CHƯƠNG 4 - CÁC GIAO THỨC MẠNG (PROTOCOLS)
MỤC TIÊU CỦA CHƯƠNG
Kết thúc chương này, sinh viên sẽ có thể:
Ø Hiểu được khái quát khái niệm giao thức mạng máy tính.
Ø Đặc điểm và nội dung các giao thức con của các bộ giao thức thông thường đang sử dụng: TCP/IP, IPX/SPX, MicroSoft Network. Có so sánh chúng với mô hình OSI.
4.1 Giao thức (protocol) mạng là gì?
Tập hợp tất cả các quy tắc, quy ước để đảm bảo cho các máy tính trên mạng có thể giao tiếp với nhau gọi là giao thức. Như vậy các máy trên mạng muốn giao tiếp với nhau thì phải có chung một giao thức.
Vai trò của giao thức là quan trọng, không thể thiếu.
Ví dụ một số giao thức như: TCP/IP, SPX/IPX, v.v...
Các dạng liên kết:
Ø Giao thức hướng kết nối và giao thức không kết nối (Connectionless & Connection- Oriented protocols)
Ø Giao thức có khả năng định tuyến và giao thức không có khả năng định tuyến (Routable & non - Routable protocols)
4.1.1 Giao thức hướng kết nối và giao thức không kết nối
· Đặc điểm của giao thức không kết nối:
a. Không kiểm soát đường truyền
b. Dữ liệu không bảo đảm đến được nơi nhận
c. Dữ liệu thường dưới dạng datagrams
Ví dụ: giao thức UDP của TCP/IP
· Đặc điểm của giao thức hướng kết nối:
a. Ngược lại với giao thức không kết nối , kiểm soát được đường truyền
b. Dữ liệu truyền đi tuần tự, nếu nhận thành công thì nơi nhận phải gởi tín hiệu ACK (ACKnowledge)
Ví dụ: các giao thức TCP, SPX
4.1.2 Giao thức có khả năng định tuyến và giao thức không có khả năng định tuyến
· Giao thức có khả năng định tuyến
Là các giao thức cho phép đi qua các thiết bị liên mạng như Router để xây dựng các mạng lớn có qui mô lớn hơn
Ví dụ, các giao thức có khả năng định tuyến là: TCP/IP, SPX/IPX
· Giao thức không có khả năng định tuyến
Ngược với giao thức có khả năng định tuyến, các giao thức này không cho phép đi qua các thiết bị liên mạng như Router để xây dựng các mạng lớn.
Ví dụ về giao thức không có khả năng định tuyến là : NETBEUI
Hiện có 3 loại giao thức thường hay sử dụng:
Ø TCP/IP
Ø SPX/IPX (Novell Netware)
Ø Microsoft Network
4.2 Bộ giao thức TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol)
TCP/IP được thiết kế hoàn toàn độc lập với các phương pháp truy cập mạng, cấu trúc gói dữ liệu (data frame), môi trường truyền, do đó mà TCP/IP có thể dùng để liên kết các dạng mạng khác nhau như mạng LAN Ethernet, LAN Token Ring hay các dạng WAN như: Frame Relay, X.25
Hình 4.1 so sánh bộ giao thức TCP/IP với mô hình OSI.
TCP/IP là một lớp các giao thức ( protocol stack) bao gồm các giao thức sau:
4.2.1 FTP (File Transfer Protocol).
FTP cung cấp phương pháp truyền nhận file giữa các máy với nhau, nó cho phép người sử dụng có thể gởi một hay nhiều file từ máy mình lên hệ thống bất kỳ (upload) và nhận một hay nhiều file từ một hệ thống bất kỳ về máy mình (download)
4.2.2 Telnet
Với Telnet, người sử dụng có thể kết nối vào các hệ thống ở xa thông qua mạng Internet.
4.2.3 SMTP (Simple Mail Transfer protocol)
Là giao thức cho phép thực hiện dịch vụ truyền nhận mail trên mạng Internet.
Hình 4.1 So sánh giao thức TCP/IP với mô hình OSI
4.2.4 TCP và UDP
Hai giao thức này đóng vai trò của tầng transport, có trách nhiệm tạo liên kết và dịch vụ kết nối dữ liệu (datagram communication service)
· TCP (Transmission Control Protocol) là giao thức chuyển giao chính trong TCP/IP. TCP cung cấp một đường truyền có độ tin cậy cao, là liên kết có định hướng (connection oriented protocol), khôi phục các gói dữ liệu bị mất trong qúa trình truyền. Quá trình truyền dữ liệu theo TCP là các byte, gói dữ liệu TCP bao gồm các thông tin sau
Thông tin
Chức năng
Source Port
Thông tin về địa chỉ cổng (port) của máy gởi
Destination port
Thông tin về port của máy nhận
Chỉ số thứ tự
Chỉ số thứ tự tính từ byte đầu tiên trong dữ liệu TCP
ACK
Chỉ số byte mà người gởi nhận được từ người nhận
Window
Bộ đệm dữ liệu cho TCP
TCP Checksum
Xác định tính toàn vẹn dữ liệu trong TCP header và TCP data
Một số port TCP thông dụng
Số port
Dịch vụ
20
FTP ( Data)
21
FTP (Control)
23
Telnet
80
HTTP
139
NETBIOS
· UDP (User Datagram protocol) là loại liên kết một một hay một nhiều, không định hướng (Connectionless), không có độ tin cậy cao, thường hay dùng khi dung lượng dữ liệu truyền tải trên mạng là nhỏ. Các thông tin trong UDP header bao gồm:
Thông tin
Chức năng
Source Port
Thông tin về port của máy gởi
Destination port
Thông tin về port của máy nhận
TCP Checksum
Xác định tính toàn vẹn dữ liệu trong TCP header và TCP data
Một số port UDP thông dụng:
Số port
Dịch vụ
53
Domain name system
137
NETBIOS NAME
138
NETBIOS Datagram
161
SNMP
4.2.5 Các giao thức IP, ARP, ICMP, RIP.
Đóng vai trò của tầng Internet có chức năng tìm đường (routing), nhận dạng địa chỉ (addressing), đóng gói (package)
· IP (Internet protocol) là dạng giao thức cho phép tìm đường (routable protocol), nhận dạng địa chỉ (addressing), phân tích và đóng gói. Một gói IP bao gồm IP header và IP payload, trong đó IP header bao gồm các thông tin sau:
IP Header
Chức năng
Ðịa chỉ IP gởi
Thông tin về địa chỉ IP của máy gởi
Ðịa chỉ IP nhận
Thông tin về địa chỉ IP của máy nhận
Identification
Nhận dạng các mạng con nếu có trong địa chỉ IP
Checksum
Xác định tính toàn vẹn dữ liệu trong phần IP header
· ARP (Address Resolution Protocol) có chức năng phân giải một địa chỉ IP thành một địa chỉ giao tiếp trên mạng.
· ICMP (Internet Control Message Protocol) có chức năng thông báo lại các lỗi xảy ra trong qua trình truyền dữ liệu.
4.2.6 NDIS (Network Driver Interface Specification) và ODI (Open Data Interface)
Hai giao thức này đóng vai trò của tầng DataLink, cho phép một card giao tiếp (interface card) có thể giao tiếp với nhiểu giao thức khác nhau trên mạng.
· ODI được phát triển bởi Novell và Apple, ban đầu ODI driver được viết cho Novell và Macintosh
· NDIS được phát triển bởi Microsoft và 3 COM có các phiên bản như NDIS, NDIS2 và NDIS3. Các phiên bản cũ dùng cho Windows for workgroup, NT 3.5, còn các phiên bản mới dùng cho WinNT 4.0 hay Windows 2000.
4.3 Bộ giao thức IPX/SPX (Internetwork Packet Exchange / Sequenced Packet Exchange )
So sánh IPX/SPX với mô hình OSI (Hình 4.2)
Hình 4.2 So sánh giao thức IPX/SPX với mô hình OSI
Cũng giống như TCP/IP, IPX/SPX là một lớp giao thức bao gồm các giao thức sau:
4.3.1 SAP (Service Advertising Protocol)
Là giao thức dùng để quảng cáo địa chỉ của server và các dịch vụ khác trên mạng như File servers và Print server dùng SAP.
4.3.2 NCP (Netware Core Protocol)
Xử lý quá trình tương tác giữa client và server, ví dụ như việc chia xẻ các tài nguyên trên mạng.
4.3.3 SPX (Sequenced Packet Exchange )
Cung cấp liên kết định hướng (connection oriented protocol) trên IPX.
4.3.4 RIP (Routing information Protocol)
Là giao thức tìm ra đường đi tốt nhất cho các gói dữ liệu.
4.3.5 IPX (Internetwork Packet Exchange)
Là giao thức không định hướng, dùng để xác định địa chỉ mạng và tìm đường trên mạng IPX/SPX, IPX cung cấp dịch vụ về datagram.
4.3.6 ODI (Open Data Interface)
Giao thức này đóng vai trò của tầng DataLink, cho phép một card giao tiếp có thể giao tiếp với nhiểu giao thức khác nhau trên mạng. ODI được phát triển bởi Novell và Apple, do đó ban đầu ODI driver được viết cho Novell và Macintosh
4.4 Bộ giao thức Microsoft Network ( NETBIOS, NETBEUI, SMB)
Microsoft Networking là sự kết hợp của IBM & Microsoft, nó là lớp các giao thức, so sánh với mô hình OSI ( Hình 4.3 )
Hình 4.3 So sánh giao thức Microsoft Networking với mô hình OSI
NetBIOS : Network Basic Input Output System
NetBEUI : Network Extended User Interface
Microsoft Network bao gồm các giao thức sau:
4.4.1 Redirector
Giao thức này có tác dụng:
Ø Làm cho tài nguyên trên mạng trở thành cục bộ.
Ø Trực tiếp truy xuất tới tài nguyên trên các server tương ứng
4.4.2 SMB
Có chức năng tương tự như tầng biễu diễn, cung cấp liên kết ngang hàng giữa client và server, cho phép thành lập các mạng ngang hàng.
4.4.3 NetBIOS
Giao thức này dùng để thành lập phiên làm việc giữa các máy tính. Nó có các đặc điểm sau:
· Hoạt động tại tầng Session.
· Dùng tên có 15 ký tự để tự nhận dạng.
· Thành lập liên kết giữa 2 máy để truyền dữ liệu
· Cho phép liên kết không định hướng
· Dùng broadcast để định dạng các máy tính trên mạng.
Cơ chế hoạt động của NetBIOS bao gồm 4 phần :
Ø NetBIOS Interface
Ø NetBIOS Management
Ø NetBIOS Datagram
Ø NetBIOS Session
vNetBIOS Interface
Bao gồm các hàm API chuẩn cho phép các ứng dụng có thể gởi hay nhận thông tin từ server. NetBIOS Interface còn thực hiện chức năng NetBIOS trên TCP/IP.
vNetBIOS Management
Bao gồm những chức năng sau
. Ðăng ký và hủy tên: cho phép các máy có thể đăng ký một tên nhận dạng trên mạng và sau đó xóa đi khi thoát khỏi mạng
. Phân giải tên (Name Resolution): khi có một chương trình NetBIOS muốn giao tiếp với một chương trình NetBIOS khác, thì địa chỉ IP của chương trình này phải được phân giải thành NETBIOS name, NETBIOS trên TCP/IP sẽ thực hiện chức năng này.
vNetBIOS Datagram
Quản lý cách truyền các datagram theo liên kết không định hướng. Các datagram có thể truyền cho một người hay một nhóm người nào đó sử dụng cơ chế NetBIOS Name.
vNetBIOS Session
Quản lý cách truyền các datagram theo liên kết có định hướng và theo thứ tự có độ tin cậy cao. Nó sử dụng giao thức TCP để thành lập một liên kết và kết thúc khi cần thiết. Xem hình vẽ (Hình 4.4)
Hình 4.4 Cơ chế NETBIOS
4.4.5 NetBEUI
· Là giao thức thích hợp cho các mạng LAN nhỏ từ 10 - 200 máy
· Nhanh, hiệu qủa, ít tốn vùng nhớ.
4.4.6 NDIS
Ðược phát triển bởi Microsoft và 3 COM có các phiên bản như NDIS, NDIS2 và NDIS3. Các phiên bản cũ dùng cho Windows for workgroup, NT 3.5, còn các phiên bản mới dùng cho WinNT 4.0 hay Windows 2000.
4.5 Một số Protocols khác
· DLC (Data Link Control): dùng để liên kết IBM mainframes và máy in của HP
· NFS ( Network File System) : là giao thức dùng trên UNIX
· SNA ( System Network Architecture) dùng trên máy IBM
· X-windows: tập các giao thức (MIT) dưới dạng Graphic để giao tiếp với người sử dụng trên Unix.
Bạn đang đọc truyện trên: Truyen2U.Pro