1
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Chương 4: Lớp vận chuyển/giao vận
Nội dung chương 4: Transport layer
Các dịch vụ giao vận
Chứcnăng và hoạtđộng củalớp
Chức
năng
và
hoạt
động
của
lớp
giao vận
Giao thức UDP
Giao thức TCP
Bài tập 3
Yêu cầu:
Nắm bắt được chức năng, hoạt động
và các kỹ thuật thực thi ở lớp Giao
ỨngỨng dụngdụng
Trình diễn
Phiên
Vận chuyển
M
Application
Presentation
Session
Transport
Nt k
Data
Application
Header
Data
Presentation
Header
Data
Session
Header
Data
Transport
Header
Network
2013-PTIT
vận.
Phân tích và so sánh được hoạt
động, đặc điểm của các giao thức
TCP và UDP.
1
M
ạng
Liên kết dữ liệu
Vật lý
N
e
t
wor
k
Data Link
Physica
l
Data
Network
Header
0101101010110001
Data
Frame
Header
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Chương 4: Lớp giao vận
Các dịch vụ lớp giao vận
Dịch vụphi kếtnối
Dịch
vụ
phi
kết
nối
Dịch vụ hướng kết nối
Chức năng và hoạt động của lớp giao vận
Giao thức UDP
Giao thức TCP
2
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Chương 4: Lớp giao vận
Lớp giao vận (Transport Layer): Truyền dữ liệu tin cậy, hiệu quả từ
má
y
n
g
uồn tới má
y
đích đ
ộ
c l
ập
với các m
ạ
n
g
v
ậ
t l
ý
đan
g
sử d
ụ
n
g
yg yộ ậpạgậý g ụg
ở lớp dưới.
Interfac
e
Interfac
TCP
Port 25
SMTP SMTPFTP FTP
IP IP
TCP TCP
TCP
Port 25
TCP
Port 21
TCP
Port 21
Cổng (Ports)
Cổng: Điểmvào(điểmtruynhậpdịch vụ
giao vận), là ID cho mộtứng dụng. Mỗi
ứng dụng có thểchạy trên 1/nhiềucổng.
16 bit để đánh sốcổng 216 giá trị(từ1
đến
65535)
2013-PTIT
Ethernet
Driver
implementation
Etherne
t
Driver
đến
65535)
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Một số cổng thông dụng
2013-PTIT
2
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Lớp giao vận
Giao thức lớp giao vận phân phối dữ liệu tới
áứdêi bằáhdù á
c
á
c
ứ
ng
d
ụng tr
ê
n
i
nternet
bằ
ng c
á
c
h
dù
ng c
á
c
“Port” và các “Socket”.
2013-PTIT
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Chương 4: Lớp giao vận
Lớpgiaovận (Transport layer): chịutráchnhiệmchuyển
phát
toàn
bộ
thông
tin
từ
tiến
trình
-
tới
-
tiến
trình
(process
-
to
-
phát
toàn
bộ
thông
tin
từ
tiến
trình
tới
tiến
trình
(process
to
process) theo hướng kếtnốivàphikếtnối(dịch vụcung cấp
cho lớpứng dụng)
Giao thứcTCP
Giao thứcUDP
Đặctínhquantrọng nhấtcủalớpvậnchuyểnlàkhảnăng
phục
hồi
lỗi
và
điều
khiển
luồng
2013-PTIT
phục
hồi
lỗi
và
điều
khiển
luồng
.
Khi giao thứcứng dụng gửimộtluồng dữliệutừtrên xuống
mà luồng dữliệunàyquálớnđể đóng gói thì tạilớpgiaovận
nó sẽthựchiệnphân đoạnluồng dữliệu thành các segment
có độ lớnphùhợp cho quá trình đóng gói dữliệu.
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
UDP: User Datagram Protocol
Source Port:Trường 16 bit xác định cổng củachương trình ứng dụng.
Dtiti
Pt
Tườ
16
bit
á
đị h
ố
ổ
ủ
hươ
tì h
ứ
D
es
ti
na
ti
on
P
or
t
:
T
r
ườ
ng
16
bit
,x
á
c
đị
n
h
s
ố
c
ổ
ng c
ủ
ac
hươ
ng
t
r
ì
n
h
ứ
ng
dụng.
Total Length (Segment Length): Trường 16 bit xác định độ dài toàn bộ
phân đoạn (Header + Data)
Checksum:Trường 16 bit chữamãkiểmtrachotoànbộphân đoạn
(CRC).
RFC 768, không cầnthiếtlậpkếtnốitrước khi truyềntin.
7
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
UDP: User Datagram Protocol
UDP là mộtgiaothứcphikết
nối, cung cấptruyềndữliệu
không tin cậy
Không thểgửimộtluồng dữliệulớntừlớpứng dụng xuống giao thứcUDPvà
ê
ầ
ắt
thà h
á
hâ
ảh
UDP
ó
liê
ới
h
Vì
thế
á
dữ
liệ
Không có giai đoạnthiếtlậpvà
giải phóng kếtnốinhưTCP.
MỗigóitinUDPlàđộclập
và không có liên quan đến
nhau.
Không có điềukhiểnluồng,
phụchồilỗi, báo nhận...
8
y
ê
uc
ầ
uc
ắt
thà
n
h
c
á
cp
hâ
nm
ả
n
h
UDP
c
ó
liê
nquanv
ới
n
h
au.
Vì
thế
c
á
c
dữ
liệ
u
phảiđủ nhỏđểđóng gói đượcvàotrongmộtgóitinUDP.
UDP có khảnăng xác định và lựachọncáccổng tương ứng vớicácứng dụng
ởtầng trên.
ƯuđiểmcủaUDPlàtiêuđề nhỏ, không yêu cầuđiềukhiểnnêntốcđộ
truyền nhanh hơn và không tốnbăng thông.
3
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
UDP
KếthợpUDP/IPhỗtrợ
Kết
hợp
UDP/IP
hỗ
trợ
dịch vụ lớp ứng dụng
nào? Tin cậy hay
không tin cậy?
9
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
UDP
UDP phù hợp với những tiến trình yêu cầu truyền thông request-response
đơn giản và không cần điều khiển luồng và xử lý lỗi. Nó không hay được sử
dụng cho những tiến trình (process) cầngửilượng dữliệulớnnhưFTP
dụng
cho
những
tiến
trình
(process)
cần
gửi
lượng
dữ
liệu
lớn
như
FTP
.
Phù hợp cho truyền multicast và broadcast.
Dùng cho tiến trình quản lý như SNMP
Được sử dụng cho một số giao thức cập nhật định tuyến (RIP)
Cổng thông dụng Giao thứcMiêutả
13 Daytime Trảvềngày tháng
53 DNS H
ệ
thốn
g
tên miền
10
ệ
g
67 Bootps Cổng máy chủđểtải thông tin khởiđộng
68 Bootpc Cổng máy khách để tải thông tin khởiđộng
69 TFTP Giao thứctruyềntệp thông thường
111 RPC Gọithủtụcở xa
123 NTP Giao thứcthờigianmạng
161 SNMP Giao thứcquảnlýmạng đơngiản
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Lớp giao vận
Nhiệm
vụ
của
TCP (
Transmission Control Protocol
)
2013-PTIT
Nhiệm
vụ
của
TCP
(
Transmission
Control
Protocol
)
Lựachọncáccổng ứng dụng
Kiểmtravàsửalỗiphầndữliệucủangườisửdụng
Điềukhiểnluồng giữacácmáychủ
Sắpxếp, để đảmbảorằng các gói đếnđúng thứtựở phía thu
(điềukhiểntruyềndữliệuend-to-end)
Phân đoạn
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Lớp giao vận
TCP He ade rTCP He ade r
2013-PTIT
Source Port Destination Port
Sequence Number
Acknowledgement Number
Header
Length unuse
d
Flags Window
Checksu
m
Urgent Pointe
r
Option Padding
20 octet
0 4 10 16 31
Source Port Destination Port
Sequence Number
Acknowledgement Number
Header
Le ng t h unuse
d
Flags Window
Checksu
m
Urgent Pointer
Option Padding
20 octet
0 4 10 16 31
4
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Lớp giao vận
TCP He ade r
0 4 10 16 31 Source Port:Trườn
g
16 bit xác đ
ị
nh cổn
g
củachươn
g
Source Port Destination Port
Sequence Number
Acknowledgement Number
Header
Length unuse
d
Flags Window
Checksu
m
Urgent Pointe
r
Option Padding
20 octet
g
ị
g
g
trình ứng dụng.
Destination Port:Trường 16 bit, xác định sốcổng
củachương trình ứng dụng.
Sequence Number:Trường 32 bít, chỉsốtrình tự
(byte) từbên gửisangbênnhận.
Acknowledgement Number: Trường 32 bít, chỉsố
phảnhồitừbên nhậnvềbên gửi.
Header Length: Trường 4 bít, xác định độ dài phần
tiêu đề tính theo từ32 bít.
Fl
Chỉ
á
ờ
điề
khiể
2013-PTIT
Fl
ags:
Chỉ
c
á
cc
ờ
điề
u
khiể
n
Window: Trường cửasổ16 bít, xác định kích thước
cửasổ.
Checksum:Trường 16 bit chứamãkiểm tra (CRC).
Urgent Pointer:Trường 16 bit, con trỏkhẩn.
Option & padding:Mởrộng tùy chọn và chèn.
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
TCP
Chức năng phục hồi lỗi ( Error Recovery )
TCP H d
Source Port Destination Port
Sequence Number
Ack nowled ge me nt Number
TCP
H
ea
d
er
Header
Length unuse
d
Flags Win dow
Checksu
m
Urgent Pointer
Option Padding
20 octet
0 4 10 16 31
Để thực hiện phục hồi lỗi, TCP sử dụng hai trường Sequence và
Acknowledgment number trong tiêu đề TCP.
Sequence number chỉ rõ số thứ tự của byte đầu tiên trong phân mảnh.
Acknowledgment number xác định thứ tự byte tiếp theo mà trạm nguồn có
thể gửi.
14
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Lớp vận chuyển
Cấu trúc gói/datagram TCP và UDP
Source Port Destination Port
Sequence Number
Acknowledgement Number
TCP Header
o
ctet
0 4 10 16 31
Source Port Destination Port
UDP Header
Segment length Checksum
8 octet
0 4 10 16 31
Đặctính TCP UDP
15
Header
Length unuse
d
Flags Window
Checksu
m
Urgent Pointe
r
Option Padding
20
o
Tin cậy
Điềukhiểnluồng
và nghẽn
Kiểukếtnối
Độ phứctạpcủa
giao thức
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Q&A
1. Nêu mối liên hệ giữa cổng (port) và Socket
Trình bày khái niệmvềlớpvận chuyểnvàlấyvídụ
2.
Trình
bày
khái
niệm
về
lớp
vận
chuyển
và
lấy
ví
dụ
3. Trình bày nguyên lý hoạt động của TCP và UDP
4. So sánh TCP và UDP
5. Lớp vận chuyển nằm ở đâu trong mô hình OSI, trong bộ giao
thức TCP/IP (suite)?
6. TCP
/
UDP nằm tron
g
lớ
p
nào tron
g
mô hình
p
hân lớ
p
TCP
/
IP
2013-PTIT
/ g pg pp/
Lớp ứng dụng
Lớp vận chuyển
Lớp mạng
Lớp vật lí
5
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Q&A
1. Ưu điểm của UDP so với TCP là
Tin cậyhơn
Tin
cậy
hơn
Có khả năng điều khiển luồng
Đơn giản hơn
2. Ưu điểm của TCP so với UDP là
Đơn giản hơn
Nhanh hơn
Tin cậy hơn
2013-PTIT
3. Những trường thông tin nào giúp TCP có khả năng đảm bảo truyền thông
tin tin cậy?
4. Tiêu đề của UDP/TCP/IP datagram có
64 byte/60 byte/32 byte/20 byte/8 byte
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Vận chuyển
Điều khiển luồng TCP
Cơ chế quản lý cửa sổ TCP
Bộ đệm bên gửi
Bộ đệm bên nhận
Cửa sổ điều khiển luồng dữ liệu
Cửa sổ trư
ợ
t
2013-PTIT
ợ
Điều khiển lỗi
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Điều khiển luồng sử dụng cửa sổ trượt
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (1)
Trường cửasổđược bên thu báo cho bên phát
biếtsốbyte mà bên phát có thểgửitrướckhi
dừng đề chờbảntinbáonhậntiếptheo
Trong lầnbáonhậnđầu tiên phía thu sẽgửimột
bản có thông tin vềđộlớncửasổlà 0.
ỗ
ẩ
ỗ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (2)
Nếu không có l
ỗ
ix
ẩ
yral
ỗ
ibênthusẽdầntăng
giá trịcủatrường cửasổtrong bảntinbáonhận.
19
Tuy nhiên khi tăng độ lớncửasổlên quá mứcchophépsẽgây ra lỗi
(mất thông tin). Vì thếcầncócơchếđiềuchỉnh cửasổtránh nghẽn.
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Thiết lập và giải phóng kết nối TCP
Kếtnốiđãđược
Kết
nối
đã
được
thiết lập sau 3
bước
Máy khách A gửibảntin1tớimáychủB
yêu
cầu
giải
phóng
kết
nối
20
yêu
cầu
giải
phóng
kết
nối
Máy chủBgửitrảlại máy khách A bảntin2
báo nhận
Máy chủBvẫncóthểgửidữliệuchoA,khi
không còn gửinữanógửibảntinkết thúc 3
Máy khách gửibảntinxácnhậnlạichomáy
chủBđồng thờigiải phóng kếtnối.
Kết nối đã
được giải
phóng