intTypePromotion=1

Bài giảng Thông tin dữ liệu và mạng máy tính - Chương 6: TCP/IP và các ứng dụng

Chia sẻ: Lão Lão | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17

0
36
lượt xem
3
download

Bài giảng Thông tin dữ liệu và mạng máy tính - Chương 6: TCP/IP và các ứng dụng

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Thông tin dữ liệu và mạng máy tính - Chương 6: TCP/IP và các ứng dụng. Nội dung chính trong chương gồm có: Tổng quan về TCP/ IP, địa chỉ IP (IP address), giao thức phân giải địa chỉ ngược (RARP), giao thức phân giải địa chỉ (ARP).

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Thông tin dữ liệu và mạng máy tính - Chương 6: TCP/IP và các ứng dụng

  1. Baøi giảng thông tin dữ liệu và mạng máy tính Chöông 6: TCP/IP vaø caùc öùng duïng 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 Application Session Transport Transport Network Internet Data Link Network Interface Physical 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 : ÑH Kyõ thuaät Coâng ngheä Trang 106
  2. Baøi giảng thông tin dữ liệu và mạng máy tính Chöông 6: TCP/IP vaø caùc öùng duïng + •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 : 107 ÑH Kyõ thuaät Coâng ngheä Trang
  3. 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: 32 bits - 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 108 ÑH Kyõ thuaät Coâng ngheä Trang
  4. Baøi giảng thông tin dữ liệu và mạng máy tính Chöông 6: TCP/IP vaø caùc öùng duïng 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. 109 ÑH Kyõ thuaät Coâng ngheä Trang
  5. 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: ƒ Lôùp A: 255.0.0.0 ƒ Lôùp B: 255.255.0.0 ƒ Lôùp C: 255.255.255.0 6.2.2 Caùc ñòa chæ daønh rieâng: ƒ 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 ƒ 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. 110 ÑH Kyõ thuaät Coâng ngheä Trang
  6. Baøi giảng thông tin dữ liệu và mạng máy tính Chöông 6: TCP/IP vaø caùc öùng duïng Ví duï: 176.10.255.255 laø moät ñòa chæ broadcast ƒ Caùc ñòa chæ baét ñaàu vôùi 127 laø caùc ñòa chæ söû duïng cho chöùc naêng loopback. Moät thoâng ñieäp ñöôïc ñaùnh ñòa chæ loopback ñöôïc gôûi bôûi phaàn meàm TCP/IP cuïc boä ñeán chính noù. Ñòa chæ loopback ñöôïc duøng ñeå kieåm tra xem phaàn meàm TCP/IP coù hoaït ñoäng khoâng. Ñòa chæ 127.0.0.1 thuôøng ñöôïc söû duïng nhaát. 6.2.3 Ñòa chæ chung vaø ñòa chæ rieâng: - Taát caû caùc IP host khi keát noái vaøo maïng Internet ñeàu phaûi coù moät ñòa chæ IP do toå chöùc IANA (Internet Assigned Numbers Authority) caáp phaùt – goïi laø ñòa chæ hôïp leä (hay laø ñöôïc ñaêng kyù). Tuy nhieân, soá löôïng host keát noái vaøo maïng ngaøy caøng gia taêng daãn ñeán tình traïng khan hieám ñòa chæ IP. Moät giaûi phaùp ñöa ra laø duøng cô cheá NAT keøm theo laø RFC 1918 quy ñònh danh saùch ñòa chæ rieâng. - RFC 1918 daønh rieâng moät vaøi daõy ñòa chæ IP cho caùc maïng rieâng. Vôùi giaû ñònh laø caùc daõy ñòa chæ rieâng naøy khoâng ñöôïc keát noái vaøo Internet, vì theá caùc ñòa chæ naøy khoâng laø duy nhaát. Treân theá giôùi hieän nay, caùc daõy ñòa chæ aån naøy thöôøng ñöôïc söû duïng cho maïng ñöôïc baûo veä, naèm sau caùc thieát bò chuyeån ñoåi maïng: • 10.0.0.0 ÷ 10.255.255.255 • 172.16.0.0 ÷ 172.31.255.255 • 192.168.0.0 ÷192.168.255.255 - Bôûi vì caùc daõy ñòa chæ rieâng naøy taùch bieät vôùi phaàn ñòa chæ coøn laïi, toaøn boä daõy ñòa chæ naøy coù theå ñöôïc söû duïng trong baát cöù maïng naøo maø khoâng sôï truøng laép ñòa chæ giöõa caùc maïng. Moät nhaø quaûn lyù maïng söû duïng caùc ñòa chæ rieâng naøy seõ coù nhieàu khoâng gian ñòa chæ ñeå phaân chia maïng con hôn, vaø nhieàu ñòa chæ coù theå gaùn hôn. 6.2.4 Cô cheá NAT: NAT ñöôïc söû duïng trong thöïc teá laø taïi moät thôøi ñieåm, taát caû caùc host trong moät maïng LAN thöôøng khoâng truy xuaát vaøo internet ñoàng thôøi. Chính vì vaäy, ta khoâng caàn phaûi söû duïng moät soá löôïng töông öùng ñòa chæ IP hôïp leä. NAT ñöôïc söû duïng treân caùc router ñoùng vai troø laø gateway keát noái caùc maùy tính trong maïng cuïc boä vôùi Internet, thöïc hieän chöùc naêng chuyeån ñoåi ñòa chæ maïng. Moät thieát bò NAT seõ laøm aån ñi nhöõng chi tieát cuûa maïng cuïc boä vaø che daáu söï toàn taïi cuûa maïng cuïc boä. Caùc host beân trong maïng LAN seõ söû duïng moät lôùp ñòa chæ IP rieâng thích hôïp. Coøn danh saùch caùc ñòa chæ IP hôïp leä seõ ñöôïc caáu hình treân router NAT. Taát caû caùc goùi tin cuûa caùc host beân trong maïng LAN khi gôûi ñeán moät host treân internet ñeàu ñöôïc router NAT phaân tích vaø chuyeån ñoåi caùc ñòa chæ rieâng coù trong goùi tin thaønh moät ñòa chæ hôïp leä trong danh saùch roài môùi chuyeån ñeán host ñích naèm treân maïng internet. Sau ñoù, neáu coù moät goùi tin gôûi cho moät host beân trong maïng LAN thì router NAT cuõng chuyeån ñoåi ñòa chæ ñích thaønh ñòa chæ rieâng cuûa host ñoù roài môùi chuyeån ñi. Moät thieát bò NAT seõ laøm taêng tính baûo maät cuûa maïng bôûi vì noù coù theå ngaên chaën söï taán coâng töø beân ngoaøi vaøo maïng cuïc boä. Ñoái vôùi maïng beân ngoaøi, thieát bò 111 ÑH Kyõ thuaät Coâng ngheä Trang
  7. Baøi giảng thông tin dữ liệu và mạng máy tính Chöông 6: TCP/IP vaø caùc öùng duïng NAT gioáng nhö moät maùy ñôn ñöôïc keát noái Internet. Neáu keû taán coâng bieát ñöôïc ñòa chæ cuûa moät maùy trong maïng cuïc boä, haén cuõng khoâng theå môû moät keát noái ñeán maïng cuïc boä vì sô ñoà gaùn ñòa chæ cuïc boä ñoäc laäp vôùi khoâng gian ñòa chæ cuûa Internet. Moät thieát bò NAT cuõng seõ tieát kieäm ñöôïc soá löôïng ñòa chæ Internet caàn thieát cho moät toå chöùc. Chæ coù thieát bò NAT môùi ñöôïc truy caäp töø Internet. Tính kinh teá cuûa vieäc tieát kieäm ñöôïc ít ñòa chæ Internet vaø khaû naêng baûo maät cuûa maïng rieâng ñaõ laøm cho thieát bò NAT trôû neân raát phoå bieán trong caùc maïng cuïc boä. Hình 6.1: Moät thieát bò chuyeån ñoåi ñòa chæ maïng 6.2.5 Phaân chia maïng con (subneting) Ngöôøi quaûn trò maïng ñoâi khi caàn phaân chia moät maïng thaønh nhöõng maïng con nhoû hôn, nhaèm muïc ñích: – Giaûm kích thöùôc broadcast domain, toái öu vieäc thöïc hieän maïng. – Baûo maät maïng toát hôn. – Quaûn lyù ñôn giaûn hôn vaø neáu coù söï coá thì cuõng deã kieåm tra vaø xaùc ñònh ñöïôc nguyeân nhaân gaây loãi hôn laø trong moät maïng lôùn. Laáy ví duï, xeùt moät maïng lôùp A nhö hình 6.1: 112 ÑH Kyõ thuaät Coâng ngheä Trang
  8. Baøi giảng thông tin dữ liệu và mạng máy tính Chöông 6: TCP/IP vaø caùc öùng duïng Hình 6.2: Phaân phoái döõ lieäu ñeán moät maïng lôùp A Vaán ñeà laø laøm theá naøo ñeå phaân phoái datagram khi noù ñi vaøo khoâng gian ñòa chæ 99.0.0.0. Moät maïng lôùp A coù phaïm vi treân 16 trieäu ñònh danh host. Maïng naøy coù theå bao goàm haøng trieäu host, ñöôøng ñi – ñaây laø moät con soá raát lôùn trong phaïm vi moät maïng con ñôn leû. Ñeå phaân phoái hieäu quaû treân moät maïng lôùn, khoâng gian ñòa chæ coù theå ñöôïc phaân nhoû thaønh caùc ñoaïn maïng nhoû hôn (xem hình 6 -2). 113 ÑH Kyõ thuaät Coâng ngheä Trang
  9. Baøi giảng thông tin dữ liệu và mạng máy tính Chöông 6: TCP/IP vaø caùc öùng duïng Hình 6.3: Toå chöùc maïng ñeå phaân phoái hieäu quaû Vieäc phaân ñoaïn thaønh caùc maïng vaät lyù rieâng bieät laøm taêng dung löôïng toaøn boä cuûa maïng vaø do ñoù laøm cho maïng coù theå söû duïng phaàn khoâng gian ñòa chæ nhieàu hôn. Trong tröôøng hôïp thoâng thöôøng, caùc router phaân taùch caùc ñoaïn trong khoâng gian ñòa chæ caàn moät soá chæ ñònh veà nôi phaân phoái döõ lieäu. Chuùng khoâng theå duøng ñònh danh maïng vì moãi datagram gôûi ñeán maïng coù cuøng ñònh danh maïng (99.0.0.0). Maëc duø coù theå toå chöùc khoâng gian ñòa chæ baèng ñònh danh host, nhöng moät giaûi phaùp nhö vaäy seõ raát coàng keành, khoâng meàm deûo vaø hoaøn toaøn khoâng thöïc teá treân moät maïng vôùi 16 trieäu host. Giaûi phaùp thöïc teá duy nhaát laø phaân chia khoâng gian ñòa chæ naøo ñoù beân döôùi ñònh danh maïng ñeå caùc host vaø caùc router coù theå döïa treân ñòa chæ IP ñeå cho bieát ñoaïn maïng naøo coù theå nhaän phaân phoái. Giaû söû ta phaûi tieán haønh ñaët ñòa chæ IP cho heä thoáng coù caáu truùc nhö hình 6.4: Theo hình 6.4, ta baét buoäc phaûi duøng ñeán taát caû laø 3 ñöôøng maïng rieâng bieät ñeå ñaët cho heä thoáng maïng cuûa mình, maëc duø trong moãi maïng chæ duøng ñeán vaøi ñòa chæ trong toång soá 65534 ñòa chæ hôïp leä => moät söï phí phaïm to lôùn. 114 ÑH Kyõ thuaät Coâng ngheä Trang
  10. Baøi giảng thông tin dữ liệu và mạng máy tính Chöông 6: TCP/IP vaø caùc öùng duïng Hình 6.4: Moâ hình khoâng phaân chia maïng con Thay vì vaäy, khi söû duïng kyõ thuaät chia maïng con, ta chæ caàn söû duïng moät ñöôøng maïng 131.108.0.0 vaø chia ñöôøng naøy thaønh 3 maïng con nhö hình 6.5 Hình 6.5: Moâ hình coù phaân chia maïng con Roõ raøng khi tieán haønh caáp phaùt ñòa chæ cho caùc heä thoáng maïng lôùn, ngöôøi ta phaûi söû duïng kyõ thuaät chia maïng con trong tình hình ñòa chæ IP ngaøy caøng khan hieám. Ví duï trong hình treân hoøan toøan chöa phaûi laø chieán löôïc chia maïng con toái öu. Thaät söï ngöôøi ta coøn coù theå chia maïng con nhoû hôn nöõa, ñeán moät möùc ñoä khoâng boû phí moät ñòa chæ IP naøo khaùc. Xeùt veà khía caïnh kyõ thuaät, chia maïng con laø vieäc duøng moät soá bit trong phaàn hostID ban ñaàu ñeå ñaët cho cac maïng con. Luùc naøy, ñòa chæ goàm 3 phaàn: NetID, subnetID, vaø hostID. 115 ÑH Kyõ thuaät Coâng ngheä Trang
  11. Baøi giảng thông tin dữ liệu và mạng máy tính Chöông 6: TCP/IP vaø caùc öùng duïng Soá bit duøng cho phaàn subnetID bao nhieâu laø tuøy thuoäc vaøo chieán löôïc chia maïng con cuûa ngöôøi quaûn trò. Tuy nhieân, subnetID khoâng theå chieám troïn soá bit trong phaàn hostID ban ñaàu, cuï theå laø: subnetID ≤ hostID – 2 8 24 - x x Lôùp A NetID subnetID HostID 16 16 - x x Lôùp B NetID subnetID HostID 24 8-x x Lôùp C NetID SubnetID HostID Ví duï: Soá bit trong phaàn subnetID xaùc ñònh soá löôïng maïng con, giaû söû soá bit laø n thì n 2 laø soá löôïng maïng con coù ñöôïc. Tuy nhieân, caùc luaät phaân chia maïng con chính thöùc khoâng cho pheùp caùc daïng toøan bit 1 hoaëc toøan bit 0 trong caùc ñònh danh subnet. Nhö vaäy, soá subnet hôïp leä chæ coøn laø: 2n – 2 (vôùi n laø soá bit möôïn ñeå chia subnet). Vaäy: Soá bit toái thieåu coù theå möôïn ñeå chia subnet laø: 2 bit Soá bit toái ña coù theå möôïn ñeå chia subnet laø:  Lôùp A: 22 bits ~ 222 - 2 = 4.194.302 subnet.  Lôùp B: 14 bits ~ 214 - 2 = 16.382 subnet.  Lôùp C: 06 bits ~ 206 - 2 = 62 subnet. 116 ÑH Kyõ thuaät Coâng ngheä Trang
  12. Baøi giảng thông tin dữ liệu và mạng máy tính Chöông 6: TCP/IP vaø caùc öùng duïng Soá löôïng host trong moãi maïng con ñöôïc xaùc ñònh baèng soá bit trong phaàn hostID, 2m – 2 laø soá ñòa chæ hôïp leä coù theå ñaët cho caùc host trong maïng con (vôùi m laø soá bit coøn laïi sau khi ñaõ tröø ñi soá bit möôïn ñeå chia subnet). Khi xaùc ñònh ñöôïc moät ñòa chæ IP (ví duï: 127.29.191.115) ta khoâng theå bieát ñöôïc host naøy naèm trong maïng naøo (khoâng theå bieát ñöôïc maïng naøy coù chia maïng con hay khoâng, vaø neáu coù chia thì duøng bao nhieâu bit ñeå chia). Chính vì vaäy, khi ghi nhaän ñòa chæ IP cuûa moät host, ta cuõng phaûi cho bieát subnet mask laø bao nhieâu. Ví duï: 127.29.191.115/ 255.255.255.0 Hoaëc: 127.29.191.115/ 24 Tröôùc khi thöïc hieän phaân chia maïng con, ngöôøi quaûn trò maïng caàn thöïc hieän caùc böôùc sau:  Xaùc ñònh soá subnet caàn?  Xaùc ñònh soá host yeâu caàu treân moãi subnet Ví duï: cho ñòa chæ IP: 172.16.0.0. - Haõy chia ñòa chæ naøy thaønh 6 maïng con. - Tính soá host/ subnet, subnet mask, khoûang ñòa chæ IP trong moãi subnet, ñòa chæ broacast? Giaûi ™ Caùc böôùc thöïc hieän:  Böôùc 1: Xaùc ñònh soá subnet ID caàn.  Böôùc 2: Xaùc ñònh khoûang ñòa chæ host treân moãi subnet  Böôùc 3: Tìm subnet mask döïa treân soá bit ñaõ möôïn ñeå chia subnet.  Böôùc 4: Xaùc ñònh ñòa chæ broadcast treân moãi subnet • Ñòa chæ 172.16.0.0: laø ñòa chæ lôùp B Subnet mask maëc ñònh laø: 255.255.0.0 • Soá subnet ≤ 2n – 2 (vôùi n laø soá bit möôïn ñeå chia subnet) 2n – 2 = 6 => n = 3 Ö möôïn 3 bit ñeå chia subnet Subnet 0: .00000000.00000000 =0 Subnet 1: .00100000.00000000 = 32 = 1x25 Subnet 2: .01000000.00000000 = 64 = 2x25 Subnet 3: .01100000.00000000 = 96 = 3x25 Subnet 4: .10000000.00000000 = 128 = 4x25 Subnet 5: .10100000.00000000 = 160 = 5x25 Subnet 6: .11000000.00000000 = 192 = 6x25 Subnet 7: .11100000.00000000 = 224 = 7x25 117 ÑH Kyõ thuaät Coâng ngheä Trang
  13. Baøi giảng thông tin dữ liệu và mạng máy tính Chöông 6: TCP/IP vaø caùc öùng duïng m Soá host ≤ 2 – 2 (vôùi m laø soá bit coøn laïi sau khi ñaõ tröø ñi soá bit möôïn ñeå chia subnet) Soá host/ subnet = 2(16-3) – 2 = 213 – 2 = 8190 host/subnet • Tìm subnet mask: Ö Vaäy subnet mask laø: 255.255.224.0 • Xaùc ñònh ñòa chæ broadcast treân moãi subnet. Subnet Söû STT Khoûang ñòa chæ host Ñòa chæ Broadcast address duïng ? 0 172.16.0.0 172.16.0.1 – 172.16.15.254 172.16.31.255 N 1 172.16.32.0 172.16.32.1 – 172.16.63.254 172.16.63.255 Y 2 172.16.64.0 172.16.64.1 –172.16.95.254 172.16.95.255 Y 3 172.16.96.0 172.16.96.1 –172.16.127.254 172.16.127.255 Y 4 172.16.128.0 172.16.128.1 –172.16.159.254 172.16.159.255 Y 5 172.16.160.0 172.16.160.1 –172.16.191.254 172.16.191.255 Y 6 172.16.192.0 172.16.192 –172.16.223.254 172.16.223.255 Y 7 172.16.224.0 172.16.224.1 –172.16.255.254 172.16.255.255 N 6.3 Giao thöùc phaân giaûi ñòa chæ (ARP): Ñeå caùc maùy tính coù theå thoâng tin vôùi nhau, thieát bò gôûi (source) phaûi bieát caû ñòa chæ IP vaø ñòa chæ MAC (ñòa chæ vaät lyù) cuûa thieát bò nhaän (destination). Caùc maùy tính treân moät maïng cuïc boä söû duïng giao thöùc lôùp Internet ñöôïc goïi laø giao thöùc phaân giaûi ñòa chæ – Address Resolution Protocol (ARP) ñeå aùnh xaï caùc 118 ÑH Kyõ thuaät Coâng ngheä Trang
  14. Baøi giảng thông tin dữ liệu và mạng máy tính Chöông 6: TCP/IP vaø caùc öùng duïng ñòa chæ IP vaøo caùc ñòa chæ vaät lyù. Moät host phaûi bieát ñòa chæ vaät lyù cuûa boä töông thích maïng ñích ñeå gôûi baát kyø döõ lieäu naøo ñeán noù. Boä töông thích maïng ñöôïc xaùc ñònh bôûi ñòa chæ IP cuûa noù. Ñòa chæ IP phaûi ñöôïc aùnh xaï ñeán moät ñòa chæ vaät lyù ñeå moät thoâng ñieäp ñeán ñích cuûa noù. Moãi maùy tính treân moät ñoaïn maïng duy trì moät baûng trong boä nhôù ñöôïc goïi laø baûng ARP. Baûng ARP chöùa ñòa chæ MAC vaø ñòa chæ IP cuûa caùc thieát bò maïng ñöôïc keát noái ñeán trong cuøng moät LAN. Baûng ARP ñöôïc hình thaønh moät caùch töï ñoäng. Khi moät maùy tính caàn göûi döõ lieäu ñeán moät maùy tính khaùc treân ñoaïn maïng, maùy tính seõ kieåm tra baûng ARP ñeå xaùc ñònh ñòa chæ vaät lyù cuûa nôi nhaän. Neáu ñòa chæ MAC vaø ñòa chæ IP cuûa traïm nhaän döõ lieäu khoâng ñöôïc lieät keâ trong baûng ARP, maùy tính gôûi moät broadcast ñöôïc goïi laø moät khung yeâu caàu ARP. Khung yeâu caàu ARP chöùa ñòa chæ IP (ñòa chæ IP chöa ñöôïc phaân giaûi) cuûa traïm nhaän vaø ñòa chæ MAC (ñòa chæ MAC laø ñòa chæ broadcast goàm 6 byte: FF-FF-FF-FF- FF-FF). Khung yeâu caàu ARP cuõng chöùa ñòa chæ IP vaø ñòa chæ vaät lyù cuûa maùy tính gôûi yeâu caàu. Caùc maùy tính khaùc treân ñoaïn maïng nhaän yeâu caàu ARP thì seõ kieåm tra xem ñòa chæ IP cuûa noù coù gioáng vôùi ñòa chæ trong khung yeâu caàu khoâng. Neáu khoâng gioáng, maùy tính nhaän seõ boû qua yeâu caàu naøy. Neáu gioáng thì maùy tính nhaän seõ gôûi traû lôøi khung ñöôïc goïi laø khung ñaùp öùng ARP coù chöùa ñòa vaät lyù cuûa noù ñeán maùy tính gôûi yeâu caàu. Sau ñoù, maùy tính gôûi yeâu caàu caäp nhaät ñòa chæ IP vaø ñòa chæ MAC vaøo boä nhôù ARP. Ví duï: maùy tính gôûi (Source) caàn truyeàn döõ lieäu ñeán maùy tính nhaän (destination) nhö hình 6.6 Hình 6.6: ƒ Tröôùc tieân, maùy truyeàn (Source) seõ kieåm tra baûng ARP ñeå xaùc ñònh ñòa chæ vaät lyù cuûa maùy nhaän (destination) nhö hình 6.7. ƒ Vì ñòa chæ MAC vaø ñòa chæ IP cuûa maùy nhaän khoâng coù trong baûng ARP neân maùy tính truyeàn seõ gôûi moät khung yeâu caàu ARP (hình 6.8) ƒ Maùy nhaän xaùc ñònh ñòa chæ IP trong khung yeâu caàu ARP laø cuûa noù (Hình 6.9) vaø gôûi khung ñaùp öùng ARP (Hình 6.10) 119 ÑH Kyõ thuaät Coâng ngheä Trang
  15. Baøi giảng thông tin dữ liệu và mạng máy tính Chöông 6: TCP/IP vaø caùc öùng duïng ƒ Maùy gôûi khung yeâu caàu ARP caäp nhaät ñòa chæ MAC vaø ñòa chæ IP cuûa maùy nhaän vaøo baûng ARP. ™ Khi 2 maùy tính thuoäc cuøng moät LAN Hình 6.7: Tröôøng hôïp maùy tính truyeàn vaø maùy tính nhaän thuoäc cuøng moät LAN Hình 6.8: Maùy gôûi kieåm tra ñòa chæ MAC vaø ñòa chæ IP cuûa maùy nhaän trong baûng ARP 120 ÑH Kyõ thuaät Coâng ngheä Trang
  16. Baøi giảng thông tin dữ liệu và mạng máy tính Chöông 6: TCP/IP vaø caùc öùng duïng Hình 6.9: Maùy truyeàn gôûi khung yeâu caàu ARP (gôûi broadcast) Hình 6.10: Maùy nhaän xaùc ñònh ñöôïc ñòa chæ IP trong khung yeâu caàu ARP laø cuûa noù Hình 6.11: Maùy nhaän gôûi khung ñaùp öùng ARP 121 ÑH Kyõ thuaät Coâng ngheä Trang
  17. Baøi giảng thông tin dữ liệu và mạng máy tính Chöông 6: TCP/IP vaø caùc öùng duïng Hình 6.12: Ñòa chæ MAC vaø ñòa chæ IP cuûa maùy nhaän ñöôïc caäp nhaät trong baûng ARP cuûa maùy gôûi ™ Khi 2 maùy tính ôû caùch xa nhau: Hình 6.13: Tröôøng hôïp maùy tính truyeàn vaø maùy tính nhaän ôû caùch xa nhau (khaùc LAN) Khi maùy tính truyeàn muoán gôûi döõ lieäu ñeán moät maùy tính ôû xa, tröôùc tieân noù phaûi tìm ñòa chæ phaàn cöùng cuûa router maëc ñònh. Ñeå laøm ñieàu naøy, maùy truyeàn seõ gôûi quaûng baù khung yeâu caàu ARP chöùa ñòa chæ IP cuûa router maëc ñònh. Sau ñoù, router maëc ñònh gôûi traû lôøi ARP ñeå thoâng baùo ñòa chæ phaàn cöùng cuûa noù cho maùy tính truyeàn. Luùc naøy, maùy truyeàn coù theå gôûi döõ lieäu, goùi döõ lieäu gôûi ñi coù chöùa ñòa chæ IP cuûa maùy nhaän vaø ñòa chæ MAC cuûa router. Khi nhaän ñòa chæ goùi döõ lieäu, router tìm ñòa chæ IP ñích trong baûng ñònh tuyeán vaø söû duïng thoâng tin naøy ñeå truyeàn döõ lieäu tôùi ñích. 6.4 Giao thöùc phaân giaûi ñòa chæ ngöôïc (RARP): RARP laø vieát taét cuûa Reverse ARP (Giao thöùc phaân giaûi ñòa chæ ngöôïc). RARP traùi ngöôïc vôùi ARP. RARP ñöôïc söû duïng khi bieát ñòa chæ vaät lyù nhöng khoâng bieát ñòa chæ IP. RARP thöôøng ñöôïc söû duïng keát hôïp vôùi giao thöùc BOOTP ñeå khôûi ñoäng caùc traïm laøm vieäc khoâng coù oå ñóa. BOOTP (boot PROM)— Nhieàu boä töông thích maïng coù moät khe caém troáng ñeå theâm moät maïch tích hôïp ñöôïc goïi laø moät Rom boot. Chöông trình bootPROM baét ñaàu ngay khi maùy tính ñöôïc baät nguoàn. Noù taûi moät heä ñieàu haønh vaøo maùy tính baèng caùch đọc từ một máy chủ mạng thay vì một ổ đĩa cục bộ. Hệ điều hành được tải tới thiết bị BOOTP được cấu hình trước một địa chỉ IP cụ thể. 122 ÑH Kyõ thuaät Coâng ngheä Trang
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2