Thực đơn
trang chủTập tin và thư mục

Giao thức truyền thông hợp nhất tcp ip là gì? Giao thức TCP-IP là gì

Tại trung tâm của công việc mạng lưới toàn cầu Internet là một tập hợp (ngăn xếp) các giao thức TCP/IP. Nhưng những thuật ngữ này thoạt nhìn có vẻ phức tạp. Trong thực tế Ngăn xếp giao thức TCP/IP là một bộ quy tắc đơn giản để trao đổi thông tin và bạn thực sự đã biết rõ những quy tắc này, mặc dù có thể bạn không biết về nó. Vâng, chính xác là như vậy; về cơ bản, không có gì mới trong các nguyên tắc cơ bản của giao thức TCP/IP: mọi thứ mới đều bị lãng quên cũ.

Một người có thể học theo hai cách:

  1. Thông qua việc ghi nhớ hình thức một cách ngu ngốc các phương pháp công thức để giải các bài toán tiêu chuẩn (điều mà hiện nay hầu hết được dạy ở trường). Đào tạo như vậy là không hiệu quả. Chắc hẳn bạn đã từng thấy sự hoảng loạn và hoàn toàn bất lực của một nhân viên kế toán khi thay đổi phiên bản phần mềm văn phòng - với một sự thay đổi nhỏ nhất trong chuỗi các cú click chuột cần thiết để thực hiện các thao tác quen thuộc. Hoặc bạn đã bao giờ chứng kiến ​​một người thẫn thờ khi thay đổi giao diện desktop chưa?
  2. Thông qua việc hiểu bản chất của các vấn đề, hiện tượng, mô hình. Thông qua sự hiểu biết Nguyên tắc xây dựng hệ thống này hay hệ thống kia. Trong trường hợp này, việc có kiến ​​​​thức bách khoa không đóng vai trò lớn - thông tin còn thiếu rất dễ tìm thấy. Điều quan trọng là phải biết những gì cần tìm kiếm. Và điều này không đòi hỏi kiến ​​​​thức chính thức về chủ đề này mà là sự hiểu biết về bản chất.

Trong bài viết này, tôi đề xuất đi theo con đường thứ hai, vì việc hiểu các nguyên tắc cơ bản của Internet sẽ cho bạn cơ hội cảm thấy tự tin và tự do trên Internet - giải quyết nhanh chóng các vấn đề phát sinh, hình thành vấn đề một cách chính xác và tự tin giao tiếp với bộ phận hỗ trợ kỹ thuật.

Vì vậy, hãy bắt đầu.

Nguyên tắc hoạt động của các giao thức Internet TCP/IP vốn rất đơn giản và rất giống với hoạt động của dịch vụ bưu chính Liên Xô của chúng ta.

Hãy nhớ cách hoạt động của thư thông thường. Đầu tiên, bạn viết một lá thư lên một tờ giấy, sau đó cho vào phong bì, dán kín, mặt sau phong bì, ghi địa chỉ người gửi và người nhận rồi mang đến địa chỉ gần nhất văn phòng bưu chính. Tiếp theo, lá thư đi qua một chuỗi bưu điện đến bưu điện gần nhất của người nhận, từ đó người đưa thư sẽ chuyển nó đến người nhận. địa chỉ được chỉ định người nhận và bỏ vào hộp thư (có số căn hộ của người đó) hoặc giao tận tay. Vậy là thư đã đến tay người nhận. Khi người nhận thư muốn trả lời bạn, anh ta sẽ hoán đổi địa chỉ của người nhận và người gửi trong thư trả lời của mình, và lá thư sẽ được gửi đến bạn theo cùng một chuỗi nhưng theo hướng ngược lại.

Phong bì của bức thư sẽ có nội dung như thế này:

Địa chỉ của người gửi: Từ ai: Ivanov Ivan Ivanovich Ở đâu: Ivanteevka, st. Bolshaya, 8 tuổi, thích hợp. 25 Địa chỉ người nhận: Gửi ai: Petrov Petr Petrovich Ở đâu: Moscow, ngõ Usachevsky, 105, apt. 110

Bây giờ chúng ta đã sẵn sàng xem xét sự tương tác giữa máy tính và ứng dụng trên Internet (và cả trên mạng cục bộ nữa). Xin lưu ý rằng sự tương tự với thư thông thường sẽ gần như hoàn tất.

Mỗi máy tính (hay còn gọi là nút, máy chủ) trên Internet cũng có một địa chỉ duy nhất gọi là địa chỉ IP (Internet Protocol address), ví dụ: 195.34.32.116. Một địa chỉ IP bao gồm bốn số thập phân(từ 0 đến 255), cách nhau bằng dấu chấm. Nhưng chỉ biết địa chỉ IP của máy tính thôi là chưa đủ, bởi... Cuối cùng, không phải bản thân máy tính trao đổi thông tin mà là các ứng dụng chạy trên chúng. Và một số ứng dụng có thể chạy đồng thời trên máy tính (ví dụ: máy chủ thư, máy chủ web, v.v.). Để gửi một lá thư giấy thông thường, chỉ biết địa chỉ ngôi nhà là chưa đủ - bạn còn cần phải biết số căn hộ. Ngoài ra mỗi ứng dụng phần mềm Nó có số tương tự, được gọi là số cổng. Hầu hết các ứng dụng máy chủ đều có phòng tiêu chuẩn, Ví dụ: Dịch vụ bưu chính bị ràng buộc với cổng số 25 (họ còn nói: “lắng nghe” cổng, nhận tin nhắn trên đó), dịch vụ web bị ràng buộc với cổng 80, FTP đến cổng 21, v.v.

Vì vậy, chúng ta có sự tương tự gần như hoàn chỉnh sau đây với thông thường của chúng ta địa chỉ bưu điện:

"địa chỉ nhà" = "IP máy tính" "số căn hộ" = "số cổng"

TRONG mạng máy tính hoạt động thông qua các giao thức TCP/IP, tương tự như một lá thư giấy trong một phong bì túi nhựa, chứa thông tin địa chỉ và dữ liệu được truyền thực tế - ví dụ: địa chỉ của người gửi và địa chỉ của người nhận:

Địa chỉ nguồn: IP: 82.146.49.55 Cổng: 2049 Địa chỉ người nhận (Địa chỉ đích): IP: 195.34.32.116 Cổng: 53 Chi tiết gói: ...

Tất nhiên, các gói cũng chứa thông tin dịch vụ, nhưng điều này không quan trọng để hiểu bản chất.

Xin lưu ý sự kết hợp: "Địa chỉ IP và số cổng" - gọi điện "ổ cắm".

Trong ví dụ của chúng tôi, chúng tôi gửi một gói từ socket 82.146.49.55:2049 đến socket 195.34.32.116:53, tức là. gói tin sẽ đi đến một máy tính có địa chỉ IP là 195.34.32.116, tới cổng 53. Và cổng 53 tương ứng với một máy chủ nhận dạng tên (DNS server), máy chủ này sẽ nhận gói tin này. Biết địa chỉ của người gửi, sau khi xử lý yêu cầu của chúng tôi, máy chủ này có thể tạo gói phản hồi đi theo hướng ngược lại với ổ cắm của người gửi 82.146.49.55:2049, ổ cắm này đối với máy chủ DNS sẽ là ổ cắm người nhận.

Theo quy định, việc tương tác được thực hiện theo sơ đồ “máy khách-máy chủ”: “máy khách” yêu cầu một số thông tin (ví dụ: trang web), máy chủ chấp nhận yêu cầu, xử lý yêu cầu đó và gửi kết quả. Số cổng của các ứng dụng máy chủ đã được biết rõ, ví dụ: máy chủ thư SMTP “nghe” trên cổng 25, máy chủ POP3 cho phép đọc thư từ hộp thư của bạn “nghe” trên cổng 110, máy chủ web lắng nghe trên cổng 80, v.v. .

Hầu hết các chương trình trên máy tính ở nhà là khách hàng - ví dụ ứng dụng thư Outlook, trình duyệt web IE, FireFox, v.v.

Số cổng trên máy khách không cố định như trên máy chủ mà được hệ điều hành gán động. Các cổng máy chủ cố định thường có số lên tới 1024 (nhưng vẫn có ngoại lệ) và các cổng máy khách bắt đầu sau 1024.

Sự lặp lại là mẹ của việc giảng dạy: IP là địa chỉ của một máy tính (nút, máy chủ) trên mạng và cổng là số của một ứng dụng cụ thể đang chạy trên máy tính này.

Tuy nhiên, một người khó có thể nhớ địa chỉ IP kỹ thuật số - sẽ thuận tiện hơn nhiều khi làm việc với các tên theo thứ tự chữ cái. Rốt cuộc, việc nhớ một từ sẽ dễ dàng hơn nhiều so với việc nhớ một dãy số. Điều này đã được thực hiện - bất kỳ địa chỉ IP kỹ thuật số nào cũng có thể được liên kết với tên chữ và số. Do đó, chẳng hạn, thay vì 82.146.49.55, bạn có thể sử dụng tên Và dịch vụ tên miền (DNS) (Hệ thống tên miền) xử lý việc chuyển đổi tên miền thành địa chỉ IP kỹ thuật số.

Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn cách thức hoạt động của nó. Nhà cung cấp của bạn rõ ràng (trên giấy tờ, cho cài đặt thủ công kết nối) hoặc ngầm định (thông qua thiết lập tự động kết nối) cung cấp cho bạn địa chỉ IP của máy chủ định danh (DNS). Trên máy tính có địa chỉ IP này, có một ứng dụng (máy chủ tên) đang chạy biết tất cả các tên miền trên Internet và địa chỉ IP kỹ thuật số tương ứng của chúng. Máy chủ DNS “lắng nghe” cổng 53, chấp nhận các yêu cầu tới cổng đó và đưa ra phản hồi, ví dụ:

Yêu cầu từ máy tính của chúng tôi: "Địa chỉ IP nào tương ứng với tên www.site?" Phản hồi của máy chủ: "82.146.49.55."

Bây giờ hãy xem điều gì xảy ra khi bạn gõ vào trình duyệt của mình Tên miền(URL) của trang web này () và bằng cách nhấp vào , để phản hồi từ máy chủ web, bạn sẽ nhận được một trang của trang web này.

Ví dụ:

Địa chỉ IP máy tính của chúng tôi: 91.76.65.216 Trình duyệt: Internet Explorer (IE), máy chủ DNS (stream): 195.34.32.116 (của bạn có thể khác), Trang chúng tôi muốn mở: www.site.

Nhập tên miền vào thanh địa chỉ của trình duyệt và nhấp vào . Tiếp theo, hệ điều hành thực hiện các hành động sau:

Một yêu cầu được gửi (chính xác hơn là một gói có yêu cầu) máy chủ DNS vào ổ cắm 195.34.32.116:53. Như đã thảo luận ở trên, cổng 53 tương ứng với máy chủ DNS, một ứng dụng phân giải tên. Và máy chủ DNS, sau khi xử lý yêu cầu của chúng tôi, sẽ trả về địa chỉ IP khớp với tên đã nhập.

Cuộc đối thoại diễn ra như thế này:

Địa chỉ IP nào tương ứng với tên www.trang web? - 82.146.49.55 .

Tiếp theo, máy tính của chúng ta thiết lập kết nối tới cổng 80 máy tính 82.146.49.55 và gửi yêu cầu (gói yêu cầu) để nhận trang. Cổng 80 tương ứng với máy chủ web. Cổng 80 thường không được ghi trên thanh địa chỉ của trình duyệt, bởi vì được sử dụng theo mặc định, nhưng nó cũng có thể được chỉ định rõ ràng sau dấu hai chấm - .

Sau khi nhận được yêu cầu từ chúng tôi, máy chủ web sẽ xử lý yêu cầu đó và gửi cho chúng tôi một trang trong nhiều gói. ngôn ngữ HTML- ngôn ngữ đánh dấu văn bản mà trình duyệt hiểu được.

Trình duyệt của chúng tôi, sau khi nhận được trang, sẽ hiển thị nó. Kết quả là chúng ta thấy trên màn hình trang chủ trang web này.

Tại sao chúng ta cần hiểu những nguyên tắc này?

Ví dụ, bạn có để ý hành vi kỳ lạ máy tính của bạn - không thể hiểu được hoạt động mạng, phanh, v.v. Phải làm gì? Mở bảng điều khiển (nhấp vào nút “Bắt đầu” - “Chạy” - gõ cmd - “Ok”). Trong bảng điều khiển, chúng tôi gõ lệnh netstat -an và nhấp vào . Tiện ích này sẽ hiển thị một danh sách kết nối được thiết lập giữa ổ cắm của máy tính của chúng tôi và ổ cắm của máy chủ từ xa. Nếu chúng ta thấy một số địa chỉ IP nước ngoài trong cột “Địa chỉ bên ngoài” và cổng thứ 25 sau dấu hai chấm, điều này có nghĩa là gì? (Hãy nhớ rằng cổng 25 tương ứng với máy chủ thư?) Điều này có nghĩa là máy tính của bạn đã thiết lập kết nối với một số máy chủ thư(máy chủ) và gửi một số thư thông qua nó. Và nếu ứng dụng email của bạn (ví dụ: Outlook) không chạy vào thời điểm này và nếu vẫn còn nhiều kết nối như vậy trên cổng 25 thì có thể có vi-rút trên máy tính của bạn gửi thư rác thay mặt bạn hoặc chuyển tiếp tín dụng của bạn số thẻ cùng với mật khẩu cho kẻ tấn công.

Ngoài ra, sự hiểu biết về cách thức hoạt động của Internet là cần thiết cho cài đặt chính xác tường lửa (hay nói cách khác là tường lửa :)). Chương trình này (thường đi kèm với phần mềm chống vi-rút) được thiết kế để lọc các gói - “bạn bè” và “kẻ thù”. Hãy để người của bạn đi qua, đừng để người lạ vào. Ví dụ: nếu tường lửa của bạn cho bạn biết rằng ai đó muốn thiết lập kết nối với một số cổng trên máy tính của bạn. Cho phép hay từ chối?

Và quan trọng nhất, kiến ​​thức này cực kỳ hữu ích khi giao tiếp với bộ phận hỗ trợ kỹ thuật.

Cuối cùng, đây là danh sách các cổng mà bạn có thể gặp phải:

135-139 - các cổng này được Windows sử dụng để truy cập tài nguyên được chia sẻ máy tính - thư mục, máy in. Không mở các cổng này ra bên ngoài, tức là. tới mạng cục bộ khu vực và Internet. Chúng nên được đóng lại bằng tường lửa. Ngoài ra, nếu trên mạng cục bộ bạn không thấy bất cứ điều gì trong môi trường mạng hoặc họ không nhìn thấy bạn, nguyên nhân có thể là do tường lửa đã chặn các cổng này. Vì vậy, các cổng này phải mở cho mạng cục bộ nhưng đóng cho Internet. 21 - Hải cảng FTP máy chủ. 25 - Cảng bưu điện SMTP máy chủ. Ứng dụng email của bạn sẽ gửi thư thông qua nó. địa chỉ IP Máy chủ SMTP và cổng của nó (thứ 25) phải được chỉ định trong cài đặt ứng dụng email của bạn. 110 - Hải cảng POP3 máy chủ. Thông qua nó, ứng dụng thư khách của bạn sẽ nhận thư từ hộp thư. Địa chỉ IP của máy chủ POP3 và cổng của nó (thứ 110) cũng phải được chỉ định trong cài đặt ứng dụng thư khách của bạn. 80 - Hải cảng TRANG WEB-may chủ. 3128, 8080 - máy chủ proxy (được định cấu hình trong cài đặt trình duyệt).

Một số địa chỉ IP đặc biệt:

127.0.0.1 là địa chỉ localhost hệ thống cục bộ, I E. địa chỉ địa phương máy tính của bạn. 0.0.0.0 - đây là cách tất cả các địa chỉ IP được chỉ định. 192.168.xxx.xxx - các địa chỉ có thể được sử dụng tùy ý trên mạng cục bộ; chúng không được sử dụng trên Internet toàn cầu. Chúng chỉ là duy nhất trong mạng cục bộ. Bạn có thể tùy ý sử dụng các địa chỉ trong phạm vi này, chẳng hạn như để xây dựng mạng gia đình hoặc văn phòng.

Mặt nạ mạng con và cổng mặc định (bộ định tuyến, bộ định tuyến) là gì?

(Các thông số này được thiết lập trong cài đặt kết nối mạng).

Nó đơn giản. Máy tính được kết nối vào mạng cục bộ. Trên mạng cục bộ, các máy tính chỉ trực tiếp “nhìn thấy” nhau. Các mạng cục bộ được kết nối với nhau thông qua các cổng (bộ định tuyến, bộ định tuyến). Mặt nạ mạng con được thiết kế để xác định xem máy tính người nhận có thuộc cùng một mạng cục bộ hay không. Nếu máy tính nhận thuộc cùng mạng với máy tính gửi thì gói sẽ được gửi trực tiếp đến nó, nếu không thì gói sẽ được gửi đến cổng mặc định, sau đó, sử dụng các tuyến đường đã biết của nó, sẽ truyền gói đến mạng khác, tức là. đến một bưu điện khác (tương tự như bưu điện Liên Xô).

Cuối cùng, chúng ta hãy xem những thuật ngữ không rõ ràng này có nghĩa là gì:

TCP/IP là tên của một tập hợp các giao thức mạng. Trong thực tế, gói được truyền đi qua nhiều lớp. (Giống như ở bưu điện: đầu tiên bạn viết một lá thư, sau đó bạn bỏ nó vào một phong bì có ghi địa chỉ, sau đó bưu điện dán tem lên đó, v.v.).

IP Giao thức này được gọi là giao thức lớp mạng. Nhiệm vụ của cấp độ này là chuyển các gói IP từ máy tính của người gửi đến máy tính của người nhận. Ngoài dữ liệu, các gói ở cấp độ này còn có địa chỉ IP nguồn và địa chỉ IP người nhận. Số cổng không được sử dụng ở cấp độ mạng. Cổng nào, tức là. Gói này được gửi đến ứng dụng, ở cấp độ này không xác định được gói này đã được gửi hay bị mất - đây không phải là nhiệm vụ của nó, đây là nhiệm vụ của lớp vận chuyển.

TCP và UDPĐây là các giao thức của cái gọi là lớp vận chuyển. Lớp vận chuyển nằm phía trên lớp mạng. Ở cấp độ này, một cổng nguồn và một cổng đích được thêm vào gói.

TCP là một giao thức hướng kết nối với việc phân phối gói được đảm bảo. Đầu tiên việc trao đổi được thực hiện gói đặc biệtđể thiết lập kết nối, một cái gì đó giống như một cái bắt tay xảy ra (-Xin chào. -Xin chào. -Chúng ta trò chuyện nhé? -Nào.). Sau đó, các gói được gửi qua lại qua kết nối này (một cuộc trò chuyện đang diễn ra) và nó sẽ được kiểm tra xem gói có đến được người nhận hay không. Nếu không nhận được gói, nó sẽ được gửi lại (“lặp lại, tôi không nghe thấy”).

UDP là một giao thức không kết nối với việc phân phối gói không bảo đảm. (Giống như: bạn đã hét lên điều gì đó, nhưng họ có nghe thấy bạn hay không không quan trọng).

Trên mức vận chuyển là lớp ứng dụng. Ở cấp độ này, các giao thức như http, ftp v.v. Ví dụ HTTP và FTP - sử dụng đáng tin cậy giao thức TCP và máy chủ DNS hoạt động trên giao thức UDP không đáng tin cậy.

Làm thế nào để xem các kết nối hiện tại?

Các kết nối hiện tại có thể được xem bằng lệnh

Netstat -an

(tham số n chỉ định hiển thị địa chỉ IP thay vì tên miền).

Lệnh này chạy như thế này:

“Bắt đầu” - “Chạy” - gõ cmd - “Ok”. Trong bảng điều khiển xuất hiện (cửa sổ màu đen), gõ lệnh netstat-an và nhấn . Kết quả sẽ là danh sách các kết nối được thiết lập giữa các ổ cắm của máy tính của chúng tôi và các nút từ xa.

Ví dụ: chúng tôi nhận được:

Kết nối đang hoạt động

Tên Địa chỉ địa phương Địa chỉ bên ngoài Tình trạng
TCP 0.0.0.0:135 0.0.0.0:0 NGHE
TCP 91.76.65.216:139 0.0.0.0:0 NGHE
TCP 91.76.65.216:1719 212.58.226.20:80 THÀNH LẬP
TCP 91.76.65.216:1720 212.58.226.20:80 THÀNH LẬP
TCP 91.76.65.216:1723 212.58.227.138:80 CLOSE_WAIT
TCP 91.76.65.216:1724 212.58.226.8:80 THÀNH LẬP
...

Trong ví dụ này, 0.0.0.0:135 có nghĩa là máy tính của chúng tôi lắng nghe (LISTENING) cổng 135 ở tất cả các địa chỉ IP của nó và sẵn sàng chấp nhận kết nối từ bất kỳ ai trên đó (0.0.0.0:0) thông qua giao thức TCP.

91.76.65.216:139 - máy tính của chúng tôi nghe cổng 139 trên địa chỉ IP 91.76.65.216.

Dòng thứ ba có nghĩa là kết nối hiện đã được thiết lập (THÀNH LẬP) giữa máy của chúng tôi (91.76.65.216:1719) và máy từ xa (212.58.226.20:80). Cổng 80 có nghĩa là máy của chúng tôi đã đưa ra yêu cầu tới máy chủ web (tôi thực sự có các trang đang mở trong trình duyệt).

Trong các bài viết tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét cách áp dụng kiến ​​thức này, ví dụ:

Internet là một mạng gồm các mạng và hợp nhất một số lượng lớn các mạng địa phương, khu vực và mạng công ty, vận hành và phát triển thông qua việc sử dụng một giao thức truyền dữ liệu TCP/IP duy nhất. Thuật ngữ TCP/IP bao gồm tên của hai giao thức:

Giao thức điều khiển truyền dẫn (TCP) - giao thức vận chuyển;

Giao thức Internet (IP) là một giao thức định tuyến.

Giao thức định tuyến. Giao thức IP đảm bảo việc truyền thông tin giữa các máy tính trên mạng. Hãy xem xét hoạt động của giao thức này bằng cách tương tự với việc truyền thông tin bằng cách sử dụng thư thường. Để lá thư đến được đích dự kiến, địa chỉ của người nhận (thư gửi cho ai) và địa chỉ của người gửi (thư đến từ ai) được ghi rõ trên phong bì.

Tương tự, thông tin được truyền qua mạng được “đóng gói trong một phong bì” trên đó “ghi” địa chỉ IP của máy tính của người nhận và người gửi, ví dụ “Tới: 198.78.213.185”, “Từ: 193.124.5.33”. Nội dung của phong bì trên Ngôn ngữ máy tínhđược gọi là gói IP và là một tập hợp byte.

Trong quá trình chuyển tiếp những bức thư thông thường, trước tiên chúng được chuyển đến bưu điện gần người gửi nhất, sau đó được chuyển dọc theo chuỗi bưu điện đến bưu điện gần người nhận nhất. Tại các bưu cục trung gian, các lá thư được sắp xếp, nghĩa là xác định một lá thư cụ thể sẽ được gửi đến bưu điện tiếp theo.

Trên đường đến máy tính người nhận, các gói IP cũng đi qua nhiều máy chủ Internet trung gian nơi thực hiện hoạt động định tuyến. Kết quả của việc định tuyến là các gói IP được gửi từ máy chủ Internet này sang máy chủ Internet khác, dần dần tiếp cận máy tính người nhận.

Giao thức Internet (IP) cung cấp định tuyến các gói IP, nghĩa là chuyển thông tin từ máy tính gửi đến máy tính nhận.

Xác định đường đi cho thông tin đi qua. “Địa lý” của Internet khác biệt đáng kể so với địa lý mà chúng ta quen thuộc. Tốc độ lấy thông tin không phụ thuộc vào khoảng cách của máy chủ Web mà phụ thuộc vào số lượng máy chủ trung gian và chất lượng của đường truyền (dung lượng của chúng) mà thông tin được truyền từ nút này sang nút khác.

Bạn có thể làm quen với lộ trình thông tin trên Internet khá đơn giản. Chương trình đặc biệt tracert.exe, được bao gồm trong Windows, cho phép bạn theo dõi máy chủ nào và thông tin độ trễ nào được truyền từ máy chủ Internet đã chọn sang máy tính của bạn.

Hãy xem cách truy cập thông tin được triển khai ở phần "Moscow" của Internet tới một trong những máy chủ tìm kiếm phổ biến nhất trên Internet Nga www.rambler.ru.

Xác định lộ trình của luồng thông tin

1. Kết nối Internet, nhập lệnh [Programs-MS-DOS Session].

2. Trong cửa sổ Phiên MS-DOS, để đáp lại lời nhắc hệ thống, hãy nhập lệnh.

3. Sau một thời gian, dấu vết truyền thông tin sẽ xuất hiện, tức là danh sách các nút mà thông tin được truyền đến máy tính của bạn và thời gian truyền giữa các nút.

Theo dõi lộ trình Việc truyền thông tin cho thấy máy chủ www.rambler.ru nằm ở “khoảng cách” cách chúng tôi 7 lần chuyển đổi, tức là thông tin được truyền qua sáu máy chủ Internet trung gian (thông qua máy chủ của các nhà cung cấp MTU-Inform và Demos ở Moscow). Tốc độ truyền thông tin giữa các nút khá cao; một lần “chuyển tiếp” mất từ ​​126 đến 138 ms.

Giao thức vận chuyển. Bây giờ hãy tưởng tượng rằng chúng ta cần gửi một bản thảo nhiều trang qua đường bưu điện, nhưng bưu điện không chấp nhận bưu kiện hoặc gói hàng. Ý tưởng rất đơn giản: nếu bản thảo không vừa với phong bì bưu điện thông thường, nó phải được tháo rời thành nhiều tờ và gửi thành nhiều phong bì. Trong trường hợp này, các tờ của bản thảo phải được đánh số để người nhận biết sau này các tờ này sẽ được ghép theo trình tự nào.

Tình trạng tương tự thường xảy ra trên Internet khi các máy tính trao đổi các tập tin lớn. Nếu bạn gửi toàn bộ một tập tin như vậy, nó có thể “tắc nghẽn” kênh liên lạc trong thời gian dài, khiến việc gửi các tin nhắn khác không thể truy cập được.

Để ngăn chặn điều này xảy ra, trên máy tính gửi cần chia file lớn thành nhiều phần nhỏ, đánh số và vận chuyển thành các gói IP riêng biệt đến máy tính nhận. Trên máy tính người nhận bạn cần thu thập tập tin gốc từ các phần riêng biệt theo đúng trình tự.

Giao thức điều khiển truyền (TCP), nghĩa là giao thức truyền tải, đảm bảo rằng các tệp được chia thành các gói IP trong quá trình truyền và các tệp được tập hợp trong quá trình nhận.

Xác định thời gian trao đổi gói IP. Thời gian trao đổi gói IP giữa máy tính cục bộ và máy chủ Internet có thể được xác định bằng cách sử dụng tiện ích ping, là một phần của hệ điều hành Windows. Tiện ích gửi bốn gói IP đến địa chỉ được chỉ định và hiển thị tổng thời gian truyền và nhận cho mỗi gói

73. Tìm kiếm thông tin trên Internet.

Có một quan điểm khá công bằng rằng ngày nay Internet “có tất cả mọi thứ” và vấn đề duy nhất là làm thế nào để tìm được thông tin cần thiết. Chính cô ấy kiến trúc mở Mạng được tạo điều kiện thuận lợi bởi thực tế là nó không có bất kỳ sự tập trung nào và dữ liệu có giá trị nhất đối với bạn mà bạn đã tìm kiếm không thành công trên khắp thế giới, có thể được đặt trên một máy chủ ở cùng thành phố với bạn. Có hai cách tiếp cận bổ sung để thu thập thông tin về tài nguyên Internet: tạo chỉ mục Và tạo thư mục:

Với phương pháp đầu tiên, mạnh mẽ máy chủ tìm kiếm liên tục “tìm kiếm” trên Internet, tạo ra và mở rộng Cơ sở dữ liệu, chứa thông tin về các tài liệu nào đó của Mạng từ khóa. Do đó, trên thực tế, việc tìm kiếm diễn ra không phải trên các máy chủ Internet, điều này là không thể về mặt kỹ thuật, mà trên cơ sở dữ liệu của công cụ tìm kiếm và sự vắng mặt của nó. thông tin phù hợpđược tìm thấy theo yêu cầu không có nghĩa là nó không có trên Internet - bạn có thể thử sử dụng công cụ tìm kiếm hoặc thư mục tài nguyên khác. Cơ sở dữ liệu máy chủ tìm kiếm không chỉ được bổ sung tự động. Bất kỳ công cụ tìm kiếm lớn nào cũng có khả năng lập chỉ mục trang web của bạn và thêm nó vào cơ sở dữ liệu. Ưu điểm của máy chủ tìm kiếm là dễ dàng làm việc với nó, nhược điểm là mức độ lựa chọn tài liệu theo yêu cầu thấp.

Trong trường hợp thứ hai, máy chủ được tổ chức như danh mục thư viện, chứa một hệ thống phân cấp các phần và phần phụ lưu trữ các liên kết đến các tài liệu tương ứng với chủ đề của phần phụ. Danh mục thường được người dùng tự bổ sung sau khi kiểm tra dữ liệu họ đã nhập bởi quản trị máy chủ. Danh mục tài nguyên luôn được tổ chức và cấu trúc tốt hơn, nhưng cần có thời gian để tìm đúng danh mục, hơn nữa, điều này không phải lúc nào cũng dễ xác định. Ngoài ra, kích thước của thư mục thường nhỏ hơn số lượng trang web được công cụ tìm kiếm lập chỉ mục.

Làm việc với các máy chủ tìm kiếm. Khi vào trang chính của máy chủ tìm kiếm, chỉ cần nhập truy vấn của bạn vào trường nhập dưới dạng một tập hợp từ khóa và nhấn Enter hoặc nút bắt đầu tìm kiếm.

Các truy vấn có thể chứa bất kỳ từ nào và không cần phải lo lắng về các trường hợp và biến thể - ví dụ: các truy vấn “tiểu luận triết học” và “tiểu luận triết học” là khá chính xác.

Hiện đại máy chủ tìm kiếm hiểu ngôn ngữ tự nhiên khá tốt, tuy nhiên, nhiều trong số chúng vẫn giữ được khả năng tìm kiếm nâng cao hoặc đặc biệt, cho phép bạn tìm kiếm từ theo mặt nạ, kết hợp các từ truy vấn với các phép toán logic “AND”, “OR”, v.v.

Sau khi hoàn tất tìm kiếm cơ sở dữ liệu, máy chủ hiển thị lô đầu tiên gồm 10 tài liệu trở lên có chứa từ khóa. Ngoài liên kết, thường có một số dòng văn bản mô tả tài liệu hoặc chỉ phần mở đầu của tài liệu. Mở liên kết ở dạng mới hoặc tương tự cửa sổ trinh duyệt, bạn có thể di chuyển đến các tài liệu đã chọn và dòng liên kết ở cuối trang cho phép bạn di chuyển đến phần tiếp theo của tài liệu. Dòng này trông giống như thế này:

Các máy chủ khác nhau sắp xếp các tài liệu được tìm thấy theo những cách khác nhau - theo ngày tạo, theo lưu lượng tài liệu, theo sự hiện diện của tất cả hoặc một phần các từ truy vấn trong tài liệu ( sự liên quan), một số máy chủ cho phép bạn thu hẹp tìm kiếm bằng cách chọn danh mục tài liệu bạn đang tìm kiếm trên trang chính - ví dụ: truy vấn “ngân hàng” trong danh mục “thế giới kinh doanh” khó có thể tìm thấy thông tin về lon.

Trong số các công cụ tìm kiếm tiếng Nga phổ biến, chúng tôi có thể đặt tên cho máy chủ Yandex, Cảng Và Người nói huyên thuyên, lập chỉ mục cho hàng chục nghìn máy chủ và hàng chục triệu tài liệu. Phổ biến từ các máy chủ nước ngoài Altavista, kích thích, Hotbot, Lycos, Trình thu thập dữ liệu web, văn bản mở.

Cuối cùng, có rất nhiều trang trên Internet dành cho siêu tìm kiếm, cho phép bạn truy cập một số máy chủ tìm kiếm phổ biến cùng một lúc với cùng một truy vấn - ví dụ: hãy xem các trang http://www.find.ru/ hoặc http://www.rinet.ru/buki/.

Làm việc với danh mục tài nguyên. Khi vào trang chính của danh mục, chúng ta sẽ thấy mình đang ở trong một menu hoặc bảng mở rộng để chọn các danh mục, mỗi danh mục có thể chứa các danh mục con lồng nhau. Không có tiêu chuẩn nào ở đây, nhưng cấu trúc thư mục vẫn rất giống nhau, ở mọi nơi bạn có thể tìm thấy các phần “kinh doanh” hoặc “thế giới kinh doanh”, “máy tính”, “lập trình” hoặc “Internet”, “hài hước” hoặc “sở thích”, v.v. . Bằng cách di chuyển qua các danh mục, bạn có thể nhận được các liên kết đến các tài liệu cụ thể, giống như trên máy chủ tìm kiếm, được phát hành theo từng phần và kèm theo thông tin ngắn gọn.

Ngày nay có rất nhiều thư mục lớn với hàng chục nghìn link, từ thư mục trong nước chúng ta có thể kể tên http://www.list.ru/, http://www.weblist.ru/, http://www.stars.ru/, http://www.au.ru/, http://www.ru/, http://www.ulitka.ru/, và từ nước ngoài - Yahoo, Magellan.

Thường thì danh mục cũng có dạng tìm kiếm theo từ khóa trong số các tài liệu được liệt kê trong đó.

Tìm kiếm quy tắc. Một số các mẹo đơn giản liên quan đến tìm kiếm trên Internet.

xác định rõ trước chủ đề tìm kiếm, từ khóa và thời gian bạn sẵn sàng dành cho tìm kiếm này; chọn một máy chủ tìm kiếm - sẽ rất hữu ích khi lưu trữ các liên kết đến những trang tốt nhất trong số đó trong Mục ưa thích;

đừng sợ ngôn ngữ tự nhiên mà hãy kiểm tra chính tả của các từ, ví dụ: Trợ giúp của Microsoft Từ;

sử dụng chữ in hoa chỉ bằng tên và chức danh. Nhiều công cụ tìm kiếm sẽ xử lý chính xác truy vấn “trừu tượng”, nhưng không xử lý “Tóm tắt”;

UNIX, góp phần vào sự phổ biến ngày càng tăng của giao thức này, khi các nhà sản xuất đưa TCP/IP vào bộ phần mềm của mọi máy tính UNIX. TCP/IP tìm thấy ánh xạ của nó trong mô hình tham chiếu OSI, như trong Hình 3.1.

Bạn có thể thấy rằng TCP/IP nằm ở lớp 3 và lớp 4 của mô hình OSI. Mục đích của việc này là để lại công nghệ mạng LAN cho các nhà phát triển. Mục đích của TCP/IP là truyền tin nhắn trong bất kỳ loại mạng cục bộ nào và thiết lập liên lạc bằng cách sử dụng bất kỳ ứng dụng mạng nào.

Giao thức TCP/IP hoạt động vì nó được kết nối với mô hình OSIở hai lớp thấp nhất - lớp truyền dữ liệu và lớp vật lý. Điều này cho phép TCP/IP hoạt động tốt với hầu hết mọi công nghệ mạng và do đó với bất kỳ nền tảng máy tính nào. TCP/IP bao gồm bốn lớp trừu tượng được liệt kê dưới đây.


Cơm. 3.1.

  • Giao diện mạng. Cho phép TCP/IP tương tác tích cực với tất cả các công nghệ mạng, dựa trên mô hình OSI.
  • Internet. Xác định cách kiểm soát IP chuyển tiếp tin nhắn thông qua bộ định tuyến không gian mạng, chẳng hạn như Internet.
  • Chuyên chở. Xác định cơ chế trao đổi thông tin giữa các máy tính.
  • Đã áp dụng. Chỉ định các ứng dụng mạng để thực hiện các tác vụ, chẳng hạn như chuyển tiếp, email và các tác vụ khác.

Do được sử dụng rộng rãi, TCP/IP đã trở thành tiêu chuẩn Internet trên thực tế. Máy tính mà nó được thực hiện mạng lưới công nghệ, dựa trên mô hình OSI (Ethernet hoặc Token Ring), có khả năng giao tiếp với các thiết bị khác. Trong "Các nguyên tắc cơ bản về mạng", chúng ta đã xem xét lớp 1 và 2 khi thảo luận về công nghệ mạng LAN. Bây giờ chúng ta sẽ chuyển sang ngăn xếp OSI và xem xét cách máy tính giao tiếp qua Internet hoặc Mạng riêng tư. Phần này thảo luận về giao thức TCP/IP và các cấu hình của nó.

TCP/IP là gì

Việc các máy tính có thể giao tiếp với nhau bản thân nó đã là một điều kỳ diệu. Rốt cuộc, đây là những máy tính từ nhà sản xuất khác nhau làm việc với nhiều loại các hệ điều hành và các giao thức. Trong trường hợp không có một số cơ sở chung những thiết bị như vậy sẽ không thể trao đổi thông tin. Khi được gửi qua mạng, dữ liệu phải ở định dạng mà cả thiết bị gửi và thiết bị nhận đều có thể hiểu được.

TCP/IP thỏa mãn điều kiện này thông qua lớp liên mạng của nó. Lớp này khớp trực tiếp với lớp mạng của mô hình tham chiếu OSI và dựa trên định dạng thông báo cố định được gọi là gói dữ liệu IP. Một datagram giống như một cái giỏ chứa tất cả thông tin của tin nhắn. Ví dụ: khi bạn tải một trang web vào trình duyệt, những gì bạn nhìn thấy trên màn hình sẽ được phân phối từng phần theo datagram.

Rất dễ nhầm lẫn giữa datagram và packet. Datagram là một đơn vị thông tin, trong khi gói là một đối tượng thông điệp vật lý (được tạo ở lớp thứ ba và cao hơn) thực sự được gửi qua mạng. Mặc dù một số người coi các thuật ngữ này có thể thay thế cho nhau, nhưng sự khác biệt của chúng thực sự quan trọng trong một bối cảnh cụ thể - tất nhiên không phải ở đây. Điều quan trọng là phải hiểu rằng tin nhắn được chia thành nhiều mảnh, được truyền qua mạng và được tập hợp lại ở thiết bị nhận.


Điểm tích cực của phương pháp này là nếu một gói tin bị hỏng trong quá trình truyền thì chỉ gói tin đó cần được truyền lại chứ không phải toàn bộ tin nhắn. Khác điểm tích cực là không có máy chủ nào phải đợi vô thời hạn trong một khoảng thời gian dài cho đến khi quá trình truyền kết thúc trên máy chủ khác để gửi tin nhắn riêng.

TCP và UDP

Khi gửi tin nhắn IP qua mạng, một trong các giao thức truyền tải được sử dụng: TCP hoặc UDP. TCP (Giao thức điều khiển truyền) chiếm nửa đầu của từ viết tắt TCP/IP. Giao thức gói dữ liệu người dùng (UDP) được sử dụng thay cho TCP để truyền tải ít hơn tin nhắn quan trọng. Cả hai giao thức đều được sử dụng để trao đổi chính xác các tin nhắn trong mạng TCP/IP. Có một sự khác biệt đáng kể giữa các giao thức này.

TCP được gọi là giao thức đáng tin cậy vì nó liên lạc với người nhận để xác minh rằng tin nhắn đã được nhận.

UDP được gọi là giao thức không đáng tin cậy vì nó thậm chí không cố gắng liên hệ với người nhận để xác minh việc gửi.


Điều quan trọng cần nhớ là chỉ có thể sử dụng một giao thức để gửi tin nhắn. Ví dụ: khi một trang web được tải, việc phân phối gói được điều khiển bởi TCP mà không có bất kỳ sự can thiệp nào của UDP. Mặt khác, Giao thức truyền tệp tầm thường Giao thức chuyển giao, TFTP) tải xuống hoặc gửi tin nhắn dưới sự kiểm soát của giao thức UDP.

Phương thức truyền tải được sử dụng tùy thuộc vào ứng dụng - nó có thể là email, HTTP, ứng dụng chịu trách nhiệm về công việc kết nối mạng, và như thế. Nhà phát triển chương trình mạng sử dụng UDP bất cứ khi nào có thể, vì giao thức này làm giảm lưu lượng vượt mức. Giao thức TCP nỗ lực nhiều hơn để đảm bảo việc phân phối và truyền nhiều gói hơn UDP. Hình 3.2 cung cấp danh sách các ứng dụng mạng và hiển thị ứng dụng nào sử dụng TCP và ứng dụng nào sử dụng UDP. Ví dụ, FTP và TFTP về cơ bản thực hiện điều tương tự. Tuy nhiên, TFTP chủ yếu được sử dụng để tải xuống và sao chép các chương trình thiết bị mạng. TFTP có thể sử dụng UDP vì Chuyển phát thất bại tin nhắn không có gì xấu xảy ra vì tin nhắn không có chủ ý người dùng cuối, nhưng dành cho quản trị viên mạng, người có mức độ ưu tiên thấp hơn nhiều. Một ví dụ khác là một phiên giao tiếp video bằng giọng nói, trong đó các cổng có thể được sử dụng cho cả phiên TCP và UDP. Do đó, một phiên TCP được bắt đầu để trao đổi dữ liệu trong quá trình cài đặt giao tiếp qua điện thoại, trong khi bản thân anh ấy cuộc đối thoại Điện thoạiđược truyền qua UDP. Điều này là do tốc độ truyền phát giọng nói và video. Nếu một gói bị mất, việc gửi lại nó cũng chẳng ích gì vì nó sẽ không còn khớp với luồng dữ liệu nữa.


Cơm. 3.2.
Định dạng gói dữ liệu IP

Các gói IP có thể được chia thành các datagram. Định dạng datagram tạo ra các trường cho tải trọng và dữ liệu điều khiển truyền tin nhắn. Hình 3.3 thể hiện sơ đồ datagram.

Ghi chú. Đừng để bị đánh lừa bởi kích thước của trường dữ liệu trong datagram. Datagram không bị quá tải với dữ liệu bổ sung. Trường dữ liệu thực sự là trường lớn nhất trong datagram.


Cơm. 3.3.

Điều quan trọng cần nhớ là các gói IP có thể có độ dài khác nhau. Trong cuốn "Các nguyên tắc cơ bản về mạng" người ta đã nói rằng các gói thông tin trong Mạng Ethernet có kích thước từ 64 đến 1400 byte. Trong mạng Token Ring, chiều dài của chúng là 4000 byte, trong mạng ATM - 53 byte.

Ghi chú. Việc sử dụng byte trong datagram có thể gây nhầm lẫn vì việc truyền dữ liệu thường gắn liền với các khái niệm như megabit và gigabit trên giây. Tuy nhiên, vì máy tính thích làm việc với byte dữ liệu nên datagram cũng sử dụng byte.

Nếu bạn nhìn lại định dạng datagram trong Hình 3.3, bạn sẽ nhận thấy rằng lề ngoài cùng bên trái là một giá trị không đổi. Điều này xảy ra bởi vì CPU Người làm việc với các gói phải biết mỗi trường bắt đầu từ đâu. Nếu không tiêu chuẩn hóa các trường này, các bit cuối cùng sẽ là một mớ hỗn độn gồm các số 1 và 0. Ở phía bên phải của datagram là các gói có độ dài thay đổi. Mục đích của các trường khác nhau trong một datagram như sau.

  • VER. Phiên bản của giao thức IP được sử dụng bởi trạm nơi xuất hiện thông báo ban đầu. Phiên bản hiện tại IP là phiên bản 4. Trường này đảm bảo sự tồn tại đồng thời phiên bản khác nhau trong không gian mạng.
  • HLEN. Trường này thông báo cho thiết bị nhận về độ dài của tiêu đề để CPU biết trường dữ liệu bắt đầu từ đâu.
  • Loại dịch vụ. Mã cho bộ định tuyến biết loại kiểm soát gói theo mức độ dịch vụ (độ tin cậy, mức độ ưu tiên, độ trễ, v.v.).
  • Chiều dài. Tổng số byte trong gói, bao gồm trường tiêu đề và trường dữ liệu.
  • ID, mảnh và mảnh bù đắp. Các trường này cho bộ định tuyến biết cách phân đoạn và tập hợp lại gói cũng như cách bù đắp cho sự khác biệt về kích thước khung có thể xảy ra khi gói đi qua các phân đoạn mạng LAN với các công nghệ mạng khác nhau (Ethernet, FDDI, v.v.).
  • TTL. Viết tắt của Time to Live là một con số giảm đi một mỗi lần gói được gửi. Nếu thời gian tồn tại bằng 0 thì gói tin sẽ không còn tồn tại. TTL ngăn chặn các gói bị lặp và bị mất không ngừng lan truyền trên Internet.
  • Giao thức. Giao thức vận chuyển được sử dụng để truyền gói tin. Giao thức phổ biến nhất được chỉ định trong trường này là TCP, nhưng các giao thức khác cũng có thể được sử dụng.
  • Tổng kiểm tra tiêu đề. Tổng kiểm tra là một số được sử dụng để xác minh tính toàn vẹn của tin nhắn. Nếu tổng kiểm tra của tất cả các gói tin không khớp với giá trị chính xác thì tin nhắn đã bị hỏng.
  • Nguồn Địa chỉ IP. Địa chỉ 32-bit của máy chủ đã gửi tin nhắn (thường Máy tính cá nhân hoặc máy chủ).
  • Địa chỉ IP đích. Địa chỉ 32-bit của máy chủ mà tin nhắn được gửi tới (thường là máy tính cá nhân hoặc máy chủ).
  • Tùy chọn IP. Được sử dụng để thử nghiệm mạng hoặc các mục đích đặc biệt khác.
  • Đệm. Điền vào tất cả các vị trí bit (trống) không được sử dụng để bộ xử lý có thể xác định chính xác vị trí của bit đầu tiên trong trường dữ liệu.
  • Dữ liệu. Tải trọng của tin nhắn đã gửi. Ví dụ: trường dữ liệu gói có thể chứa nội dung của email.

Như đã đề cập trước đó, gói bao gồm hai thành phần chính: dữ liệu về xử lý tin nhắn, nằm trong tiêu đề và chính thông tin đó. Phần thông tin nằm trong khu vực tải trọng. Bạn có thể tưởng tượng khu vực này giống như khoang chở hàng của một con tàu vũ trụ. Tiêu đề là tất cả máy tính trên tàu tàu con thoi trong cabin điều khiển. Nó quản lý tất cả thông tin cần thiết cho tất cả các loại bộ định tuyến và máy tính dọc theo đường dẫn thông báo và được sử dụng để duy trì một trật tự nhất định tập hợp các thông điệp từ các gói riêng biệt.

13/10/06 5.6K

Hầu hết chúng ta đều biết TCP/IP là chất keo gắn kết Internet lại với nhau. Nhưng rất ít người có thể đưa ra mô tả thuyết phục về giao thức này là gì và nó hoạt động như thế nào. Vậy TCP/IP thực sự là gì?

TCP/IP là phương tiện trao đổi thông tin giữa các máy tính được kết nối với mạng. Việc chúng là một phần của cùng một mạng hay được kết nối với các mạng riêng biệt không thành vấn đề. Không thành vấn đề nếu một trong số chúng có thể là máy tính Cray và máy kia là Macintosh. TCP/IP là một tiêu chuẩn độc lập với nền tảng, giúp thu hẹp khoảng cách giữa các máy tính, hệ điều hành và mạng khác nhau. Đây là giao thức quản lý Internet toàn cầu và phần lớn là do mạng TCP/IP.

Hiểu TCP/IP chủ yếu liên quan đến việc có thể hiểu các bộ giao thức phức tạp mà các máy chủ TCP/IP sử dụng để trao đổi thông tin. Chúng ta hãy xem xét một số giao thức này và tìm hiểu xem điều gì tạo nên trình bao bọc TCP/IP.

Khái niệm cơ bản về TCP/IP

TCP/IP là tên viết tắt của Giao thức điều khiển truyền tải/Giao thức Internet. Trong thuật ngữ mạng máy tính, giao thức là một tiêu chuẩn được thỏa thuận trước cho phép hai máy tính trao đổi dữ liệu. Trên thực tế, TCP/IP không phải là một giao thức mà là nhiều giao thức. Đây là lý do tại sao bạn thường nghe nó được gọi là một bộ hoặc một bộ giao thức, trong đó TCP và IP là hai giao thức chính.

Phần mềmđối với TCP/IP, trên máy tính của bạn, là cách triển khai TCP, IP và các thành viên khác trong họ TCP/IP theo nền tảng cụ thể. Nó thường chứa các ứng dụng cấp cao như FTP (Giao thức truyền tệp), cho phép bạn dòng lệnh quản lý việc chia sẻ tập tin qua Internet.

TCP/IP có nguồn gốc từ nghiên cứu được Cơ quan Dự án Nghiên cứu Tiên tiến (ARPA) của chính phủ Hoa Kỳ tài trợ vào những năm 1970. Giao thức này được phát triển để các mạng máy tính của các trung tâm nghiên cứu trên toàn thế giới có thể được kết nối dưới dạng một “mạng của các mạng” ảo (internetwork). Internet ban đầu được tạo ra bằng cách chuyển đổi một tập đoàn mạng máy tính hiện có được gọi là ARPAnet bằng TCP/IP.

Lý do TCP/IP ngày nay rất quan trọng là vì nó cho phép các mạng độc lập kết nối với Internet hoặc kết hợp để tạo ra các mạng nội bộ riêng tư. Các mạng máy tính tạo nên mạng nội bộ được kết nối vật lý thông qua các thiết bị được gọi là bộ định tuyến hoặc bộ định tuyến IP. Bộ định tuyến là một máy tính truyền các gói dữ liệu từ mạng này sang mạng khác. Trên mạng nội bộ dựa trên TCP/IP, thông tin được truyền theo các khối riêng biệt được gọi là gói IP hoặc gói dữ liệu IP. Nhờ phần mềm TCP/IP, tất cả các máy tính được kết nối với mạng máy tính, trở thành “họ hàng thân thiết”. Về cơ bản, nó ẩn các bộ định tuyến và kiến ​​trúc mạng cơ bản và làm cho tất cả trông giống như một mạng lưới lớn. Giống như kết nối Ethernet được xác định bằng ID Ethernet 48 bit, kết nối mạng nội bộ được xác định bằng địa chỉ IP 32 bit mà chúng tôi biểu thị dưới dạng thập phân có dấu chấm (ví dụ: 128.10.2.3). Lấy địa chỉ IP máy tính điều khiển từ xa, một máy tính trên mạng nội bộ hoặc trên Internet có thể gửi dữ liệu tới nó như thể chúng là một phần của cùng một mạng vật lý.

TCP/IP cung cấp giải pháp cho vấn đề dữ liệu giữa hai máy tính kết nối với cùng một mạng nội bộ nhưng thuộc hai mạng khác nhau. mạng vật lý. Giải pháp bao gồm một số phần, trong đó mỗi thành viên của họ giao thức TCP/IP đều đóng góp vào mục tiêu chung. IP, giao thức cơ bản nhất của bộ TCP/IP, vận chuyển các gói dữ liệu IP qua mạng nội bộ và thực hiện chức năng quan trọngĐược gọi là định tuyến, về cơ bản nó là chọn tuyến đường mà một datagram sẽ đi từ điểm A đến điểm B và sử dụng bộ định tuyến để "nhảy" giữa các mạng.

TCP là một giao thức hơn cấp độ cao, cho phép các chương trình ứng dụng chạy trên các máy chủ khác nhau trên mạng có thể trao đổi luồng dữ liệu. TCP chia luồng dữ liệu thành các chuỗi gọi là phân đoạn TCP và truyền chúng bằng IP. Trong hầu hết các trường hợp, mỗi phân đoạn TCP được gửi trong một gói dữ liệu IP. Tuy nhiên, nếu cần, TCP sẽ chia các phân đoạn thành nhiều gói dữ liệu IP phù hợp với các khung dữ liệu vật lý được sử dụng để truyền thông tin giữa các máy tính trên mạng. Bởi vì IP không đảm bảo rằng các datagram sẽ được nhận theo đúng trình tự mà chúng được gửi đi, TCP sẽ tập hợp lại các phân đoạn TCP ở đầu kia của tuyến đường để tạo thành một luồng dữ liệu liên tục. FTP và telnet là hai ví dụ phổ biến chương trình ứng dụng TCP/IP, dựa vào việc sử dụng TCP.

Một thành viên quan trọng khác của bộ TCP/IP là Giao thức gói dữ liệu người dùng (UDP), tương tự như TCP nhưng nguyên thủy hơn. TCP là một giao thức "đáng tin cậy" vì nó cung cấp các thông báo xác nhận và kiểm tra lỗi để đảm bảo dữ liệu đến đích mà không bị hỏng. UDP là một giao thức "không đáng tin cậy" vì nó không đảm bảo rằng các datagram sẽ đến theo đúng thứ tự chúng được gửi, hoặc thậm chí chúng sẽ đến nơi. Nếu độ tin cậy là điều kiện mong muốn, phần mềm sẽ được yêu cầu thực hiện nó. Nhưng UDP vẫn có chỗ đứng trong thế giới TCP/IP và được sử dụng trong nhiều chương trình. Chương trình ứng dụng SNMP (Giao thức quản lý mạng đơn giản), được triển khai trong nhiều phiên bản TCP/IP, là một ví dụ về các chương trình UDP.

Các giao thức TCP/IP khác đóng vai trò ít nổi bật hơn nhưng không kém phần quan trọng trong hoạt động của mạng TCP/IP. Ví dụ: Giao thức phân giải địa chỉ (ARP) chuyển đổi địa chỉ IP thành địa chỉ vật lý địa chỉ mạng, chẳng hạn như số nhận dạng Ethernet. Một giao thức liên quan, Giao thức phân giải địa chỉ ngược (RARP), thực hiện ngược lại, chuyển đổi địa chỉ mạng vật lý thành địa chỉ IP. Giao thức tin nhắn điều khiển Internet (ICMP) là giao thức hộ tống sử dụng IP để trao đổi thông tin điều khiển và kiểm soát các lỗi liên quan đến việc truyền các gói IP. Ví dụ: nếu bộ định tuyến không thể truyền gói dữ liệu IP, nó sẽ sử dụng ICMP để thông báo cho người gửi rằng có vấn đề. Mô tả ngắn Một số giao thức khác đang "ẩn mình" của TCP/IP được liệt kê ở thanh bên.

Mô tả ngắn gọn về họ giao thức TCP/IP bằng chữ viết tắt
ARP (Giao thức phân giải địa chỉ): Chuyển đổi địa chỉ IP 32 bit thành địa chỉ mạng vật lý, chẳng hạn như địa chỉ Ethernet 48 bit.

FTP (Giao thức truyền tệp): Cho phép bạn truyền tệp từ máy tính này sang máy tính khác bằng kết nối TCP. Một giao thức truyền tệp có liên quan nhưng ít phổ biến hơn, Giao thức truyền tệp tầm thường (TFTP), sử dụng UDP thay vì TCP để truyền tệp.

ICMP (Giao thức tin nhắn điều khiển Internet): Cho phép bộ định tuyến IP gửi thông báo lỗi và thông tin kiểm soát bộ định tuyến IP và máy chủ mạng khác. Thông báo ICMP "di chuyển" dưới dạng trường dữ liệu của gói dữ liệu IP và phải được triển khai trong tất cả các biến thể của IP.

IGMP (Giao thức quản lý nhóm Internet): Cho phép các gói dữ liệu IP được phát đa hướng giữa các máy tính thuộc các nhóm thích hợp.

IP (Giao thức Internet): Giao thức cấp thấp định tuyến các gói dữ liệu qua các mạng riêng biệt được liên kết với nhau bằng bộ định tuyến để tạo thành Internet hoặc mạng nội bộ. Dữ liệu được truyền đi dưới dạng các gói gọi là IP datagram.

RARP (Giao thức phân giải địa chỉ ngược): Chuyển đổi địa chỉ mạng vật lý thành địa chỉ IP.

SMTP (Giao thức truyền thư đơn giản): Xác định định dạng thư mà ứng dụng khách SMTP chạy trên một máy tính có thể sử dụng để chuyển tiếp E-mail tới một máy chủ SMTP đang chạy trên một máy tính khác.

TCP (Giao thức điều khiển truyền): Giao thức hướng kết nối truyền dữ liệu dưới dạng luồng byte. Dữ liệu được gửi trong các gói—các phân đoạn TCP—bao gồm các tiêu đề và dữ liệu TCP. TCP là một giao thức "đáng tin cậy" vì nó sử dụng tổng kiểm tra để xác minh tính toàn vẹn của dữ liệu và gửi xác nhận để đảm bảo rằng dữ liệu đã truyền được nhận mà không bị hỏng.

UDP (Giao thức gói dữ liệu người dùng): Giao thức độc lập với kết nối truyền dữ liệu trong các gói được gọi là gói dữ liệu UDP. UDP là một giao thức "không đáng tin cậy" vì người gửi không nhận được thông tin cho biết datagram có thực sự được nhận hay không.

Kiến trúc TCP/IP

Các nhà thiết kế mạng thường sử dụng mô hình ISO/OSI (Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế/Kết nối hệ thống mở) bảy lớp để mô tả kiến ​​trúc mạng. Mỗi cấp độ trong mô hình này tương ứng với một cấp độ chức năng mạng. Ở dưới cùng là lớp vật lý, đại diện cho môi trường vật lý mà dữ liệu “di chuyển” qua đó - nói cách khác, hệ thống cáp mạng máy tính. Phía trên nó có Lớp liên kết hoặc lớp liên kết dữ liệu, chức năng của lớp này được cung cấp bởi các thẻ giao diện mạng. Ở trên cùng là lớp chương trình ứng dụng, nơi chạy các chương trình sử dụng chức năng tiện ích mạng.

Hình này cho thấy TCP/IP phù hợp với mô hình ISO/OSI như thế nào. Hình này cũng minh họa cấu trúc lớp của TCP/IP và hiển thị mối quan hệ giữa các giao thức chính. Khi truyền một khối dữ liệu từ ứng dụng mạng sang thẻ bộ điều hợp mạng nó tuần tự đi qua một số mô-đun TCP/IP. Đồng thời, ở mỗi bước, nó được hoàn thành với thông tin cần thiết cho mô-đun TCP/IP tương đương ở đầu kia của chuỗi. Đến lúc dữ liệu đạt tới thẻ kết nối, chúng đại diện cho một khung Ethernet tiêu chuẩn, giả sử rằng mạng dựa trên giao diện này. Phần mềm TCP/IP ở đầu nhận sẽ tạo lại dữ liệu gốc cho chương trình nhận bằng cách chụp khung Ethernet và truyền nó qua thứ tự ngược lại bởi một tập hợp các mô-đun TCP/IP. (Một trong những cách tốt nhấtĐể hiểu cấu trúc bên trong của TCP/IP, cần sử dụng chương trình “gián điệp” để tìm thông tin được thêm bởi các mô-đun TCP/IP khác nhau bên trong các khung “bay” qua mạng.)

Các lớp mạng và giao thức TCP/IP

ISO/OSI TCP/IP _____________________________ __________________________ | Lớp ứng dụng | | | |_______________________________________| | _________ _________ | _____________________________ | |Mạng | |Mạng | | Cấp độ | Lớp trình bày | | |chương trình| |chương trình| | đã áp dụng |________________________________________________| | |_________| |_________| | chương trình _____________________________ | | | Cấp phiên | | | |_______________________________________| |__________________________| | | _____________________________ _____|_____________|______ | Lớp vận chuyển | | TCP UDP | Vận chuyển |________________________________________________| |_____|______|______| cấp độ | | _____________________________ _____|_____________|______ | Lớp mạng | | | | | Mạng |_______________________________________| | ---->IP<--- | уровень |__________________________| _________ _____________________________ _______| Сетевая |________ | Уровень звена данных | | ARP<->| phí |<->RARP | Cấp độ |________________________________________________| |_______|_________|________| liên kết | dữ liệu _____________________________ | | Lớp vật lý | _____________|______________ Thể chất |______________________________| Cấp độ kết nối cáp mạng

Phía bên trái của sơ đồ này hiển thị các lớp của mô hình ISO/OSI. Phía bên phải của sơ đồ minh họa mối tương quan của TCP/IP với mô hình này.

Để minh họa vai trò của TCP/IP trong các mạng máy tính trong thế giới thực, hãy xem xét điều gì xảy ra khi trình duyệt Web sử dụng HTTP (Giao thức truyền siêu văn bản) để truy xuất một trang dữ liệu HTML từ máy chủ Web được kết nối với Internet. Để tạo kết nối ảo đến máy chủ, trình duyệt sử dụng phần mềm trừu tượng cấp cao được gọi là ổ cắm. Và để truy xuất một trang Web, nó sẽ gửi lệnh GET HTTP đến máy chủ, ghi nó vào socket. Ngược lại, phần mềm socket sử dụng TCP để gửi các bit và byte tạo nên lệnh GET đến máy chủ Web. TCP phân đoạn dữ liệu và chuyển các phân đoạn riêng lẻ tới mô-đun IP, mô-đun này chuyển tiếp các phân đoạn trong datagram đến máy chủ Web.

Nếu trình duyệt và máy chủ đang chạy trên các máy tính được kết nối với các mạng vật lý khác nhau (như thường lệ), các datagram sẽ được truyền từ mạng này sang mạng khác cho đến khi chúng đến được máy chủ được kết nối vật lý. Cuối cùng, các gói dữ liệu sẽ đến đích và được tập hợp lại để máy chủ Web đọc chuỗi dữ liệu từ ổ cắm của nó và nhận được luồng dữ liệu liên tục. Đối với trình duyệt và máy chủ, dữ liệu được ghi vào ổ cắm ở một đầu sẽ “bật lên” một cách kỳ diệu ở đầu kia. Nhưng giữa những sự kiện này, tất cả các loại tương tác phức tạp xảy ra đều tạo ra ảo giác về việc truyền dữ liệu liên tục giữa các mạng máy tính.

Và đó gần như là tất cả những gì TCP/IP thực hiện: biến nhiều mạng nhỏ thành một mạng lớn và cung cấp các dịch vụ mà các chương trình ứng dụng cần liên lạc với nhau qua Internet.

Kết luận ngắn gọn

Còn rất nhiều điều có thể nói về TCP/IP, nhưng có ba điểm chính:

* TCP/IP là tập hợp các giao thức cho phép các mạng vật lý được kết nối với nhau để tạo thành Internet. TCP/IP kết nối các mạng riêng lẻ để tạo thành một mạng máy tính ảo, trong đó các máy chủ riêng lẻ được xác định không phải bằng địa chỉ mạng vật lý mà bằng địa chỉ IP.
* TCP/IP sử dụng kiến ​​trúc phân lớp mô tả rõ ràng chức năng của từng giao thức. TCP và UDP cung cấp các tiện ích truyền dữ liệu cấp cao cho các chương trình mạng và cả hai đều dựa vào IP để truyền các gói dữ liệu. IP chịu trách nhiệm định tuyến các gói đến đích của chúng.
* Dữ liệu di chuyển giữa hai chương trình ứng dụng chạy trên các máy chủ Internet "di chuyển" lên và xuống ngăn xếp TCP/IP trên các máy chủ đó. Thông tin được thêm bởi các mô-đun TCP/IP ở đầu gửi sẽ được các mô-đun TCP/IP tương ứng ở đầu nhận “cắt” và được sử dụng để tạo lại dữ liệu gốc.

Tốt xấu

Ngăn xếp giao thức TCP/IP là alpha và omega của Internet và bạn không chỉ cần biết mà còn phải hiểu mô hình và nguyên tắc hoạt động của ngăn xếp.

Chúng tôi đã tìm ra cách phân loại, tiêu chuẩn mạng và mô hình OSI. Bây giờ chúng ta hãy nói về ngăn xếp, trên cơ sở đó hệ thống mạng máy tính kết nối toàn cầu, Internet, được xây dựng.

Mô hình TCP/IP

Ban đầu, ngăn xếp này được tạo ra để kết nối các máy tính lớn tại các trường đại học qua đường dây điện thoại điểm-điểm. Nhưng khi các công nghệ mới xuất hiện, phát thanh truyền hình (Ethernet) và vệ tinh, việc điều chỉnh TCP/IP trở nên cần thiết, điều này hóa ra lại là một nhiệm vụ khó khăn. Đó là lý do tại sao cùng với OSI, mô hình TCP/IP xuất hiện.

Mô hình này mô tả sự cần thiết của việc xây dựng các mạng dựa trên các công nghệ khác nhau để ngăn xếp giao thức TCP/IP hoạt động trong chúng.

Bảng này thể hiện sự so sánh giữa các mô hình OSI và TCP/IP. Sau này bao gồm 4 cấp độ:

  1. Cái thấp nhất, cấp độ giao diện mạng, cung cấp khả năng tương tác với các công nghệ mạng (Ethernet, Wi-Fi, v.v.). Đây là sự kết hợp các chức năng của liên kết dữ liệu OSI và các lớp vật lý.
  2. Cấp độ Internetđứng cao hơn và có nhiệm vụ tương tự như lớp mạng của mô hình OSI. Nó cung cấp khả năng tìm kiếm tuyến đường tối ưu, bao gồm cả việc xác định các vấn đề về mạng. Ở cấp độ này, bộ định tuyến hoạt động.
  3. Chuyên chở chịu trách nhiệm liên lạc giữa các tiến trình trên các máy tính khác nhau, cũng như cung cấp thông tin được truyền đi mà không bị trùng lặp, mất mát hoặc lỗi theo trình tự yêu cầu.
  4. Đã áp dụng kết hợp 3 lớp của mô hình OSI: phiên, trình bày và ứng dụng. Nghĩa là, nó thực hiện các chức năng như hỗ trợ phiên, chuyển đổi giao thức và thông tin cũng như tương tác giữa người dùng và mạng.

Đôi khi các chuyên gia cố gắng kết hợp cả hai mô hình thành một điểm chung. Ví dụ: bên dưới là cách trình bày năm cấp độ về sự cộng sinh của các tác giả của Mạng máy tính E. Tanenbaum và D. Weatherall:

Mô hình OSI có sự phát triển lý thuyết tốt nhưng các giao thức không được sử dụng. Mô hình TCP/IP thì khác: các giao thức được sử dụng rộng rãi nhưng mô hình này chỉ phù hợp để mô tả các mạng dựa trên TCP/IP.

Đừng nhầm lẫn chúng:

  • TCP/IP là một chồng giao thức tạo thành nền tảng của Internet.
  • Mô hình tham chiếu OSI (Kết nối hệ thống mở) phù hợp để mô tả nhiều loại mạng.

Ngăn xếp giao thức TCP/IP

Chúng ta hãy xem xét từng cấp độ chi tiết hơn.

Cấp độ giao diện mạng thấp hơn bao gồm Ethernet, Wi-Fi và DSL (modem). Các công nghệ mạng này không chính thức là một phần của ngăn xếp nhưng cực kỳ quan trọng trong hoạt động của Internet nói chung.

Giao thức lớp mạng chính là IP (Giao thức Internet). Nó là một giao thức định tuyến, một phần trong đó là địa chỉ mạng (địa chỉ IP). Các giao thức bổ sung như ICMP, ARRP và DHCP cũng hoạt động ở đây. Họ giữ cho mạng hoạt động.

Ở cấp độ truyền tải có TCP, một giao thức cung cấp khả năng truyền dữ liệu với bảo đảm phân phối và UDP, một giao thức để truyền dữ liệu nhanh nhưng không có bảo đảm.

Lớp ứng dụng là HTTP (dành cho web), SMTP (chuyển thư), DNS (gán tên miền thân thiện cho địa chỉ IP), FTP (truyền tệp). Có nhiều giao thức hơn ở cấp độ ứng dụng của ngăn xếp TCP/IP, nhưng những giao thức được liệt kê có thể được coi là quan trọng nhất để xem xét.

Hãy nhớ rằng ngăn xếp giao thức TCP/IP xác định các tiêu chuẩn cho giao tiếp giữa các thiết bị và chứa các quy ước định tuyến và kết nối mạng.