Mô tả giao thức tcp ip. Khái niệm cơ bản về mạng và giao thức Internet
Giả sử rằng bạn có kiến thức kém về công nghệ mạng và thậm chí không biết những điều cơ bản. Nhưng bạn đã được giao một nhiệm vụ: nhanh chóng xây dựng mạng lưới thông tin trong một doanh nghiệp nhỏ. Bạn không có thời gian cũng như không muốn nghiên cứu các Talmud dày đặc về thiết kế mạng, hướng dẫn sử dụng thiết bị mạng và đi sâu vào bảo mật mạng. Và quan trọng nhất, trong tương lai bạn không có mong muốn trở thành một chuyên gia trong lĩnh vực này. Sau đó bài viết này là dành cho bạn.
Phần thứ hai của bài viết này xem xét ứng dụng thực tế của những điều cơ bản được nêu ở đây:
Hiểu ngăn xếp giao thức
Nhiệm vụ là chuyển thông tin từ điểm A đến điểm B. Nó có thể được truyền đi liên tục. Nhưng nhiệm vụ trở nên phức tạp hơn nếu bạn cần chuyển thông tin giữa các điểm A<-->B và A<-->C trên cùng một kênh vật lý. Nếu thông tin được truyền liên tục thì khi C muốn truyền thông tin cho A sẽ phải đợi cho đến khi B truyền xong và giải phóng kênh liên lạc. Cơ chế truyền thông tin này rất bất tiện và không thực tế. Và để giải quyết vấn đề này, người ta quyết định chia thông tin thành nhiều phần.Ở người nhận, những phần này cần được ghép lại thành một tổng thể duy nhất để tiếp nhận thông tin đến từ người gửi. Nhưng ở người nhận A bây giờ chúng ta thấy các mẩu thông tin từ cả B và C trộn lẫn với nhau. Điều này có nghĩa là mỗi phần phải được nhập một số nhận dạng để người nhận A có thể phân biệt các phần thông tin từ B với các phần thông tin từ C và tập hợp các phần này thành tin nhắn gốc. Rõ ràng, người nhận phải biết người gửi đã thêm dữ liệu nhận dạng vào thông tin ban đầu ở đâu và dưới hình thức nào. Và để làm được điều này, họ phải xây dựng các quy tắc nhất định cho việc hình thành và ghi thông tin nhận dạng. Hơn nữa, từ “quy tắc” sẽ được thay thế bằng từ “giao thức”.
Để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng hiện đại, cần phải chỉ ra nhiều loại thông tin nhận dạng cùng một lúc. Nó cũng yêu cầu bảo vệ các phần thông tin được truyền khỏi sự can thiệp ngẫu nhiên (trong quá trình truyền qua đường truyền thông) và khỏi sự phá hoại có chủ ý (hack). Với mục đích này, một phần thông tin được truyền đi được bổ sung một lượng đáng kể thông tin dịch vụ đặc biệt.
Giao thức Ethernet chứa số bộ điều hợp mạng (địa chỉ MAC) của người gửi, số bộ điều hợp mạng của người nhận, loại dữ liệu được truyền và dữ liệu thực tế được truyền. Một phần thông tin được biên dịch theo giao thức Ethernet được gọi là khung. Người ta tin rằng không có bộ điều hợp mạng nào có cùng số lượng. Thiết bị mạng trích xuất dữ liệu được truyền từ khung (phần cứng hoặc phần mềm) và thực hiện xử lý thêm.
Theo quy định, dữ liệu được trích xuất lần lượt được hình thành theo giao thức IP và có một loại thông tin nhận dạng khác - địa chỉ IP của người nhận (số 4 byte), địa chỉ IP và dữ liệu của người gửi. Cũng như rất nhiều thông tin dịch vụ cần thiết khác. Dữ liệu được tạo theo giao thức IP được gọi là gói.
Tiếp theo, dữ liệu được trích xuất từ gói. Nhưng dữ liệu này, theo quy định, chưa phải là dữ liệu được gửi ban đầu. Phần thông tin này cũng được biên soạn theo một giao thức nhất định. Giao thức được sử dụng rộng rãi nhất là TCP. Nó chứa thông tin nhận dạng như cổng người gửi (số hai byte) và cổng nguồn, cũng như thông tin dữ liệu và dịch vụ. Dữ liệu được trích xuất từ TCP thường là dữ liệu mà chương trình chạy trên máy tính B gửi đến “chương trình nhận” trên máy tính A.
Chồng giao thức (trong trường hợp này là TCP qua IP qua Ethernet) được gọi là chồng giao thức.
ARP: Giao thức phân giải địa chỉ
Có các mạng thuộc lớp A, B, C, D và E. Chúng khác nhau về số lượng máy tính và số lượng mạng/mạng con có thể có trong đó. Để đơn giản và là trường hợp phổ biến nhất, chúng tôi sẽ chỉ xem xét mạng lớp C, địa chỉ IP bắt đầu từ 192.168. Số tiếp theo sẽ là số subnet, tiếp theo là số thiết bị mạng. Ví dụ: một máy tính có địa chỉ IP 192.168.30.110 muốn gửi thông tin đến máy tính khác số 3 nằm trong cùng mạng con logic. Điều này có nghĩa là địa chỉ IP của người nhận sẽ là: 192.168.30.3Điều quan trọng là phải hiểu rằng nút mạng thông tin là một máy tính được kết nối bằng một kênh vật lý với thiết bị chuyển mạch. Những thứ kia. nếu chúng tôi gửi dữ liệu từ bộ điều hợp mạng “ra ngoài tự nhiên”, thì chúng có một đường dẫn - chúng sẽ đi ra từ đầu kia của cặp xoắn. Chúng tôi hoàn toàn có thể gửi bất kỳ dữ liệu nào được tạo theo bất kỳ quy tắc nào chúng tôi đã phát minh ra mà không cần chỉ định địa chỉ IP, địa chỉ mac hoặc các thuộc tính khác. Và, nếu đầu kia này được kết nối với một máy tính khác, chúng ta có thể nhận chúng ở đó và giải thích chúng khi chúng ta cần. Nhưng nếu đầu kia này được kết nối với một bộ chuyển mạch, thì trong trường hợp này, gói thông tin phải được hình thành theo các quy tắc được xác định nghiêm ngặt, như thể đưa ra hướng dẫn cho bộ chuyển mạch phải làm gì tiếp theo với gói này. Nếu gói được hình thành chính xác, bộ chuyển mạch sẽ gửi nó đến một máy tính khác, như được chỉ ra trong gói. Sau đó switch sẽ xóa gói này khỏi RAM của nó. Nhưng nếu gói không được định dạng chính xác, tức là. các hướng dẫn trong đó không chính xác thì gói hàng sẽ "chết", tức là. công tắc sẽ không gửi nó đi đâu mà sẽ xóa nó ngay lập tức khỏi RAM của nó.
Để truyền thông tin sang máy tính khác, ba giá trị nhận dạng phải được chỉ định trong gói thông tin được gửi - địa chỉ mac, địa chỉ IP và cổng. Nói một cách tương đối, cổng là một con số mà hệ điều hành cấp cho mỗi chương trình muốn gửi dữ liệu lên mạng. Địa chỉ IP của người nhận do người dùng nhập hoặc chính chương trình nhận, tùy thuộc vào đặc điểm cụ thể của chương trình. Địa chỉ mac vẫn chưa được biết, tức là. số bộ điều hợp mạng của máy tính người nhận. Để có được dữ liệu cần thiết, một yêu cầu “phát sóng” sẽ được gửi, được biên dịch bằng cách sử dụng cái gọi là “Giao thức phân giải địa chỉ ARP”. Dưới đây là cấu trúc của gói ARP.
Bây giờ chúng ta không cần biết giá trị của tất cả các trường trong hình trên. Hãy chỉ tập trung vào những cái chính.
Các trường chứa địa chỉ IP nguồn và địa chỉ IP đích cũng như địa chỉ mac nguồn.
Trường “Địa chỉ đích Ethernet” chứa đầy các đơn vị (ff:ff:ff:ff:ff:ff). Địa chỉ như vậy được gọi là địa chỉ quảng bá và khung như vậy được gửi đến tất cả “giao diện trên cáp”, tức là. tất cả các máy tính kết nối với switch.
Bộ chuyển mạch, sau khi nhận được khung phát sóng như vậy, sẽ gửi nó đến tất cả các máy tính trên mạng, như thể gửi đến mọi người bằng câu hỏi: “nếu bạn là chủ sở hữu của địa chỉ IP này (địa chỉ IP đích), vui lòng cho tôi biết địa chỉ mac của bạn. ” Khi một máy tính khác nhận được yêu cầu ARP như vậy, nó sẽ kiểm tra địa chỉ IP đích của chính nó. Và nếu nó khớp, thì máy tính, thay cho các địa chỉ đó, sẽ chèn địa chỉ mac của nó, hoán đổi địa chỉ IP và mac của nguồn và đích, thay đổi một số thông tin dịch vụ và gửi gói trở lại bộ chuyển mạch, gửi nó trở lại máy tính ban đầu, người khởi tạo yêu cầu ARP.
Bằng cách này, máy tính của bạn sẽ tìm ra địa chỉ mac của máy tính khác mà bạn muốn gửi dữ liệu. Nếu có một số máy tính trên mạng phản hồi yêu cầu ARP này thì chúng tôi sẽ nhận được “xung đột địa chỉ IP”. Trong trường hợp này, cần phải thay đổi địa chỉ IP trên các máy tính để không còn địa chỉ IP nào giống nhau trên mạng.
Xây dựng mạng lưới
Nhiệm vụ xây dựng mạng lưới
Trong thực tế, theo quy định, cần phải xây dựng các mạng có ít nhất một trăm máy tính trong đó. Và ngoài chức năng chia sẻ tệp, mạng của chúng tôi phải an toàn và dễ quản lý. Vì vậy, khi xây dựng mạng, có thể phân biệt ba yêu cầu:- Dễ dàng hoạt động. Nếu kế toán Lida được chuyển đến văn phòng khác, cô ấy vẫn cần truy cập vào máy tính của kế toán Anna và Yulia. Và nếu mạng thông tin được xây dựng không chính xác, quản trị viên có thể gặp khó khăn khi cấp cho Lida quyền truy cập vào máy tính của các kế toán viên khác ở nơi ở mới.
- Bảo vệ. Để đảm bảo tính bảo mật cho mạng của chúng tôi, quyền truy cập vào tài nguyên thông tin phải được phân biệt. Mạng cũng phải được bảo vệ khỏi các mối đe dọa tiết lộ, tính toàn vẹn và từ chối dịch vụ. Đọc thêm trong cuốn sách “Tấn công trên Internet” của Ilya Davidovich Medvedovsky, chương “Các khái niệm cơ bản về bảo mật máy tính”.
- Hiệu suất mạng. Khi xây dựng mạng phát sinh một vấn đề kỹ thuật - sự phụ thuộc của tốc độ truyền vào số lượng máy tính trong mạng. Càng có nhiều máy tính thì tốc độ càng thấp. Với số lượng lớn máy tính, tốc độ mạng có thể trở nên thấp đến mức khách hàng không thể chấp nhận được.
Có một số lượng lớn các ứng dụng, mô-đun phần mềm và dịch vụ gửi tin nhắn quảng bá lên mạng để hoạt động. Được mô tả trong đoạn ARP: giao thức xác định địa chỉ chỉ là một trong nhiều AL được máy tính của bạn gửi tới mạng. Ví dụ: khi bạn truy cập “Network Neighborhood” (HĐH Windows), máy tính của bạn sẽ gửi thêm một số AL với thông tin đặc biệt được tạo bằng giao thức NetBios để quét mạng để tìm các máy tính nằm trong cùng một nhóm làm việc. Sau đó, hệ điều hành sẽ vẽ các máy tính được tìm thấy trong cửa sổ “Network Neighborhood” và bạn sẽ thấy chúng.
Cũng cần lưu ý rằng trong quá trình quét bằng chương trình này hoặc chương trình khác, máy tính của bạn không gửi một tin nhắn quảng bá mà gửi một số tin nhắn, chẳng hạn như để thiết lập phiên ảo với máy tính từ xa hoặc cho các nhu cầu hệ thống khác do sự cố phần mềm gây ra. việc triển khai ứng dụng này. Như vậy, mỗi máy tính trên mạng để tương tác với các máy tính khác buộc phải gửi nhiều AL khác nhau, từ đó tải kênh liên lạc những thông tin mà người dùng cuối không cần. Như thực tế cho thấy, trong các mạng lớn, tin nhắn quảng bá có thể chiếm một phần đáng kể lưu lượng, do đó làm chậm hoạt động mạng mà người dùng nhìn thấy.
Mạng LAN ảo
Để giải quyết vấn đề thứ nhất và thứ ba, cũng như giúp giải quyết vấn đề thứ hai, cơ chế chia mạng cục bộ thành các mạng nhỏ hơn, như các mạng cục bộ riêng biệt (Virtual Local Area Network), được sử dụng rộng rãi. Nói một cách đơn giản, Vlan là danh sách các cổng trên một switch thuộc cùng một mạng. "Tương tự" theo nghĩa là Vlan khác sẽ chứa danh sách các cổng thuộc mạng khác.Trên thực tế, việc tạo hai Vlan trên một switch tương đương với việc mua hai switch, tức là. việc tạo hai Vlan cũng giống như chia một switch thành hai. Bằng cách này, một mạng gồm một trăm máy tính được chia thành các mạng nhỏ hơn gồm 5-20 máy tính - theo quy luật, con số này tương ứng với vị trí vật lý của các máy tính có nhu cầu chia sẻ tệp.
- Bằng cách chia mạng thành các VLAN, việc quản lý sẽ dễ dàng hơn. Vì vậy, khi nhân viên kế toán Lida chuyển sang văn phòng khác, quản trị viên chỉ cần gỡ bỏ cổng khỏi VLAN này và thêm vào VLAN khác. Điều này được thảo luận chi tiết hơn trong phần VLAN, lý thuyết.
- Vlan giúp giải quyết một trong những yêu cầu bảo mật mạng, đó là phân định tài nguyên mạng. Như vậy, học sinh của lớp này sẽ không thể xâm nhập vào máy tính của lớp khác hoặc máy tính của hiệu trưởng, bởi vì họ thực sự ở trên các mạng khác nhau.
- Bởi vì mạng của chúng tôi được chia thành các Vlan, tức là. trên những mạng nhỏ “như thể”, vấn đề với tin nhắn quảng bá sẽ biến mất.
VLAN, lý thuyết
Có lẽ cụm từ “quản trị viên chỉ cần xóa một cổng khỏi một Vlan và thêm nó vào một Vlan khác” có thể chưa rõ ràng nên tôi sẽ giải thích chi tiết hơn. Cổng trong trường hợp này không phải là số do HĐH cấp cho ứng dụng, như được mô tả trong đoạn ngăn xếp Giao thức, mà là một ổ cắm (vị trí) nơi bạn có thể gắn (chèn) đầu nối RJ-45. Đầu nối này (tức là đầu dây) được gắn vào cả hai đầu của dây 8 lõi được gọi là “cặp xoắn”. Hình minh họa bộ chuyển mạch Cisco Catalyst 2950C-24 với 24 cổng:Như đã nêu trong đoạn ARP: giao thức xác định địa chỉ, mỗi máy tính được kết nối với mạng bằng một kênh vật lý. Những thứ kia. Bạn có thể kết nối 24 máy tính với một switch 24 cổng. Cặp dây xoắn thâm nhập vật lý vào tất cả các cơ sở của doanh nghiệp - tất cả 24 dây từ công tắc này đều kéo dài đến các phòng khác nhau. Ví dụ, để 17 dây đi nối với 17 máy tính trong lớp học, 4 dây đi đến phòng ban chuyên môn và 3 dây còn lại đi đến phòng kế toán mới được cải tạo. Và nhân viên kế toán Lida, phụ trách các dịch vụ đặc biệt, đã được chuyển đến chính văn phòng này.
Như đã đề cập ở trên, Vlan có thể được biểu diễn dưới dạng danh sách các cổng thuộc mạng. Ví dụ: bộ chuyển mạch của chúng tôi có ba Vlan, tức là ba danh sách được lưu trữ trong bộ nhớ flash của switch. Trong một danh sách, các số 1, 2, 3... 17 được viết, trong danh sách khác là 18, 19, 20, 21 và trong danh sách thứ ba là 22, 23 và 24. Máy tính của Lida trước đây được kết nối với cổng 20. Và thế là cô ấy chuyển đến một văn phòng khác. Họ kéo chiếc máy tính cũ của cô ấy đến một văn phòng mới, hoặc cô ấy ngồi xuống một chiếc máy tính mới - điều đó không thành vấn đề. Điều chính là máy tính của cô ấy được kết nối bằng cáp xoắn đôi, đầu còn lại được cắm vào cổng 23 của bộ chuyển mạch của chúng tôi. Và để cô ấy tiếp tục gửi tập tin cho đồng nghiệp từ vị trí mới, quản trị viên phải xóa số 20 khỏi danh sách thứ hai và thêm số 23. Lưu ý rằng một cổng chỉ có thể thuộc về một VLAN, nhưng chúng tôi sẽ phá vỡ điều này quy định ở cuối đoạn này.
Tôi cũng sẽ lưu ý rằng khi thay đổi tư cách thành viên VLAN của một cổng, quản trị viên không cần phải “cắm” dây vào bộ chuyển mạch. Hơn nữa, anh ấy thậm chí không cần phải đứng dậy khỏi chỗ ngồi. Bởi vì máy tính của quản trị viên được kết nối với cổng 22, nhờ đó anh ta có thể quản lý công tắc từ xa. Tất nhiên, nhờ các cài đặt đặc biệt, sẽ được thảo luận sau, chỉ quản trị viên mới có thể quản lý việc chuyển đổi. Để biết thông tin về cách định cấu hình Vlan, hãy đọc phần Vlan, thực hành [trong bài viết tiếp theo].
Như bạn có thể nhận thấy, ban đầu (trong phần Xây dựng mạng) tôi đã nói rằng sẽ có ít nhất 100 máy tính trong mạng của chúng tôi, nhưng chỉ có 24 máy tính có thể được kết nối với bộ chuyển mạch. Tất nhiên, có những switch có nhiều cổng hơn. Nhưng vẫn còn nhiều máy tính hơn trong mạng công ty/doanh nghiệp. Và để kết nối vô số máy tính vào mạng, các bộ chuyển mạch được kết nối với nhau thông qua cái gọi là cổng trung kế. Khi định cấu hình switch, bất kỳ cổng nào trong số 24 cổng đều có thể được xác định là cổng trung kế. Và có thể có số lượng cổng trung kế bất kỳ trên switch (nhưng sẽ hợp lý nếu không quá hai). Nếu một trong các cổng được xác định là trung kế thì bộ chuyển mạch sẽ chuyển tất cả thông tin nhận được trên cổng đó thành các gói đặc biệt, sử dụng giao thức ISL hoặc 802.1Q và gửi các gói này đến cổng trung kế.
Tất cả thông tin đến - ý tôi là, tất cả thông tin đến từ các cổng khác. Và giao thức 802.1Q được chèn vào ngăn xếp giao thức giữa Ethernet và giao thức tạo ra dữ liệu mà khung này mang theo.
Trong ví dụ này, có thể bạn đã nhận thấy, quản trị viên ngồi cùng văn phòng với Lida, vì Cáp xoắn từ cổng 22, 23 và 24 dẫn đến cùng một văn phòng. Cổng 24 được cấu hình làm cổng trung kế. Còn tổng đài thì ở phòng tiện ích, cạnh phòng kế toán cũ và lớp học có 17 máy tính.
Cáp xoắn đôi đi từ cổng 24 đến văn phòng quản trị viên được kết nối với một bộ chuyển mạch khác, bộ chuyển mạch này lần lượt được kết nối với bộ định tuyến, điều này sẽ được thảo luận trong các chương sau. Các thiết bị chuyển mạch khác kết nối 75 máy tính khác và được đặt trong các phòng tiện ích khác của doanh nghiệp - theo quy định, tất cả chúng đều có một cổng trung kế được kết nối bằng cáp xoắn đôi hoặc cáp quang với công tắc chính, được đặt trong văn phòng với quản lý hành chính.
Ở trên đã nói rằng đôi khi làm hai cổng trung kế là hợp lý. Cổng trung kế thứ hai trong trường hợp này được sử dụng để phân tích lưu lượng mạng.
Đây gần giống như cách xây dựng mạng doanh nghiệp lớn vào thời kỳ chuyển đổi Cisco Catalyst 1900. Bạn có thể nhận thấy hai nhược điểm lớn của các mạng như vậy. Thứ nhất, việc sử dụng cổng trung kế gây ra một số khó khăn và tạo ra những công việc không cần thiết khi cấu hình thiết bị. Và thứ hai, và quan trọng nhất, hãy giả sử rằng “mạng lưới” kế toán, nhà kinh tế và người điều phối của chúng tôi muốn có một cơ sở dữ liệu cho ba người. Họ muốn cùng một kế toán viên có thể nhìn thấy những thay đổi trong cơ sở dữ liệu mà nhà kinh tế hoặc người điều phối đã thực hiện vài phút trước. Để làm điều này, chúng ta cần tạo một máy chủ có thể truy cập được trên cả ba mạng.
Như đã đề cập ở giữa đoạn này, một cổng chỉ có thể nằm trong một Vlan. Tuy nhiên, điều này chỉ đúng với các thiết bị chuyển mạch thuộc dòng Cisco Catalyst 1900 trở lên và đối với một số mẫu máy trẻ hơn, chẳng hạn như Cisco Catalyst 2950. Đối với các thiết bị chuyển mạch khác, đặc biệt là Cisco Catalyst 2900XL, quy tắc này có thể bị phá vỡ. Khi định cấu hình các cổng trong các bộ chuyển mạch như vậy, mỗi cổng có thể có năm chế độ hoạt động: Truy cập tĩnh, Multi-Vlan, Truy cập động, ISL Trunk và 802.1Q Trunk. Chế độ hoạt động thứ hai chính xác là những gì chúng ta cần cho nhiệm vụ trên - cung cấp quyền truy cập vào máy chủ từ ba mạng cùng một lúc, tức là. làm cho máy chủ thuộc ba mạng cùng một lúc. Điều này còn được gọi là vượt qua hoặc gắn thẻ Vlan. Trong trường hợp này, sơ đồ kết nối có thể trông như thế này.
Chúc một ngày tốt lành, độc giả thân mến.
Theo nhu cầu phổ biến, hôm nay tôi đăng cho các bạn một bài viết nhằm giới thiệu cho các bạn những thuật ngữ cơ bản về mạng máy tính, cụ thể là:
- Giao thức mạng - những cái tên đáng sợ này là gì và chúng dùng để làm gì?
- UDP, TCP, ICMP, - cái gì, tại sao và sự khác biệt là gì
- IP-địa chỉ, - mọi người đều có nó, nhưng không phải ai cũng biết tại sao lại có thứ này :-)
- Mặt nạ địa chỉ (mạng con)
- Cổng vào
- Một vài lời về bảng định tuyến
- Cổng - chúng thực sự là gì?
- MAC-Địa chỉ
Như thế.
Tôi nghĩ bài viết sẽ hữu ích cho tất cả mọi người, già cũng như trẻ, vì nó không chứa quá nhiều hành động hoặc từ ngữ kỳ lạ, khó hiểu mà là một khối thông tin được trình bày bằng ngôn ngữ dễ tiếp cận, mà ít nhất sẽ cung cấp bạn hiểu về cách thức hoạt động nói chung và tại sao nó lại cần thiết. Đi.
Giao thức mạng TCP/IP, NWLink IPX/SPX, NetBEUI
Hãy bắt đầu với giao thức mạng là gì và nó được sử dụng để làm gì.
Giao thức mạng là một tập hợp các quy tắc được triển khai bằng phần mềm để liên lạc giữa các máy tính. Một loại ngôn ngữ trong đó các máy tính nói chuyện với nhau và truyền tải thông tin. Trước đây, máy tính có thể nói là đa ngôn ngữ và ở các phiên bản cũ hơn các cửa sổ toàn bộ bộ giao thức đã được sử dụng - TCP/IP, NWLink IPX/SPX, NetBEUI. Bây giờ chúng tôi đã đi đến một thỏa thuận chung và tiêu chuẩn đã trở thành việc sử dụng độc quyền giao thức TCP/IP, và do đó sẽ thảo luận thêm về anh ta.
Khi họ nói về TCP/IP, thì tên này thường có nghĩa là nhiều... quy tắc khác nhau hoặc, chẳng hạn, các tiêu chuẩn được quy định khi sử dụng (hoặc để sử dụng) giao thức này. Vì vậy, ví dụ, có những quy tắc theo đó tin nhắn được trao đổi giữa các máy chủ thư và có những quy tắc theo đó người dùng cuối nhận được thư trong hộp thư của mình. Có các quy tắc tiến hành hội nghị truyền hình và các quy tắc tổ chức các cuộc trò chuyện “điện thoại” qua Internet. Trên thực tế, đây thậm chí không phải là những quy tắc thực sự... Giống như một loại ngữ pháp hay thứ gì đó hơn. Chà, bạn biết đấy, trong tiếng Anh có một cấu trúc để xây dựng hội thoại, trong tiếng Pháp có một cấu trúc khác... Vì vậy, trong TCP/IP một cái gì đó tương tự, tức là một loạt các quy tắc ngữ pháp khác nhau tạo thành một giao thức hoàn chỉnh TCP/IP hay chính xác hơn là Ngăn xếp giao thức TCP/IP.
Giao thức mạng UDP, TCP, ICMP
Là một phần của giao thức TCP/IP các giao thức được sử dụng để truyền dữ liệu - TCP Và UDP. Chắc hẳn nhiều người đã từng nghe nói có những cổng như TCP, Vì thế UDP, nhưng không phải ai cũng biết sự khác biệt là gì và ý nghĩa của nó là gì. Vì thế..
Truyền dữ liệu qua giao thức TCP(Giao thức điều khiển truyền dẫn) cung cấp xác nhận việc nhận thông tin. "Chà, họ nói, bạn hiểu chưa? - Hiểu rồi!" Nếu bên truyền không nhận được xác nhận cần thiết trong khung thời gian đã thiết lập, dữ liệu sẽ được truyền lại. Do đó giao thức TCPđược gọi là các giao thức dựa trên kết nối và UDP(Giao thức gói dữ liệu người dùng) - không. UDPđược sử dụng trong trường hợp không cần xác nhận việc tiếp nhận (ví dụ: truy vấn DNS hoặc điện thoại IP (đại diện nổi bật trong số đó là Skype)). Đó là, sự khác biệt nằm ở sự hiện diện của xác nhận tiếp nhận. Có vẻ như “thế thôi!”, nhưng trên thực tế, nó đóng một vai trò quan trọng.
Ngoài ra còn có một giao thức ICMP(Giao thức tin nhắn điều khiển Internet) được sử dụng để truyền dữ liệu về các thông số mạng. Nó bao gồm các loại gói tiện ích như ping, khoảng cách không thể truy cập, TTL vân vân.
Địa chỉ IP là gì
Mọi người đều có một địa chỉ, nhưng không phải ai cũng biết đây là loại địa chỉ nào và tại sao không thể sống thiếu nó. Tôi đang nói với bạn.
IP-Địa chỉ - 32 -x số bit được sử dụng để nhận dạng một máy tính trên mạng. Thông thường, người ta thường viết địa chỉ bằng giá trị thập phân của mỗi octet của số này, phân tách các giá trị kết quả bằng dấu chấm. Ví dụ, 192.168.101.36
IPđịa chỉ là duy nhất, có nghĩa là mỗi máy tính có tổ hợp số riêng và không thể có hai máy tính trên mạng có cùng địa chỉ. IP-Các địa chỉ được phân bổ tập trung, các nhà cung cấp Internet nộp đơn đăng ký tới các trung tâm quốc gia phù hợp với nhu cầu của họ. Phạm vi địa chỉ mà nhà cung cấp nhận được sẽ được phân bổ rộng rãi hơn giữa các khách hàng. Ngược lại, khách hàng có thể tự mình đóng vai trò là nhà cung cấp và phân phối thông tin nhận được IP-địa chỉ giữa các khách hàng phụ, v.v. Với phương thức phân phối này IP-địa chỉ, hệ thống máy tính biết chính xác “vị trí” của máy tính, có địa chỉ duy nhất IP-Địa chỉ; - chỉ cần cô ấy gửi dữ liệu đến mạng “chủ sở hữu” là đủ và nhà cung cấp sẽ phân tích đích đến và biết phần địa chỉ này được cung cấp cho ai, sẽ gửi thông tin cho chủ sở hữu tiếp theo của băng tần con IP-địa chỉ cho đến khi dữ liệu đến máy tính đích.
Để xây dựng mạng cục bộ, các dải địa chỉ đặc biệt được phân bổ. Đây là những địa chỉ 10.x.x.x,192.168.x.x, 10.x.x.x, c 172.16.x.x Qua 172.31.x.x, 169.254.x.x, ở đâu dưới x- có nghĩa là bất kỳ số nào từ 0 trước 254 . Các gói được truyền từ các địa chỉ được chỉ định sẽ không được định tuyến, nói cách khác, chúng đơn giản là không được gửi qua Internet và do đó các máy tính trên các mạng cục bộ khác nhau có thể có địa chỉ trùng khớp trong phạm vi được chỉ định. Tức là ở công ty LLC " Sừng và móng guốc"và LLC" Vasya và công ty"có thể có hai máy tính có địa chỉ 192.168.0.244 , nhưng họ không thể nói với địa chỉ 85.144.213.122 , nhận được từ nhà cung cấp Internet, bởi vì Không thể có hai cái giống hệt nhau trên Internet. IP-địa chỉ. Để gửi thông tin từ các máy tính như vậy tới Internet và ngược lại, các chương trình và thiết bị đặc biệt được sử dụng để thay thế địa chỉ cục bộ bằng địa chỉ thực khi làm việc với Internet. Nói cách khác, dữ liệu được gửi tới Mạng từ một thiết bị thực IP-địa chỉ, không phải từ địa chỉ. Quá trình này xảy ra mà người dùng không nhận thấy và được gọi là dịch địa chỉ. Tôi cũng muốn đề cập rằng trong cùng một mạng lưới, chẳng hạn như một công ty, LLC " Sừng và móng guốc", không thể có hai máy tính có cùng địa chỉ IP cục bộ, tức là trong ví dụ trên, điều đó có nghĩa là một máy tính có địa chỉ 192.168.0.244 ở một công ty, công ty thứ hai có cùng địa chỉ - ở một công ty khác. Trong cùng một công ty có hai máy tính có địa chỉ 192.168.0.244 đơn giản là họ sẽ không hợp nhau.
Bạn có muốn biết và có thể tự mình làm được nhiều hơn không?
Chúng tôi cung cấp cho bạn đào tạo về các lĩnh vực sau: máy tính, chương trình, quản trị, máy chủ, mạng, xây dựng trang web, SEO và hơn thế nữa. Tìm hiểu chi tiết ngay bây giờ!
Chắc hẳn bạn đã từng nghe những thuật ngữ như external IP và nội bộ IP, hằng số (IP tĩnh) và biến (động) IP. Tóm tắt về họ:
- bên ngoài IP- cái này giống hệt cái này IP, được nhà cung cấp cấp cho bạn, tức là. Ví dụ: địa chỉ duy nhất của bạn trên Internet - 85.144.24.122
- Nội địa IP, mang tính địa phương IP, I E. Của bạn IP trên mạng cục bộ chẳng hạn - 192.168.1.3
- tĩnh IP- Cái này IP, không thay đổi với mỗi kết nối, tức là. được giao cho bạn một cách chắc chắn và mãi mãi
- năng động IP, đang nổi IP-địa chỉ thay đổi theo mỗi kết nối
Kiểu của bạn IP(tĩnh hoặc động) tùy thuộc vào cài đặt của nhà cung cấp.
Mặt nạ địa chỉ (mạng con) là gì
Khái niệm mạng con được đưa ra để chúng ta có thể làm nổi bật một phần IP- địa chỉ của một tổ chức, một phần của tổ chức khác, v.v. Mạng con là một dải địa chỉ IP được coi là thuộc về cùng một mạng cục bộ. Khi làm việc trên mạng cục bộ, thông tin sẽ được gửi trực tiếp đến người nhận. Nếu dữ liệu dành cho các máy tính có địa chỉ IP không thuộc mạng cục bộ thì các quy tắc đặc biệt sẽ được áp dụng cho dữ liệu đó để tính toán lộ trình chuyển tiếp từ mạng này sang mạng khác.
Mặt nạ là một tham số cho phần mềm biết có bao nhiêu máy tính được bao gồm trong một nhóm (mạng con) nhất định. Mặt nạ địa chỉ có cấu trúc giống như địa chỉ IP: nó là một tập hợp gồm bốn nhóm số, mỗi nhóm có thể nằm trong khoảng từ 0 đến 255 . Trong trường hợp này, giá trị mặt nạ càng thấp thì càng có nhiều máy tính được kết nối với mạng con này. Đối với mạng của các công ty nhỏ, mặt nạ thường trông giống như 255.255.255.x(ví dụ: 255.255.255.224). Mặt nạ mạng được gán cho máy tính cùng với địa chỉ IP. Vì vậy, ví dụ, mạng 192.168.0.0 với mặt nạ 255.255.255.0 có thể chứa các máy tính có địa chỉ từ 192.168.0.1 trước 192.168.254 192.168.0.0 với mặt nạ 255.255.255.128 cho phép địa chỉ từ 192.168.0.1 trước 192.168.0.127 . Tôi nghĩ ý nghĩa là rõ ràng. Theo quy định, các mạng có số lượng máy tính nhỏ có thể được các nhà cung cấp sử dụng để lưu địa chỉ IP. Ví dụ: một khách hàng có thể được chỉ định một địa chỉ có mặt nạ 255.255.255.252 . Mạng con này chỉ chứa hai máy tính.
Sau khi máy tính đã nhận được địa chỉ IP và biết giá trị của mặt nạ mạng con, chương trình có thể bắt đầu hoạt động trong mạng con cục bộ này. Tuy nhiên, để trao đổi thông tin với các máy tính khác trong mạng toàn cầu, bạn cần biết các quy tắc về nơi gửi thông tin cho mạng bên ngoài. Với mục đích này, một đặc điểm như địa chỉ Cổng được sử dụng.
Cổng là gì?
Cổng là một thiết bị (máy tính hoặc bộ định tuyến) chuyển tiếp thông tin giữa các mạng con IP khác nhau. Nếu chương trình xác định (bằng IP và mặt nạ) rằng địa chỉ đích không phải là một phần của mạng con cục bộ thì nó sẽ gửi dữ liệu này đến thiết bị hoạt động như một cổng. Trong cài đặt giao thức, chỉ định địa chỉ IP của thiết bị đó.
Để chỉ hoạt động trong mạng cục bộ, cổng có thể không được chỉ định.
Đối với người dùng cá nhân kết nối Internet hoặc đối với các doanh nghiệp nhỏ có một kênh kết nối duy nhất, hệ thống chỉ nên có một địa chỉ cổng - đây là địa chỉ của thiết bị có kết nối Internet. Nếu có nhiều tuyến đường thì sẽ có nhiều cổng. Trong trường hợp này, bảng định tuyến được sử dụng để xác định đường dẫn dữ liệu.
Bảng định tuyến là gì
Và thế là chúng tôi đã tiếp cận được họ một cách suôn sẻ. Và vậy... Đây là loại bàn gì?
Một tổ chức hoặc người dùng có thể có một số điểm kết nối với Internet (ví dụ: các kênh dự phòng trong trường hợp có sự cố xảy ra với nhà cung cấp đầu tiên, nhưng Internet vẫn rất cần thiết) hoặc chứa một số kênh IP-mạng. Trong trường hợp này, để hệ thống biết cách nào (thông qua cổng nào) để gửi thông tin này hoặc thông tin kia, bảng định tuyến sẽ được sử dụng. Bảng định tuyến cho mỗi cổng chỉ ra các mạng con Internet mà thông tin nào sẽ được truyền qua chúng. Trong trường hợp này, đối với một số cổng, bạn có thể đặt cùng một phạm vi nhưng với chi phí truyền dữ liệu khác nhau: ví dụ: thông tin sẽ được gửi qua kênh có chi phí thấp nhất và nếu nó không thành công vì lý do này hay lý do khác thì kênh tiếp theo sẽ có sẵn hầu hết sẽ được tự động sử dụng kết nối giá rẻ.
Cổng mạng là gì
Khi truyền dữ liệu ngoại trừ IP-địa chỉ của người gửi và người nhận, gói thông tin chứa số cổng. Ví dụ: 192.168.1.1: 80 , - trong trường hợp này 80 - đây là số cổng. Cổng là một số được sử dụng khi nhận và truyền dữ liệu để xác định quy trình (chương trình) sẽ xử lý dữ liệu. Vì vậy, nếu một gói được gửi đến 80 cổng thứ, điều này cho biết rằng thông tin được dành cho máy chủ HTTP.
Số cổng với 1 lần trước 1023 -th được gán cho các chương trình cụ thể (được gọi là cổng nổi tiếng). Cổng có số 1024 -65 535 có thể được sử dụng trong các chương trình độc quyền. Trong trường hợp này, các xung đột có thể xảy ra phải được chính các chương trình giải quyết bằng cách chọn một cổng miễn phí. Nói cách khác, các cổng sẽ được phân phối động: có thể vào lần khởi động tiếp theo của chương trình, nó sẽ chọn một giá trị cổng khác, tất nhiên trừ khi bạn đặt cổng đó theo cách thủ công thông qua cài đặt.
Địa chỉ MAC là gì
Thực tế là các gói được gửi trên mạng được gửi đến máy tính không phải bằng tên của chúng và không phải bằng IP-Địa chỉ. Gói này dành cho một thiết bị có địa chỉ cụ thể, được gọi là MAC-Địa chỉ.
Địa chỉ MAC- đây là địa chỉ duy nhất của thiết bị mạng được nhà sản xuất thiết bị nhúng vào đó, tức là. Đây là một loại số được đóng dấu trên card mạng của bạn. Nửa đầu MAC-address là mã định danh của nhà sản xuất, thứ hai là số duy nhất của thiết bị này.
Thường xuyên MAC-address đôi khi được yêu cầu để nhận dạng, chẳng hạn như với nhà cung cấp (nếu nhà cung cấp sử dụng liên kết địa chỉ cây thuốc phiện thay vì mật khẩu đăng nhập) hoặc khi thiết lập bộ định tuyến.
Nơi để xem tất cả các cài đặt mạng
Tôi gần như quên nói vài lời về nơi bạn có thể xem xét và thay đổi tất cả những điều này.
Tóm lại, đây là một bộ quy tắc chi phối việc “giao tiếp” giữa các máy tính với nhau qua mạng. Có khoảng một tá trong số chúng và mỗi trong số chúng xác định các quy tắc truyền một loại dữ liệu cụ thể. Nhưng để dễ sử dụng, tất cả chúng đều được kết hợp thành một cái gọi là “ngăn xếp”, gọi nó theo tên giao thức quan trọng nhất - giao thức TCP/IP (Giao thức điều khiển truyền và Giao thức Internet). Từ "ngăn xếp" ngụ ý rằng tất cả các giao thức này giống như một "chồng giao thức" trong đó giao thức cấp trên không thể hoạt động nếu không có giao thức cấp thấp hơn.
Ngăn xếp TCP/IP bao gồm 4 lớp:
1. Ứng dụng - Giao thức HTTP, RTP, FTP, DNS. Cấp cao nhất; chịu trách nhiệm vận hành các ứng dụng ứng dụng, chẳng hạn như dịch vụ email, hiển thị dữ liệu trên trình duyệt, v.v.
2. Vận chuyển - Các giao thức TCP, UDP, SCTP, DCCP, RIP. Cấp độ giao thức này đảm bảo sự tương tác chính xác của các máy tính với nhau và là đường dẫn dữ liệu giữa những người tham gia mạng khác nhau.
3. Giao thức mạng - IP. Lớp này cung cấp nhận dạng các máy tính trên mạng bằng cách cấp cho mỗi máy một địa chỉ kỹ thuật số duy nhất.
4. Kênh - Ethernet, IEEE 802.11, giao thức Ethernet không dây. Cấp độ thấp nhất; nó tương tác với thiết bị vật lý, mô tả phương tiện truyền dữ liệu và các đặc tính của nó.
Vì vậy, máy tính của bạn sử dụng ngăn xếp giao thức HTTP - TCP - IP - Ethernet để hiển thị bài viết này.
Thông tin được truyền qua Internet như thế nào
Mỗi máy tính trên mạng được gọi là máy chủ và sử dụng giao thức cùng tên sẽ nhận được một địa chỉ IP duy nhất. Địa chỉ này được viết dưới dạng sau: bốn số từ 0 đến 255 cách nhau bởi dấu chấm, ví dụ: 195.19.20.203. Để giao tiếp thành công qua mạng, địa chỉ IP cũng phải bao gồm số cổng. Vì không phải bản thân máy tính trao đổi thông tin mà là các chương trình nên mỗi loại chương trình cũng phải có địa chỉ riêng, địa chỉ này được hiển thị ở số cổng. Ví dụ: cổng 21 chịu trách nhiệm cho FTP, cổng 80 cho HTTP. Tổng số cổng trên một máy tính là có giới hạn và bằng 65536, được đánh số từ 0 đến 65535. Số cổng từ 0 đến 1023 được dành riêng cho các ứng dụng máy chủ và các cổng từ 1024 đến 65535 được chiếm bởi các cổng máy khách, chương trình nào được tự do sử dụng theo ý muốn. "Cổng khách hàng" được chỉ định động.
Sự kết hợp Địa chỉ IP và số cổng gọi điện " ổ cắm". Trong đó, các giá trị địa chỉ và cổng được phân tách bằng dấu hai chấm, ví dụ: 195.19.20.203:110
Do đó, để máy tính từ xa có IP 195.19.20.203 nhận được email, bạn chỉ cần gửi dữ liệu đến cổng 110 của nó. Và vì cổng này “lắng nghe” cả ngày lẫn đêm với giao thức POP3, chịu trách nhiệm nhận email, rồi xa hơn - "vấn đề công nghệ."
Để thuận tiện, tất cả dữ liệu trên mạng được chia thành các gói. Gói là một tệp có kích thước 1-1,5 MB, chứa dữ liệu địa chỉ của người gửi và người nhận, thông tin được truyền đi, cộng với dữ liệu dịch vụ. Việc chia nhỏ các tập tin thành các gói có thể làm giảm đáng kể tải trên mạng, bởi vì đường đi của mỗi thư từ người gửi đến người nhận không nhất thiết phải giống hệt nhau. Nếu xảy ra tắc nghẽn giao thông ở một nơi trên mạng, các gói có thể bỏ qua nó bằng các đường dẫn liên lạc khác. Công nghệ này giúp sử dụng Internet hiệu quả nhất có thể: nếu một số bộ phận vận chuyển của nó bị hỏng, thông tin có thể tiếp tục được truyền đi nhưng theo các đường dẫn khác. Khi các gói đến máy tính mục tiêu, nó sẽ bắt đầu tập hợp chúng lại thành một tệp duy nhất bằng cách sử dụng thông tin dịch vụ mà chúng chứa. Toàn bộ quá trình có thể được so sánh với một số loại câu đố lớn, tùy thuộc vào kích thước của tệp được truyền, có thể đạt đến kích thước thực sự khổng lồ.
Như đã đề cập trước đó, giao thức IP cung cấp cho mỗi người tham gia mạng, bao gồm cả các trang web, một địa chỉ số duy nhất. Tuy nhiên, không ai có thể nhớ được hàng triệu địa chỉ IP! Do đó, dịch vụ tên miền Hệ thống tên miền (DNS) đã được tạo ra, dịch vụ này dịch địa chỉ IP dạng số thành tên chữ và số để dễ nhớ hơn nhiều. Ví dụ: thay vì mỗi lần gõ số khủng khiếp 5.9.205.233, bạn có thể nhập www.site vào thanh địa chỉ của trình duyệt.
Điều gì xảy ra khi chúng ta nhập địa chỉ của trang web mà chúng ta đang tìm kiếm vào trình duyệt? Từ máy tính của chúng tôi, một gói có yêu cầu được gửi đến máy chủ DNS trên cổng 53. Cổng này được dịch vụ DNS bảo lưu, sau khi xử lý yêu cầu của chúng tôi sẽ trả về địa chỉ IP tương ứng với tên chữ và số của trang web. Sau đó, máy tính của chúng tôi kết nối với ổ cắm 5.9.205.233:80 của máy tính 5.9.205.233, lưu trữ giao thức HTTP chịu trách nhiệm hiển thị các trang web trong trình duyệt và gửi một gói có yêu cầu nhận trang www.site. Chúng ta cần thiết lập kết nối trên cổng 80, vì đây là cổng tương ứng với máy chủ Web. Nếu thực sự muốn, bạn có thể chỉ định cổng 80 trực tiếp trên thanh địa chỉ của trình duyệt - http://www.site:80. Máy chủ web xử lý yêu cầu nhận được từ chúng tôi và tạo ra một số gói chứa văn bản HTML mà trình duyệt của chúng tôi hiển thị. Kết quả chúng ta thấy trang chính trên màn hình
Giới thiệu. 1
Mô hình tham chiếu OSI 2
Giải phẫu mô hình TCP/IP. 4
Lớp ứng dụng . 4
Cấp độ liên máy chủ . 4
Lớp Internet . 4
Cấp độ truy cập mạng . 5
Ưu điểm của TCP/IP. 5
Cấp độ và giao thức TCP / IP . 6
Mô hình TCP/IP. 6
Họ giao thức TCP/IP. 6
Giao thức IP. 7
Mục tiêu giao thức IP . 8
Giao thức TCP. số 8
Mục tiêu của giao thức TCP . 8
Giao thức UDP. số 8
Mục tiêu giao thức UDP . 9
Mạng toàn cầu. 14
Phần kết luận. 17
Ứng dụng. 19
Danh mục tài liệu đã sử dụng... 20
Giới thiệu
Nói chung, thuật ngữ TCP/IP đề cập đến cả một nhóm giao thức: TCP (Giao thức điều khiển truyền/Giao thức Internet) để phân phối dữ liệu đáng tin cậy, UDP (Giao thức gói dữ liệu người dùng) để phân phối không bảo đảm, IP (Giao thức Internet) và ứng dụng khác dịch vụ.
TCP/IP là một giao thức truyền thông mở. Tính mở có nghĩa là nó cho phép giao tiếp trên mọi tổ hợp thiết bị, bất kể chúng khác nhau như thế nào ở cấp độ vật lý.
Giao thức TCP/IP đã tạo nên Internet như ngày nay. Kết quả là, Internet đã cách mạng hóa cách chúng ta sống và làm việc gần giống như báo in, điện và máy tính. Nếu không có các giao thức và dịch vụ phổ biến - chẳng hạn như HTTP, SMTP và FTP - Internet sẽ đơn giản chỉ là rất nhiều máy tính gắn kết với nhau thành một mớ hỗn độn vô dụng.
Giao thức TCP/IP có mặt khắp nơi. Đây là nhóm giao thức cho phép bất kỳ ai có máy tính, modem và hợp đồng với Nhà cung cấp dịch vụ Internet đều có thể truy cập thông tin trên Internet. Người dùng AOL Instant Messenger và ICQ (cũng thuộc sở hữu của AOL) nhận và gửi hơn 750 triệu tin nhắn mỗi ngày.
TCP/IP là lý do khiến hàng triệu giao dịch được hoàn thành mỗi ngày—có lẽ là hàng tỷ, vì Internet không chỉ giới hạn ở email và tin nhắn. Hơn nữa, TCP/IP sẽ không từ bỏ vị thế của mình trong tương lai gần. Đây là một họ giao thức ổn định, phát triển tốt và khá hoàn chỉnh.
Trong khóa học của mình, tôi mô tả tổng quan chung về họ giao thức TCP/IP, các nguyên tắc cơ bản về hoạt động và nhiệm vụ của chúng cũng như lịch sử ngắn gọn về World Wide Web và HTTP.
Mô hình tham chiếu OSI
Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) đã phát triển mô hình tham chiếu Kết nối Hệ thống Mở (OSI) vào năm 1978/1979 để tạo điều kiện thuận lợi cho việc kết nối mở các hệ thống máy tính. Mở là khả năng tương tác có thể được hỗ trợ trên các môi trường không đồng nhất chứa các hệ thống từ các nhà cung cấp khác nhau. Mô hình OSI thiết lập một tiêu chuẩn toàn cầu xác định thành phần của các lớp chức năng để giao tiếp mở giữa các máy tính.
Cần lưu ý rằng mô hình này đã thành công trong việc đạt được các mục tiêu ban đầu đến mức hiện nay giá trị của nó thực tế không được thảo luận. Cách tiếp cận tích hợp, khép kín trước đây không còn được sử dụng trong thực tế nữa, ngày nay, giao tiếp cởi mở là bắt buộc. Điều kỳ lạ là rất ít sản phẩm tuân thủ đầy đủ tiêu chuẩn OSI. Thay vào đó, cấu trúc lớp cơ bản thường được điều chỉnh theo các tiêu chuẩn mới. Tuy nhiên, mô hình tham chiếu OSI vẫn là một công cụ có giá trị để chứng minh cách hoạt động của mạng.
Mô hình tham chiếu TCP / IP
Không giống như mô hình tham chiếu OSI, mô hình TCP/IP tập trung hơn vào việc cung cấp các tương tác mạng hơn là phân tách chặt chẽ các lớp chức năng. Với mục đích này, nó thừa nhận tầm quan trọng của cấu trúc phân cấp của các chức năng, nhưng cung cấp cho các nhà thiết kế giao thức đủ tính linh hoạt trong việc triển khai. Theo đó, mô hình tham chiếu OSI phù hợp hơn nhiều để giải thích cơ chế truyền thông giữa máy tính với máy tính, nhưng TCP/IP đã trở thành giao thức liên mạng chính.
Tính linh hoạt của mô hình tham chiếu TCP/IP so với mô hình tham chiếu OSI được thể hiện trên hình.
Giải phẫu mô hình TCP/IP
Ngăn xếp giao thức TCP/IP bao gồm bốn lớp chức năng: lớp ứng dụng, lớp máy chủ đến máy chủ, lớp mạng và lớp truy cập mạng.
Lớp ứng dụng
Lớp ứng dụng chứa các giao thức để truy cập từ xa và chia sẻ tài nguyên. Các ứng dụng quen thuộc - chẳng hạn như Telnet, FTP, SMTP, HTTP và nhiều ứng dụng khác - hoạt động ở cấp độ này và phụ thuộc vào chức năng của các cấp độ thấp hơn trong hệ thống phân cấp. Bất kỳ ứng dụng nào sử dụng mạng IP (bao gồm cả các chương trình nghiệp dư và thương mại) đều thuộc cấp độ này của mô hình.
Cấp độ liên máy chủ
Các chức năng của lớp này bao gồm phân đoạn dữ liệu trong các ứng dụng để chuyển tiếp qua mạng, thực hiện kiểm tra toán học về tính toàn vẹn của dữ liệu nhận được và ghép các luồng dữ liệu (cả truyền và nhận) cho nhiều ứng dụng cùng một lúc. Theo đó, lớp máy chủ đến máy chủ có phương tiện xác định các ứng dụng và có thể sắp xếp lại dữ liệu nhận được theo thứ tự sai.
Hiện tại, lớp máy chủ đến máy chủ bao gồm hai giao thức: Giao thức điều khiển truyền TCP và Giao thức gói dữ liệu người dùng UDP. Với việc Internet ngày càng hướng tới giao dịch, giao thức thứ ba đã được xác định, tạm gọi là Giao thức kiểm soát truyền tải/giao dịch (T/TCP). Tuy nhiên, hầu hết các dịch vụ ứng dụng Internet đều sử dụng giao thức TCP và UDP ở cấp độ máy chủ đến máy chủ.
Lớp Internet
Lớp liên mạng IPv4 bao gồm tất cả các giao thức và thủ tục cho phép luồng dữ liệu giữa các máy chủ đi qua nhiều mạng. Vì vậy, các gói mang dữ liệu phải có khả năng định tuyến được. Giao thức IP (Giao thức Internet) chịu trách nhiệm về khả năng định tuyến của các gói.
Lớp liên mạng phải hỗ trợ các chức năng định tuyến và quản lý tuyến đường. Các chức năng này được cung cấp bởi các giao thức bên ngoài gọi là giao thức định tuyến. Chúng bao gồm IGP (Giao thức cổng bên trong) và EGP (Giao thức cổng bên ngoài).
Cấp độ truy cập mạng
Lớp truy cập mạng bao gồm tất cả các chức năng cần thiết để kết nối vật lý và truyền dữ liệu qua mạng. Trong mô hình tham chiếu OSI (Kết nối hệ thống mở), bộ chức năng này được chia thành hai lớp: liên kết vật lý và dữ liệu. Mô hình tham chiếu TCP/IP được tạo sau các giao thức có trong tên của nó và nó đã hợp nhất hai lớp này lại với nhau, vì các giao thức IP khác nhau dừng ở lớp liên mạng. Giao thức IP giả định rằng tất cả các chức năng cấp thấp được cung cấp bởi mạng cục bộ hoặc kết nối nối tiếp.
Ưu điểm của TCP/IP
Giao thức TCP/IP cho phép kết nối mạng đa nền tảng (nghĩa là giao tiếp qua các mạng không đồng nhất). Ví dụ: một mạng chạy Windows NT/2000 có thể chứa các máy trạm Unix và Macintosh và thậm chí cả các mạng cấp thấp hơn khác. TCP/IP có các đặc điểm sau:
o Công cụ khắc phục thảm họa tốt.
o Khả năng thêm mạng mới mà không làm gián đoạn công việc hiện tại.
o Khả năng chịu lỗi.
o Độc lập khỏi nền tảng thực hiện.
o Chi phí truyền dữ liệu dịch vụ thấp.
Cấp độ và giao thức TCP/ IP
Các giao thức TCP và IP phối hợp với nhau để quản lý các luồng dữ liệu (cả vào và ra) trên mạng. Nhưng nếu IP chỉ chuyển các gói đi mà không quan tâm đến kết quả thì TCP phải đảm bảo rằng các gói đó đến đúng nơi. Cụ thể, TCP có nhiệm vụ thực hiện các nhiệm vụ sau:
o Mở và kết thúc một phiên.
o Quản lý gói hàng.
o Kiểm soát luồng dữ liệu.
o Phát hiện và xử lý lỗi.
Mô hình TCP/IP
Giao thức TCP/IP thường được xem trong bối cảnh của một mô hình tham chiếu xác định sự phân chia cấu trúc các chức năng của nó. Tuy nhiên, mô hình TCP/IP được phát triển muộn hơn nhiều so với phức hợp giao thức, vì vậy nó không thể được coi là mô hình khi thiết kế các giao thức.
Họ giao thức TCP/IP
Họ giao thức IP bao gồm một số giao thức, thường được gọi chung là “TCP/IP”:
o IP – giao thức lớp liên mạng;
o TCP là giao thức liên máy chủ đảm bảo việc phân phối đáng tin cậy;
Giao thức TCP/IP là nền tảng của Internet toàn cầu. Nói chính xác hơn, TCP/IP là một danh sách hoặc chồng các giao thức và trên thực tế, là một bộ quy tắc theo đó thông tin được trao đổi (mô hình chuyển mạch gói được triển khai).
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ phân tích các nguyên tắc hoạt động của ngăn xếp giao thức TCP/IP và cố gắng hiểu các nguyên tắc hoạt động của chúng.
Lưu ý: Thông thường, chữ viết tắt TCP/IP đề cập đến toàn bộ mạng hoạt động trên cơ sở hai giao thức TCP và IP này.
Trong mô hình mạng như vậy, ngoài các giao thức chính TCP (Lớp vận chuyển) và IP (Giao thức lớp mạng) bao gồm các giao thức lớp ứng dụng và mạng (xem ảnh). Nhưng hãy quay lại trực tiếp với giao thức TCP và IP.
Giao thức TCP/IP là gì
TCP - Giao thức điều khiển chuyển giao. Giao thức điều khiển truyền dẫn. Nó phục vụ để đảm bảo và thiết lập kết nối đáng tin cậy giữa hai thiết bị và truyền dữ liệu đáng tin cậy. Trong trường hợp này, giao thức TCP kiểm soát kích thước tối ưu của gói dữ liệu được truyền, gửi gói mới nếu quá trình truyền không thành công.
IP - Giao thức Internet. Giao thức Internet hoặc Giao thức Địa chỉ là nền tảng của toàn bộ kiến trúc truyền dữ liệu. Giao thức IP được sử dụng để phân phối gói dữ liệu mạng đến địa chỉ mong muốn. Trong trường hợp này, thông tin được chia thành các gói, các gói này di chuyển độc lập qua mạng đến đích mong muốn.
Các định dạng giao thức TCP/IP
định dạng giao thức IP
Có hai định dạng cho địa chỉ IP giao thức IP.
Định dạng IPv4. Đây là số nhị phân 32 bit. Một hình thức thuận tiện để viết địa chỉ IP (IPv4) là bốn nhóm số thập phân (từ 0 đến 255), cách nhau bằng dấu chấm. Ví dụ: 193.178.0.1.
Định dạng IPv6. Đây là số nhị phân 128 bit. Theo quy định, địa chỉ IPv6 được viết dưới dạng tám nhóm. Mỗi nhóm chứa bốn chữ số thập lục phân cách nhau bằng dấu hai chấm. Ví dụ địa chỉ IPv6 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7889.
Cách thức hoạt động của các giao thức TCP/IP
Nếu thuận tiện, hãy coi việc truyền các gói dữ liệu trên mạng giống như gửi một lá thư qua đường bưu điện.
Nếu thấy bất tiện, hãy tưởng tượng hai máy tính được kết nối bằng mạng. Hơn nữa, mạng kết nối có thể là bất kỳ, cả cục bộ và toàn cầu. Không có sự khác biệt về nguyên tắc truyền dữ liệu. Một máy tính trên mạng cũng có thể được coi là máy chủ hoặc nút.
giao thức IP
Mỗi máy tính trên mạng có một địa chỉ duy nhất. Trên Internet toàn cầu, một máy tính có địa chỉ này, địa chỉ này được gọi là địa chỉ IP (Địa chỉ giao thức Internet).
Tương tự như thư, địa chỉ IP là số nhà. Nhưng số nhà không đủ để nhận được thư.
Thông tin được truyền qua mạng được truyền không phải bởi chính máy tính mà bởi các ứng dụng được cài đặt trên đó. Các ứng dụng như vậy là máy chủ thư, máy chủ web, FTP, v.v. Để xác định gói thông tin được truyền đi, mỗi ứng dụng được gắn vào một cổng cụ thể. Ví dụ: máy chủ web lắng nghe trên cổng 80, FTP lắng nghe trên cổng 21, máy chủ thư SMTP lắng nghe trên cổng 25, máy chủ POP3 đọc thư hộp thư trên cổng 110.
Do đó, trong gói địa chỉ trong giao thức TCP/IP, một dòng khác xuất hiện trong địa chỉ của người nhận: cổng. Tương tự với thư - cổng là số căn hộ của người gửi và người nhận.
Ví dụ:
Địa chỉ nguồn:
IP: 82.146.47.66
Địa chỉ điểm đến:
IP: 195.34.31.236
Điều đáng ghi nhớ: Địa chỉ IP + số cổng được gọi là “ổ cắm”. Trong ví dụ trên: từ socket 82.146.47.66:2049 một gói được gửi đến socket 195.34.31.236:53.
giao thức TCP
Giao thức TCP là giao thức lớp tiếp theo sau giao thức IP. Giao thức này nhằm kiểm soát việc truyền thông tin và tính toàn vẹn của nó.
Ví dụ, thông tin được truyền đi được chia thành các gói riêng biệt. Các gói hàng sẽ được chuyển đến tay người nhận một cách độc lập. Trong quá trình truyền, một trong các gói không được truyền đi. Giao thức TCP cung cấp khả năng truyền lại cho đến khi người nhận nhận được gói.
Giao thức truyền tải TCP ẩn tất cả các vấn đề và chi tiết truyền dữ liệu từ các giao thức cấp cao hơn (vật lý, kênh, IP mạng).
