Đồ án: Nghiên cứu chất lượng dịch vụ trong mạng IP

MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ iii THUẬT NGỮ VIẾT TẮT v LỜI NÓI ĐẦU 1 CHƯƠNG I 2 TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH TCP/IP 2 1.1 Mô hình TCP/IP 2 1.1.1 Khái niệm và lịch sử ra đời của bộ giao thức 2 1.1.2 Kiến trúc của TCP/IP 3 1.2 Một số giao thức cơ bản trong mô hình TCP/IP 5 1.2.1 Tầng ứng dụng 6 1.2.2 Tầng giao vận 6 1.2.3 Tầng liên mạng 14 1.3 Gói tin IP 18 1.3.1 IPv4 18 1.3.2 IPv6 21 1.3.3 So sánh IPv4 với IPv6 22 Kết luận chương I: 23 CHƯƠNG II CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG IP 24 2.1 Khái niệm về chất lượng dịch vụ 24 2.2 Các thông số QoS 25 2.2.1 Băng thông 26 2.2.2 Trễ 27 2.2.3 Jitter (Biến động trễ) 28 2.2.4 Mất gói 29 2.2.5 Tính sẵn sàng (Độ tin cậy) 30 2.2.6 Bảo mật 31 2.3 Các nguyên tắc QoS 31 2.4 Đặc tính kỹ thuật của QoS 32 2.5 Các cơ chế QoS 33 2.5.1 Cơ chế cung cấp QoS 34 2.5.2 Các cơ chế điều khiển QoS 34 2.5.3 Các cơ chế quản lý QoS 36 2.6 Một số kỹ thuật hỗ trợ chất lượng dịch vụ 36 Kết luận chương 38 CHƯƠNG III CÁC THÀNH PHẦN QoS TRONG MẠNG IP 39 3.1 Phân cấp mạng 40 3.2 Cách thức xử lý theo từng chặng dự báo trước 42 3.2.1 Nghẽn tạm thời, trễ , biến động trễ và mất gói. 42 3.2.2 Sự phân loại , hàng đợi và lập lịch 44 3.2.3 Chất lượng dịch vụ mức liên kết 45 3.3 Cách thức biên tới biên dự đoán trước 46 3.3.1 Những mô hình biên tới lõi 47 3.3.2 Định tuyến biên- tới- biên 51 3.4 Báo hiệu 56 3.5 Lập chính sách, nhận thực và quyết toán 58 Kết luận chương III 60 CHƯƠNG IV MỘT SỐ KỸ THUẬT NÂNG CAO QoS TRONG MẠNG IP 61 4.1 Vấn đề định tuyến hoá và QoS 61 4.2 Phân loại 64 4.2.1 Những quy tắc 64 4.2.2 ToS, traffic Class (IPv4, IPv6) 65 4.2.3 Diffirent Services Fied (trường dịch vụ khác biệt) 66 4.2.4 Phân loại đa trường 67 4.2.5 Bảo mật đưa ra 69 4.2.6 Xử lý tốc độ đường dây 70 4.3 Đánh dấu và lập chính sách 71 4.3.1 Metering 71 4.3.2 Tiered profiles 73 4.3.3 Bảo vệ mạng 74 4.4 Quản lý hàng đợi 74 4.4.1 Tránh ghi lại 75 4.4.2 Giảm thời gian chiếm đóng hàng đợi 76 4.4.3 Tìm kiếm ngẫu nhiên sớm 78 4.5 Lập lịch 84 4.5.1 Định hướng tốc độ “Rate shaping” 85 4.5.2 Lập lịch đơn giản 86 4.5.3 Lập lịch tương thích 88 4.6 Sắp xếp đường liên kết phân cấp 89 4.7 Dịch vụ tích hợp 91 4.7.1 Một số mô hình của dịch vụ tích hợp 94 4.7.2 Một số vấn đề liên quan trong Inserv 96 4.8 Dịch vụ khác biệt 100 4.8.1 Khái niệm về dịch vụ DiffServ 100 4.8.2 Một số nguyên tắc cơ bản của DiffServ như sau 100 4.8.3 Mô hình DiffServ 101 4.8.4 Một số vấn đề liên quan 104 Kết luận chương 107 KẾT LUẬN 108 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Mô hình tham chiếu TCP/IP 3 Hình 1.2: Mô tả đóng gói dữ liệu theo kiến trúc TCP/IP 4 Hình 1.3: Sự tương quan giữa hai mô hình TCP/IP và OSI 5 Hình1.4: Mô hình phân lớp bộ giao thức TCP/IP 5 Hình 1.5 Phần tiêu đề TCP 9 Hình 1.6 Cửa sổ trượt 11 Hình 1.7 Định dạng của UDP datagram 13 Hình 1.8 Tiêu đề IP datagram 14 Hình 1.9 Hoạt động của ARP 17 Hình 1.10 Hoạt động của RARP 18 Hình 1.11 Tiêu đề IPv4 19 Hình 1.12: Gói IPv6 21 Hình 1.13: Định dạng gói IPv6 21 Hình 1.14. Ví dụ về địa chỉ IPv6 22 Hình 3.1: Chất lượng dịch vụ tạo ra từ sự liên kết với nhau 39 Hình 3.2: Mạng biên -tới- biên của một mức là một kết nối mức khác. 41 Hình 3.3: Hàng đợi FIFO trên router nỗ lực tối đa 43 Hình 3.4: Phân loại, hàng đợi và lập lịch từng chặng cho phép hàng đợi và bộ lập lịch có thể độc lập. 45 Hình 3.5: Sự phân đoạn trước lập lịch cải tiến việc chèn trên kết nối tốc độ thấp. 46 Hình 3.6: Những yêu cầu định hình lập lịch thời gian nhỏ 48 nhất trên những router xác định 48 Hình 3.7 Hàng đợi thay đổi thứ tự sắp xếp lại cho những 51 gói đã đánh dấu và không đánh dấu 51 Hình 3.8: Định tuyến cho cân bằng tải trọng 53 Hình 3.9: Quá trình đóng gói dữ liệu cho tạo ống IP 55 Hình 3.10:Kỹ thuật đường hầm trong IP 55 Hình 3.11: Kỹ thuật truyền dẫn với định tuyến đường chuyển mạch nhãn. 56 Hình 4.1: Bộ định tuyến IP hỗi trợ tối đa thông thường 62 Hình 4.2: Sự phân loại từng chặng điều khiển chặng kế tiếp, hàng đợi và lập lịch. 63 Hình 4.3 Trường ToS trong Ipv4 65 Hình 4.4 Trường DiffServ 66 Hình 4.5: Bộ đệm được yêu cầu nếu bộ phân loại là chậm hơn tốc độ đỉnh đến 70 Hình 4.6: Các token Bucket cung cấp chức năng đo đơn giản 72 Hình 4.7: Minh hoạ hoạt động của một token Bucket 72 Hình 4.8 Lựa chọn token Bucket thực hiện chức năng đo 73 Hình 4.9: khả năng loại bỏ biến thay đổi với thời gian chiếm dụng hàng đợi 79 hình 4.10: Đánh dấu gói có thể thay đổi chức năng loại bỏ 81 Hình 4.11:ARED thay đổi giá trị maxp 82 Hình 4.12 Nhiều hàng đợi cho một bộ lập lịch 86 Hình 4.13:Lưu lượng có thể có sự phận cấp trong quan hệ nội bộ 89 Hình 4.14 Bộ lập lịch phân cấp được yêu cầu 90 Hình 4.15 : Mô hình dịch vụ tích hợp 93 Hình 4.16: leaky and token bucket 97 Hình 4.17: Đồ thị lưu lượng trong token bucket 97 Hình 4.18: Node dịch vụ tích hợp 98 Hình 4.19: Bộ lập lịch trọng số phù hợp 99 Hình 4.20: Dịch vụ khác biệt tập trung đơn giản sự phức tạp định tuyến lõi 102 Hình 4.21: Kiến trúc dịch vụ khác biệt 103 Hình 4.22 : Điều khiển lưu lượng ở một node dịch vụ khác biệt 104 Hình 4.23 Hàng đợi cơ sở phân loại 105 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ARED  Adapted Random Early Detection  Tìm kiếm sớm ngẫu nhiên thích ứng   ARP  Address Resolution Protocol  Giao thức phân giai địa chỉ   ARPA  Advance Research Projects Agency  trung tâm nghiên cứu cấp cao   BB  Bandwidth Brokering  Thu hồi băng thông   BGP  Border Gateway Protocol    CBQ  Class Base Queuing  Hàng đợi cơ sở lớp   CBR  Contant Bitrate Rate  tốc độ bit cố định   CL  controlled Load  Tải điều khiển   CPU  Center Processor Unit  Khối xử lí trung tâm   CQS  Classify Queue Shedule  Lập lịch hàng đợi phân loại   CAC  Call Adminission Contron  Điều khiến xác nhận cuộc gọi   CE  Congestion Experience  Nghẽn trải qua   DFF  Drop from Front  Loại bỏ phía trước   DiffServ  Differentiated Service  Dịch vụ khác biệt   DNS  Domain Name System  Hệ thống tên miền   DOD  Deparment of Defense  thuộc bộ quốc phòng Mĩ   DRR  Deficit Round Robin    DSCP  Difserv Code-Point  Điểm mã dịch vụ khác biệt   ECN  explicit congestion notification  thông báo nghẽn cụ thể   FBI  forwarding information base  Khối chuyển tiếp   FIFO  first in first out  Hàng đợi theo nguyên tắc vào trước ra trước   FRED  Flow Random Early Detection  Tìm kiếm ngẫu nhiên sớm theo luồng   FTP  File Transfer Protocol  Giao thức truyền file   GS  guaranteed Service  Dịch vụ đảm bảo vụ   HL  Header length  Độ dài tiêu đề   ICMP  Internet Control Message Protocol  Giao thức tín hiệu điều khiển internet   IHL  Identifed Header Length  Trường xác nhận độ dài tiêu đề   Intserv  Intergrated Service  Dịch vụ tích hợp   IP  internet Protocol  Giao thức Internet   LSP  Label-switching Paths  Đường dẫn chuyển mạch nhãn   MF  Multi field  Đa trường   MPLS  Multi protocol lable Switching  Chuyển mạch nhãn đa giao thức   MTU  Maximum Transfer Unit  Đơn vị truyền tối đa   OSI  Open Systems Interconection  Mô hình tham chiếu “liên kết hệ thống mở”   OSPF  Open Sortest Path First  Đường dẫn đầu tiên ngắn nhất mở   PHB     PNNI  Private network Node Interface  Giao diện node mạng riêng   PQ  Priority Queue  Hàng đợi ưu tiên   QoS  Quality of service  Chất lượng dịch vụ   RAP  Resource Allocation Protocol  Giao thức phân phát tài nguyên   RARP  Reverse Address Resolution Protocol  Giao thức phân giải địa chỉ ngược   RED  Random Early Detection  Tìm kiếm ngẫu nhiên sớm   RIO  RED With IN/ OUT  Tìm kiếm ngẫu nhiên sớm theo vào ra   RSVP  Resource Reservation Protocol  Giao thức dành trước tài nguyên   SDH  synchronous Digital Hiearachy  Phân cấp số đồng bộ   SLA  Service level agreement  Thỏa thuận mức dịch vụ   SMTP  Simple Mail Transfer Protocol  Giao thức truyền thư điện tử đơn giản   TCP  Tranmission Control Protocol  Gíao thức điều khiển truyền dẫn   Telnet  Terminal NETwork  Mạng đầu cuối   TL  Total length  Độ dài tổng   TOS  Type Of Service  Loại dịch vụ   TTL  Time-to-live  Thời gian sống   UDP  User Datagram protocol  Giao thức người sử dụng   VCI  Virtual circuit Identify  Nhận biết kênh ảo   VPI  Virtual Path Identify  Nhận biết đường ảo   VPN  IP virtual private Network  IP virtual private Network   WRED  Weight Random Early Detection  Tìm kiếm ngẫu nhiên sớm theo trọng số   WRED  Weighted Random Early Detection  Tìm kiếm sớm ngẫu nhiên theo trọng số   LỜI NÓI ĐẦU Trong xu hướng phát triển bùng nổ thông tin ngày này, các nhu cầu về thông tin liên lạc ngày càng mở rộng. Nó đi đôi với nhu cầu đòi hỏi cao về chất lượng dịch vụ. Đối với nhà khai thác mạng nâng cao chất lượng dịch vụ đồng nghĩa với khả năng tăng khả năng cạnh tranh. Điều đó được ví như một điều tất yếu mà một nhà khai thác phải làm tốt để tồn tại. Việt Nam được đánh giá là một quốc gia có nhu cầu về thông tin lớn. Hệ thống viễn thông mạng Việt Nam rất đa rạng, phong phú, trong đó công nghệ mạng trên nền chuyển mạch gói là rất phổ biến. Song song với việc cung cấp nhiều loại hình dịch vụ mục tiêu nâng cao chất lượng dịch vụ đang là một vấn đề trọng tâm của các nhà cung cấp đặt ra. Mạng hiện thời đang tồn tại ở Việt Nam so với một số nước trong khu vực còn chưa thật sự ổn định, vẫn còn nhiều hiện tượng nghẽn mạng hay tốc độ truy cập mạng còn thấp. Ngoài biên pháp cải thiện băng thông (rất tốn kém), chưa thể đáp ứng ngay thì chúng ta cần phải cải thiện chất lượng dịch vụ theo một số hướng khác. Bản đồ án này tìm hiểu về QoS trong mạng IP và một số giải pháp nâng cao QoS phổ biến đang được áp dụng. Được sự hướng dẫn và giúp đỡ nhiệt tình của Thầy giáo Nguyễn Tiến Ban, bản đồ án với đề tài “Nghiên cứu chất lượng dịch vụ trong mạng IP” đã đề cập đến những vấn đề cơ bản về chất lượng dịch vụ trong mạng IP. Sau một thời gian tìm hiểu và nghiên cứu bản đồ án đã hoàn thành với những nội dung chính sau đây: Chương 1: Tổng quan về mô hình TCP/IP. Chương 2: Chất lượng dịch vụ trong mạng IP. Chương 3: Các thành phần QoS trong mạng IP. Chương 4: Một số kỹ thuật hỗi trợ QoS trong mạng IP. Do nội dung kiến thức của đề tài tương đối mới mẻ, khả năng còn hạn chế và kiến thức thực tế chưa nhiều nên bản đồ án này chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo và các bạn để bản đồ án được chính xác, đầy đủ và hoàn thiện hơn. CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH TCP/IP 1.1 Mô hình TCP/IP Vấn đề đặt ra: Trước yêu cầu truyền thông tin giữa các thiết bị việc truyền tải là rất khó khăn khi mở rộng mô hình . Do các thiết bị trong một mạng có thể do nhiều nhà cung cấp khác nhau ,nhiều thiết bị khác nhau . Điều đó đặt ra một vấn đề về sự tương thích các thiết bị với nhau, để có thể truyền thông tin cho nhau . Việc đưa ra một chuẩn để làm công cụ tham chiếu là một giải pháp duy nhất để giải quyết vấn đề này. TCP/IP là mô hình đầu tiên được đưa ra để giải quyết khó khăn trên. 1.1.1 Khái niệm và lịch sử ra đời của bộ giao thức Sự ra đời của bộ giao thức TCP/IP:Vào cuối những năm 1960 và 1970, trung tâm nghiên cứu cấp cao (Advance Research Projects Agency –ARPA) thuộc bộ quốc phòng Mĩ (Deparment of Defense – DoD) được giao trách nhiệm phát triển mạng APARNET. Mạng này kết nối các văn phòng quân đội , các tổ chức giáo dục, các tổ chức nghiên cứu, các trường đại học. Ngày nay ARPA được gọi là DARPA. Năm 1980, một bộ giao thức mới được đưa ra làm bộ giao thức chuẩn cho mạng ARPANET và các? của DoD mang tên DARPA, nó còn được gọi là bộ giao thức TCP/IP, và ngày nay thường được dùng với tên này. Khái niệm: Như vậy TCP/IP là bộ giao thức phân cấp từ các khối tương tác, mỗi khối cung cấp những chức năng riêng nhưng các khối không nhất thiết phải phụ thuộc lẫn nhau. Trong khi mô hình OSI định nghĩa chức năng nào thuộc về lớp nào thì các lớp trong bộ giao thức TCP/IP lại chứa các giao thức khá độc lập với nhau, chúng có thể trộn lẫn và phối hợp với nhau tuỳ theo yêu cầu của hệ thống. Thuật ngữ phân cấp có nghĩa là một giao thức lớp trên được một hay nhiều giao thức lớp dưới hỗi trợ. Việc phân tầng (hay phân cấp ) phải đảm bảo một số nguyên tắc sau: Một lớp được tạo ra khi cần đến mức trừu tượng hoá tương ứng. Mỗi lớp cần thực hiện những chức năng được định nghĩa rõ ràng. Việc chọn chức năng cho mỗi lớp cần chú ý tới việc định nghĩa các quy tắc chuẩn hoá quốc tế. Ranh giới các mức cần chọn sao cho thông tin đi qua là ít nhất Số mức phải đủ lớn để các chức năng tách biệt không nằm trong cùng một lớp và đủ nhỏ để mô hình không quá phức tạp. Một mức có thể phân thành các lớp nhỏ nếu cần thiết. Các mức con có thể bị loại bỏ. Hai hệ thống khác nhau có thể truyền cho nhau nếu chúng đảm bảo thoả mãn nguyên tắc chung (cùng một giao thức truyền thông). 1.1.2 Kiến trúc của TCP/IP Hình 1.1: Mô hình tham chiếu TCP/IP Theo cách nhìn từ lớp vật lý về phía ứng dụng thì như sau: bộ giao thức được chia ra làm bốn lớp: Network Access Layer / Network Interface and Hardware (lớp truy nhập đôi khi còn gọi là lớp giao diện mạng) nó cung cấp các giao tiếp với mạng vật lý bao gồm các thiết bị hệ thống vận hành, các cạc giao diện mạng tương ứng…Lớp này thực hiện nhiệm vụ các chi tiết phần cứng hoặc các giao tiếp vật lý với cáp. Ngoài ra thực hiện việc kiểm soát lỗi dữ liệu phân bổ trên mạng vật lý. Lớp này không định nghĩa một giao thức riêng nào, nó hỗi trợ tất cả các giao thức chuẩn và độc quyền ví dụ như Ethenet, Token Ring, Wireless, IP…Lớp này thực tế cũng quyết định khá nhiều tới chất lượng cung cấp dịch vụ của mạng, tuy nhiên việc cải tiến trên là khó khăn , do vậy người ta thường cải thiện theo hướng nâng cấp phần mềm. Internet Layer (lớp internet hay còn gọi là lớp mạng): cung cấp chức năng đánh địa chỉ, độc lập với phần cứng , nhờ đó dữ liệu có thể truyền độc lập giữa cấc  mạng có mô hình vật lý khác nhau. Lớp này chịu trách nhiệm truyền các gói qua mạng, hỗi trợ các giao thức liên mạng IP, định tuyến các gói trong liên mạng. Transpost Layer (lớp vận chuyển): chịu trách nhiệm truyền thông điệp từ một tiến trình tới một tiến trình khác, (tiến trình là một chương trình đang chạy). Nó có hai giao thức rất khác nhau là: giao thức điều khiển truyền dẫn (TCP) và giao thức người sử dụng (UDP) . Applycation Layer (lớp ứng dụng): điều khiển từng ứng dụng cụ thể. Nó tương ứng với các lớp ứng dụng, và phiên trong mô hình OSI. Nghĩa là nó cũng bao gồm các giao thức mức cao, mã hóa điều khiển hội thoại…hiện nay có hàng chăm thậm chí đến hàng nghìn giao thức thuộc lớp này. Sự hoạt động mô tả theo mô hình TCP/IP Cũng giống như trong mô hình tham chiếu OSI , dữ liệu gửi từ tầng ứng dụng đi xuống , và khi qua mỗi tầng nó được định nghĩa riêng về dữ liệu mà nó sử dụng.
Hình 1.2: Mô tả đóng gói dữ liệu theo kiến trúc TCP/IP Tại nơi gửi, mỗi tầng nó coi gói tin từ tầng trên gửi xuống như là dữ liệu của nó và thêm vào gói tin các thông tin điều khiển của mình, sau đó nó lại chuyển tiếp xuống tầng dưới. Tại nơi nhận thì quá trình lại ngược lại, tại mỗi tầng nó tách thông tin điều khiển của mình ra , tiếp đó nó chuyển tiếp lên tầng trên. Sự tương quan giữa hai mô hình TCP/IP với mô hình OSI: Mô hình TCP/IP ra đời trước mô hình OSI lên nó hoàn toàn không hề phụ thuộc vào mô hình chuẩn này. Tuy nhiên do hai mô hình đều có mục tiêu như nhau do đó nên có sự tương quan giữa hai mô hình . Hình 1.3: Sự tương quan giữa hai mô hình TCP/IP và OSI 1.2 Một số giao thức cơ bản trong mô hình TCP/IP
Hình1.4: Mô hình phân lớp bộ giao thức TCP/IP Bản thân TCP/IP là tập hợp nhiều giao thức với nhau: được chia ra nằm trong các lớp khác nhau, có chức năng khác nhau như (SMTP, FTP,SNMP… ; TCP, UDP; IP). 1.2.1 Tầng ứng dụng Tầng ứng dụng cung cấp các dịch vụ dưới dạng các giao thức cho ứng dụng của người dùng. Một số giao thức tiêu biểu tại tầng này như: SMTP: Giao thức truyền thư điện tử giữa các máy tính. Đây là dạng đặc biệt của truyền tệp được sử dụng để gửi các thông báo tới một máy chủ qua thư hoặc giữa các máy với nhau. Nó được sử dụng rất phổ biến trên Internet ,dùng để gửi các message “email” dựa trên địa chỉ của email. FTP: Đây là một dịch vụ hướng kết nối và tin cậy, sử dụng TCP để cung cấp truyền tệp giữa các hệ thống hỗ trợ FTP. Telnet: Cho phép các phiên đăng nhập từ xa giữa các máy tính. Do Telnet hỗ trợ chế độ văn bản nên giao diện người dùng thường ở dạng dấu nhắc lệnh tương tác. Chúng ta có thể đánh lệnh và các thông báo trả lời sẽ được hiển thị. DNS (Domain Name System): Chuyển đổi tên miền thành địa chỉ IP. Giao thức này thường được các ứng dụng sử dụng khi người dùng ứng dụng này dùng tên chứ không dùng địa chỉ IP. 1.2.2 Tầng giao vận Một giao thức tầng giao vận thường có nhiều chức năng. Một trong số đó là tạo một truyền thông tiến trình-tới-tiến trình. Để thực hiện điều này, TCP sử dụng cổng. Một chức năng khác của giao thức tầng giao vận là tạo một cơ chế điều khiển luồng và điều khiển lỗi ở mức giao vận. TCP sử dụng giao thức cửa sổ trượt để thực hiện điều khiển luồng. Nó sử dụng gói xác nhận, thời gian chờ và truyền lại để thực hiện điều khiển lỗi. 1.2.2.1 Giao thức TCP TCP là một giao thức hướng kết nối. Nó có trách nhiệm thiết lập một kết nối với phía nhận, chia luồng dữ liệu thành các đơn vị có thể vận chuyển, đánh số chúng và sau đó gửi chúng lần lượt. Truyền thông tiến trình-tới-tiến trình IP có trách nhiệm truyền thông ở mức máy tính (truyền thông trạm-tới-trạm). Là một giao thức tầng mạng, IP chỉ có thể chuyển phát các thông báo tới máy đích. Tuy nhiên, đây chưa phải là một chuyển phát hoàn chỉnh. Thông báo cần được xử lý bởi đúng chương trình ứng dụng. Trách nhiệm chuyển thông báo tới chương trình ứng dụng thích hợp là chức năng của TCP. Địa chỉ cổng Mặc dù có một số cách để thực hiện truyền thông tiến trình-tới-tiến trình, nhưng cách thông dụng nhất là thực hiện thông qua mô hình khách-chủ (client-server). Một tiến trình trên máy cục bộ, được gọi là khách, cần một dịch vụ từ một ứng dụng trên trạm ở xa, được gọi là chủ. Cả hai tiến trình (khách, chủ) có cùng một tên. Ví dụ, để lấy thời gian và ngày tháng từ một máy chủ ở xa, chúng ta cần một tiến trình khách Daytime chạy trên máy cục bộ và một tiến trình chủ Daytime chạy trên máy ở xa. Các hệ điều hành hiện nay hỗ trợ cả môi trường đa người dùng và đa chương trình. Một máy ở xa có thể chạy nhiều chương trình ứng dụng cùng lúc, giống như nhiều máy cục bộ có thể chạy một hoặc nhiều chương trình khách cùng lúc. Trạm cục bộ và trạm ở xa được xác định sử dụng địa chỉ IP. Để xác định các tiến trình, chúng ta cần một số hiệu nhận dạng thứ hai, đó là số cổng. Trong TCP/IP, số cổng là một số nguyên nằm trong khoảng từ 0 đến 65535 (số 2 byte). Chương trình khách tự xác định nó bằng một số cổng được chọn ngẫu nhiên. Cổng này được gọi là cổng ngẫu nhiên. Chương trình chủ cũng phải tự xác định bằng một số cổng. Tuy nhiên, cổng này không thể được chọn ngẫu nhiên. Nếu máy chủ ở xa chạy một tiến trình chủ và lấy một số ngẫu nhiên là số cổng, thì ứng dụng ở máy khách muốn truy nhập và sử dụng dịch vụ trên máy chủ đó sẽ không biết được số cổng cần sử dụng. Tất nhiên, một giải pháp có thể là gửi một gói đặc biệt để yêu cầu số cổng của một ứng dụng chủ cụ thể, tuy nhiên cách này làm tăng lưu lượng mạng. TCP/IP đã chọn cách sử dụng các số cổng thông dụng cho các ứng dụng chủ. Mọi tiến trình khách phải biết số cổng của tiến trình chủ tương ứng. Bây giờ, chúng ta đã biết rằng địa chỉ IP và số cổng đóng vai trò khác nhau trong việc chọn đích cuối cùng của dữ liệu. Địa chỉ IP đích xác địn