Baøi giảng thông tin dữ liệu và mạng máy tính Chöông 6: TCP/IP vaø caùc öùng duïng
ÑH Kyõ thuaät Coâng ngheä Trang 106
Chöông 6: TCP/IP VAØ CAÙC ÖÙNG DUÏNG
6.1 Toång quan veà TCP/ IP:
Moâ hình TCP/IP ra ñôøi trong nhöõng naêm 1970, ñöôïc phaùt trieån döïa treân moâ hình OSI.
Giao thöùc TCP/IP cung caáp caùc phöông tieän truyeàn thoâng lieân maïng giuùp cho caùc heä thoáng
maïng khaùc nhau coù theå laøm vieäc vôùi nhau. TCP/IP ñöôïc söû duïng nhö giao thöùc maïng vaø
vaän chuyeån treân maïng Internet. TCP (Transmission Control Protocol) laø giao thöùc thuoäc
taàng vaän chuyeån vaø IP (Internet Protocol) laø giao thöùc thuoäc taàng maïng cuûa moâ hình OSI.
Caáu truùc cuûa moâ hình TCP/IP vaø söï lieân quan giöõa caùc lôùp cuûa moâ hình TCP/IP vôùi OSI
nhö sau :
OSI TCP/IP
Application
Presentation
Session
Application
Transport Transport
Network Internet
Data Link
Physical Network Interface
6.1.1 Lôùp öùng duïng (Application Layer):
Goàm nhieàu giao thöùc cung caáp öùng duïng cho ngöôøi duøng, ñöôïc söû duïng ñeå ñònh
daïng vaø trao ñoåi thoâng tin ngöôøi duøng. Moät soá giao thöùc thoâng duïng cuûa lôùp naøy laø:
+ DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
+ DNS (Domain Name System)
+ SNMP (Simple Network Management Protocol)
+ FTP (File Transfer Protocol)
+ TFTP (Trivial File Transfer Protocol)
+ SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
+ TELNET
+ IMAP (Internet Message Access Protocol)
+ POP3 (Post Office Protocol)
6.1.2 Lôùp vaän chuyeån (Transport Layer):
Lôùp vaän chuyeån thöïc hieän chöùc naêng quaûn lyù vaø kieåm tra truyeàn thoâng giöõa caùc
maùy tính cuõng nhö chuyeån tieáp döõ lieäu nhaän ñöôïc leân lôùp treân hoaëc xuoáng lôùp döôùi, coù
chöùc naêng nhö lôùp vaän chuyeån cuûa moâ hình OSI. Lôùp vaän chuyeån söû duïng coång (port)
ñeå xaùc ñònh öùng duïng naøo cuûa taàng treân seõ nhaän döõ lieäu. Lôùp vaän chuyeån coù hai giao
thöùc chính laø :
Baøi giảng thông tin dữ liệu và mạng máy tính Chöông 6: TCP/IP vaø caùc öùng duïng
ÑH Kyõ thuaät Coâng ngheä Trang
107
+ •TCP (Transmission Control Protocol) : cung caáp dòch vuï truyeàn thoâng tin
caäy vaø höôùng keát noái cho caùc öùng duïng caàn truyeàn döõ lieäu lôùn taïi moät
thôøi ñieåm hoaëc cho öùng duïng caàn cô cheá xaùc nhaän döõ lieäu. Höôùng keát
noái coù nghóa truyeàn thoâng goàm ba giai ñoaïn : thieát laäp keát noái, truyeàn döõ
lieäu, giaûi phoùng keát noái.
+ •UDP (User Datagram Protocol) : cung caáp dòch vuï truyeàn thoâng khoâng
keát noái vaø khoâng ñaûm baûo truyeàn döõ lieäu thaønh coâng. Khoâng keát noái coù
nghóa laø quaù trình truyeàn döõ lieäu khoâng chia thaønh ba giai ñoaïn nhö treân
vaø döõ lieäu ñöôïc truyeàn ñi trong caùc goùi ñoäc laäp. Caùc öùng duïng söû duïng
UDP thöôøng chæ truyeàn moät löôïng döõ lieäu nhoû taïi moät thôøi ñieåm vaø traùch
nhieäm cho ñoä tin caäy ñöôïc giao cho taàng treân.
6.1.3 Lôùp lieân keát maïng (Internet Layer):
Lôùp lieân maïng coù nhieäm vuï ñaùnh ñòa chæ, ñoùng goùi vaø ñònh tuyeán döõ lieäu. Lôùp naøy
coù chöùc naêng gioáng vôùi chöùc naêng cuûa lôùp lieân maïng (Network) cuûa moâ hình OSI.
Router söû duïng lôùp lieân maïng ñeå xaùc ñònh ñöôøng ñi cho caùc goùi döõ lieäu töø maïng naøy
tôùi maïng khaùc. Boán giao thöùc quan troïng thuoäc lôùp naøy goàm :
+ IP (Internet Protocol) : ñaùnh ñòa chæ cho döõ lieäu tröôùc khi truyeàn vaø ñònh
tuyeán chuùng tôùi ñích.
+ ARP (Address Resolution Protocol): coù chöùc naêng bieân dòch ñòa chæ IP
cuûa maùy ñích thaønh ñòa chæ MAC.
+ ICMP (Internet Control Message Protocol): coù chöùc naêng göûi caùc thoâng
baùo ñieàu khieån (baùo caùo veà tình traïng loãi xaûy ra treân maïng). Caùc tình
traïng loãi coù theå laø: moät goùi tin IP khoâng tôùi ñích, moät router khoâng ñuû boä
nhôù, boä ñeäm ñeå löu vaø chuyeån moät goùi tin…
+ IGMP (Internet Group Management Protocol): thöïc hieän ñieàu khieån
truyeàn daãn ña höôùng hay multicast trong TCP/IP.
6.1.4 Lôùp giao dieän maïng (Network Interface layer):
Lôùp giao dieän maïng coù traùch nhieäm nhaän vaø truyeàn döõ lieäu giöõa caùc thieát bò maïng,
ñoàng thôøi xaùc nhaän loaïi thieát bò cho quaù trình truyeàn. Taàng naøy goàm coù caùc thieát bò
phaàn cöùng vaät lyù nhö card maïng, caùp maïng … Caùc giao thöùc thuoäc lôùp naøy goàm : ATM,
Ethernet, Token Ring, Frame Relay … Lôùp giao dieän maïng cuûa moâ hình TCP/IP coù
nhieäm vuï töông ñöông nhö lôùp vaät lyù cuûa giao hình OSI.
6.2 Ñòa chæ IP (IP address):
- Ñòa chæ IP coù chöùc naêng ñaùnh ñòa chæ goùi döõ lieäu vaø ñònh tuyeán chuùng ñeán ñích. Ñeå
thöïc hieän ñöôïc vieäc naøy thì thieát bò nguoàn vaø ñích phaûi xaùc ñònh ñöôïc vò trí cuûa nhau.
Trong cuoäc soáng haèng ngaøy, chuùng ta söû duïng teân, ñòa chæ nhaø … ñeå phaân bieät ngöôøi
naøy ngöôøi kia, nhaø naøy nhaø khaùc. Trong maïng TCP/IP, moãi maùy, moãi nuùt maïng söû
duïng moät ñòa chæ ñeå phaân bieät vaø xaùc ñònh vò trí laãn nhau. Ñòa chæ naøy goïi laø ñòa chæ IP.
- Ñòa chæ IP cuûa moãi thieát bò maïng laø duy nhaát. Trong tröôøng hôïp moät thieát bò noái vôùi
nhieàu maïng khaùc nhau thì caùc interface cuûa thieát bò naøy phaûi coù ñòa chæ IP khaùc nhau.
- Ñòa chæ IP (version 4) laø moät ñòa chæ nhò phaân daøi 32 bit vaø goàm hai phaàn :
Baøi giảng thông tin dữ liệu và mạng máy tính Chöông 6: TCP/IP vaø caùc öùng duïng
+ Ñònh danh maïng (network ID)
+ •Ñònh danh host (host ID)
Vaø ñöôïc chia laøm 4 octets, moãi octet goàm 1 byte. Ñeå deã söû duïng vaø deã nhôù, ñòa chæ IP
ñöôïc vieát döôùi daïng X.Y.Z.W, trong ñoù: X, Y, Z, W laø moät soá thaäp phaân töø 0 ÷ 255.
Ví duï: ta coù ñòa chæ nhö sau:
ÑH Kyõ thuaät Coâng ngheä Trang
108
- Muïc ñích cuûa ñòa chæ IP laø ñeå ñònh danh duy nhaát cho moät host treân lieân maïng. Do
toå chöùc vaø ñoä lôùn cuûa caùc maïng con cuûa lieân maïng coù theå khaùc nhau, ngöôøi ta chia ñòa
chæ IP thaønh 5 lôùp, kyù hieäu laø: A, B, C, D, E. Trong ñoù, caùc lôùp A, B, C ñöôïc trieån khai
ñeå ñaët cho caùc host treân maïng Internet, lôùp D duøng cho caùc nhoùm Multicast, lôùp E
phuïc vuï cho muïc ñích nghieân cöùu.
6.2.1 Caùc lôùp ñòa chæ IP:
0 1 7 8 15 16 23 24 31
Lôùp A 0 NetID HostID
Lôùp B 1 0 NetID HostID
32 bits
Baøi giảng thông tin dữ liệu và mạng máy tính Chöông 6: TCP/IP vaø caùc öùng duïng
ÑH Kyõ thuaät Coâng ngheä Trang
109
Lôùp C 1 1 0 NetID HostID
Lôùp D 1 1 1 0 address
Lôùp E 1 1 1 1 address
Lôùp A :
+ Bit ñaàu tieân cuûa ñòa chæ lôùp A laø bit nhaän daïng luoân laø 0 vaø 7 bit coøn laïi trong
octet thöù nhaát daønh cho ñònh danh maïng. Nhö vaäy, soá nhoû nhaát coù giaù trò laø:
00000000 (giaù trò thaäp phaân laø 0), vaø soá lôùn nhaát laø 01111111 (giaù trò thaäp phaân
laø 127). Tuy nhieân, 2 giaù trò ñaëc bieät naøy, 0 vaø 127 khoâng ñöôïc söû duïng ñeå ñaùnh
ñòa chæ maïng. Keát quaû laø lôùp A chæ coøn 126 ñòa chæ maïng:1.0.0.0 ñeán 126.0.0.0
+ 3 Octet coøn laïi coù 24 bit daønh cho ñòa chæ cuûa maùy => coù 224 = 16777216 ñòa
chæ host trong moãi maïng. Tuy nhieân, phaàn hostID coù taát caû caùc bit baèng 0
hoaëc taát caû caùc bit baèng 1 thì khoâng ñöôïc duøng ñeå gaùn ñòa chæ cho host. Do
vaäy , toång soá host hôïp leä ñöôïc duøng trong maïng lôùp A laø: 224 – 2 = 16777214
Ví duï: ñoái vôùi maïng 10.0.0.0 thì nhöõng giaù trò host hôïp leä laø:
10.0.0.1 ñeán 10.255.255.254
• Lôùp B:
+ Söû duïng 2 byte ñaàu cho phaàn netID, 2 byte coøn laïi cho hostID
+ Ñòa chæ lôùp B coù hai bit ñaàu tieân laø bit nhaän daïng luoân laøø 10, vaø 6 bit coøn laïi laø
tuøy yù. Nhö vaäy, soá nhoû nhaát coù giaù trò laø: 10000000 (giaù trò thaäp phaân laø 128),
vaø soá lôùn nhaát laø 10111111 (giaù trò thaäp phaân laø 191). Keát quaû laø nhöõng ñòa chæ
naèm trong khoûang 128 ÷ 191 laø ñòa chæ lôùp B vaø coù taát caû 214 = 16384 maïng lôùp
B (128.0.0.0 ÷ 191.255.0.0).
+ Phaàn hostID daøi 16 bit => toång soá host coù trong maïng lôùp B laø: 216 -2 = 65534
host (boû ñi 2 tröôøng hôïp taát caû caùc bit baèng 0 hoaëc taát caû caùc bit baèng 1).
Ví duï: ñoái vôùi maïng 172.29.0.0 thì nhöõng giaù trò host hôïp leä laø:
172.29.0.1 ÷ 172.29.255.254
• Lôùp C:
+ Söû duïng 3 byte cho netID, 1 byte cho hostID
+ Ñòa chæ lôùp C coù 3 bit ñaàu tieân laø bit nhaän daïng luoân laøø 110 => nhöõng ñòa chæ
naèm trong khoûang 11000000 ( giaù trò thaäp phaân laø 192) ÷ 11011111 (giaù trò thaäp
phaân laø 223) laø ñòa chæ lôùp C vaø coù taát caû 221 = 2097152 maïng lôùp C (192.0.0.0
÷ 223.255.255.0).
+ Phaàn hostID daøi 8 bit => toång soá host coù trong maïng lôùp C laø: 28 -2 = 254 host
(boû ñi 2 tröôøng hôïp taát caû caùc bit baèng 0 hoaëc taát caû caùc bit baèng 1).
Ví duï: ñoái vôùi maïng 203.162.41.0 thì nhöõng giaù trò host hôïp leä laø:
203.162.41.1 ÷ 203.162.41.254
•Lôùp D vaø E :söû duïng cho muïc ñích ñaëc bieät. Lôùp D ñöôïc söû duïng cho muïc ñích
multicast, lôùp E ñöôïc söû duïng cho muïc ñích môû roäng.
Baøi giảng thông tin dữ liệu và mạng máy tính Chöông 6: TCP/IP vaø caùc öùng duïng
Caùc lôùp ñòa chæ IP Khoûang ñòa chæ IP
Lôùp A 1÷126 (00000001 ÷01111111)
Lôùp B 128÷191 (10000000 ÷10111111)
Lôùp C 192÷223 (11000000 ÷11011111)
Lôùp D 224÷239 (11100000 ÷11101111)
Lôùp E 240÷255 (11110000 ÷11111111)
Maët naï maïng (network mask): laø moät con soá daøi 32 bit, laø phöông tieän giuùp
maùy xaùc ñònh ñöôïc ñòa chæ maïng cuûa moät ñòa chæ IP (baèng caùch AND giöõa ñòa
chæ IP vôùi maët naï maïng) ñeå phuïc vuï cho coâng vieäc routing. Maët naï maïng cuõng
cho bieát soá bit naèm trong phaàn hostID. Ñöôïc xaây döïng theo caùch: baät caùc bit
töông öùng vôùi phaàn netwID vaø taét caùc bit töông öùng vôùi phaàn hostID.
Maët naï maëc ñònh cuûa caùc lôùp ñòa chæ khi khoâng phaân chia maïng con laø:
Lôùp A: 255.0.0.0
Lôùp B: 255.255.0.0
Lôùp C: 255.255.255.0
6.2.2 Caùc ñòa chæ daønh rieâng:
Ñòa chæ maïng (Network address): laø ñòa chæ IP ñöôïc duøng ñeå ñaët cho chính
maïng ñoù. Ñòa chæ naøy khoâng theå duøng ñeå ñaët cho moät interface, phaàn hostID
cuûa ñòa chæ chæ chöùa caùc bit 0.
Ví duï: 176.10.0.0 laø moät ñòa chæ maïng
Ñòa chæ Broadcast (Broadcast address): laø ñòa chæ IP ñöôïc duøng ñeå ñaïi
dieän cho taát caû caùc host trong maïng, phaàn hostID cuûa ñòa chæ chæ chöùa caùc bit
1. Ñòa chæ naøy khoâng theå duøng ñeå ñaët cho moät interface.
ÑH Kyõ thuaät Coâng ngheä Trang
110