này tới một máy khác. Nó chấp nhận một yêu cầu để gửi một gói
từ lớp Transport cùng với một định danh của máy đích mà gói tin sẽ đợc gửi tới. Nó sẽ
bọc gói tin trong một IP Datagram, điền đầy đủ thông tin vào trong phần header, sử
dụng giải thuật chọn đờng để quyết định là giao phát gói tin trực tiếp hay là gửi nó tới
một Router, và chuyển datagram tới giao diện phối ghép mạng thích hợp cho việc
truyền dẫn. Lớp Internet cũng xử lý các Datagram đến, kiểm tra tính hợp lệ của chúng,
và sử dụng giải thuật chọn đờng để quyết định là datagram sẽ đợc xử lý cục bộ hay là sẽ
đợc chuyển đi tiếp. Đối với các datagram có địa chỉ đích cục bộ, thì phần mềm lớp
Internet sẽ xoá phần header của các Datagram đó, và chọn trong số các giao thức lớp
Transport một giao thức thích hợp để xử lý gói tin. Trong lớp Internet còn gửi các ICMP

Phạm Văn Hiến - Đ01VT
11
Đồ án tốt nghiệp Đại học Ch ơng 1 Tổng quan về mạng IP
( Giao thức bản tin điều khiển liên mạng ) và các bản tin điều khiển khi cần thiết và xử
lý tất cả mọi bản tin ICMP tới.

Lớp truy nhập mạng(Network Access Layer):
Lớp thấp nhất của mô hình phân lớp TCP/IP, chịu trách nhiệm về việc chấp nhận
các IP datagram và việc truyền phát chúng trên một mạng xác định. Một giao diện phối
ghép mạng có thể gồm một bộ điều khiển thiết bị (ví dụ nh khi mạng là mạng cục bộ mà
máy đợc gắn nối trực tiếp tới) hoặc là một hệ thống con phức tạp sử dụng giao thức
Data Link của bản thân nó( ví dụ khi mạng bao gồm các chuyển mạch gói giao tiếp với
các host bằng giao thức HDLC).Lớp truy nhập mạng liên hệ đến các kĩ thuật LAN hay
WAN.
Phạm Văn Hiến - Đ01VT
Hình 1.7 Quá trình giao phát bản tin giữa hai mạng
Application
Transport
Internet
Network
Interface
Application
Transport
Internet
Network
Interface
Internet
Network
Interface
Physical net 1 Physical net 2

Identical
message
Identical
packet
Router R
Identical
datagram
Identical
datagram
Identical
frame
Identical
frame
Host A
Host B
12
Đồ án tốt nghiệp Đại học Ch ơng 1 Tổng quan về mạng IP
Hình 1.7 giúp ta hình dung sự hoạt động trong môi trờng phân lớp của TCP/IP,
việc giao phát bản tin sử dụng hai mạng riêng biệt, một mạng cho việc truyền dẫn từ
host A tới Router R, và mạng kia truyền dẫn từ Router R tới Host B.
Trong mô hình TCP/IP không cần quan tâm đến ứng dụng nào yêu cầu các dịch
vụ mạng, và không cần quan tâm đến giao thức vận chuyển nào đang đợc dùng, chỉ có
một giao thức mạng IP. Đây là một quyết định thiết kế có cân nhắc kỹ . IP phục vụ nh
một giao thức đa năng cho phép bất kì máy tính nào, ở bất cứ đâu, truyền dữ liệu vào bất
cứ thời điểm nào.
1.3 So sánh hai mô hình TCP/IP và mô hình OSI
Mô hình OSI và mô hình TCP/IP có những điểm giống và khác nhau.
Các điểm giống nhau
Cả hai đều là phân lớp.
Cả hai đều có lớp ứng dụng và qua đó chúng có nhiều dịch vụ khác nhau.

Cả hai có cấc lớp mạng và lớp vận chuyển có thể so sánh đợc.
Kĩ thuật chuyễn mạch gói đợc chấp nhận.
Các điểm khác nhau
TCP/IP có các chức năng lớp phiên, trình diễn đợc gộp trong lớp ứng dụng.
TCP/IP tập hợp lớp vật lý và lớp liên kết dữ liệu trong OSI vào một lớp.
Có hai phân lớp (TCP và UDP)với các thuộc tính khác đợc tạo ra ở lớp truyền tải
cho phép phát triển các ứng dụng khác nhau với yêu cầu chất lợng dịch vu khác
nhau
TCP/IP đợc xây dựng trên quan điểm mạng của liên mạng. Định tuyến trong môi
trờng này dựa vào lớp IP.
TCP/IP biểu hiện đơn giản hơn vì có ít lớp hơn.
TCP/IP không đa ra một tiêu chuẩn cụ thể về lớp điều khiển truy nhập mạng. Điều
này cho phép các công nghệ lớp này phát triển một cách độc lập với các giao thức
lớp trên. Đây cũng chính là động lực phát triển công nghệ mạng
Các giao thức TCP/IP là các chuẩn cơ sở cho Internet phát triến,nh vậy mô hình
TCP/IP chiếm đợc niềm tin vì các giao thức của nó.
Mô hình OSI chỉ là mô hình đợc sử dụng để tham chiếu khi xây dựng và phân tích
các họ giao thức truyền số liệu cụ thể.
Phạm Văn Hiến - Đ01VT
13
Đồ án tốt nghiệp Đại học Ch ơng 1 Tổng quan về mạng IP

1.4 Phân loại mạng IP
Sự phát triển nhanh chóng của Internet kéo theo việc mở rộng phạm vi ứng dụng
của giao thức TCP/ IP hình thành lên các loại mạng IP nh sau: mạng Internet toàn cầu,
mạng IP trong các tổ chức và doanh nghiệp còn gọi là mạng Intranet, mạng riêng ảo
dùng giao thức IP (IP VPN). Một số mạng IP bao gồm cả ba loại mạng trên. Ví dụ trong
một doanh nghiệp có một số mạng LAN chạy giao thức IP trên các công nghệ nh
Ethernet, TokenRing, FDDI... ở các chi nhánh khác nhau. Mỗi địa điểm ở xa sẽ có các
router kết nối với mạng WAN dùng IP VPN. Mạng này có cổng nối ra Internet, coi nh

một phần của mạng Internet toàn cầu.
Các mạng Intranet là những mạng IP đợc quản lí (managed IP network) nghĩa là
việc truyền dữ liệu đợc thực hiện mau lẹ với độ trễ thấp và độ tin cậy cao bởi vì hoạt
động của doanh nghiệp phụ thuộc rất nhiều vào việc giao nhận dữ liệu kịp thời. Nó tơng
phản với mạng Internet trong đó độ trễ lớn và thời điểm dữ liệu đến không thể dự doán
trớc đợc.
Các công ty và tổ chức lớn, nhiều chi nhánh, có xu hớng tiến hành xây dựng
mạng riêng nhng giá thành sẽ là quá cao. Một giải pháp là xây dựng mạng riêng ảo trên
nền tảng mạng Internet công cộng chạy giao thức IP. Do đó, IP VPN là một dịch vụ
mới, dự định cung cấp cho các doanh nghiệp một loại mạng IP có chất lợng tơng đơng
với Intranet. Trong các mạng IP VPN có sự đảm bảo về độ trễ thấp, về băng thông cũng
nh các tính năng bảo mật để bắt chớc các đặc điểm của mạng Intranet. Những sự đảm
Phạm Văn Hiến - Đ01VT
Application
Presentation
Session
Transport
Network
Datalink
Physical
TCP
IP
Network Access
UDP
ICMP IGMP
Application
SMTP FTP TELNET DNS
Hình 1.8 Mối tương quan giữ kiến trúc TCP/IP và mô hình OSI
14
Đồ án tốt nghiệp Đại học Ch ơng 1 Tổng quan về mạng IP

bảo này tạo lên một tính năng gọi là đảm bảo chất lợng dịch vụ (QoS). QoS là sự khác
nhau cơ bản chủ yếu giữa IP VPN, Intranet và Internet công cộng.
1.5 Giao thức IP
1.5.1 Tổng quan về giao thức IP
Giao thức IP có chức năng của tầng mạng trong mô hình TCP/IP. Giao thức IP là
giao thức không liên kết (connectionless) , nghĩa là không có sự đảm bảo rằng các gói
tin gửi đi sẽ đến đợc tới đích của nó. Ngoài chức năng chọn đờng, chức năng quan
trọng nhất trên tầng mạng, giao thức IP còn có khả năng tìm lỗi, chia nhỏ các gói tin và
lắp ráp lại chúng, nhằm cho phép truyền thông qua các mạng có kích thớc gói tin nhỏ
hơn. Giao thức IP là một giao thức rất hiệu quả và đợc sử dụng nhiều trong các chơng
trình ứng dụng.
Giao thức IP đợc thiết kế để dùng trong các hệ thống các mạng máy tính truyền
thông chuyển mạch gói (packet-switched). Giao thức IP truyền các khối dữ liệu từ một
nguồn tới một đích trong đó nguồn và đích là các trạm máy tính đợc nhận dạng thông
qua các địa chỉ có độ dài cố định. Giao thức IP cũng cho phép việc phân đoạn và lắp ráp
lại các gói tin IP có độ dài lớn để cho phép các gói tin này đi qua các mạng máy tính có
đơn vị gói tin nhỏ.
Giao thức IP chỉ giới hạn trong việc cung cấp các chức năng cần thiết nhằm
truyền các gói bít từ nguồn tới đích trên một hệ thống mạng. Không có cơ chế cho độ
tin cậy, điều khiển luồng (flow control), đánh số thứ tự (sequencing) hay cơ chế truyền
lại dữ liệu. Không có cơ chế báo nhận, không có kiểm tra dữ liệu mà chỉ có kiểm tra
phần header thông qua mã kiểm tra checksum. Các lỗi tìm đợc đợc thông báo thông qua
giao thức thông báo điều khiển liên mạng ICMP (Internet Control Message Protocol).
Giao thức IP cũng cung cấp cho các giao thức tầng trên các kiểu và các chất lợng
dịch vụ khác nhau. Nó dùng bốn trờng cơ bản để cung cấp các dịch vụ bao gồm: Kiểu
dịch vụ, Thời gian sống, Các lựa chọn và Mã kiểm tra Checksum.
Kiểu dịch vụ (Type of Service) dùng để chỉ ra chất lợng phục vụ mong muốn. Các
gateway có thể dùng trờng này để truyền tham số và ra các quyết định chọn đờng
cho các gói tin IP.
Thời gian sống (time to live) là thời gian cho phép một gói tin đợc tồn tại trong

mạng. Nó đợc gán giá trị bởi nút gửi và sau đó đợc giảm dần tại mỗi nút trên đờng
đi. Nếu giá trị của nó bằng không trớc khi nó tới đợc đích thì gói tin sẽ bị hủy bỏ.
Điều này tránh trờng hợp một gói tin bị lặp (loop) và tồn tại mãi trong mạng.
Các lựa chọn cung cấp các chức năng bổ sung trong một số tình huống nh lựa
chọn bản ghi nhớ đờng, nhãn thời gian. Các lựa chọn ít khi đợc dùng trong hầu hết
các trờng hợp.
Mã kiểm tra checksum cho phép kiểm tra đối với các thông tin trong phần header
của gói tin IP. Nếu mã kiểm tra bị sai thì tức là phần header bị lỗi và gói tin sẽ bị
Phạm Văn Hiến - Đ01VT
15
Đồ án tốt nghiệp Đại học Ch ơng 1 Tổng quan về mạng IP
hủy bỏ. Phần dữ liệu của gói tin không đợc kiểm tra bằng mã checksum và có thể
có lỗi.
1.5.2 Các chức năng của IP
IP (Internet Protocol) là giao thức kết nối không liên kết. Chức năng chủ yếu của
IP là cung cấp các dịch vụ Datagram và các khả năng kết nối các mạng con thành liên
mạng để truyền dữ liệu với phơng thức chuyển mạch gói IP Datagram , thực hiện tiến
trình định địa chỉ và chọn đờng. IP Header đợc thêm vào đầu các gói tin và đợc giao
thức tầng thấp truyền theo dạng khung dữ liệu (Frame). IP định tuyến các gói tin thông
qua liên mạng bằng cách sử dụng các bảng định tuyến động tham chiếu tại mỗi bớc
nhảy. Xác định tuyến đợc tiến hành bằng cách tham khảo thông tin thiết bị mạng vật lý
& logic nh ARP_giao thức phân giải địa chỉ. IP thực hiện việc tháo rời và khôi phục các
gói tin theo yêu cầu kích thớc đợc định nghĩa cho tầng dới nó thực hiện. IP kiểm tra lỗi
thông tin điều khiển, phần đầu IP bằng giá trị tổng CheckSum. Tóm lại IP là giao thức
cung cấp các chức năng chính sau:
Định nghĩa cấu trúc các gói dữ liệu là đơn vị cơ sở cho việc truyền dữ liệu trên
Internet.
Định nghĩa phơng thức đánh địa chỉ IP.
Truyền dữ liệu giữa lớp giao vận và lớp Internet.
Định tuyến để chuyển các gói dữ liệu trong mạng.

Thực hiện việc phân mảnh và hợp nhất (Fragmentation-Reassembly) các gói dữ
liệu và nhúng/tách chúng trong các frame ở lớp truy nhập mạng.
1.5.3 Giao diện với các giao thức ở lớp trên và lớp dới
Giao thức IP gọi các giao thức ở lớp dới, để mang các gói tin IP tới gateway hoặc
tới trạm đích. Đồng thời nó cũng bị gọi bởi giao thức ở lớp trên là lớp giao vận nh giao
thức TCP để truyền các đoạn dữ liệu của giao thức đó tới trạm đích. Giao thức ở tầng
trên nh TCP sẽ cung cấp các thông tin về địa chỉ cho giao thức IP thông qua các tham số
của lời gọi. Giao thức IP sau đó sẽ tạo ra các gói tin IP, ra quyết định chọn đờng và gọi
các giao thức mạng ở tầng dới để mạng các gói tin IP này đi tới gateway hoặc tới trạm
đích.
Phạm Văn Hiến - Đ01VT
Telnet FTP TFTP ...
TCP UDP
...
... ...
Giao thức IP và ICMP
Giao diện mạng (Ethernet, Token-Ring, )
Hình 1.9 Mối quan hệ giữa giao thức IP và các giao thức khác
16
Đồ án tốt nghiệp Đại học Ch ơng 1 Tổng quan về mạng IP
1.5.4 Địa chỉ IP
Mục đích của giao thức IP là truyền một gói tin qua một tập các mạng liên kết
với nhau. Việc truyền thực hiện đợc bằng việc chuyển các gói tin từ một thực thể trong
liên mạng tới thực thể kia cho tới khi gói tin tới đợc đích. Thực thể nói ở đây có thể là
một trạm máy tính hoặc một gateway. Các gói tin IP đợc truyền từ thực thể này tới thực
thể kia nhờ vào địa chỉ liên mạng (IP Interrnet). Do đó một trong những vấn đề quan
trọng nhất của giao thức IP là địa chỉ.
Địa chỉ IP bao gồm 2 phần: NET ID + HOST ID
Phần NET ID cho phép định tuyến gói tin đến mạng đích trong môi trờng liên
mạng.

Phần HOST ID cho phép định tuyến gói tin đến HOST cụ thể trong 1 mạng.
Phần NET ID do tổ chức ARIN (American Registry for Internet Numbers) cấp cho
các nhà quản trị mạng.
Phần HOST ID do nhà quản trị mạng qui hoạch cho các HOST trong mạng của họ.
Phạm Văn Hiến - Đ01VT
17
Đồ án tốt nghiệp Đại học Ch ơng 1 Tổng quan về mạng IP
Hình 1.10 Địa chỉ IP
Địa chỉ IP bao gồm bốn vùng, mỗi vùng một byte ( một octet), chúng đợc biểu
diễn dới dạng thập phân có ngăn cách.
Ngời ta chia thành các lớp địa chỉ IP A,B,C,D,E. Địa chỉ IP có thể đợc biểu diễn
dới dạng thập phân, nhị phân hoặc thập lục phân nhng cách biểu diễn thông dụng nhất
là cách biểu diễn bằng thập phân có dấu chấm để tách các vùng. Ví dụ nh địa chỉ:
155.132.150.82.
Sơ đồ địa chỉ hoá để định danh các trạm (Host) trong liên mạng đợc gọi là địa chỉ
IP. Mục đích của địa chỉ IP là để định danh duy nhất cho một Host bất kỳ trên liên
mạng.
Do tổ chức và độ lớn của các mạng con của liên mạng có thể khác nhau, ngời ta
chia các địa chỉ IP thành 5 lớp ký hiệu là A, B, C, D, E.
Các giải địa chỉ lớp A, B, C đợc sử dụng để gán cho các phần tử môi trờng liên
mạng
Giải địa chỉ lớp D sử dụng vào mục đích multicast
Giải địa chỉ lớp E sử dụng vào mục đích nghiên cứu
Phạm Văn Hiến - Đ01VT
18
Đồ án tốt nghiệp Đại học Ch ơng 1 Tổng quan về mạng IP
Hình 1.11 Các lớp địa chỉ IP
Các bit đầu tiên của byte đầu tiên đợc dùng để định danh lớp địa chỉ (0-lớp A,
10 - lớp B, 110 - lớp C, 1110 - lớp D, 11110 - lớp E).
Địa chỉ lớp A có bit đầu tiên là 0.Địa chỉ lớp A có subnetmask mặc định là

255.0.0.0.Dải địa chỉ lớp đầu tiên 0.0.0.0 đợc sử dụng vào mục đích Default
network và Default route.Dải địa chỉ cuối cùng 127.0.0.0/8 sử dụng vào mục đích
loopback.Tất cả các địa chỉ IP của lớp A dùng 8 bít đầu tiên để định danh phần
mạng của địa chỉ.Ba octet còn lại có thể dùng cho phần host của địa chỉ. Mỗi
mạng dùng một địa chỉ lớp A có thể gán 224 -2 =16.777.214 địa chỉ HOST khả
dụng. Các địa chỉ IP lớp A luôn có giá trị nằm trong khoảng từ 0 đến 126 trong
octet đầu tiên.
Địa chỉ lớp B có 2 bit đầu tiên là 10.Địa chỉ lớp B có subnetmask mặc định là
255.255.0.0. Tất cả các địa chỉ IP của lớp B dùng 16 bít đầu tiên để định danh
phần mạng của địa chỉ. Hai octet còn lại có thể dùng cho phần host của địa chỉ.
Mỗi mạng dùng một địa chỉ lớp B có thể gán 216 -2 =65.534 địa chỉ HOST khả
dụng. Các địa chỉ IP lớp B luôn có giá trị nằm trong khoảng từ 128 đến 191 trong
octet đầu tiên.
Phạm Văn Hiến - Đ01VT
19