Đề tài Tổng quan về mạng

Chính Mở đầu Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nói chung, chúng ta đã đạt được những thành tựu to lớn trong lĩnh vực công nghệ thông tin đáp ứng phần nào những yêu cầu giao lưu văn hoá, khoa học kỹ thuật giữa các nước trong khu vực cũng như trên thế giới. Việc ghép nối mạng các máy tính trở nên phổ biến nhằm phục vụ trao đổi thông tin, chia sẻ tài nguyên sẵn có .v.v. Mạng máy tính được sử dụng rộng rãi, ngày càng có hiệu quả trong các lĩnh vực nghiên cứu, giáo dục cũng như trong thương mại. Nhờ có mạng máy tính, thế giới dường như ngày càng thu nhỏ lại, khoảng cách con người ngày càng gần hơn về mặt địa lý, thời gian thu lượm thông tin được rút ngắn, do đó ta có thông tin kịp thời và ngày càng chính xác. Nối mạng máy tính đã làm thay đổi cách sống, cách làm việc, cách suy nghĩ của con người trong thời đại ngày nay. Mạng máy tính tuỳ theo phạm vi hoạt động mà ta có mô hình mạng cục bộ LAN (Local Area Network) và mạng diện rộng WAN (Wide Area Network). Mạng LAN là tập hợp các máy tính được kết nối với nhau trong một phạm vi địa lý nhỏ (có thể là tập hợp các máy tính trong một toà nhà công sở kết nối với nhau). Mạng WAN có thể coi là tập hợp các mạng LAN kết nối với nhau trong vùng địa lý rộng lớn. Mạng INTERNET có thể coi như một mạng WAN rộng lớn nhất liên kết các mạng LAN ở các vùng địa lý khác nhau trên khắp thế giới. Mạng INTERNET phát triển trong những năm gần đây đã đáp ứng được các nhu cầu trao đổi thông tin kinh tế văn hoá khoa học kỹ thuật giữa các nước trong khu vực cũng như trên thế giới. Chúng ta đã được tham khảo nhiều tài liệu khác nhau về mạng máy tính thì ta sẽ thấy không ít định nghĩa về LAN. Mặc dù không có định nghĩa nào thực sự nổi bật làm thoả mãn nhu cầu của chúng ta cũng dễ dàng rút ra các đặc trưng chủ chốt giữa mạng LAN và các mạng khác là: Đặc trưng địa lý: Mạng cục bộ thường được cài đặt trong phạm vi tương đối nhỏ, như một toà nhà, một khu trường học .v.v. với đường kính từ vài chục mét đến vài chục Km với công nghệ như hiện nay. Đặc trưng vè tốc độ truyền: Mạng cục bộ có tốc độ truyền cao hơn so với mạng diện rộng. Với công nghệ mạng như hiện nay thì tốc độ truyền của mạng cục bộcó thể đạ tới 100Mb/s. Đặc trưng về độ tin cậy: Tỷ suất lôic trên mạng cục bộthấp hơn nhiều so với mạng diện rộng có thể đạt từ 10-8 ữ10-11. Đặc trưng quản ký: Mạng cục bộ thường là sở hữu riêng của một tổ chức nào đó, do vậy việc quản lý khai thác mạng hoàn toàn tập trung và thống nhất. Kết luận: Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ mạng, sự phân biệt giữa các loại mạng chỉ là tương đối. Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Cùng với việc ghép nối các máy tính thành mạng, cần thiết phải có hệ điều hành trên phạm vi toàn mạng có chức năng quản lý dữ liệu và tính toán, xử lý một cách thống nhất. Các hệ thống như vậy gọi chung là hệ điều hành mạng( Network Operating System – NOS ) hệ điều hành mạng được chia ra làm ba loại chủ yếu: Mạng bình đẳng ( ngang quyền) peer to peer. Mạng có file server. Mạng mô hình client\server Sự phân biệt giữa các loại mạng nói trên là rất quan trọng bởi lẽ mỗi loại có những khả năng khác nhau và cũng phụ thuộc vào các yếu tố : Qui mô của tổ chức (công ty, văn phòng.v.v.). Mức độ bảo mật cần có. Loại hình công việc. Mức độ hỗ trợ có sẵn trong công tác quản trị. Nhu cầu của người dùng mạng. Ngân sách mạng. I. Mạng ngang hàng : ở hệ thống mạng ngang hàng, không tồn tại bất kỳ máy phục vụ chuyên dụng (dedicated server) hoặc cấu trúc phân cấp giữa các máy tính. Mọi máy tính đều bình đẳng và có vai trò như nhau. Vì vậy cần có hai bước để chia sẻ thông tin: Read only. Read write ( full computer ). Như vậy không có máy nào được chỉ định chịu trách nhiệm quản lý toàn mạng. Người dùng ở từng máy tính tự quyết định dữ liệu nào trên máy của họ sẽ được dùng chung trên mạng hay là không Máy khách/máy phục vụ vụ Hình 1: Mạng ngang hàng Mạng ngang hàng còn được gọi là nhóm làm việc (Workgroup). Thuật ngữ nhóm làm việc ngụ ý một nhóm ít người. Thông thường mỗt hệ thống mạng ngang hàng có 10 máy tính trở lại. Mạng ngang hàng tương đối đơn giản. Vì mỗi máy tính kiêm cả hai chức năng máy phục vụ và máy khách nên không cần phải một máy phục vụ trung tâm thật mạnh và cũng không bắt buộc phải có những bộ phận cần thiết cho mạng máy tính công suất cao. Mạng ngang hàng có thể rẻ tiền hơn mạng dựa trên máy phục vụ. Việc bảo mật và an toàn của mạng ngang hàng thể hiện qua việc định rõ mật mã cho một tài nguyên nào đó, chẳng hạn như một thư mục được dùng chung trên mạng. Vì tất cả người dùng trong mạng ngang hàng tự mình thiết lập hệ thống bảo mật mã riêng, và việc chia xẻ tài nguyên có thể xảy ra ở bất cứ máy nào chứ không xảy ra ở máy phục vụ tập trung, nên rất khó điều khiển tập trung. Điều này tác động đến sự an toàn của mạng, vì nhiều khi có một vài người dùng không hề thi hành biện pháp bảo mật nào cả. Nếu xem tính bảo mật là vấn đề quan trọng, chúng ta nên cân nhắc sử dụng mạng dựa trên máy phục vụ Về hệ điều hành của mạng ngang hàng, phần mềm điều hành mạng không nhất thiết phải có khả năng thi hành và tính bảo mật tương xứng với phần mềm điều hành mạng được thiết kế cho máy phục vụ chuyên dụng. Máy phục vụ chuyên dụng chỉ vận hành như một máy phục vụ, chứ không được dùng làm máy khách hoặc trạm làm việc (Workstation). ở những hệ đIều hành như Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows for Workgroups, và Microsoft Windows 95, hoạt động mạng ngang hàng được tích hợp vào hệ điều hành. Không cần phải thêm phần mềm nào khác để thiết lập một mạng ngang hàng. Ưu điểm: đơn giản, không đòi hỏi giá trị chung thích hợp cho văn phòng nhỏ. Nhược điểm: không thích hợp cho mạng lớn nhiều người dùng. II. Mạng có file server: Mô hình theo đó trên mạng có ít nhất một máy có vài chương trình đặc biệt của toàn bộ mạng theo chế độ chia sẻ, được giải quyết bởi người quản trị máy. Gồm bốn bước chính để chia sẻ: Read only Exec only Read write Right control Quyền truy nhập gồm tên người dùng, mật khẩu và vị trí truy nhập cùng với thời gian truy nhập. Ưu điểm: tổ chớc quản trị tập trung vì thế đảm bảo an toàn cho dữ liệu và tăng hiệu suất người sử dụng, tiết kiệm được thời gian. Nhược điểm: File server chỉ có nhiệm vụ lưu trữ và quản lý dữ liệu phần mềm. Việc tính toán và xử lý dữ liệu tại các máy khác nhau gọi là máy trạm làm việc. Khi một người có nhu cầu thực hiện một chương trình tính toán, xử lý dữ liệu thì toàn bộ chương trình và dữ liệu phải tải từ file server về trạm. Sau đó lại được cập nhật về file server dẫn đến vấn đề truyền phức tạp làm dung lượng thông tin trên đường truyền cao. III. Mạng dựa trên máy phục vụ : Máy khách Máy phục vụ Hình 2: Mạng dựa trên máy phục vụ Nếu môi trường có hơn 10 người dùng, mạng ngang hàng chắc chắn sẽ không thoả đáng. Vì thế, hầu hết các mạng đều có máy phục vụ chuyên dụng. Máy phục vụ chuyên dụng là máy chỉ hoạt động như một máy phục vụ chứ không kiêm luôn vai trò của máy khách hay trạm làm việc. Máy phục vụ có tính chuyên dụng vì chúng được tối ưu hoá để phục vụ nhanh những yêu cầu của khách hàng trên mạng cũng như để bảo đảm an toàn cho tập tin và thư mục. Mạng dựa trên máy phục vụ đã trở thành mô hình chuẩn cho hoạt động mạng. Mạng phát triển quá nhanh cả về qui mô lẫn lưu lượng nên phảI cần đến nhiều máy phục vụ, thay vì chỉ có một. Phân phối tác vụ giữa nhiều máy phục vụ sẽ bảo đảm mỗi tác vụ sẽ được thi hành theo cách thức hiệu quả nhất có thể có. Những tác vụ đa dạng mà máy phục vụ phải thi hành trên thực tế rất phức tạp và hay thay đổi. Máy phục vụ dành cho các mạng lớn đã được chuyên môn hoá (Specialized) nhằm đáp ứng trọn vẹn những nhu cầu ngày càng tăng của người dùng. Lấy ví dụ, trong một mạng Windows NT server, có nhiều loại máy phục vụ khác nhau như: Máy phục vụ tập tin/in ấn (file/print server) Máy phục vụ chương trình ứng dụng (application server) Máy phục vụ thư tín (mail server) Máy phục vụ fax (fax server) Máy phục vụ truyền thông (communication server) Máy phục vụ được thiết kế để cung cấp khả năng truy nhập nhiều tập tin và máy in, đồng thời duy trì hiệu suất thi hành và sự an toàn cho người dùng. Có thể quản lý và điều khiển tập trung việc dùng chung dữ liệu ở mạng dựa trên máy phục vụ. Tài nguyên thường được lắp đặt tập trung nên dễ tìm thấy hơn tài nguyên nằm rải rác của các máy. An toàn và bảo mật luôn luôn là lý do chủ yếu khiến bạn chọn giải pháp lắp đặt kiểu mạng dựa trên máy phục vụ. Trong môi trường dựa trên máy phục vụ, chẳng hạn mạng Windows NT server, chế độ bảo mật có thể do một người quản trị mạng quản lý bằng cách đặt ra chính sáchvà áp dụng chính sách đó cho từng người dùng trên mạng. Tuy nhiên ngày nay đối với mạng máy tính hiện đại trong môi trường kinh doanh việc kết hợp các đặc tính ưu việt nhất của hai loại mạng: mạng ngang hành và mạng dựa trên máy phục vụ. Trong mạng kết hợp, hai loại hệ điều hành phải hoạt động phối hợp với nhau, nhằm tạo cảm giác về một hệ thống hoàn chỉnh nơi người quản trị. Do đề tài của tôi là nghiên cứu lý thuyết chung về mạng máy tính và phương pháp tổ chức ứng dụng client- server nên từ các phần tiếp theo tôi sẽ đi sâu vào nghiên cứu mạng dựa trên máy phục vụ. Ưu điểm: tăng hiệu suất làm việc và khắc phục được khó khăn do khâu đồng nhất cấu trúc vật lý. Nhược điểm: giá thành khá cao, bắt buộc phải có một máy chủ và máy chủ (server) phải bật thì các máy trạm (client) mới có thể nhìn thấy nhau. Chương 2 Kỹ thuật mạng cục bộ I . TOPO mạng(topology). Về nguyên tắc,mọi Topology của mạng máy tính nói chung đều có thể sử dụng cho mạng cục bộ.Song do đặc thù của mạng cục bộ nên chỉ có ba loại Topology được sử dụng đó là: loại hình sao(Star),mạng đường vòng(Ring), đường tuyến tính (Bus). 1.Loại hình sao: ở dạng này,tất cả các trạm được nối với thiết bị trung tâm có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ các máy trạm và chuyển đến trạm đíc của tín hiệu này.Tuỳ theo yêu cầu truyền thông trong mạng thiết bị trung tâm có thể làmột bộ chuyển mạch (switch),một bộ chọn đường (Router) hoặc đơn giản là một bộ phân kênh (hub). Topology star với hub ở trung tâm. Vai trò chủ yếu của thiết bị trung tâm này chính là việc bắt tay giữa các cạp trạm cần trao đổi thông tin với nhau thiết lập các liên kết điểm - điểm (Point to point). Ưu điểm của Topology star là: lắp đặt đơn dản ,dễ dàng thay đổi lại cấu hình như thêm, bớt trạm. Dễ dàng kiểm soát và khác phục sự cố . Đặc biệt do sử dụng liên kết điểm- điểm nên lợi dụng tốt tốc độ đường truyền vật lý. Nhược điểm: Chủ yếu của Topology này là: độ dài đường truyền với thiết bị trung tâm bị hạn chế. 2. Loại hình vòng: ở dạng này, tín hiệu được lưu chuyển theo một chiều nhất định. Mội trạm mạng được nối với vòng qua một bộ chuyển tiếp ( repeater) có nhiệm vụ nhận tín hiệu rồi chuyển đến trạm kế tiếp trên vòng. Vì vậy, tín hiệu được lưu chuyển trên vòng theo một chuỗi liên tiíep các liên kết điểm - điểm giữa các repeater. Cần thiết phải có giao thức điều khiển việc cấp phát quyền được truyền trên vòng cho các trạm có nhu cầu. DATA Repeater Cấu hình vật lý cho broadband Để tăng độ tin cậy của mạng, tuỳ từng trường hợp người ta lắp đặt dư thừa các đường truyền trên vòng, tạo thành một dàng vòng dự phòng.Khi đường truyền trên vòng chính bị sự cố thì vòng phụ này dẽ được sử dụng, với chiều đi của tín hiệu ngược với chiều đi của mạng chính.Liên kết nối mạng điểm - với nhiều điểm quảng bá. Ưu điểm: Đơn giản, dễ dang thay đổi cấu hình,dễ kiểm soát và khắc phục sự cố. Nhược điểm: Loại này cũng có đường truyền nối mạng máy tính với trung tâm bị hạn chế. Giao thức truy nhập đường truyền phức tạp. 3. Dạng tuyến tính (Bus) : ở dạng này tất cả các trạm phân chia một đường truyền chính, đường truyền này được giới hạn hai đầu bởi một loại đầu nối đặc biệt được gọi là terminator. Mỗi trạm được nối vào Bus qua một đầu nối chữ T ( 7 connecton) hoặc một bộ thu phát. T - connector Tecrminator Bus Dạng topology bus Khi một tram truyền tín hiệu được quảng bá trên hai chiều của bus, có nghĩa là mọi trạm còn lại đều có thể nhận tín hiệu trực tiếp. Đối với các biến một chiều thì tín hiệu chỉ đi về một phía, lúc đó terminator phải được thiết kế sao cho các tín hiệu phải được dồn lại trên bus để có thể đến được các trạm còn lại ở phía bên kia. Ưu điểm: Dễ dàng lắp đặt, giá thành rẻ. Nhược điểm: có sự cố trên đường dây thì mọi máy không thể sử dụng mạng được nữa,giao thức trên đường truyền phức tạp. Kết luận: Trong thực tế người ta thường chọn kiểu kết nối lai là tổ hợp của các kết nối trên. Chương 3 Các họ giao thức I. Họ giao thức Internet : Với sự xuất hiện của các công nghệ mạng khác nhau, như là Ethernet, Packet Radio và Satellite, đòi hỏi một phương pháp để truyền thông tin một cách tin cậy. Vấn đề cần giải quyết là việc cho phép một tập các máy tính và các mạng không đồng nhất truyền thông. Vì vậy, họ giao thức Internet đã được sinh ra. Điều quan trọng cốt yếu của họ Internet là việc liên kết các công nghệ mạng không đồng nhất. Từ đây, thuật ngữ Internet community dùng cho tất cả các khu vực trên thế giới sủ dụng họ giao thức Internet bất kể chúng có được nối với Internet hay không. II. Mô hình OSI : Trong OSI người ta dùng một mô hình 7 mức để mô tả việc truyền trong máy tính. 1. Mô hình tham chiếu cho việc kết nối các hệ thống mở : Mô hình phân chia nhiệm vụ truyền thông máy tính thành 7 tầng chức năng. Các tầng chức năng này được đánh dấu từ dưới lên: a. Tầng vật lý : Bao gồm các thủ tục về điện, cơ ... để khởi động, duy trì và huỷ bỏ các liên kết vật lý (các kênh vật lý) cho phép truyền các bit thông tin trên phương tiện truyền. Physical Protocol bao gồm tất cả các quy ước để hai bên hiểu được nhau trong quá trình truyền. b. Tầng liên kết dữ liệu : Tầng liên kết dữ liệu cung cấp các thủ tục để thiết lập, duy trì và huỷ bỏ các liên kết dữ liệu (liên kết logic). Nó sẽ cấp phát cho mỗi liên kết logic này một số tài nguyên nào đó khi thiết lập liên kết. Khi không sử dụng mối liên kết logic này nữa thì thu hồi lại. Tầng liên kết dữ liệu còn kiểm soát luồng dữ liệu, phát hiện và khắc phục lỗi truyền thông tin trên các liên kết đó. c. Tầng mạng : Tầng mạng thực hiện các chức năng chuyển tiếp và chọn đường trong mạng. Nó điều hành các vấn đề nảy sinh trong quá trình truyền, như việc chuyển mạch, dẫn đường và điều khiển việc đụng độ cuả các gói dữ liệu truyền trên mạng. Ngoài ra có thể cài đặt thêm cơ chế kiểm soát luồng dữ liệu, kiểm soát lỗi và cắt hợp dữ liệu. d. Tầng giao vận : Tầng giao vận cung cấp các thủ tục cho phép kiểm soát việc truyền tin từ mút tới mút (end - to - end) trong mạng. Có thể cài đặt thêm cơ chế kiểm soát luồng dữ liệu và kiểm soát lỗi. e. Tầng phiên : Tầng này nhằm thiết lập , duy trì, đồng bộ hoá và huỷ bỏ một kết nối logic được gọi là một phiên truyền thông. Nó cũng thiết lập việc điều khiển giữa các quá trình liên lạc như: quy định bên truyền, khi nào truyền và truyền trong bao lâu v..v.. f. Tầng trình dữ liệu : Tầng này chuyển đổi cấu trúc thông tin giữa hệ truyền thông và người sử dụng. Nó cũng cung cấp các dịch vụ như mã hoá dữ liệu để bảo mật mạng cung cấp các tiêu chuẩn cho việc truyền dữ liệu, nén dữ liệu để giảm số các bit khi truyền. g. Tầng ứng dụng : Tầng ứng dụng lag giao diện giữa người sử dụng và hệ truyền thông. Nó cho phép người sủ dụng thâm nhập được vào hệ thống. Application Presentation ứng dụng Trình dữ liệu Session Transport Network Data Link Physical Tầng phiên Giao vận Lkết dữ liệu Tầng mạng Vật lý 7 tầng chức năng của mô hình OSI Bốn tầng đầu của mô hình OSI tạo thành cơ sở hạ tầng các tầng dưới của mô hình OSI. Những tầng này cung cấp các dịch vụ end - to - end chịu trách nhiệm việc truyền dữ liệu. Ba tầng còn lại tạo thành cơ sở hạ tầng các tầng trên của mô hình OSI. Những tầng này cung cấp những dịch vụ ứng dụng chịu trách nhiệm với việc truyền thông tin. 2. Dịch vụ và giao thức trong mô hình OSI : a. Hai phương pháp truyền dữ liệu : Trong OSI , dịch vụ được yêu cầu ở một tầng có thể là hướng liên kết hoặc không liên kết. Truyền có liên kết Dữ liệu của người dùng được truyền theo các liên kết logic đã được thiết lập từ trước giữa trạm nguồn và trạm đích bảo toàn thứ tự đến của chúng. Với phương pháp truyền này thì trước khi truyền phải có thiết lập liên kết logic. Sau đó mới truyền dữ liệu. Vì mỗi mối liên kết logic cần được cấp phát tài nguyên nên khi truyền xong phải huỷ bỏ liên kết và thu hồi tài nguyên. Như vậy, phương pháp truyền này gồm ba giai đoạn : thiết lập liên kết, truyền dữ liệu và huỷ bỏ liên kết. Giai đoạn thiết lập liên kết: Những người sử dụng dịch vụ và người cung cấp dịch vụ thoả thuận cách thức sử dụng dịch vụ. Nếu thành công thì một mối liên kết sẽ được thiết lập. mỗi lần một mối liên kết được thiết lập là xuất hiện một mối ràng buộc giữa hai người sử dụng dịch vụ. Tất cả những dịch vụ cơ bản khác xuất hiện trong của mối ràng buộc này. Giai đoạn truyền số liệu: Các người sử dụng dịch vụ trao đổi dữ liệu Giai đoạn giải phóng liên kết: Mối liên kết giữa người sử dụng được huỷ bỏ. Truyền không liên kết Không yêu cầu ba giai đoạn như trên. Các gói thông tin được truyền độc lập với nhau theo một con đường được xác định dần bằng địa chỉ đích đặt trong các gói thông tin. Phương pháp này không quan tâm đến thứ tự truyền của các gói tin và không có các giai đoạn thiết lập liên kết và huỷ bỏ liên kết. b. Giao thức : Giao thức là tập hợp các quy tắc được thoả thuận giữa hai thực thể truyền thông cho phép việc trao đổi thông tin trong mạng được thực hiện đúng đắn và có hiệu quả. Nó phải mô tả được các thủ tục cho phép thực hiện ba giai đoạn : thiết lập liên kết, duy trì liên kết và huỷ bỏ liên kết Thiết lập liên kết: Hai thực thể ở hai đầu liên kết phải thương lượng với nhau về tập các tham số sẽ sử dụng trong giai đoạn truyền dữ liệu. Truyền dữ liệu: Kiểm soát luồng dữ liệu, cắt dữ liệu thành các gói tin, hợp dữ liệu và ghép kênh, phân kênh. Huỷ bỏ liên kết: Giải phóng II. Mô hình kiến trúc của họ giao thức Internet : Giống như họ giao thức OSI, họ giao thức Internet cũng có một mô hình kiến trúc cho chúng. Chúng ta xem họ giao thức Internet như là có 4 tầng: 1. Tầng giao diện (Interface layer) : Tầng giao diện mô tả công nghệ vật lý và công nghệ liên kết dữ liệu được dùng dể truyền ở mức phần cứng ( phương tiện) Tầng giao diện chịu trách nhiệm truyền trên mạng vật lý đơn gọi là phương tiện (medium). Vì một liên mạng thường gồm có nhiều loại phương tiện khác nhau nên tầng giao diện thực sự phải gồm nhiều phần khác nhau, mỗi phần chịu trách nhiệm cung cấp cho tầng trên tương ứng với một loại phương tiện. Để biết dữ liệu được gửi từ họ giao thức Internet qua phương tiện riêng như thế nào, chúng ta phảI quan tâm đến giao thức liên mạng: “IP”. IP là giao thức liên mạng kiểu không liên kết (CL-mode). Điều này có nghĩa nó là hướng datagram (gói dữ liệu). Khi muốn gửi dữ liệu bằng IP thì phải gửi dữ liệu này như là một dãy datagram. Mỗi datagram gồm một hay nhiều byte cuả dữ liệu người dùng (user-data). Kết hợp với mỗi datagram là một địa chỉ nơi mà datagram này cần được nhận. Trước hết ta thấy rằng IP không có mạng liên kết với nó mà phải dựa vào dịch vụ của tầng giao diện phía dưới để nhận datagram. Như vậy, IP nhận dữ liệu người dùng và đóng gói nó thành một datagram chứa tất cả các thông tin cần thiết để nhận đối với thực thể IP ở nơi đến. Thực thể IP từ xa sẽ phân tích các datagram IP nó nhận được và sau đó tách dữ liệu rồi chuyển nó lên giao thức tầng trên tương ứng. Thứ hai vì IP độc lập với mạng nên nó phải sử dụng địa chỉ độc lập với địa chỉ phần cứng vật lý. Nghĩa là : mặc dù có một địa chỉ IP có thể chỉ ra nơi mà thiết bị mạng cư trú trong liên mạng nhưng địa chỉ IP không cần phải có mối quan hệ nào đó với địa chỉ phương tiện tương ứng cuả mạng nơi thiết bị này được liên kết vật lý. Điều này là quan trọng vì hai lý do: Địa chỉ phương tiện thông thường là được ký hiệu bởi nhà sản xuất. Vì vậy có thể không có sự tương ứng giữa địa chỉ vùng với địa chỉ phương tiện. Địa chỉ phương tiện có thể thay đổi khi phần cứng giao diện thay đổi. Điều này không dẫn đến sự thay đổi trong địa chỉ IP. 2. Tầng mạng (Internet layer) : Tầng mạng mô tả công nghệ liên mạng được dùng để thực hiện truyền liên mạng. Nó có nhiệm vụ cung cấp một cách trong suốt đối với cả địa hình của liên mạng và phương tiện truyền được sử dụng trong mỗi mạng vật lý hình thành liên mạng. Để thực hiện nhiệm vụ này, dịch vụ mạng phải cung cấp : mức chung của dịch vụ phân phối ( dịch vụ phân phối này độc lập với khả năng của phương tiện), một cơ cấu địa chỉ hoá địa phương và một lược đồ chỉ đường truyền dữ liệu qua một chuỗi các mạng vật lý. 3. Tầng truyền số liệu (Transport layer) : Tầng truyền số liệu mô tả công nghệ end-to-end được dùng để thực hiện truyền thông máy chủ. Nó chịu trách nhiệm cung cấp việc truyền dữ liệu giữa các hệ thống đầu cuối theo yêu cầu của tầng ứng dụng. Nghĩa là, tầng truyền số liệu cung cấp dịch vụ end-to-end. Về lý thuyết, các nhu cầu end-to-end của các ứng dụng khác nhau có thể thay đổi nhiều. Tuy nhiên, trong thực tế chỉ có hai mẫu dịch vụ được sử dụng rộng rãi là reliable và unreliaable. Reliable: Trong đó dịch vụ được yêu cầu là một virtual piperline (đường ống ảo) Unreliable: Trong đó dịch vụ được yêu cầu là gần giống với dịch vụ datagram liên mạng, chỉ thêm các đặc trưng sau: Địa chỉ tầng ứng dụng và hợp nhất dữ liệu người dùng. Trong đó mẫu dịch vụ reliable gần gũi với dịch vụ truyền hướng liên kết, còn mẫu dịch vụ unreliable tương tự như dịch vụ truyền kiểu không liên kết. Họ giao thức Internet cung cấp hai giao thức truyền số liệu khác nhau phù hợp với nhu cầu khác nhau này. Cả hai giao thức sử dụng các cơ cấu nhận dạng để thực hiện địa chỉ hoá tầng ứng dụng và hợp nhất dữ liệu người dùng. 4. Tầng ứng dụng ( Application layer) : Tầng ứng dụng mô tả những công nghệ được dùng để cung cấp các dịch vụ end-user III. Một số giao thức chính : Thế hệ hiện tại của giao thức chủ yếu dựa trên dịch vụ truyền số liệu hướng liên kết do Transmission Control Protocol (TCP) cung cấp và dịch vụ mạng mô hình không liên kết do Internet protocol (IP) cung cấp. Sau đây là một số giao thức sử dụng trong họ Internet : The Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) cung cấp dịch vụ store-and-forward cho các bản tin thư điện tử. The File Transfer Protocol (FTP) cung cấp dịch vụ truyền file TELNET cung cấp dịch vụ đầu cuối ảo The Domain Name System (DNS) chủ yếu cung cấp ánh xạ giữa các tên máy chủ và các địa chỉ mạng.' Mối quan hệ giữa các giao thức ứng dụng và các dịch vụ end-to-end đã được chỉ ra ở mô hình tổng quát cuả các giao thức Internet dưới đây. Trên hình vẽ giới thiệu giao thức User Datagram Protocol (UDP), một giao thức truyền số liệu kiểu không liên kết, và giao thức Internet Control Message Protocol (ICMP) được dùng để báo cáo " sức khoẻ" của tầng mạng. Trong thực tế có nhiều dịch nhưng ảnh hưởng lớn nhất là hai dịch vụ sau: NFS, hệ thống file phân tán do Sun Microsystems phát triển The X Window System do Project Athena ở trường Đại học Bách Khoa Massachusett phát triển. Cả hai giao thức ứng dụng này được thiết kế độc lập với các dịch vụ end-to-end dùng để truyền số liệu. Chúng có triển vọng triển khai rộng rãi trên họ giao thức Internet đối với cả hai lĩnh vực khoa học kỹ thuật và kinh tế. TCP UDP SMTP FTP TELNET DNS IP/ICMP medium N medium 1 .... Hình 3: Mối liên hệ của các giao thức 1. Giao thức TCP/IP : a. Giao thức IP : Khái quát về giao thức IP : Giao thức Internet protocol (IP) là giao thức đầu tiên của mô hình OSI nó cũng là một phần của TCP/IP. Mặc dù trong giao thức có từ Internet nhưng không có nghĩa là IP chỉ có thể dùng trên Internet. Một điều đương nhiên là tất cả các máy trên Internet đều có thể hiểu và dùng được IP, nhưng IP cũng có thể được sử dụng ở các mạng chuyên dụng riêng biệt không hề liên quan tới Internet. IP định nghĩa một giao thức, mà không phải là sự kết nối. IP thực sự là một lựa chọng rất tốt cho việc truyền thông theo kiểu máy - tới - máy, tuy rằng IP cũng phải cạnh tranh với các giao thức khác như IPX của Novell Netware trên các mạng cục bộ nhỏ và trung bình sử dụng Netware như 1 hệ điều hành cho PC server. Nhiệm vụ chính của IP là đánh địa chỉ các gói dữ liệu của thông tin giữa các máy tính và quản lý các quá trình xử lý các gói dữ liệu này. Giao thức IP có một định nghĩa hình thức về cách bố trí các gói dữ liệu và khuôn dạng của phần header chứa đựng các thông tin về gói dữ liệu đó. IP đảm nhiệm việc định đường truyền để xác định gói dữ liệu phải đi đến đâu và có khả năng điều chỉnh đường truyền trong trường hợp có trục trặc. Một mục đích quan trọng nữa của IP là làm việc phân phối không tin cậy gói dữ liệu. Sự không tin cậy trong trường hợp này có nghĩa là việc phân phối gói dữ liệu không được bảo đảm, có thể là do trễ trên đường truyền, mất đường truyền hoặc bị sai, hỏng trong quá trình phân chia hay lắp ráp lại các mảnh của thông báo. Nếu giao thức IP không có chức năng điều khiển truyền dữ liệu đáng tin cậy thì không thể nào đảm bảo được gói dữ liệu truyền đến nơi nhận một cách chính xác. IP không có phần kiểm tra (chec