Bài giảng: Kiến trúc TCP/IP

Chia sẻ: Bantoisg Bantoisg | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:50

Thêm vào BST

Báo xấu

566
lượt xem 275
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

TCP/IP là một tập hợp các phần mềm được tạo ra qua nhiều năm, phần lớn với sự giúp đỡ của một nguồn tài trợ nghiên cứu to lớn của chính phủ Mỹ. Ban đầu, TCP/IP được dự định dành cho cho Bộ Quốc phòng Mỹ (Departement of Defense - DoD) .

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng: Kiến trúc TCP/IP

Bài giảng: Kiến trúc TCP/IP
Mục lục Mục lục............................................................................................... 2 BÀI 1. KIẾN TRÚC TCP/IP.............................................................1 .1 GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT.......................................................... 1 .1.1 TCP/IP là gì, lịch sử................................................................1 .1.2 Kiến trúc TCP/IP, các tầng, chuẩn, so sánh mô hình phân tầng TCP/ IP với OSI............................................................2 .1.3 Các giao thức: ICMP, IGMP, IP, UDP....................................3 .1.4 Các tiện ích TCP/IP: FTP, Telnet............................................4 .2 ĐỊA CHỈ IP.................................................................................... 6 .2.1 Địa chỉ vật lí, địa chỉ tầng mạng ........................................... 6 .2.3 Giao thức phân giải địa chỉ: giao thức ARP, giao thức RARP .............................................................................................12 .3 DỊCH VỤ DHCP..........................................................................13 .3.1 Cấu hình động là gì, cơ chế hoạt động của DHCP.............13 .3.2 Các lựa chọn DHCP............................................................. 14 .4 DỊCH VỤ DNS............................................................................15 .4.1 Tại sao cần DNS.................................................................. 15
.4.2 Hệ thống tên miền................................................................ 15 .4.3 Phân giải tên (ánh xạ địa chỉ)................................................16 BÀI 2. ĐỊNH TUYẾN TRONG TCP/IP........................................ 17 .1 ĐỊNH TUYẾN - ROUTING........................................................17 .1.1 Khái niệm.............................................................................. 17 .1.2 Định tuyến như thế nào........................................................ 17 .1.3 Địa chỉ IP của router cục bộ................................................ 18 .2 ROUTER HỌC TOPO MẠNG NHƯ THẾ NÀO.......................19 .2.1 Bảng định tuyến....................................................................19 .2.2 Lập bảng định tuyến ............................................................19 .3 CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN IP - IP ROUTING PROTOCOL............................................................................. 20 .3.1 Tại sao cần có các giao thức định tuyến..............................20 .3.2 Phân lớp các giao thức định tuyến........................................20 .3.3 Distance-vector routing..........................................................21 .3.4 Link state protocol..................................................................21 .3.5 Các giao thức......................................................................... 22 .3.6 Đường đi của một gói tin IP................................................. 23 BÀI 3. TCP/IP TRÊN MẠNG WINDOW NT/2000......................25 .1 CÀI ĐẶT VÀ CẤU HÌNH...........................................................25 .1.1 Giới thiệu chung....................................................................25 .1.2 Cài đặt TCP/IP trên Windows NT/2000................................25
.1.3 Thiết lập cấu hình cơ bản....................................................28 .1.4 Cấu hình các lựa chọn nâng cao........................................... 30 .2 SỬ DỤNG CÁC TIỆN ÍCH TCP/IP...........................................36 .2.1 Cấp địa chỉ động................................................................... 36 .2.2 Phân giải tên.......................................................................... 37 .2.3 Truyền tệp.............................................................................38 BÀI 4. TCP/IP TRONG MÔI TRƯỜNG UNIX/LINUX..............40 .1 GIAO THỨC TCP/IP TRONG UNIX/LINUX ..........................40 .1.1 Thiết lập giao thức TCP/IP...................................................40 .1.2 Kết nối máy khách vào mạng...............................................41 .1.3 Các trình tiện ích mạng TCP/IP............................................42 .2 CẤU HÌNH CÁC TIỆN ÍCH.......................................................44 .2.1 Cấu hình DNS........................................................................44 .2.2 Cấu hình FTP.........................................................................47
BÀI 1. KIẾN TRÚC TCP/IP .1 GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT .1.1 TCP/IP là gì, lịch sử. TCP/IP là một tập hợp các phần mềm được tạo ra qua nhiều năm, phần lớn với sự giúp đỡ của một nguồn tài trợ nghiên cứu to l ớn c ủa chính phủ Mỹ. Ban đầu, TCP/IP được dự định dành cho cho Bộ Quốc phòng Mỹ (Departement of Defense - DoD) . Dự án này xuất phát từ nhu cầu trao đổi thông tin giữa các hệ thống khác nhau. Vào thời kì những năm 70, trước khi có giao thức TCP/IP, gần như không thể làm cho một máy mainframe của IBM “nói chuyện” được với một mainframe của Apple vì hai máy tính này được thiết kế với những giao thức hoàn toàn khác biệt. Bạn có thể tưởng tượng như bạn nhấc điện thoại ở Mỹ gọi sang Tây Ban Nha. Giả sử có một kết nối cứng tốt vì h ệ thống đi ện thoại ở Tây Ban Nha tương thích. Mặc dầu vậy bạn gặp ph ải sự b ất t ương thích về phần mềm, đó là một người nói tiếng Anh và một người nói ti ếng Tây Ban Nha, ta gặp phải sự bất đồng ngôn ngữ. Để gi ải quy ết b ất đ ồng này người ta đưa ra một ngôn ngữ chung để trao đổi, ngôn ngữ Esperanto. Và mong muốn của những nhà thiết kế là đưa TCP/IP trở thành ngôn ng ữ có vai trò như Esperanto trong truyền thông. Cùng với th ời gian, TCP/IP đã tiến hóa thành một bộ giao thức mạnh mẽ, phổ biến và hoàn thi ện. Nhi ều nơi đã chấp nhận nó như là ngôn ngữ truyền thông chính của họ. 1
.1.2 Kiến trúc TCP/IP, các tầng, chuẩn, so sánh mô hình phân tầng TCP/ IP với OSI Application Telnet FTP SMTP DNS SNMP Presentation Session Transmission User Datagram RIP Control Protocol Protocol (UDP) Transport (TCP) ICMP Network ARP Internet Protocol (IP) Data Link Ethernet Token Bus Token Ring FDDI Physical IEEE803.3 IEEE802.4 IEEE802. ANSI 5 X3T95 Mô hình OSI Mô hình kiến trúc TCP/IP TCP/IP thực chất là một họ giao thức cùng làm việc với nhau đ ể cung cấp phương tiện truyền thông liên mạng. Bao gồm 4 tầng: Applycation, TCP (tương ứng với tầng Session trong mô hình OSI), IP (tương ứng với tầng Network) , Physical. Hai giao thức đáng quan tâm nhất trong bộ giao thức này là giao thức liên mạng IP (Internet Protocol) và TCP (Transmision Control Protocol). Mục đích chính của IP là cung cấp khả năng kết nối các mạng con thành liên mạng để truyền dữ liệu. Vai trò của IP tương tự vai trò c ủa giao thức tầng mạng trong Mô hình OSI là chọn đường và chuy ển ti ếp. IP là giao thức “không liên kết” (connectionless) có nghĩa là không cần có giai đoạn thiết lập liên kết trước khi truyền dữ liệu. 2
TCP là giao thức kiểu “có liên kết” (connection – oriented) nghĩa là cần phải thiết lập liên kết (logic) giữa một cặp th ực thể TCP trước khi chúng trao đổi dữ liệu với nhau. .1.3 Các giao thức: ICMP, IGMP, IP, UDP.. )a ICMP (Internet Control Message Protocol) ICMP là một giao thức nằm ở tầng mạng phục vụ việc truyền các thông báo điều khiển (báo cáo về tình trạng lỗi trên mạng, …) giữa các gateway hoặc trạm của liên mạng. Tình trạng lỗi có th ể là: m ột datagram không thể tới được đích của nó, hoặc một router không đủ bộ nhớ đệm để lưu và chuyển một datagram, … Một thông báo ICMP được t ạo và chuyển cho IP, IP sẽ “bọc” thông báo đó với m ột IP header và truy ền đ ến cho router hoặc trạm đích. )b IGMP (Internet Group Management Protocol) IGMP là giao thức Internet để các host kêt nôi hủy kêt nôi từ̀ các ́ ́ ́ ́ nhóm multicast. Nhóm multicast gôm các máy tính có́ thể nhân các gói từ ̀ ̣ môt host đang truyên thông theo chế độ multicast (đa điêm đến). Cac gói ̣ ̀ ̉ ́ multicast được đánh địa chỉ IP trong lớp D. Các host có thê ̉ có các đia chi ̉ ̣ lớp A, B hay C thông thường cùng với môt hay nhiêu địa chỉ lớp D. Đia ̣ ̀ ̣ chỉ lớp D chỉ ra răng chung là môt phân cua nhom multicast. ̀ ́ ̣ ̀ ̉ ́ )c UDP (User Datagram Protocol) Trong khi TCP là dich vụ truyên hướng kêt nôi với nhiêu đăc điêm để ̣ ̀ ́ ́ ̀ ̣ ̉ đat độ tin cây cao trong truyên dữ liêu, UDP lai là dich vụ truyên phi kêt nôi ̣ ̣ ̀ ̣ ̣ ̣ ̀ ́ ́ không cân độ tin cây như TCP. Như đã noi, cac ứng dung cân môt giao diên ̀ ̣ ́ ́ ̣ ̀ ̣ ̣ với IP. UDP đap ứng được nhu câu đó và đông th ời cung câp kha ̉ năng noi ́ ̀ ̀ ́ ́ chuyên với quá trinh đang chay trên may chủ thông qua số hiêu công mà ̣ ̀ ̣ ́ ̣ ̉ 3
không cân thiêt lâp môt phiên kêt nôi. Trong nhiêu trường h ợp, điêu này ̀ ́ ̣ ̣ ́ ́ ̀ ̀ lam cho viêc liên lac dễ dang hơn bởi vì toan bộ dữ liêu truyên có thể được ̀ ̣ ̣ ̀ ̀ ̣ ̀ gởi đi trong môt hoăc hai goi UDP. Viêc thiêt lâp kêt nôi TCP se ̃ tôn nhiêu ̣ ̣ ́ ̣ ́ ̣ ́ ́ ́ ̀ thời gian măc dù chỉ gởi môt lượng dữ liêu nhỏ ̣ ̣ ̣ )d IP (Internet Protocol) IP (hiên nay là IP thế hệ 4, hay IPv4) là giao th ức vân chuyên c ơ ban ̣ ̣ ̉ ̉ cho cac goi tin trên mang Internet và cac mang dung giao thức TCP/IP. IP là ́ ́ ̣ ́ ̣ ̀ giao thức liên mang. Nó cung câp hệ thông truyên thông trên cac mang ̣ ́ ́ ̀ ́ ̣ được nôi với nhau. Trong đo, môt mang riêng lẻ nôi vao được goi là mang ́ ́ ̣ ̣ ́ ̀ ̣ ̣ con (subnetwork/subnet). Môi mang con có thể khac nhau, tức là mang con ̃ ̣ ́ ̣ này có thể là Ethernet trong khi mang kia có thể là mang token ring. Vi ̀ vây, ̣ ̣ ̣ môi mang con có cac phương thức MAC (medium access control) cua riêng ̃ ̣ ́ ̉ nó để đăt thông tin vao cac khung, đanh đia chỉ cac khung này để truyên đên ̣ ̀ ́ ́ ̣ ́ ̀ ́ ́ ́ ́ ̀ ̣ ́ ̣ ́ ́ ́ ̣ cac nut khac trên cung mang. IP cung câp môt cach thông nhât cho viêc đong goi thông tin để phân phôi ngang qua cac đường biên cua cac mang ́ ́ ́ ́ ̉ ́ ̣ con. Trong khi cac khung được dung đề truyên thông tin trên mang con, ́ ̀ ̀ ̣ datagram IP như cac “phong bi” để truyên thông tin qua cac điêm giao tiêp ́ ̀ ̀ ́ ̉ ́ ̣ liên mang. .1.4 Các tiện ích TCP/IP: FTP, Telnet.. )a FTP (File Transfer Protocol) FTP là môt dich vụ truyên tâp tin trên hệ thông mang Internet va ̀ trên ̣ ̣ ̀ ̣ ́ ̣ cac hệ thông mang TCP/IP. Về cơ ban, FTP là giao th ức client/server ́ ́ ̣ ̉ (khach/chu) trong đó môt hệ thông đang sử dung trinh FTP server châp nhân ́ ̉ ̣ ́ ̣ ̀ ́ ̣ cac yêu câu từ môt hệ thông đang chay FTP client. Dich vụ này cho phep ́ ̀ ̣ ́ ̣ ̣ ́ cac người dung gửi đên may chủ cac yêu câu tai lên hoăc chep về cac tâp ́ ̀ ́ ́ ́ ̀ ̉ ̣ ́ ́ ̣ 4
tin. FTP hoat đông giữa nhiêu loai hệ thông hôn h ợp và và cho phep người ̣ ̣ ̀ ̣ ́ ̃ ́ dung từ hệ thông này tương tac với hệ thông khac loai mà không cân quan ̀ ́ ́ ́ ́ ̣ ̀ tâm đên cac hệ điêu hanh tai đo. ́ ́ ̀ ̀ ̣ ́ )b Telnet Telnet cho phép người sử dụng từ một trạm làm việc của mình có thể đăng nhập vào một trạm ở xa qua mạng và làm việc với hệ thống y như là từ một trạm cuối (Terminer) nối trực tiếp với trạm ở xa đó. Telnet là giao thức tương đối đơn giản so với các chương trình phỏng tạo trạm cuối phức tạp hiện nay. Lý do chính của sự ph ổ bi ến của Telnet là vì đó là một đặc tả mở và khả dụng cho tất cả các hệ thống thông dụng hiện nay. )c DNS (Domain Name System) Đây là hệ thống quản lý tên miền cho các phần tử của Internet. Việc định danh các phần tử của liên mạng bằng các con số năm trong đ ịa chỉ IP rõ ràng không làm cho người sử dụng hài lòng bởi nó khó nh ớ và dễ nhầm lẫn. Vì thế người ta đã xây dựng hệ thống đặt tên cho các ph ần tử trên Internet cho phép người sử dụng chỉ cần nhớ tên không cần nhớ địa chỉ IP. Phương pháp quản lý các tên của DNS là phân cấp các nhóm tên. Mỗi cấp trong hệ thống được gọi là “miền”, các miền được tách nhau bởi một dấu chấm, ví dụ www.fpt.vn chỉ ra máy chủ web server trong miền của ISP “fpt” thuộc cấp quốc gia là “vn”. 5
.2 ĐỊA CHỈ IP .2.1 Địa chỉ vật lí, địa chỉ tầng mạng ... Để che dấu tính phức tạp và đa dạng của các thiết bị mạng, TCP/IP định nghĩa khái niệm giao diện (interface) để truy cập vào phần cứng. Giao diện này cung cấp tập hợp các thao tác như nhau cho tất cả các dạng thiết bị, dựa trên các thao tác gửi và nhận dữ liệu. Để hoạt đ ộng trong mạng TCP/IP, mỗi giao diện mạng phải được gán một địa ch ỉ IP đ ể đ ịnh vị khi truyền thông với thực thể bên ngoài. Môt đia chỉ vật lý hay còn gọi là địa chỉ MAC (do nó được đinh ̣ ̣ ̣ nghia trong phân tâng Media Access Control cua tâng liên kêt dữ liêu theo ̃ ̀ ̉ ̀ ́ ̣ chuân giao thức cua OSI) là đia chỉ cua môt NIC (network interface card - ̉ ̉ ̣ ̉ ̣ card giao tiêp mang). Cac đia chỉ MAC chỉ được dung để truyên tai cac ́ ̣ ́ ̣ ̀ ̀ ̉ ́ khung dữ liêu giữa những may tinh trong cung môt mang. Chung không ̣ ́ ́ ̀ ̣ ̣ ́ được dung để gởi khung đên những may tinh trên những mang khac nhau ̀ ́ ́ ́ ̣ ́ được liên kêt băng cac bộ đinh tuyên. Viêc đinh đia chỉ IP được dung để ́ ̀ ́ ̣ ́ ̣ ̣ ̣ ̀ gởi tiêp cac khung ngang qua những biên giới cua bộ đinh tuyên (dung cac ́ ́ ̉ ̣ ́ ̀ ́ ̣ mang TCP/IP). Lưu ý răng MAC address không được sử dung trong truyên nhân ̀ ̣ ̀ ̣ giữa cac mang ́ ̣ .2.2 6
)a Địa chỉ IP Giao thức liên mạng IP sử dụng loại địa chỉ 32 bit. Mỗi máy trạm phải được gán một địa chỉ trong liên mạng. Khi sử dụng mạng cục bộ không kết nối với các mạng khác, người sử dụng có thể tự gán đ ịa ch ỉ IP tùy ý cho các máy trạm. Tuy nhiên đối với các site Internet thì đ ịa ch ỉ IP phải được cung cấp từ trung tâm phụ trách địa chỉ IP trên th ế giới NIC (Network Information Center). Mỗi địa chỉ IP được chia làm 4 phần, mỗi ph ần 1 byte. Ví d ụ, tr ạm quark.physics.groupcho.edu có địa chỉ là 0x954C0C04 hay 149.76.12.4. Dạng sau được gọi là ký pháp thập phân có chấm – dotted quad notation. Địa chỉ IP được chia thành 2 vùng: địa chỉ mạng (network address) và địa chỉ trạm (host address). Khi đề nghị NIC cung cấp địa chỉ IP thì ta sẽ không nhận được địa chỉ tương ứng của mỗi máy trạm, thay vào đó là địa chỉ mạng và ta có quyền gán địa chỉ cho các máy trạm của m ạng trong phạm vi địa chỉ đã được cung cấp. Những bit quan trọng nhất được sử dụng nhằm xác định có bao nhiêu bit dùng cho địa chỉ mạng (netid) và đại chỉ trạm (hostid). Năm lớp địa chỉ hiện tại được định nghĩa là: lớp A, B, C, D và E. 01 78 15 16 23 24 31 0 Netid Hostid Class A 1 0 Netid Hostid Class B 1 1 0 Netid hostid Class C 7
1 1 1 0 Multicast Class D 1 1 1 1 0 dùng cho tương lai Class E • Lớp A: địa chỉ mạng chứa trong byte đầu tiên, cho phép định danh tới 126 mạng gồm các địa chỉ 1.0.0.0 đến 127.0.0.0 với tối đa 16 triệu host trên mỗi mạng. Lớp này được dùng cho các mạng có số trạm cực lớn. • Lớp B: điạ chỉ mạng là 2 byte đầu tiên cho phép định danh tới 16320 mạng từ 128.0.0.0 đến 191.255.0.0, với tối đa 65024 host trên mỗi mạng. • Lớp C: địa chỉ mạng là 3 byte đầu tiên cho phép đ ịnh danh g ần 2 triệu mạng từ 192.0.0.0.1 đến 223.255.0.0 với tối đa 254 host trên mỗi mạng. Lớp này được dung cho các mạng có ít trạm. • Lớp D dùng để gửi IP datagram tới một nhóm các host trên một mạng. • Lớp E dự phòng để dùng trong tương lai. Trong ví dụ trên, giả sử địa chỉ 149.76.12.4 thuộc lớp B thì địa chỉ mạng của nó là 149.76.0.0 và địa chỉ trạm là 12.4. Trong danh sách địa chỉ liệt kê ở trên, không phải mọi địa chỉ đều được gán cho các trạm. Các thành phần 0 và 255 được dùng cho các m ục đích đặc biệt, địa chỉ với phần trạm có các bit bằng 0 được dùng để chỉ ra mạng tương ứng. Còn địa chỉ các các thành phần trạm là các bit b ằng 1 là địa chỉ quảng bá định vị cho tất cả các trạm trên mạng đó. Như vậy địa 8
chỉ 149.76.255.255 không có ý nghĩa cho một trạm mà có nghĩa là t ất c ả các trạm trong mạng 149.76.0.0. Địa chỉ 0.0.0.0 được dùng cho địa chỉ chọn đường mặc định (default route) dùng trong việc chọn đường cho các gói tin IP. Còn 127.0.0.0 g ọi là địa chỉ quay ngược (loopback address). Nguyên nhân của việc sử dụng các lớp địa chỉ cụ thể: • Các kiểu lớp địa chỉ khác nhau được định nghĩa để đánh địa chỉ cần thiết cho các mạng có kích thước khác nhau. Theo yêu cầu cơ quan có thẩm quyền đăng ký mạng cấp một số tài liệu m ạng cho một tổ chức. Đây là trách nhiệm duy nhất của một tổ chức được cấp phát một địa chỉ mạng nhằm cấp cho số máy chủ trong mạng. • Số lượng máy chủ có thể gán cho một nhóm mạng cụ thể tùy thuộc vào số bit trong vùng hostid. Số bit trong vùng hostid tùy thuộc vào lớp địa chỉ trên đó nhóm mạng thuộc vào. Một nhóm mạng lớp A có số bit trong vùng hostid lớn nhất , và do đó có s ố máy chủ lớn nhất. Tương tự một địa chỉ lớp C có số lượng bit trong vùng hostid nhỏ nhất do đó có số lượng máy chủ nhỏ nhất. Ký hiệu thập phân có chấm : Giá trị 32 bit tượng trưng cho 4 s ố thập phân tương ứng với giá trị thập phân của 4 byte làm thành đ ịa ch ỉ 32 bit. Các số thập phân cách nhau bởi dấu chấm. Ký hiệu viết tắt này của địa chỉ IP gọi là ký hiệu thập phân có chấm. VD: địa chỉ IP theo nhị phân và ký hiệu thập phân có chấm : IP address: 10010000 0001011 01001010 1001001 IP address: 144.19.74.201 9
Tính toán một lớp địa chỉ: Khi được cung cấp một địa chỉ IP dạng thập phân có chấm, đi ều quan trọng là phải biết lớp địa chỉ mà nó thuộc vào . Lớp địa ch ỉ IP xác định số bit được gán cho vùng hostid. Kích th ước vùng hostid gi ới h ạn s ố lượng máy chủ có thể có trên mạng này. Ngoài ra nó còn được sử dụng để xác định cách phân chia một mạng thành nhiều mạng nhỏ hơn, gọi là mạng con (subnet). Một phương pháp xác định lớp địa chỉ IP là chuyển địa chỉ IP sang dạng nhị phân để kiểm tra một số bit quan trọng đầu tiên (các bit bên trái dạng nhị phân của địa chỉ IP). Những bit quan trọng nhất của địa ch ỉ IP xác định lớp địa chỉ IP . Nếu bit quan trọng nhất của địa chỉ IP là 0 , địa chỉ IP là một địa chỉ lớp A. Nếu 2 bit quan trong đầu tiên c ủa đ ịa ch ỉ IP là 10 thì địa chỉ IP là địa chỉ lớp B. Nếu 3 bit quan trong đ ầu tiên c ủa đ ịa ch ỉ IP là 110 thì địa chỉ IP là địa chỉ lớp C. Nếu 4 bit quan trong đầu tiên của địa chỉ IP là 110 thì địa chỉ IP là địa chỉ lớp D. Bảng sau trình bày vùng giá trị của số thập phân đầu tiên của địa chỉ IP ở dạng thập phân chấm. Lớp địa chỉ IP Giá trị tối thiểu Giá trị tối đa A 0 126 B 128 191 C 192 223 D 224 239 E 240 247 Những địa chỉ IP đặc biệt: • Một giá trị hostid gồm toàn bộ số 0 hoặc 1 không bao giờ được cấp cho một máy chủ TCP/IP riêng. Một địa chỉ IP với giá trị hostid là 0 chỉ rõ chính mạng đó. 10
• Nếu giá trị hostid chứa tất cả các bit 1 trong địa chỉ nhị phân thì đây là địa chỉ broadcast có định hướng. Một địa chỉ broadcast được nhìn thấy bởi tất cả các nút mạng trên mạng đó. • Địa chỉ local broadcast hoặc limited broadcast 255.255.255.255 được sử dụng trong các mạng cục bộ, nơi một broadcast không bao giờ đi qua. • Địa chỉ 0.0.0.0 được sử dụng để tham khảo đến chính mạng đó, nó cũng được sử dụng trong bảng định tuyến để chỉ đến điểm vào mạng cho địa chỉ bộ định tuyến mặc định hay cổng giao ti ếp mặc định. )b Mặt nạ mạng con (subnet mask) Khi một máy tính trên mạng muốn xác định xem địa ch ỉ IP mà nó s ở hữu có ở trên cùng mạng con với máy mà nó đang cố gắng liên lạc hay không? Điều này được trả lời bằng mặt nạ mạng con, tức là một sự kết hợp các bit 0 và 1 kiểu như sau: 11111111 11111111 11111111 00000000 Hai máy có cùng địa chỉ mạng và mặt nạ mạng thì thuộc cùng một mạng. Chú ý ràng các mạng thuộc lớp A, B hoặc C người ta th ường có nhu cầu chia các mạng này thành nhiều mạng con, mặt nạ mạng xác đ ịnh các máy tính nằm trong mạng lớn có thuộc cùng mạng con hay không. 11
.2.3 Giao thức phân giải địa chỉ: giao thức ARP, giao thức RARP )a ARP (Address Resolution Protocol) Trên cac mang TCP/IP, giao thức ARP được dung để tim môt đia chi ̉ ́ ̣ ̀ ̀ ̣ ̣ MAC tương ứng với môt đia chỉ IP. Giao thức này sử dụng phương pháp ̣ ̣ quảng bá, ý tưởng cơ bản của nó là khi cần tìm ông X trong 100 ng ười thì ta chỉ việc gọi to tên ông ta lên và ông X sẽ trả lời nếu ông có ở đó. Khi ARP muốn tìm một địa chỉ MAC tương ứng với địa chỉ IP, nó sử dụng một gói tin ARP và quảng bá gói tin đó t ới các máy tính khác trên mạng. Trên gói tin này có chứa địa chỉ IP cần chuyển đổi. Các máy khác sẽ so sánh địa chỉ này với địa chỉ IP của chúng, nếu trùng nhau nó sẽ gửi địa chỉ MAC của nó trở lại cho trạm có yêu cầu. )b RARP (Reverse Address Resolution Protocol) Trong một số trường hợp người ta cần tìm ánh xạ ngược: tìm một địa chỉ IP tương ứng với một địa chỉ MAC. Chẳng hạn trong trường hợp khởi động máy tính qua mạng (network boot). Máy tính cần kh ởi đ ộng ch ỉ có thông tin về MAC, nó sẽ gửi các gói tin quảng bá và một boot server s ẽ tìm địa chỉ IP tương ứng cho nó. Giao thức này gọi là RARP. Cùng v ới giao thức BOOTP, RAPP được sử dụng rộng rãi trong việc khởi động một máy tính không có ổ cứng qua mạng. 12
.3 DỊCH VỤ DHCP .3.1 Cấu hình động là gì, cơ chế hoạt động của DHCP )a Cấu hình động DHCP được thiêt kế lam giam thời gian chinh câu hinh cho mang ́ ̀ ̉ ̉ ́ ̀ ̣ TCP/IP băng cach tự đông gan cac đia chỉ IP cho máy khach khi tham gia ̀ ́ ̣ ́ ́ ̣ ́ vao mang. DHCP tâp trung viêc quan lý đia chỉ IP ở cac may tinh trung tâm ̀ ̣ ̣ ̣ ̉ ̣ ́ ́ ́ chay chương trinh DHCP. ̣ ̀ May chủ DHCP tự đông cho người dung thuê đia chỉ IP khi họ vao ́ ̣ ̀ ̣ ̀ mang. Ban chỉ cân đăc tả pham vi cac đia chỉ có thể cho thuê tai may chủ ̣ ̣ ̀ ̣ ̣ ́ ̣ ̣ ́ DHCP. Ban sẽ không bị ai quây rây về nhu câu biêt đia chỉ IP. ̣ ́ ̀ ̀ ́ ̣ DHCP tự đông quan lý cac đia chỉ IP và loai bỏ được cac lôi có thể ̣ ̉ ́ ̣ ̣ ́ ̃ lam mât liên lac. Nó tự đông gan lai cac đia chỉ chưa được sử dung. ̀ ́ ̣ ̣ ́ ̣ ́ ̣ ̣ DHCP cho thuê đia chỉ trong môt khoang thời gian, có nghia la ̀ ̣ ̣ ̉ ̃ những đia chỉ nây sẽ con dung được cho cac hệ thông khac. Ban hiêm khi ̣ ̀ ̀ ̀ ́ ́ ́ ̣ ́ biết hêt đia chi. ́ ̣ ̉ DHCP tự đông gan đia chỉ IP thich hợp với mang con chứa may trạm ̣ ́ ̣ ́ ̣ ́ này. Cung vây, DHCP tự đông gan đia chỉ cho người dung di đông tai mang ̃ ̣ ̣ ́ ̣ ̀ ̣ ̣ ̣ con họ kêt nôi. ́ ́ )b Cơ chế hoạt động Bước 1: May tram khởi đông với “đia chỉ IP rông” cho phep liên lac ́ ̣ ̣ ̣ ̃ ́ ̣ với may chủ DHCP băng giao thức TCP/IP. Nó chuân bị môt thông điêp ́ ̀ ̉ ̣ ̣ chứa đia chỉ MAC (ví dụ đia chỉ cua card Ethernet) và tên may tinh. Thông ̣ ̣ ̉ ́ ́ điêp nây có thể chứa đia chỉ IP trước đây đã thuê. May tram phat tan liên ̣ ̀ ̣ ́ ̣ ́ ́ tuc thông điêp nây lên mang cho đên khi nhân được phan hôi từ may chu. ̣ ̣ ̀ ̣ ́ ̣ ̉ ̀ ́ ̉ 13
Bước 2: Moi may chủ DHCP có thể nhân thông điêp và chuân bị đia ̣ ́ ̣ ̣ ̉ ̣ chỉ IP cho may tram. Nêu may chủ có câu hinh hợp lệ cho may tram, nó ́ ̣ ́ ́ ́ ̀ ́ ̣ chuân bị thông điêp “chao hang” chứa đia chỉ MAC cua khach, đia chỉ IP ̉ ̣ ̀ ̀ ̣ ̉ ́ ̣ “chao hang”, măt nạ mang con (subnet mask), đia chỉ IP cua may chủ va ̀ ̀ ̀ ̣ ̣ ̣ ̉ ́ thời gian cho thuê. Đia chỉ “chao hang” được đanh dâu là “reserve” (để ̣ ̀ ̀ ́ ́ danh). May chủ DHCP phat tan thông điêp chao hang này lên mang. ̀ ́ ́ ́ ̣ ̀ ̀ ̣ Bước 3: Khi khach nhân thông điêp chao hang và châp nhân môt ́ ̣ ̣ ̀ ̀ ́ ̣ ̣ trong cac đia chỉ IP, may tram phat tan thông điêp nây để khăng đinh nó đã ́ ̣ ́ ̣ ́ ́ ̣ ̀ ̉ ̣ châp nhân đia chỉ IP và từ may chủ DHCP nao. ́ ̣ ̣ ́ ̀ Bước 4: Cuôi cung, may chủ DHCP khẳng đinh toan bộ sự viêc với ́ ̀ ́ ̣ ̀ ̣ ́ ̣ may tram. .3.2 Các lựa chọn DHCP DHCP không bổ sung thêm các vùng cố định vào định dạng thông điệp BOOTP, cũng không thay đổi ý nghĩa của hầu hết các vùng. Ví dụ, vùng OP trong thông điệp DHCP chứa cùng giá trị như vùng OP trong thông điệp BOOTP, chúng hoặc là yêu cầu boot (1) hoặc là đáp l ời boot (2). Để mã hoá thông tin như là thời hạn thuê mượn, DHCP s ử d ụng options. Vùng tuỳ chọn có cùng định dạng như VENDOR SPECIFIC AREA, và DHCP chấp nhận tất cả các thông tin theo đặc trưng c ủa nhà s ản xu ất như đã được định nghĩa cho BOOTP. Cũng như trong BOOTP, mỗi ch ọn lựa bao gồm một vùng mã 1-octet và một vùng độ dài 1-octet, tiếp theo sau là các octet dữ liệu của chọn lựa này. Như chúng ta th ấy trong hình, chọn lựa được sử dụng để xác định kiểu thông điệp DHCP bao gồm dùng ba octet. Octet đầu tiên chứa mã 53, octet thứ hai ch ứa độ dài là 1, và octet 14
thứ ba chứa một giá trị được dùng để định danh một trong các thông đi ệp DHCP. .4 DỊCH VỤ DNS .4.1 Tại sao cần DNS. Việc định danh các phần tử của liên mạng bằng con số như trong địa chỉ IP rõ ràng là không làm cho người sử dụng hài lòng, b ởi chúng khó nhớ dễ nhầm lẫn. Vì thế người ta xây dựng hệ thống tên cho các ph ần t ử của Internet, cho phép người sử dụng chỉ cần nhớ đến các tên chứ không cần nhớ các địa chỉ IP nữa. Việc định danh bằng tên cũng có những vấn đề của nó: tên phải là duy nhất và cần phải có cách để chuyển đổi tương ứng giữa các tên và các địa chỉ số. Đối với một liên mạng tầm cỡ toàn cầu v ới hàng ch ục triệu người dùng như Internet đòi hỏi phải có một hệ thống đặt tên trực tuyến và phân tán thích hợp. Hệ thống này được gọi là DNS( Domain Name System). .4.2 Hệ thống tên miền. DNS là một phương pháp quản lý các tên bằng cách giao trách nhiệm phân cấp cho các nhóm tên. Mối cấp trong một h ệ th ống đ ược g ọi là một miền (domain), các miền được tách nhau bởi dấu chấm Domain có dạng tổng quát là local-part @ domain name , trong đó local-part thường là tên của người sử dụng hay nhóm người sử dụng do người quản lý mạng nội bộ quy định, còn domain name đ ược gán b ởi các trung tâm thông tin mạng các cấp. Domain cấp cao nhất là cấp quốc gia, mỗi quốc gia được gán bởi một tên miền riêng gồm 2 chữ cái (VD vn, us, 15
uk...). Trong mỗi quốc gia lại chia thành 6 domain cao nhất và tiếp tục đi xuống các cấp thấp hơn. 6 domain cao nhất cua DNS ̉ • COM commercial • EDU education • GOV government • ORG organization • NET networks • MIL US military organizations .4.3 Phân giải tên (ánh xạ địa chỉ) Việc ánh xạ giữa các địa chỉ IP và các tên miền được thực hi ện b ởi 2 thực thể có tên là Name Resolver và Name Server. Name Resolver đ ược cài đặt trên trạm là việc (workstation), còn Name Server đ ược cài đ ặt trên một máy chủ (server). Người sử dụng từ trạm làm việc gọi chương trình Name Resolver để gửi yêu cầu ánh xạ địa chỉ host name to IP address tới Name Server. Nếu host name được tìm thấy thì Name Server sẽ gửi địa ch ỉ IP tương ứng về trạm l việc. Sau đó trạm làm việc sẽ thử liên kết v ới host bằng cách dùng địa chỉ IP chứ không dùng tên nữa. 16