Mô Hình TCP/IP

- Mạng máy tính khổng lồ Internet hiện nay đang sử dụng mô hình TCP/IP để quản lý việc truyền thông. TCP/IP được xem là giản lược của mô hình OSI với bốn lớp sau: Ứng dụng (tích hợp 3 lớp trên cùng của mô hình OSI), Vận chuyển (tương đương với lớp Vận chuyển của OSI), Internet (tương đương với lớp Mạng nhưng chỉ sử dụng giao thức IP để định địa chỉ logic cho các máy tính) và Truy cập mạng (bao gồm 2 lớp dưới cùng của mô hình OSI).
Một số giao thức thường gặp trong mô hình TCP/IP: IP (Internet Protocol), ICMP (Internet Control Message Protocol), IGMP (Internet Group Message Protocol), TCP, UDP, Telnet, FTP, WWW, SMTP,…
- Mô hình TCP/IP gọn nhẹ hơn mô hình tham chiếu OSI, đồng thời có những biến đổi phù hợp thực tế hơn. Ví dụ: lớp Vận chuyển của mô hình OSI quy định việc truyền dữ liệu phải đảm bảo độ tin cậy hoàn toàn. Tuy nhiên, một số ứng dụng mới phát triển sau này như Voice over IP, Video Conference (hội nghị truyền hình),… đòi hỏi tốc độ cao và cho phép bỏ qua một số lỗi nhỏ. Nếu vẫn áp dụng mô hình OSI vào thì độ trễ trên mạng rất lớn và không đảm bảo chất lượng dịch vụ. Trong khi đó, mô hình TCP/IP, ngoài giao thức chính của lớp Vận chuyển là TCP (Transmission Control Protocol), còn cung cấp thêm giao thức UDP (User Datagram Protocol) để thích ứng với các ứng dụng cần tốc độ cao.
- Giao thức quan trọng nhất trong mô hình TCP/IP là TCP và UDP. TCP đảm bảo độ tin cậy truyền thông bằng cách ép buộc máy nhận phải hồi báo cho máy gởi biết về những segment nào đã nhận được, segment nào bị lỗi,… để máy gửi tiếp tục truyền segment mới hay gửi lại segment bị lỗi. Các gói tin hồi báo này gọi tắt là ACK. Nếu đường truyền bị lỗi quá nặng, các gói tin hồi báo này không đến được máy gửi thì sau một khoảng thời gian quy định trước, segment sẽ được truyền lại, và nếu một segment được truyền lại quá nhiều lần, TCP sẽ ngắt kết nối với máy nhận và dừng việc truyền lại. UDP không có cơ chế tin cậy (hồi báo bằng ACK), nên việc kiểm soát độ tin cậy phải do lớp Application đảm trách. Tuy nhiên, đối với các ứng dụng yêu cầu tốc độ nhanh và chấp nhận tỷ lệ lỗi ở mức nào đó, sử dụng giao thức UDP là rất thích hợp do không phải hồi báo ACK nhiều lần. Việc linh động sử dụng giao thức TCP hay UDP trong các ứng dụng mạng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chất lượng đường truyền, độ quan trọng của thông tin cần truyền,…
- Tuy nhiên, để hỗ trợ thêm tính tin cậy của UDP, năm 1998, các nhà nghiên cứu đã đề xuất cơ chế tránh nghẽn có tên là TCP – Friendly Rate Control, TFRC (chuẩn RFC 3448, năm 2003). Ý tưởng của cơ chế này là tìm cách báo hiệu cho máy gửi biết về tình trạng nghẽn ở máy nhận, từ đó máy gửi sẽ chủ động giảm tốc độ truyền xuống, các gói tin sẽ tới máy nhận chậm hơn một chút nhưng không đảm bảo không để gói tin bị đánh rớt do máy nhận xử lý không kịp. TCP – Friendly thích hợp cho các ứng dụng truyền thoại, hội nghị truyền hình, xem phim qua mạng và một số ứng dụng khác yêu cầu tốc độ và tính trơn tru của dữ liệu.

• 0 comments
• Permalink
• Read more ...

Mô hình OSI

- Để các máy tính và các thiết bị mạng có thể giao tiếp với nhau, ví dụ như truyền dữ liệu (FTP), truy cập trang web (HTTP) hay truy cập từ xa (Telnet),… chúng bắt buộc phải tuân theo những quy tắc chung gọi là giao thức (protocol). Từ những ngày đầu tiên của mạng máy tính, các tập đoàn lớn như IBM, Digital Equipment Corporation, Xerox,… đã cho ra các giao thức dành riêng cho thiết bị của do họ sản xuất. Kết quả của việc này là các thiết bị thuộc các hãng khác nhau không thể giao tiếp được với nhau, gây bất lợi lớn trong truyền thông.
- Năm 1977, tổ chức Tiêu chuẩn quốc tế - ISO (International Standard Organization) đã đề xuất ra mô hình Hệ thống mở - OSI (Open System Interconnection) nhằm quy định thống nhất và chi tiết các hoạt động của máy tính và thiết bị mạng trong khi truyền thông, giúp các nhà sản xuất chế tạo ra các thiết bị tương thích với nhau. Đến năm 1984, mô hình tham chiếu OSI 7 lớp được công bố, mỗi lớp có một nhiệm vụ riêng biệt trong quá trình truyền thông. 7 lớp đó gồm: lớp Ứng dụng (Application), lớp Trình bày (Presentation), lớp Phiên (Session), lớp Giao vận (Transport), lớp Mạng (Network), lớp Liên kết dữ liệu (Data Link), và cuối cùng là lớp Vật lý (Physical).
- Việc chia lớp của mô hình OSI có nhiều tác dụng, ví dụ như mô hình OSI giúp đơn giản hóa việc tìm hiểu và phân tích mạng, chuẩn hóa các thành phần mạng để cho phép phát triển mạng từ nhiều nhà sản xuất và ngăn chặn tình trạng thay đổi của một lớp làm ảnh hưởng đến lớp khác, giúp mỗi lớp có thể phát triển độc lập và nhanh chóng hơn.

- Lớp Ứng dụng quy định giao diện giữa ứng dụng và mạng, các giao thức trong thuộc về lớp này rất nhiều, nhưng thường gặp nhất trên mạng là FTP, HTTP, HTTPs, SMTP, Telnet,… Lóp Ứng dụng sẽ đẩy dữ liệu xuống lớp tiếp theo ngay bên dưới là lớp Trình bày
- Lớp Trình bày chịu trách nhiệm chính về phần mã hóa và định dạng dữ liệu. Ví dụ: để máy tính Linux có thể giao tiếp với máy tính Windows, lớp Trình bày phải định dạng dữ liệu sao cho phù hợp với các hệ điều hành. Các tên tập tin thường có phần đuôi mở rộng như .PICT, .MIDI, .MPEG, .RTF, … phần đuôi này do chính lớp Trình bày thêm vào.
- Lớp Phiên chịu trách nhiệm cung cấp và giải phóng các phiên làm việc thông qua việc cấp port cho các phiên này. Một máy tính trong mạng có thể vừa duyệt web, vừa gởi mail, vừa truyền file cho máy tính khác,… Các hoạt động trên diễn ra đồng thời và lớp Phiên phải phân biệt và cấp port cho các hoạt động này. Ví dụ: phiên truy cập web sẽ được cấp port là 80, phiên gởi mail được cấp port 25, phiên truyền file (FTP) được cấp port 20 và 21.
- Lớp Vận chuyển đảm bảo truyền thông chính xác giữa các thiết bị. Các máy tính phải sử dụng kiểu truyền như thế nào cho phù hợp với môi trường truyền (môi trường ít lỗi hay nhiều lỗi), phải bắt tay kết nối trước khi truyền hay không,… đều do lớp Vận chuyển quy định. Dữ liệu từ lớp Session đưa xuống sẽ bị phân chia thành các đơn vị dữ liệu lớp Vận chuyển, gọi là segment, các segment được đánh số thứ tự để bên nhận có thể ghép dữ liệu lại một cách chính xác.
- Lớp Mạng định ra địa chỉ logic cho các thiết bị trên mạng và quy định các nguyên tắc sử dụng địa chỉ logic này. Ví dụ: các giao thức như IP, IPX, Apple Talk có những cơ chế định địa chỉ cho máy tính và mạng máy tính trên mạng, các giao thức như RIP, OSPF, EIGRP, BGP chịu trách nhiệm định tuyến hay nói cách khác là tìm đường để dẫn gói tin đi đến đúng địa chỉ đích. Lớp Mạng sẽ đóng gói các segment do lớp Vận chuyển đẩy xuống thành các gói tin (packet).
- Lớp Liên kết dữ liệu xác định địa chỉ vật lý của các thiết bị trên mạng và quy định cách thức mà dữ liệu sẽ được đưa xuống môi trường truyền. Đơn vị dữ liệu do lớp này quản lý gọi là frame. Lớp Liên kết dữ liệu bao gồm 2 lớp con là LLC (Logical Link Control) và MAC (Media Access Control). Lớp LLC liên kết với lớp Mạng để xác định loại địa chỉ logic đang dùng là gì và sẽ đóng gói frame theo kiểu tương ứng. Lớp MAC lại kết hợp với lớp cuối cùng là lớp Vật lý để biết môi trường truyền dẫn bên dưới là gì để có cách thức sử dụng phù hợp. Ví dụ: nếu môi trường truyền dẫn là Ethernet, các frame sẽ đóng gói và định địa chỉ theo chuẩn 802.3, và quyết định có sử dụng cơ chế CSMA/CD hay không; nếu môi trường truyền dẫn là không dây thì đóng gói frame theo chuẩn 802.11 và sử dụng cơ chế CSMA/CA,…
- Lớp Vật lý tìm cách biến đổi dữ liệu 0, 1 thành các tín hiệu điện và truyền ra môi trường.
- Mô hình OSI đã chia nhỏ việc truyền thông phức tạp giữa các máy tính thành những tác vụ nhỏ hơn, rõ ràng hơn và dễ hiểu hơn. Các nhà nghiên cứu sẽ dựa vào những lớp con trong mô hình OSI để thiết kế ra các chuẩn mới cho mạng mà vẫn không gây ảnh hưởng lớn đến hoạt động của toàn hệ thống. Tuy nhiên, mô hình OSI chỉ là mô hình tham chiếu chứ không được đưa vào sử dụng trong thực tế. Các mô hình sử dụng trong thực tế như TCP/IP, NetBEUI (của Microsoft và IBM), IPX/SPX (của Novell), DECnet (của Digital Equipment Corporation) có biến đổi cho phù hợp hơn với thực tế nhưng vẫn dựa theo mô hình OSI này.

• 0 comments
• Permalink
• Read more ...

So sánh mô hình OSI và mô hình TCP/IP

So sánh mô hình OSI và mô hình TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol)

Mặc dù mô hình tham chiếu OSI được chấp nhận rộng rãi khắp nơi, nhưng chuẩn mở về kỹ thuật mang tính lịch sử của Internet lại là TCP/IP. Mô hình tham chiếu TCP/IP và chồng giao thức TCP/IP tạo khả năng truyền dữ liệu giữa hai máy tính bất kỳ từ bất cứ nơi nào trên TG, với vận tốc gần bằng tốc độ của ánh sáng. Mô hình TCP/IP có tầm quan trọng trong lịch sử, gần giống như các chuẩn đã cho phép điện thoại, năng lượng điện, đường sắt, truyền hình và công nghệ băng hình phát triển cực thịnh.

1- Gọi tên và mô tả các lớp của mô hình tham chiếu TCP/IP
 
BQP Mỹ gọi tắt là DoD (Department of Defense) đã tạo ra mô hình tham chiếu TCP/IP vì muốn mạng có thể tồn tại trong bất cứ đ/k nào, ngay cả khi có chiến tranh hạt nhân. DoD muốn các gói dữ liệu xuyên suốt mạng vào mọi lúc, dưới bất cứ đ/k nào, từ bất kỳ một điểm tới một điểm khác. Đây là bài toán thiết kế cực kỳ khó khăn mà từ đó đã làm nảy sinh ra mô hình TCP/IP, vì vậy đã trở thành chuẩn để Internet phát triển.
Khi bạn đã biết về mô hình phân lớp TCP/IP, luôn ghi nhớ rằng nó là nguồn gốc của Internet, nó sẽ giúp bạn giải thích tại sao những điều nào đó lại như vậy. Mô hình TCP/IP có bốn lớp:
- Lớp ứng dụng.
- Lớp vận chuyển
- Lớp Internet (liên kết mạng)
- Lớp truy xuất mạng.
Lưu ý: Điều quan trọng cần ghi nhớ là có vài lớp trong mô hình TCP/IP có tên trùng với các lớp trong mô hình OSI nhưng không nên lẫn lộn các lớp giữa hai mô hình, vì lớp ứng dụng có các chức năng khác nhau với mỗi mô hình.

1.1-Lớp ứng dụng: Các nhà thiết kế TCP/IP cảm thấy rằng các giao thức mức cao nên bao gồm các chi tiết của lớp trình bày và lớp phiên. Để đơn giản, họ tạo ra một lớp ứng dụng kiểm soát các giao thức mức cao, các vấn đề của lớp trình bày, mã hóa và điều khiển hội thoại. TCP/IP tập hợp tất cả các vấn đề liên quan đến ứng dụng vào trong một lớp, và đảm bảo dữ liệu được đóng gói một cách thích hợp cho lớp kế tiếp.

1.2-Lớp vận chuyển: Lớp vận chuyển đề cập đến các vấn đề chât lượng dịch vụ như độ tin cậy, điều khiển luồng và sửa lỗi. Một trong các giao thức của nó là TCP, TCP cung cấp các phương thức linh hoạt và hiệu quả để thực hiện các hoạt động truyền dữ liệu tin cậy, hiệu suất cao và ít lỗi. TCP là giao thức có tạo cầu nối (Connection-Oriented). Nó tiến hành hội thoại giữa nguồn và đích trong khi bọc thông tin lớp ứng dụng thành các đơn vị gọi là Segment. Tạo cầu nối không có nghĩa là tồn tại một mạch thực sự giữa 2 máy tính (như vậy sẽ là chuyển mạch kênh – Circuit Switching), thay vì vậy nó có nghĩa là các Segment của lớp 4 di chuyển tới và lui giữa hai Host để công nhận kết nối tồn tại một cách luận lý trong một khoảng thời gian nào đó. Điều này được coi như là chuyển mạch gói (Packet Switching).

1.3-Lớp Internet: Mục tiêu của lớp Internet là truyền các gói bắt nguồn từ bất kỳ mạng nào trên liên mạng và đến được đích trong diều kiện độc lập với đường dẫn và các mạng mà chúng đã trải qua. Giao thức đặc trưng khống chế lớp này được gọi là IP. Công việc xác định đường dẫn tốt nhất và hoạt động chuyển mạch gói diễn ra tại lớp này. Cũng có thể tư duy chúng trong các thuật ngữ của hệ thống bưu chính. Khi chúng ta gửi thư, bạn sẽ không biết làm cách nào thư đến được nới cần gửi (có nhiều con đường có thể), nhưng bạn chỉ cần nó đến là được.

1.4-Lớp truy xuất mạng: Tên của lớp này có nghĩa khá rộng và có phần hơi rối rắm. Nó cũng được gọi là lớp Host-to-Network. Nó là lớp liên quan đến tất cả các vấn đề mà một gói IP yêu cầu để tạo một liên kết vật lý thực sự, và sau đó tạo một liên kết vật lý khác. Nó bao gồm các chi tiết kỹ thuật LAN và WAN, và tất cả các chi tiết trong lớp liên kết dữ liệu cũng như lớp vật lý của mô hình OSI.

1.5-So sánh mô hình OSI và mô hình TCP/IP:
Nếu so sánh mô hình OSI và TCP/IP, bạn sẽ thấy chúng có những điểm giống và cũng có những điểm khác nhau.
* Các điểm giống nhau:
- Cả hai đều là phân lớp.
- Cả hai đều có lớp ứng dụng, qua đó chúng có nhiều dịch vụ khác nhau.
- Cả hai có các lớp mạng và lớp vận chuyển có thể so sánh được.
- Kỹ thuật chuyển mạch gói được chấp nhận
- Chuyên viên lập mạng cần phải biết cả hai.
*Các điểm khác nhau:
- TCP/IP tập hợp các lớp trình bày và lớp phiên vào trong lớp ứng dụng của nó.
- TCP/IP tập hợp lớp vật lý và lớp liên kết dữ liệu trong OSI thành một lớp.
- Các giao thức TCP/IP là các chuẩn cơ sở cho Internet phát triển, như vậy mô hình TCP/IP chiếm được niềm tin chỉ vì các giao thức của nó. Ngược lại, các mạng thông thường không được xây dựng dựa trên nền OSI, ngay cả khi mô hình OSI được dùng như một hướng dẫn. Nói cách khác nó là một văn phạm nghèo và có thiếu sót.

• 2 comments
• Permalink
• Read more ...