Bài giảng Mạng máy tính Chương 4a - Nguyễn Văn Chức

1Bài giảng MẠNG & TRUYỀN THÔNG ThS.Nguyễn Văn Chức - Trưởng bộ môn Tin học quản lý Khoa Thống kê Tin học -Đại học Kinh tế Đà Nẵng ThS.Nguyễn Văn Chức 2 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet Các dịch vụ cơ bản của mạng3 Họ giao thức TCP/IP1 Giao thức IP và TCP2 Thực hành lắp ráp và cài đặt mạng ngang hàng34 ThS.Nguyễn Văn Chức 3 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet 4.1 Họ giao thức TCP/IP • Giao thức (protocol) là gì ? Là tập hợp các quy ước, các quy tắc truyền thông mà tất cả các hệ thống phải tuân theo khi thực hiện truyền thông trên mạng. • TCP/IP:Transmission Control Protocol/ Internet Protocol • Giao thức TCP/IP gắn liền với sự phát triển của mạng Internet và ARPANet được hình thành từ những năm 70. • Giao thức TCP/IP là một chồng gồm các giao thức trong đó gồm có hai giao thức chính là TCP và IP. ThS.Nguyễn Văn Chức 4 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet 4.1 Họ giao thức TCP/IP ™ Mô hình TCP/IP: Mô hình TCP/IP được phân làm 4 tầng „ Tầng ứng dụng (Application Layer) „ Tầng giao vận (Transport Layer) „ Tầng Internet (Internet Layer) „ Tầng truy cập mạng (Network Access Layer) ThS.Nguyễn Văn Chức 5 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet Application Presentation Session Transport Network Physical Data link Application Transport Internet Network access So sánh mô hình OSI và TCP/IP Mô hình OSI Mô hình TCP/IP Protocols Networks Applycation Layers Data Flow Layers ThS.Nguyễn Văn Chức 6 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet C¸c giao thøc c¬ b¶n cña hä TCP/IP RIP TCP(Transmission Control Protocol) UDP (User Datagram Protocol) Transport Layer Internet Protocol ICMP ARP Internet Layer PING Token Ring FDDIToken BusEthernet Network access Layer … Application Layer SNMPSMTPTELNETFTP DNS ThS.Nguyễn Văn Chức 7 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet 4.1 Họ giao thức TCP/IP • Các giao thức của mô hình TCP/IP - FTP (File Transfer Protocol): Giao thức truyền tệp cho phép người dùng lấy hoặc gửi tệp tới một máy khác. - Telnet: Chương trình mô phỏng thiết bị đầu cuối cho phép người dùng login vào một máy chủ từ một máy tính nào đó trên mạng. - SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Một giao thức thư tín điện tử. - DNS (Domain Name Services): Dịch vụ tên miền cho phép nhận ra máy tính từ một tên miền thay cho chuỗi địa chỉ Internet khó nhớ. ThS.Nguyễn Văn Chức 8 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet 4.1 Họ giao thức TCP/IP • Các giao thức của mô hình TCP/IP - SNMP (Simple Network Monitoring Protocol): Giao thức quản trị mạng cung cấp những công cụ quản trị mạng từ xa. - RIP (Routing Internet Protocol): Giao thức dẫn đường động. - ICMP (Internet Control Message Protocol): Nghi thức thông báo lỗi. - UDP (User Datagram Protocol): Giao thức truyền không kết nối cung cấp dịch vụ truyền không tin cậy nhưng tiết kiệm chi phí truyền. ThS.Nguyễn Văn Chức 9 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet 4.1 Họ giao thức TCP/IP • Các giao thức của mô hình TCP/IP - TCP (Transmission Control Protocol): Giao thức hướng kết nối cung cấp dịch vụ truyền thông tin tưởng. - IP (Internet Protocol): Giao thức Internet chuyển giao các gói tin qua các máy tính đến đích. - ARP (Address Resolution Protocol): Cơ chế chuyển địa chỉ TCP/IP thành địa chỉ vật lý của các thiết bị mạng. ThS.Nguyễn Văn Chức 10 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet 4.2 Giao thức IP • IP: Internet Protocol - giao thức liên mạng • Giao thức IP hoạt động tại tầng mạng (Network) trong mô hình OSI • IP là giao thức điều khiển “không liên kết” (connectionless), tức là không cần sự thiết lập kết nối trước khi trước khi truyền dữ liệu. ThS.Nguyễn Văn Chức 11 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet 4.2 Giao thức IP • Chức năng chính là cung cấp khả năng kết nối các mạng con thành liên mạng. Bao gồm: - Định nghĩa cấu trúc các gói dữ liệu - Định nghĩa phương thức đánh địa chỉ IP. - Truyền dữ liệu giữa tầng vận chuyển và tầng mạng. - Định tuyến để chuyển các gói dữ liệu trong mạng. - Thực hiện việc phân mảnh và hợp nhất (fragmentation - reassembly) các gói dữ liệu và nhúng / tách chúng trong các gói dữ liệu ở tầng liên kết. ThS.Nguyễn Văn Chức 12 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet 4.2 Giao thức IP 4.2.1 Địa chỉ IP và địa chỉ MAC - Mỗi hệ thống khi tham gia truyền thông đều được cấp một địa chỉ duy nhất, thông qua đó các hệ thống có thể định vị và xác định được các đối tượng cần giao tiếp. - Có hai loại địa chỉ mà một hệ thống có thể có là: địa chỉ IP (địa chỉ logic) và địa chỉ MAC (địa chỉ vật lý) - Địa chỉ MAC: là địa chỉ vật lý của card mạng (NIC) do nhà sản xuất cấp phát cho mỗi card mạng - Địa chỉ IP: Là một dãy các số, định danh duy nhất cho mỗi máy tính trên mạng, do người sử dụng thiết lập hoặc do hệ thống mạng tự cấp phát. ThS.Nguyễn Văn Chức 13 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet 4.2.1 Địa chỉ IP và địa chỉ MAC Địa chỉ MAC của card mạng Địa chỉ MAC của card mạng Sử dụng lệnh GETMAC để xem địa chỉ MAC Sử dụng lệnh GETMAC để xem địa chỉ MAC ThS.Nguyễn Văn Chức 14 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet 4.2.1 Địa chỉ IP và địa chỉ MAC • Địa chỉ IP - IP(v4): - Có độ dài 32 bits, được tách thành 5 lớp (class): A, B, C, D và E (lớp E hiện không được sử dụng) và 4 phân đoạn mạng (octet). - Được biểu diễn bởi số nhị phân, thập phân hoặc thập lục phân, viết cách nhau bởi một dấu chấm (“.”). - Cấu trúc tổng quát: X.X.X.X Trong đó: X: là một số từ 0 -> 255 (Nếu biểu diễn ở dạng số thập phân) Ví dụ: 192.168.3.10 203.162.17.10 ThS.Nguyễn Văn Chức 15 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet 4.2.1 Địa chỉ IP và địa chỉ MAC • Địa chỉ IP - IP(v4): - Cấu trúc tổng quát của 1 địa chỉ IP gồm có 2 phần: + Network ID: phần định danh địa chỉ mạng + Host ID: Phần định danh địa chỉ các trạm làm việc trên mạng đó Ví dụ: 192.168.3.10 Trong đó: - Được biểu diễn ở dạng số thập phân - 192.168.3: Network ID - 10: Host ID ThS.Nguyễn Văn Chức 16 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet 4.2.1 Địa chỉ IP và địa chỉ MAC • Địa chỉ IP - IP(v4): Cấu trúc phân đoạn mạng ThS.Nguyễn Văn Chức 17 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet 4.2.1 Địa chỉ IP và địa chỉ MAC • Địa chỉ IP - IP(v4): Lớp Dải địa chỉ IP trong octet đầu tiên A 1-126 (00000001-01111110) B 128-191 (10000000-10111111) C 192-223 (11000000-11011111) D 224-239 (11100000-11101111) E 240-255 (11110000-11111111) Ví dụ: 203.162.3.102 Địa chỉ lớp C 10.0.0.125 Địa chỉ lớp A 172.16.1.10 Địa chỉ lớp B ThS.Nguyễn Văn Chức 18 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet 4.2.1 Địa chỉ IP và địa chỉ MAC N: Network H: Host ThS.Nguyễn Văn Chức 19 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet 4.2.1 Địa chỉ IP và địa chỉ MAC • Địa chỉ IP - IPv6 - IPv6: có độ dài 128 bits, chia thành 16 phân đoạn mạng (octet) - Được biểu diễn dưới dạng số thập lục phân và phân biệt nhau bởi dấu hai chấm (“:”). Ví dụ: 01110001:11010001:11011100:11001001:01110001 A524:72D3:2C80:DD02:0029:EC7A:002B:EA73 ThS.Nguyễn Văn Chức 20 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet 4.2.2 Mạng con (Subnet): Mạng con là gì ? • Mạng Internet sử dụng địa chỉ IP 32 bits và phân chia ra các lớp rất mềm dẻo. Tuy nhiên, với một hệ thống địa chỉ như vậy việc quản lý vẫn rất khó khăn. • Nếu như một mạng được cấp một địa chỉ lớp A thì có nghĩa nó chứa tới 16*1.048.576 máy tính Ö Do vậy người ta phân chia mạng lớn ra thành những mạng con gọi là Subnet. ThS.Nguyễn Văn Chức 21 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet 4.2.3 Một số địa chỉ IP đặc biệt: • Mặt nạ mạng (Subnet mask) là địa chỉ IP mà giá trị của tất cả các bit ở phần NetID đều là 1, các bít ở phần HostID đều là 0. - Mặt nạ mạng lớp A: 255.0.0.0 - Mặt nạ mạng lớp B: 255.255.0.0 - Mặt nạ mạng lớp C: 255.255.255.0 ThS.Nguyễn Văn Chức 22 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet 4.2.3 Một số địa chỉ IP đặc biệt: • Địa chỉ mạng (Network Address): là địa chỉ IP mà giá trị của tất cả các bit ở phần Host ID đều là 0, được sử dụng để xác định một mạng. Ví dụ: 10.0.0.0, 172.18.0.0, 192.1.1.0 • Địa chỉ quảng bá (Broadcast Address): là địa chỉ IP mà giá trị của tất cả các bit ở phần Host ID đều là 1, được sử dụng để chỉ các máy tính trong mạng. Ví dụ: 10.255.255.255, 172.18.255.255, 192.1.1.255 Lưu ý: Địa chỉ mạng, địa chỉ quảng bá, mặt nạ mạng không được dùng để gán cho các máy tính. ThS.Nguyễn Văn Chức 23 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet 4.2.4 Cấp phát địa chỉ IP • Có hai phương thức để cấp phát địa chỉ IP - Cấp động (IP động): do hệ thống mạng cấp phát (DHCP, BOOTP). - Cấp tĩnh (IP tĩnh): do người sử dụng tự khai báo. ThS.Nguyễn Văn Chức 24 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet 4.2.3 Cấp phát địa chỉ IP Địa chỉ IP được gán tĩnhịa chỉ IP được gán tĩnh Mặt nạ mạng lớp Cặt nạ ạng lớp Cổng giao tiếp mạngổng giao tiếp ạng Địa chỉ IP của DNSịa chỉ IP của S ThS.Nguyễn Văn Chức 25 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet Địa chỉ MAC của card mạng Địa chỉ MAC của card mạng Sử dụng lệnh IPCONFIG /ALL để xem địa chỉ MAC Sử dụng lệnh IPCONFIG /ALL để xem địa chỉ MAC Địa chỉ IP của máyĐịa chỉ IP của máy ThS.Nguyễn Văn Chức 26 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet 4.3 Giao thức TCP: • TCP: Transmission Control Protocol - giao thức điều khiển truyền. • Cung cấp khả năng truyền dữ liệu an toàn giữa các hệ thống trong mạng, được sử dụng ở tầng chuyển vận (Transport) trong mô hình OSI. • Các chức năng chính của giao thức TCP: - Thiết lập, duy trì và kết thúc liên kết giữa hai quá trình - Phân phát gói tin một cách tin cậy - Đánh số thứ tự các gói dữ liệu trước khi cho gửi đi (sử dụng trong phương pháp chuyển mạch gói) - Cho phép điều khiển lỗi - Cung cấp khả năng đa kết nối - Truyền dữ liệu sử dụng cơ chế song công (Full-duplex) ThS.Nguyễn Văn Chức 27 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet 4.3 Giao thức TCP • TCP là một giao thức "có liên kết" (connection - oriented), nghĩa là cần phải thiết lập liên kết giữa hai thực thể TCP trước khi chúng trao đổi dữ liệu với nhau. • Một tiến trình ứng dụng trong một máy tính truy nhập vào các dịch vụ của giao thức TCP thông qua một cổng (Port) của TCP. ThS.Nguyễn Văn Chức 28 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet 4.3 Giao thức TCP 192.168.3.17:2 ThS.Nguyễn Văn Chức 29 Chương 4. Giao thức TCP/IP và mạng Internet 4.3 Giao thức TCP • Một cổng TCP kết hợp với địa chỉ IP tạo thành một đầu nối TCP/IP (socket) duy nhất trong liên mạng. • Dịch vụ TCP được cung cấp nhờ một liên kết logic giữa một cặp Socket. • Một Socket có thể tham gia nhiều liên kết với các Socket ở xa khác nhau. • Trước khi truyền dữ liệu giữa 2 trạm cần phải thiết lập một liên kết TCP giữa chúng và khi không còn nhu cầu truyền dữ liệu thì liên kết đó sẽ được giải phóng.