Đi u khi n l u l ng trong giao th c TCPề ể ư ượ ứ
MỞ ĐẦU
Ngày nay, kh p m i n i trên th gi i, Internet đã mang l i l i ích c c k toắ ọ ơ ế ớ ạ ợ ự ỳ
l n cho xã h i loài ng i. Các công ty và các t ch c đang th y đc kh năngớ ộ ườ ổ ứ ấ ượ ả
tăng năng su t và hi u qu b ng vi c đu t m nh các ho t đng trên m ngấ ệ ả ằ ệ ầ ư ạ ạ ộ ạ
Internet. S phát tri n và thay đi m nh m c a công ngh Internet, đã t o ra sự ể ổ ạ ẽ ủ ệ ạ ự
gia tăng nhanh, ph c t p và đa d ng c a các ng d ng truy n thông. S phát tri nứ ạ ạ ủ ứ ụ ề ự ể
nhanh c a các ng d ng, đc bi t là các ng d ng có t c đ cao và vi c có nhi uủ ứ ụ ặ ệ ứ ụ ố ộ ệ ề
nhu c u s d ng m ng Internet trong trao đi thông tin đã làm cho l u l ngầ ử ụ ạ ổ ư ượ
truy n thông trên m ng gia tăng r t nhanh, trong khi các tài nguyên truy n thông dùề ạ ấ ề
không ng ng đc tăng c ng cũng không th luôn luôn theo k p nhu c u, đó làừ ượ ườ ể ị ầ
m t trong nh ng nguyên nhân chính d n đn hi n t ng t c ngh n và gi m hi uộ ữ ẫ ế ệ ượ ắ ẽ ả ệ
su t truy n thông trên m ng.ấ ề ạ
Trong khi đó yêu c u c a ng i s d ng Internet/Intranet là các d ch vầ ủ ườ ử ụ ị ụ
thông tin v kinh t , văn hoá, xã h i v.v. Ngày càng phong phú trên m ng cũng nhề ế ộ ạ ư
xu th tích h p h u h t các h th ng thông tin, các d ch v thông tin s li u nóiế ợ ầ ế ệ ố ị ụ ố ệ
riêng và thông tin liên l c nói chung trên c s h t ng Internet (IP Inrastructure).ạ ơ ở ạ ầ
Trên th c t , s bùng n và phát tri n c a các m ng máy tính và các ng d ng trênự ế ự ổ ể ủ ạ ứ ụ
m ng đã g p ph i nhi u v n đ nghiêm tr ng liên quan đn s t c ngh n m ng.ạ ặ ả ề ấ ề ọ ế ự ắ ẽ ạ
Theo th ng kê, th ng thì các c ng (gateway) Internet s làm m t kho ng 10% c aố ườ ổ ẽ ấ ả ủ
các gói tin đi đn chúng. Đi u này th c s là nguy h i khi thông tin luôn luôn đòiế ề ự ự ạ
h i tính toàn v n và chính xác c a nó.ỏ ẹ ủ
Nh v y, v n đ đi u khi n l u l ng trên m ng đ tránh t c ngh n vàư ậ ấ ề ề ể ư ượ ạ ể ắ ẽ
s d ng h u hi u tài nguyên m ng càng tr lên h t s c quan tr ng và c n thi t đử ụ ữ ệ ạ ở ế ứ ọ ầ ế ể
đáp ng đc yêu c u truy n thông c a ng i dùng.ứ ượ ầ ề ủ ườ
Trong m ng Internet, b giao th c TCP/IP đã đc s d ng ngay t nh ngạ ộ ứ ượ ử ụ ừ ữ
ngày đu tiên và gi vai trò quy t đnh đi v i s ho t đng c a m ng. Giao th cầ ữ ế ị ố ớ ự ạ ộ ủ ạ ứ
TCP s d ng c ch đi u khi n l u l ng, đi u khi n t c ngh n và l i t hai đuử ụ ơ ế ề ể ư ượ ề ể ắ ẽ ỗ ừ ầ
c a k t n i đ v n chuy n thông tin trên Internet m t cách hi u qu và tin c y.ủ ế ố ể ậ ể ộ ệ ả ậ
V y nguyên t c và c ch th c hi n vi c đó c a giao th c TCP nh th nào đậ ắ ơ ế ự ệ ệ ủ ứ ư ế ể
đm b o tính tin c y và hi u qu ? Đó chính là n i dung chính c n tìm hi u trongả ả ậ ệ ả ộ ầ ể
khoá lu n này.ậ
Nguy n Th H t - M ng máy tính và truy n thông- ĐHCN- ĐHQG Hà n iễ ị ạ ạ ề ộ
1
Đi u khi n l u l ng trong giao th c TCPề ể ư ượ ứ
M c đích c a khoá lu n là nghiên c u c ch đi u khi n trong giao th cụ ủ ậ ứ ơ ế ề ể ứ
TCP t đó đa ra các bi n pháp th c thi nh m làm tăng hi u su t s d ng m ngừ ư ệ ự ằ ệ ấ ử ụ ạ
thông qua c ch đi u khi n l u l ng và đi u khi n t c ngh n. Đ th c hi nơ ế ề ể ư ượ ề ể ắ ẽ ể ự ệ
đc m c đích đó, khoá lu n s nghiên c u v m t s v n đ liên quan tr c ti pượ ụ ậ ẽ ứ ề ộ ố ấ ề ự ế
đó là:
Tìm hi u v c ch đi u khi n l u l ng và đi u khi n t c ngh n trongể ề ơ ế ề ể ư ượ ề ể ắ ẽ
giao th c TCPứ
Vi c áp d ng các c ch đó trong các phiên b n TCP nh th nào?ệ ụ ơ ế ả ư ế
Cu i cùng là dùng mô ph ng đ đánh giá các gi i pháp trong c ch TCPố ỏ ể ả ơ ế
có tác d ng nh th nào?ụ ư ế
V i kh năng còn h n ch cũng nh th i gian h n h p, ch c ch n lu n vănớ ả ạ ế ư ờ ạ ẹ ắ ắ ậ
này còn nhi u đi u thi u sót, ch a hoàn thi n. Kính mong s đóng góp ý ki n vàề ề ế ư ệ ự ế
giúp đ c a quý th y cô và các b n.ỡ ủ ầ ạ
Hà n i, tháng 06/2006ộ
Nguy n Th H tễ ị ạ
Nguy n Th H t - M ng máy tính và truy n thông- ĐHCN- ĐHQG Hà n iễ ị ạ ạ ề ộ
2
Đi u khi n l u l ng trong giao th c TCPề ể ư ượ ứ
Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. S ra đi và phát tri n c a m ng Internetự ờ ể ủ ạ
Ngu n g c đu tiên c a Internet là h th ng m ng máy tính c a b qu cồ ố ầ ủ ệ ố ạ ủ ộ ố
phòng M , có tên g i là m ng Arpanet. Đó là m t m ng thí nghi m đc thi t kỹ ọ ạ ộ ạ ệ ượ ế ế
và đa vào s d ng năm 1969 đ t o đi u ki n thu n l i cho vi c h p tác khoaư ử ụ ể ạ ề ệ ậ ợ ệ ợ
h c trong các công trình nghiên c u qu c phòng. Arpanet đã nêu cao tri t lý truy nọ ứ ố ế ề
thông bình đng (peer-to-peer), trong đó m i máy tính c a h th ng đu có khẳ ỗ ủ ệ ố ề ả
năng “nói chuy n” v i b t k máy tính thành viên nào khác. B t k m ng máy tínhệ ớ ấ ỳ ấ ỳ ạ
nào d a trên c s thi t k c a Arpanet đu đc mô t nh m t t p h p cácự ơ ở ế ế ủ ề ượ ả ư ộ ậ ợ
trung tâm đi n toán t qu n, mang tính đa ph ng và t đi u hành, chúng đcệ ự ả ị ươ ự ề ượ
liên k t d i d ng “vô chính ph nh ng có đi u ti t”. S phát tri n thi t k c aế ướ ạ ủ ư ề ế ự ể ế ế ủ
m ng Arpanet đn thu n ch do nh ng yêu c u v quân s : m ng này ph i có khạ ơ ầ ỉ ữ ầ ề ự ạ ả ả
năng ch ng l i m t cu c t n công có th vô hi u hoá m t s l n các tr m thànhố ạ ộ ộ ấ ể ệ ộ ố ớ ạ
viên c a nó. M ng Internet nguyên thu đc thi t k nh m m c đích ph c vủ ạ ỷ ượ ế ế ằ ụ ụ ụ
vi c cung c p thông tin cho th gi i khoa h c, nên công ngh c a nó cho phép m iệ ấ ế ớ ọ ệ ủ ọ
h th ng đu có th liên k t v i nó thông qua m t c ng đi n t . Theo cách đó, cóệ ố ề ể ế ớ ộ ổ ệ ử
hàng ngàn h máy tính h p tác, cũng nh nhi u h th ng d ch v th đi n t cóệ ợ ư ề ệ ố ị ụ ư ệ ử
thu phí, nh MCI và Compuserve ch ng h n, đã tr thành thành viên c a Internet.ư ẳ ạ ở ủ
Cũng t đó h th ng Internet ra đi, g m các m ng máy tính đc liên k t v iừ ệ ố ờ ồ ạ ượ ế ớ
nhau trên ph m vi toàn th gi i, t o đi u ki n thu n l i cho các d ch v truy nạ ế ớ ạ ề ệ ậ ợ ị ụ ề
thông d li u, đăng nh p t xa, truy n các t p tin, th tín đi n t và các nhómữ ệ ậ ừ ề ệ ư ệ ử
thông tin… m t khía c nh nào đó, có th coi Internet là m t ph ng pháp ghépỞ ộ ạ ể ộ ươ
n i các m ng máy tính hi n hành, phát tri n r ng rãi t m ho t đng c a t ng hố ạ ệ ể ộ ầ ạ ộ ủ ừ ệ
th ng thành viên. V i h n hai tri u máy ch ph c v ch ng vài trăm tri u ng iố ớ ơ ệ ủ ụ ụ ừ ệ ườ
dùng, m ng Internet đang phát tri n v i t c đ bùng n , và vi c s d ng Internetạ ể ớ ố ộ ổ ệ ử ụ
đã đang tr thành ph bi n trong cu c s ng hi n nay.ở ổ ế ộ ố ệ
M ng Arpanet có nh h ng l n đn s ti n hoá c a các m ng th ngạ ả ưở ớ ế ự ế ủ ạ ươ
m i, mô hình tham chi u đc s d ng trong m ng Arpanet là ti n thân c a t t cạ ế ượ ử ụ ạ ề ủ ấ ả
các m ng máy tính, k c m ng Internet ra đi sau này. V sau, khi các m ng vạ ể ả ạ ờ ề ạ ệ
tinh và vô tuy n ra đi và k t n i vào Arpanet thì các giao th c s d ng trongế ờ ế ố ứ ử ụ
Nguy n Th H t - M ng máy tính và truy n thông- ĐHCN- ĐHQG Hà n iễ ị ạ ạ ề ộ
3
Đi u khi n l u l ng trong giao th c TCPề ể ư ượ ứ
Arpanet không đáp ng đc yêu c u liên m ng, do đó c n ph i có các mô hìnhứ ượ ầ ạ ầ ả
ki n trúc m i, có kh năng liên k t nhi u m ng v i nhau m t cách trong su t.ế ớ ả ế ề ạ ớ ộ ố
Ki n trúc này đc g i là mô hình tham chi u TCP/IP, tên này đc đt theo tênế ượ ọ ế ượ ặ
c a hai giao th c c b n c a nó là TCP và IP.ủ ứ ơ ả ủ
1.2. Mô hình tham chi u ISO/OSI và TCP/IPế
Vi c xây d ng h th ng ph n m m đ k t n i các máy tính thành m tệ ự ệ ố ầ ề ể ế ố ộ
m ng nh và k t n i các m ng nh thành m t m ng toàn c u nh Internet là m tạ ỏ ế ố ạ ỏ ộ ạ ầ ư ộ
bài toán r t ph c t p, đ th c hi n công vi c ph c t p này, ng i ta chia h th ngấ ứ ạ ể ự ệ ệ ứ ạ ườ ệ ố
ph n m m thành các l p, hay t ng (Layer) theo m t s nguyên t c nh t đnh vàầ ề ớ ầ ộ ố ắ ấ ị
khoa h c. Các l p này ch t ng tác v i các l p trên và d i c a nó. Trong cácọ ớ ỉ ươ ớ ớ ướ ủ
m ng khác nhau, s t ng, tên các t ng, n i dung c a các t ng và ch c năng c aạ ố ầ ầ ộ ủ ầ ứ ủ
các t ng có th khác nhau; tuy nhiên, m c đích c a m i t ng là s d ng các d chầ ể ụ ủ ỗ ầ ử ụ ị
v do các t ng d i cung c p, đ cung c p nh ng d ch v nh t đnh cho các t ngụ ầ ướ ấ ể ấ ữ ị ụ ấ ị ầ
cao h n, sao cho các t ng này khi s d ng các d ch v c a nó, không c n ph iơ ầ ử ụ ị ụ ủ ầ ả
quan tâm t i các thao tác chi ti t mà các d ch v ph i th c hi n. Đ các m ng máyớ ế ị ụ ả ự ệ ể ạ
tính khác nhau có th truy n thông v i nhau, chúng c n tuân theo các chu n. Ng iể ề ớ ầ ẩ ườ
ta đã xây d ng nên các chu n nh v y, chúng còn đc g i là mô hình tham chi u,ự ẩ ư ậ ượ ọ ế
làm c s chung cho các nhà thi t k d a vào khi thi t k m ng. Hai mô hìnhơ ở ế ế ự ế ế ạ
m ng ph bi n s d ng các l p là mô hình OSI (Open System Interconnection) vàạ ổ ế ử ụ ớ
mô hình TCP/IP s đc trình bày d i đây.ẽ ượ ướ
1.2.1. Mô hình tham chi u ISO/OSIế
Th i k đu khi thi t k m ng, các nhà thi t k t do l a ch n ki n trúcờ ỳ ầ ế ế ạ ế ế ự ự ọ ế
cho riêng mình. T đó d n đn tình tr ng không t ng thích gi a các m ng máyừ ẫ ế ạ ươ ữ ạ
tính v i nhau, nh v ph ng pháp truy nh p đng truy n khác nhau, s d ng hớ ư ề ươ ậ ườ ề ử ụ ọ
giao th c khác nhau,…v n đ không t ng thích đó làm tr ng i cho s t ng tácứ ấ ề ươ ở ạ ự ươ
gi a nh ng ng i s d ng m ng khác nhau. Nhu c u trao đi thông tin càng l n,ữ ữ ườ ử ụ ạ ầ ổ ớ
nó càng thúc đy vi c xây d ng khung chu n v ki n trúc m ng đ làm căn c choẩ ệ ự ẩ ề ế ạ ể ứ
các nhà thi t k và ch t o thi t b m ng.ế ế ế ạ ế ị ạ
Chính vì lý do đó t ch c tiêu chu n hoá qu c t ISO (Internationalổ ứ ẩ ố ế
Organization for Standardization) đã l p ra (vào năm 1977) m t ti u ban nh m phátậ ộ ể ằ
Nguy n Th H t - M ng máy tính và truy n thông- ĐHCN- ĐHQG Hà n iễ ị ạ ạ ề ộ
4
Đi u khi n l u l ng trong giao th c TCPề ể ư ượ ứ
tri n m t khung chu n nh th . K t qu là năm 1984, ISO đã xây d ng và công bể ộ ẩ ư ế ế ả ự ố
mô hình tham chi u cho vi c k t n i các h th ng m OSI (reference model forế ệ ế ố ệ ố ở
Open Systems Interconnection). Mô hình này cung c p các đi lý v i các chu nấ ạ ớ ẩ
đm b o t o ra tính t ng thích và ho t đng giao ti p gi a các lo i công nghả ả ạ ươ ạ ộ ế ữ ạ ệ
m ng khác nhau đã đc gi i thi u b i nhi u công ty trên toàn th gi i. Mô hìnhạ ượ ớ ệ ở ề ế ớ
OSI đnh nghĩa các ch c năng c a m ng m i l p cũng nh quan h gi a các l p.ị ứ ủ ạ ở ỗ ớ ư ệ ữ ớ
Quan tr ng h n, nó là m t cái khuôn m u thu n ti n cho vi c hi u đc cáchọ ơ ộ ẫ ậ ệ ệ ể ượ
thông tin truy n qua m ng. H n n a, mô hình OSI mô t cách th c mà thông tin,ề ạ ơ ữ ả ứ
hay c th h n là các gói d li u, truy n t các ch ng trình ng d ng (nh b ngụ ể ơ ữ ệ ề ừ ươ ứ ụ ư ả
tính và các tài li u) qua m t ph ng ti n m ng (nh các dây d n) t i ch ng trìnhệ ộ ươ ệ ạ ư ẫ ớ ươ
ng d ng khác trong m t máy tính trên m t m ng khác, th m chí n u ng i g iứ ụ ở ộ ộ ạ ậ ế ườ ử
và ng i nh n có các lo i ph ng ti n m ng khác nhau. Mô hình OSI có b y t ngườ ậ ạ ươ ệ ạ ả ầ
đc minh ho trên hình 1 nh sau:ượ ạ ư
Hình 1. Mô hình tham chi u OSIế
Nguy n Th H t - M ng máy tính và truy n thông- ĐHCN- ĐHQG Hà n iễ ị ạ ạ ề ộ
5