Giao thức TCP/IP và Mạng Internet

Lời mở đầu Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, máy tính trở nên phổ biến với mọi người, nó mang lại cho con người khả năng to lớn và làm được những công việc phi thường : tính toán nhanh, chính xác các phép toán phức tạp, điều khiển tự động và làm việc theo sự lập trình của con người. Máy tính ra đời không chỉ là công cụ giải phóng sức lao động, hỗ trợ tối đa trong sản xuất mà còn là phương tiện học tập, giải trí bổ ích trong đời sống của mọi người. Sự phát triển của máy tính cũng như công nghệ thông tin sẽ mang lại những thành tựu to lớn cho sự phát triển kinh tế của đất nước. Là phương tiện tiếp cận nhanh nhất đến các thành tựu của khoa học kỹ thuật. Sức mạnh của máy tính được tăng lên nhiều lần khi các máy tính được kết nối thành một mạng máy tính. Với mạng máy tính toàn cầu chúng ta có thể dễ dàng tiếp cận với thế giới bên ngoài, tiếp cận với những thành tựu khoa học tiên tiến nhất trên thế giới. Mạng viễn thông nói chung, máy tính và mạng máy tính nói riêng là công cụ không thể thiếu trong hoạt động của bộ máy nhà nước, các doanh nghiệp, trường học, . và rất nhiều các lĩnh vực sản xuất khác. Nó đóng vai trò như cầu nối để trao đổi thông tin giữa các chính phủ, các tổ chức xã hội và giữa mọi người với nhau. Để các máy máy tính có thể liên lạc với nhau qua mạng, chúng phải sử dụng cùng 1 ngôn ngữ hay còn gọi là 1 giao thức (Protocol). Giao thức là 1 hệ luật và chuẩn cho phép các máy tính trong mạng liên lạc với nhau. Giao thức giao tiếp hay còn gọi là Giao thức truyền thông, Giao thức liên mạng, Giao thức tương tác, Giao thức trao đổi thông tin (tiếng Anh là communication protocol), tuy nhiên, tránh nhầm với giao thức trong các ngành khác - là một tập hợp các quy tắc chuẩn dành cho việc biểu diễn dữ liệu, phát tín hiệu, chứng thực và phát hiện lỗi dữ liệu - những việc cần thiết để gửi thông tin qua các kênh truyền thông, nhờ đó mà các máy tính (và các thiết bị) có thể kết nối và trao đổi thông tin với nhau. Các giao thức truyền thông dành cho truyền thông tín hiệu số trong mạng máy tính có nhiều tính năng để đảm bảo việc trao đổi dữ liệu một cách đáng tin cậy qua một kênh truyền thông không hoàn hảo. TCP/IP là viết tắt của Transmission Control Protocol (Giao thức Điều Khiển Truyền Thông) / Internet Protocol (Giao thức Internet). TCP/IP không chỉ gồm 2 giao thức mà thực tế nó là tập hợp của nhiều giao thức. Chúng ta gọi đó là 1 Hệ Giao Thức hay Bộ Giao Thức (Suite Of Protocols). Trong thời gian học tập tại trung tâm đào tao Bách Khoa Npower, dưới sự hướng dẫn của các thầy giáo chuyên ngành quản trị mạng đặc biêt là thầy Đỗ Quang Trung, em đã chọn đề tài "Giao thức TCP/IP và Mạng Internet" cho đồ án môn học NETWORK. Mục đích của đề tài là tìm hiểu và sử dụng triệt để những ứng dụng các giao thức trên mạng.

doc116 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 02/07/2013 | Lượt xem: 5764 | Lượt tải: 19download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Giao thức TCP/IP và Mạng Internet, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
hương thức chủ động thì người sử dụng yêu cầu TCP thử thiết lập một liên kết với một Socket nào đó với một mức ưu tiên và độ an toàn nhất định. Nếu trạm ở xa kia đáp lại bằng một hàm Passive open tương hợp hoặc đã gửi một active open tương hợp thì liên kết sẽ được thiết lập. Nếu liên kết được thiết lập thành công thì thì hàm Open success primitive được dùng để thông báo cho người sử dụng biết (cũng được sử dụng trong trường hợp Passive Open) còn nếu thất bại thì hàm Open failure primitive được dùng để thông báo. Huỷ bỏ một liên kết: Khi không còn nhu cầu trao đổi dữ liệu nữa thì liên kết TCP có thể được huỷ bỏ. Liên kết có thể được huỷ bỏ theo hai cách: Huỷ bỏ một cách bất thường. Huỷ bỏ một cách bình thường. Liên kết được huỷ bỏ một cách bình thường khi toàn bộ dữ liệu đã được truyền hết. Tức là hai bên không còn nhu cầu trao đổi dữ liệu nữa. Liên kết có thể bị huỷ bỏ một cách bất thường vì một lý do nào đó(do người sử dụng hoặc do TCP đóng liên kết do không thể duy trì được liên kết). Toàn bộ dữ liệu đang truyền có thể bị mất. 3.1.1.3 Truyền và nhận dữ liệu Sau khi liên kết được thiết lập giữa một cặp thực thể TCP thì có thể tiến hành việc truyền dữ liệu. Với liên kết TCP dữ liệu có thể được truyền theo cả hai hướng. Khi nhận được một khối dữ liệu cần chuyển đi từ người sử dụng, TCP sẽ lưu giữ nó tại bộ đệm gửi. Nếu cờ PUST được dựng thì toàn bộ dữ liệu trong bộ đệm sẽ được gửi đi hết dưới dạng các TCP Sgment. Còn nếu cờ PUST không được dựng thì toàn bộ dữ liệu vẫn được lưu giữ trong bộ đệm để chờ gửi đi khi có cơ hội thích hợp. Tại bên nhận, dữ liệu gửi đến sẽ được lưu giữ trong bộ đệm nhận. Nếu dữ liệu đệm được đánh dấu bởi cờ PUST thì toàn bộ dữ liệu trong bộ đệm nhận sẽ được gửi lên cho người sử dụng. Còn nếu dữ liệu không được đánh dấu với cờ PUST thì chúng vẫn được lưu trong bộ đệm. Nếu dữ liệu khẩn cần phải chuyển gấp thì cờ URGENT được dùng và đánh dấu dữ liệu bằng bit URG để báo rằng dữ liệu khẩn cần được chuyển gấp. 3.2 Giao thức UDP UDP (User Datagram Protocol) là một giao thức kiểu không kết nối, được sử dụng trong một số yêu cầu ứng dụng thay thế cho TCP. Tương tự như giao thức IP, UDP không thực hiện các giai đoạn thiết lập và huỷ bỏ liên kết, không có các cơ chế báo nhận (Acknowledgement) như trong TCP. UDP cung cấp các dịch vụ giao vận không đáng tin cậy. Dữ liệu có thể bị mất, bị lỗi hay bị truyền luẩn quẩn trên mạng mà không hề có thông báo lỗi đến nơi gửi hoặc nơi nhận. Do thực hiện ít chức năng hơn TCP nên UDP chạy nhanh hơn, nó thường được sử dụng trong các dịch vụ không đòi hỏi độ tin vậy cao. Đơn vị dữ liệu dùng trong giao thúc UDP là UDP Datagram. Khuôn dạng của một UDP Datagrram gồm hai phần : Phần tiêu đề (Header) chứa các thông tin điều khiển và phần Data chứa dữ liệu Khu«n d¹ng cña UDP Datagram cô thÓ nh­ h×nh 38 . UDP Source Port UDP Destination Port UDP Message Length UDP Checksum Data ... ... H×nh 34 : Khu«n d¹ng UDP Datagram. Trong đó : UDP Source Port (16 bits) : Cho biết địa chỉ cổng của trạm nguồn. Nếu nó không được chỉ ra thì trường này được thiết lập là 0. UDP Destination Port (16 bits) : Cho biết địa chỉ cổng của trạm đích. UDP Message Length (16 bits): Cho biết kích thước của một UDP Datagram (kể cả phần Header). Kích thước tối thiểu của một UDP Datagram là 8 Bytes (chỉ có phần Header, không có phần dữ liệu). UDP Checksum (16 bits): Là mã kiểm soát lỗi theo phương pháp CRC . Lớp UDP được đặt trên lớp IP, tức là UDP Datagram khi chuyển xuống tầng dưới sẽ được đặt vào IP Datagram để truyền trên liên mạng. IP Datagram này được ghép vào một khung tin rồi được gửi tới liên mạng đến trạm đích. Tại trạm đích các PDU được gửi từ dưới lên trên, qua mỗi tầng phần Header của PDU được gỡ bỏ và cuối cùng chỉ còn lại phần dữ liệu như ban đầu được chuyển cho người sử dụng. 4. Các giao thức trên Tầng Ứng Dụng 4.1 HTTP (Hypertext Transfer Protocol) Là một giao thức tầng ứng dụng dựa trên giao thức TCP của tầng giao vận trên cổng số 80 hỗ trợ Web. Trong giao thức này mỗi đối tượng dữ liệu (trang web, ảnh, audio...) được truyền trong những phiên (HTTP session) riêng biệt. Phần dữ liệu được đưa xuống tầng giao vận và được chuyển thành các TCP packet để gửi cho trạm nhận. Để bắt đầu một phiên, client thiết lập kết nối tới server bằng cách gửi một TCP packet với cờ SYN được bật tới cổng 80. Server gửi trả lại packet đó với cờ ACK được bật. Cuối cùng, client gửi packet với cờ ACK và tiếp tục là request đối tượng mình cần. Ví dụ như GET /index.html HTTP/1.1 Server sẽ phản hồi cho client với mã trạng thái, ví dụ như “200 OK”, “403 Forbbiden”, “404 Not Found”... Sau đó server sẽ gửi packet đóng kết nối. 4.2 DNS (Domain Name System) Là một giao thức cho phép ánh xạ giữa tên miền và địa chỉ IP và làm việc trên giao thức UDP của tầng giao vận (hầu hết trên cổng 53). Cấu trúc dữ liệu phần header của DNS message như sau: bit 0 – 15 16 17 – 20 21 22 23 24 25 – 27 29 – 31 ID Q Query A T R V B Rcode Question count Answer count Authority count Additional count Hình 35 : Cấu trúc dữ liệu phần Hader của DNS message. Trong đó: ID: Là một trường 16 bits, chứa mã nhận dạng, nó được tạo ra bởi một chương trình để thay cho truy vấn. Gói tin hồi đáp sẽ dựa vào mã nhận dạng này để hồi đáp lại. Chính vì vậy mà truy vấn và hồi đáp có thể phù hợp với nhau. QR: Là một trường 1 bit. Bít này sẽ được thiết lập là 0 nếu là gói tin truy vấn, được thiết lập là một nếu là gói tin hồi đáp. Opcode: Là một trường 4 bits, được thiết lập là 0 cho cờ hiệu truy vấn, được thiết lập là 1 cho truy vấn ngược, và được thiết lập là 2 cho tình trạng truy vấn. AA: Là trường 1 bit, nếu gói tin hồi đáp được thiết lập là 1, sau đó nó sẽ đi đến một server có thẩm quyền giải quyết truy vấn. TC: Là trường 1 bit, trường này sẽ cho biết là gói tin có bị cắt khúc ra do kích thước gói tin vượt quá băng thông cho phép hay không. RD: Là trường 1 bit, trường này sẽ cho biết là truy vấn muốn server tiếp tục truy vấn một cách đệ qui. RA: Trường 1 bit này sẽ cho biết truy vấn đệ qui có được thực thi trên server không . Z: Là trường 1 bit. Đây là một trường dự trữ, và được thiết lập là 0. Rcode: Là trường 4 bits, gói tin hồi đáp sẽ có thể nhận các giá trị sau : 0: Cho biết là không có lỗi trong quá trình truy vấn. 1: Cho biết định dạng gói tin bị lỗi, server không hiểu được truy vấn. 2: Server bị trục trặc, không thực hiện hồi đáp được. 3: Tên bị lỗi. Chỉ có server có đủ thẩm quyền mới có thể thiết lập giá trị náy. 4: Không thi hành. Server không thể thực hiện chức năng này . 5: Server từ chối thực thi truy vấn. QDcount: Số lần truy vấn của gói tin trong một vấn đề. ANcount: Số lượng tài nguyên tham gia trong phần trả lời. NScount: Chỉ ra số lượng tài nguyên được ghi lại trong các phẩn có thẩm quyền của gói tin. ARcount: Chỉ ra số lượng tài nguyên ghi lại trong phần thêm vào của gói tin. Chương III Định Tuyến I. Giới thiệu Định tuyến là một chức năng phức tạp không thể thiếu trong bất kỳ một loại hình viễn thông nào và cũng được xem là phần trung tâm của kiến trúc mạng, thiết kế mạng và điều hành mạng. Khi còn là tổng đài nhân công, việc kết nối các cuộc gọi dưới hình thức nối dây là hình thức định tuyến sơ khai nhất. Với sự ra đời của tổng đài kỹ thuật số, đã làm thay đổi cả phương thức cũng như kỹ thuật định tuyến, nhưng nó vẫn là một chức năng cơ bản trong một tổng đài điện thoại, không có định tuyến không có kết nối cuộc gọi. Việc tối ưu hoá định tuyến trong mạng đem lại hiệu quả kinh doanh tối đa và ý nghĩa kinh tế vô cùng to lớn trên đà phát triển mạng viễn thông hiện nay. Chưong ba mô tả các bước thực hiện định tuyến, chức năng của định tuyến nhằm khẳng định mục tiêu của định tuyến là làm gì và làm như thế nào? Ngoài ra chương này còn phân tích cơ sở lý thuyết trên quan điểm mạng để xây dựng kỹ thuật định tuyến và trình bày cụ thể các kiểu định tuyến dựa trên sự phân chia đó như định tuyến tập trung, định tuyến phân tán hay định tuyến tĩnh, định tuyến động. Khái niệm định tuyến. 1. Khái niệm Định tuyến là quá trình chọn một con đường để truyền một đơn vị dữ liệu (một gói tin chẳng hạn) từ trạm nguồn cho tới trạm đích. Ta xét một mạng chuyển mạch gói bao gồm tập hợp các node chuyển mạch gói nối với nhau bởi các liên kết dữ liệu (hình 36). Các gói dữ liệu được truyền từ một hệ thống mở tới một hệ thống mở khác trên mạng phải được chọn đường qua một chuỗi các node. H×nh 36: Chøc n¨ng ®Þnh tuyÕn trong m« h×nh kÕt nèi hÖ thèng më OSI. Mỗi node trong mạng nhận gói dữ liệu từ một đường vào (incoming link) rồi chuyển tiếp nó tới một đường ra (outgoing link) hướng đến đích của dữ liệu. Như vậy ở mỗi node trung gian đó phải thực hiện các chức năng chọn đường hay còn gọi là định tuyến và chuyển tiếp cho đơn vị dữ liệu. Các chức năng đó thuộc lớp mạng - lớp 3 của mô hình OSI, vì các giao thức định tuyến hoạt động ở trên lớp liên kết dữ liệu - lớp 2 và để cung cấp một dịch vụ “trong suốt” cho tầng giao vận, vì vậy chúng phải ở dưới tầng giao vận – lớp 4 2. Mục tiêu của định tuyến. Ba mục tiêu cơ bản của định tuyến : • Tối ưu hiệu năng mạng. • Tối thiểu giá thành mạng. • Tối ưu tham số mạng như băng thông, độ trễ, độ tin cậy, chất lượng gói tin.. Vì vậy để đạt được mục tiêu đề ra một kỹ thuật định tuyến cần phải hoàn thiện được hai chức năng chính sau : • Quyết định chọn đường theo những chuẩn tối ưu nào đó. • Cập nhật thông tin định tuyến, tức là thông tin dùng cho chức năng. II. Phân loại kỹ thuật định tuyến 1. Cơ sở cho việc phân chia các kỹ thuật định tuyến. Trong các mạng máy tính có rất nhiều các kỹ thuật định tuyến khác nhau đã được đưa ra. Sự phân biệt giữa các kỹ thuật định tuyến chủ yếu căn cứ vào các yếu tố liên quan đến hai chức năng chính đã chỉ ra trên . Các yếu tố đó thường là: (a) Sự phân tán của các chức năng chọn đường trên các node của mạng. (b) Sự thích nghi với trạng thái hiện hành của mạng. (c) Các tiêu chuẩn tối ưu để định tuyến. Dựa trên yếu tố (a) ta có thể phân biệt kỹ thuật định tuyến thành: Kỹ thuật định tuyến tập trung (centralized routing). Kỹ thuật định tuyến phân tán (distributed routing). Dựa trên yếu tố (b) ta có thể phân biệt kỹ thuật định tuyến thành : Kỹ thuật định tuyến tĩnh (static hay fixed routing). Kỹ thuật định tuyến động (adaptative routing). Cuối cùng các kỹ thuật định tuyến cùng loại theo (a) và (b) lại có thể phân biệt bởi yếu tố (c). Tiêu chuẩn tối ưu để định tuyến được xác định bởi người quản lý hoặc người thiết kế mạng, nó có thể là: Độ trễ trung bình của thời gian truyền gói tin. Số lượng node trung gian giữa nguồn và đích của gói tin. Độ an toàn của việc truyền tin. Nguồn tài nguyên mạng sử dụng cho truyền tin . v.v.. Tổ hợp của các tiêu chuẩn trên. Việc chọn tiêu chuẩn tối ưu như vậy phụ thuộc vào nhiều bối cảnh mạng (topo, thông lượng, mục đích sử dụng.v.v..). Các tiêu chuẩn có thể thay đổi vì bối cảnh mạng cũng có thể thay đổi theo thời gian hoặc các triển khai ứng dụng trên mạng, chính vì thế mà vấn đề tối ưu hoá định tuyến luôn được đặt ra trong thời gian triển khai mạng, nhất là sự đối lập về quan điểm người sử dụng dịch vụ và nhà khai thác dịch vụ mạng. 2. Định tuyến tập trung và định tuyến phân tán. 2.1 Định tuyến tập trung. Giới thiệu Giải pháp quản lý định tuyến cho các mạng nhỏ (về kích cỡ mạng và độ phức tạp của mạng) thường ứng dụng kiểu định tuyến tập trung để giảm giá thành và thuận tiện trong công tác quản lý. Tuy nhiên kiểu định tuyến tập trung thường bộc lộ các yếu điểm vì phải công khai thông tin định tuyến cho toàn mạng và dễ bị tấn công. Hơn nữa, định tuyến tập trung phản ứng với sự thay đổi trạng thái mạng kém nhanh nhạy. Đề tài này đề cập đến phương pháp bản đồ trạng thái trung kế (TSMR) là một phương pháp định tuyến đại diện cho định tưyến động theo thời gian thực tập trung. Mạng định tuyến động theo thời gian thực tập trung (Centralized Real-Time Dynamic Routing Network) : Mô hình mạng định tuyến động với bản đồ trạng thái trung kế ở hình dưới đậy Mỗi tổng đài gởi định kỳ T giây thông tin về trạng thái rỗi trong các trung kế TSMP thông qua kênh báo hiệu (CCS) và sẽ nhận định kỳ thông tin cập nhật trạng thái trung kế từ TSMP. Khi một cuộc gọi đến tổng đài nguồn, tổng đài phân tích số bị gọi để biết được tổng đài đích . Thủ tục TSMR sẽ chọn hướng ưu tiên 1, hướng ưu tiên 1 là hướng có lưu lượng thấp nhất, nếu trên hướng này có mạch rỗi thì nó sẽ chọn, nếu không rỗi thì nó chọn hướng có tải thấp nhất, là hướng có số mạch rỗi lớn nhất nhờ vào bản đồ trạng thái trung kế tập trung. H×nh 37 : §Þnh tuyÕn víi b¶n ®å tr¹ng th¸i trung kÕ. Khi một cuộc gọi đến tổng đài nguồn, tổng đài phân tích số bị gọi để biết được tổng đài đích . Thủ tục TSMR sẽ chọn hướng ưu tiên 1, hướng ưu tiên 1 là hướng có lưu lượng thấp nhất, nếu trên hướng này có mạch rỗi thì nó sẽ chọn, nếu không rỗi thì nó chọn hướng có tải thấp nhất, là hướng có số mạch rỗi lớn nhất nhờ vào bản đồ trạng thái trung kế tập trung. VÝ dô nh­ h×nh 42, h­íng ®­îc chän lµ h­íng A-C-B : Hình 38 : Định tuyến động theo thời gian thực tập trung. 2.2 Định tuyến phân tán. Giới thiệu . Mô hình tập trung được xây dựng từ hệ thống tính toán định tuyến, nhưng trong các điều kiện mạng phát triển rất nhanh và mạnh. Mô hình phân tán thực sự chiếm được ưu thế với độ động lớn hơn, vì các chức năng định tuyến được thực hiện trên nhiều thực thể mạng, các thông tin được lưu tại nhiều thực thể và vì thế độ tin cậy của mạng tăng lên. Sau đây xin đề cập phương pháp định tuyến mạng thời gian thực (RTNR) đại diện cho định tuyến động thời gian thực phân tán. Định tuyến động theo thời gian thực phân tán Khi một cuộc gọi đến tổng đài nguồn, nó phân tích số bị gọi để biết được tổng đài đích. Tổng đài nguồn luôn luôn chọn thử đường nối trực tiếp giữa hai tổng đài , nếu không có mạch rỗi nó chọn hướng quá giang dựa vào trạng thái thực tại. Tổng đài nguồn yêu cầu tổng đài đích gởi thông tin về trạng thái bận rỗi của tất cả các trung kế nối đến tổng đài đích. Tổng đài nguồn sẽ so sánh trạng thái bận rỗi của các trung kế nối đến nó sau đó chọn hướng có tải thấp nhất để định tuyến cuộc gọi . Việc định tuyến được thực hiện cho từng cuộc gọi. Hình 39 : Định tuyến động theo thời gian thực phân tán. 3. Định tuyến tĩnh và định tuyến động. 3.1 Định tuyến tĩnh. Giới thiệu. Định tuyến tĩnh là một giải pháp mà các tuyến tĩnh được người quản trị cập nhật và quản lý nhân công. Trong trường hợp cấu hình mạng mạng thay đổi, người quản trị phải cập nhật lại các tuyến tĩnh một cách thủ công. Ưu điểm của định tuyến tĩnh. Ưu điểm lớn nhất của định tuyến tĩnh là sự thay đổi chậm, điều đó có nghĩa là tính chịu đàn hồi của mạng sẽ tốt hơn. Điều đó dẫn tới việc dự đoán hiệu năng mạng và sửa lỗi nhanh hơn. Các hệ thống sử dụng định tuyến tình thường là các hệ thống kết cuối, việc chuyển thông tin vào mạng có thể chỉ có một tuyến đường duy nhất và thường được gọi là hướng ngầm định, các bộ định tuyến không cần trao đổi các thông tin tìm đường cũng như cơ sở dữ liệu định tuyến. Vì vậy, định tuyến tĩnh có một số ứng dụng hữu ích. Định tuyến động có khuynh hướng truyền đạt tất cả các thông tin về một liên mạng. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, vì lý do an toàn chúng ta có thể muốn che dấu một số phần của liên mạng. Định tuyến tĩnh cho phép chúng ta che dấu thông tin không muốn tiết lộ. Ví dụ trong trường hợp hình 3.5 dưới đây, mạng LAN chỉ có một đường đi duy nhất tới mạng, thì chỉ một tuyến tĩnh tới mạng là đủ. Hình 40 : Định tuyến tĩnh trên mang LAN. Nhược điểm của định tuyến tĩnh. 1. Quyết định định tuyến tĩnh không dựa trên sự đánh giá lưu lượng và Topo mạng hiện thời. 2. Trong môi trường IP các bộ định tuyến không thể phát hiện ra các bộ định tuyến mới, chúng chỉ có thể chuyển gói tin tới các bộ định tuyến được chỉ định của nhà quản lý mạng. 3. Trong định tuyến tĩnh, các tuyến được thiết lập thủ công, mỗi khi mạng có sự cố hoặc cấu hình mạng thay đổi thì quản trị mạng phải thiết lập lại tuyến mới. Hiện nay hầu hết các nước trên thế giới đều sử dụng định tuyến thay thế, phương pháp này được mô tả như hình dưới đây Trước tiên tổng đài sẽ chọn hướng ưu tiên 1 để định tuyến cuộc gọi, nếu không định tuyến được trên hướng này thì sẽ chọn đến hướng có mức ưu tiên thấp hơn và quá trình cứ thế được tiếp tục. Hình 41 : Định tuyến tĩnh. 3.2 Định tuyến động. Giới thiệu. Định tuyến động có cơ chế hoạt động ngược lại so với định tuyến tĩnh. Sau khi người quản trị nhập các lệnh cấu hình để khởi tạo định tuyến động, thông tin về tuyến sẽ được cập nhật tự động mỗi khi nhận được một thông tin mới từ lớp mạng. Các thay đổi về Topo mạng được trao đổi giữa các bộ định tuyến. Ưu điểm của định tuyến động. Hình 42 : Định tuyến động. Định tuyến động lựa chọn tuyến dựa trên thông tin trạng thái hiện thời của mạng. Thông tin trạng thái có thể đo hoặc dự đoán và tuyến đường có thể thay đổi khi topo mạng hoặc lưu lượng mạng thay đổi. Thông tin định tuyến cập nhật vào trong các bảng định tuyến của các node mạng trực tuyến, và đáp ứng tính thời gian thực nhằm tránh tắc nghẽn cũng như tối ưu hiệu năng mạng. Ưu điểm lớn nhất của định tuyến động là nó có thể thiết lập tuyến đường tới tất cả các thiết bị trong mạng, tự động thay đổi tuyến đường khi cấu hình mạng thay đổi. Nó rất thích hợp cho: + Thêm thiết bị và địa chỉ mới vào mạng. + Loại bỏ thiết bị và địa chỉ khỏi mạng. Các giao thức định tuyến động cũng có thể chuyển lưu lượng từ cùng một phiên làm việc qua nhiều đường đi khác nhau trong mạng để có hiệu suất cao hơn. Tính chất này được gọi là chia sẻ tải (load sharing). Nhược điểm của định tuyến động. Trong mạng phức hợp sử dụng định tuyến động, một mạng có thể bị tái tạo lại cấu hình một cách liên tục vì sự khác nhau về thiết bị và chính sách của rất nhiều nhà khai thác cùng hoạt động. Điều đó có thể gây nên những tổn thất trên mạng về sử dụng tài nguyên hay nói cách khác việc sử dụng định tuyến động cũng sẽ tạo ra độ phức tạp cao. 3.3 Giới thiệu một số giao thức định tuyến: Định tuyến mạng dung giao thức RIP RIP là một giao thức định tuyến động sử dụng ký thuật distance vector, việc chọn đường đy từ nguồn đến đích dựa vào số lương HOP , số HOP tối đa là 15 hop. RIP có 2 phiên bản 1 và 2. RIP phủ hợp với mạng cỡ nhỏ Cấu hình : (config) # router rip (config-router) # version (config-router) # network (config-router) # no auto-summary Định tuyến mạng sử dụng giao thức OSPF Là giao thức định tuyến động sủ dụng kĩ thuật link – State. Là thuật toán xây dụng bảng định tuyến SPE ( shortest path First ) Là giao thức có khả năng hội tụ cao, phù hợp với mạng cỡ lớn. Giao thức OSPF cho phép các Router có thể xây dụng, cập nhập bảng định tuyến cũng như các thông tin về kiên trúc mạng Để chia nhỏ hệ thống OSPF sử dụng khái niệm “ khu tự trị ” . OSPF sủ dụng wind card bit trong việc xây dựng bảng định tuyến. VD : subnetmask 255.255.255.0 → Wind card bit 0.0.0.255 Cấu hình Ospf trên router (config) # router Ospf 0< ID <65536 (config) # network area NetID : địa chỉ đường mạng Area ID là một số nguyên dương 0< Area ID < 4294.967.295 Các đường định tuyến có cũng area ID cho phép các router có thể học lẫn nhau. Giao thức EIGRP Là giao thức được phát triển bởi CISCO nhằm khắc phục các hạn chế của RIP và IGRP. Là giao thức định tuyến lai giữa distance vector và link state. Thuận toán truyên tin cập nhập ( DUAL diffusing Update Algorihn ) thời gian hội tụ của giao thức nhanh. EIGRP sủ dụng địa chỉ multicast ( 224.0.0.10 ) đẻ trao đổi thong tin cập nhập định tuyến. Hỗ trợ VLSM và CIDR nên sử dụng hiệu quả không gian địa chỉ IP. Cấu hình: AS là một vùng tự trị , các router dung EIGRP có cùng AS thì mặc định được cập nhập thông tin của nhau. 1 < AS < 65535 Để đưa đường mạng vào bảng định tuyến EIGRP ta làm như sau. (config) # router eigrp (config-router) # network [wind card bit]. Chương IV. Mạng Internet I. Sơ lược lịch sử phát triển của mạng Vào giữa những năm 50 khi những thế hệ máy tính đầu tiên được đưa vào hoạt động thực tế với những bóng đèn điện tử thì chúng có kích thước rất cồng kềnh và tốn nhiều năng lượng. Hồi đó việc nhập dữ liệu vào các máy tính được thông qua các tấm bìa mà người viết chương trình đã đục lỗ sẵn. Mỗi tấm bìa tương đương với một dòng lệnh mà mỗi một cột của nó có chứa tất cả các ký tự cần thiết mà người viết chương trình phải đục lỗ vào ký tự mình lựa chọn. Các tấm bìa được đưa vào một "thiết bị" gọi là thiết bị đọc bìa mà qua đó các thông tin được đưa vào máy tính (hay còn gọi là trung tâm xử lý) và sau khi tính toán kết quả sẽ được đưa ra máy in. Như vậy các thiết bị đọc bìa và máy in được thể hiện như các thiết bị vào ra (I/O) đối với máy tính. Sau một thời gian các thế hệ máy mới được đưa vào hoạt động trong đó một máy tính trung tâm có thể được nối với nhiều thiết bị vào ra (I/O) mà qua đó nó có thể thực hiện liên tục hết chương trình này đến chương trình khác. Cùng với sự phát triển của những ứng dụng trên máy tính các phương pháp nâng cao khả năng giao tiếp với máy tính trung tâm cũng đã được đầu tư nghiên cứu rất nhiều. Vào giữa những năm 60 một số nhà chế tạo máy tính đã nghiên cứu thành công những thiết bị truy cập từ xa tới máy tính của họ. Một trong những phương pháp thâm nhập từ xa được thực hiện bằng việc cài đặt một thiết bị đầu cuối ở một vị trí cách xa trung tâm tính toán, thiết bị đầu cuối này được liên kết với trung tâm bằng việc sử dụng đường dây điện thoại và với hai thiết bị xử lý tín hiệu (thường gọi là Modem) gắn ở hai đầu và tín hiệu được truyền thay vì trực tiếp thì thông qua dây điện thoại. Hình 43 : Mô hình truyền dữ liệu từ xa đầu tiên. Những dạng đầu tiên của thiết bị đầu cuối bao gồm máy đọc bìa, máy in, thiết bị xử lý tín hiệu, các thiết bị cảm nhận. Việc liên kết từ xa đó có thể thực hiên thông qua những vùng khác nhau và đó là những dạng đầu tiên của hệ thống mạng. Trong lúc đưa ra giới thiệu những thiết bị đầu cuối từ xa, các nhà khoa học đã triển khai một loạt những thiết bị điều khiển, những thiết bị đầu cuối đặc biệt cho phép người sử dụng nâng cao được khả năng tương tác với máy tính. Một trong những sản phẩm quan trọng đó là hệ thống thiết bị đầu cuối 3270 của IBM. Hệ thống đó bao gồm các màn hình, các hệ thống điều khiển, các thiết bị truyền thông được liên kết với các trung tâm tính toán. Hệ thống 3270 được giới thiệu vào năm 1971 và được sử dụng dùng để mở rộng khả năng tính toán của trung tâm máy tính tới các vùng xa. Ðể làm giảm nhiệm vụ truyền thông của máy tính trung tâm và số lượng các liên kết giữa máy tính trung tâm với các thiết bị đầu cuối, IBM và các công ty máy tính khác đã sản xuất một số các thiết bị sau: Thiết bị kiểm soát truyền thông:  có nhiệm vụ nhận các bit tín hiệu từ các kênh truyền thông, gom chúng lại thành các byte dữ liệu và chuyển nhóm các byte đó tới máy tính trung tâm để xử lý, thiết bị này cũng thực hiện công việc ngược lại để chuyển tín hiệu trả lời của máy tính trung tâm tới các trạm ở xa. Thiết bị trên cho phép giảm bớt được thời gian xử lý trên máy tính trung tâm và xây dựng các thiết bị logic đặc trưng. Thiết bị kiểm soát nhiều đầu cuối: cho phép cùng một lúc kiểm soát nhiều thiết bị đầu cuối. Máy tính trung tâm chỉ cần liên kết với một thiết bị như vậy là có thể phục vụ cho tất cả các thiết bị đầu cuối đang được gắn với thiết bị kiểm soát trên. Ðiều này đặc biệt có ý nghĩa khi thiết bị kiểm soát nằm ở cách xa máy tính vì chỉ cần sử dụng một đường điện thoại là có thể phục vụ cho nhiều thiết bị đầu cuối. Hình 44 : Mô hình trao đổi mạng của hệ thống 3270. Vào giữa những năm 1970, các thiết bị đầu cuối sử dụng những phương pháp liên kết qua đường cáp nằm trong một khu vực đã được ra đời. Với những ưu điểm từ nâng cao tốc độ truyền dữ liệu và qua đó kết hợp được khả năng tính toán của các máy tính lại với nhau. Ðể thực hiện việc nâng cao khả năng tính toán với nhiều máy tính các nhà sản xuất bắt đầu xây dựng các mạng phức tạp. Vào những năm 1980 các hệ thống đường truyền tốc độ cao đã được thiết lập ở Bắc Mỹ và Châu Âu và từ đó cũng xuất hiện các nhà cung cấp các dịnh vụ truyền thông với những đường truyền có tốc độ cao hơn nhiều lần so với đường dây điện thoại. Với những chi phí thuê bao chấp nhận được, người ta có thể sử dụng được các đường truyền này để liên kết máy tính lại với nhau và bắt đầu hình thành các mạng một cách rộng khắp. Ở đây các nhà cung cấp dịch vụ đã xây dựng những đường truyền dữ liệu liên kết giữa các thành phố và khu vực với nhau và sau đó cung cấp các dịch vụ truyền dữ liệu cho những người xây dựng mạng. Người xây dựng mạng lúc này sẽ không cần xây dựng lại đường truyền của mình mà chỉ cần sử dụng một phần các năng lực truyền thông của các nhà cung cấp. Vào năm 1974 công ty IBM đã giới thiệu một loạt các thiết bị đầu cuối được chế tạo cho lĩnh vực ngân hàng và thương mại, thông qua các dây cáp mạng các thiết bị đầu cuối có thể truy cập cùng một lúc vào một máy tính dùng chung. Với việc liên kết các máy tính nằm ở trong một khu vực nhỏ như một tòa nhà hay là một khu nhà thì tiền chi phí cho các thiết bị và phần mềm là thấp. Từ đó việc nghiên cứu khả năng sử dụng chung môi trường truyền thông và các tài nguyên của các máy tính nhanh chóng được đầu tư. Vào năm 1977, công ty Datapoint Corporation đã bắt đầu bán hệ điều hành mạng của mình là "Attached Resource Computer Network" (hay gọi tắt là Arcnet) ra thị trường. Mạng Arcnet cho phép liên kết các máy tính và các trạm đầu cuối lại bằng dây cáp mạng, qua đó đã trở thành là hệ điều hành mạng cục bộ đầu tiên. Từ đó đến nay đã có rất nhiều công ty đưa ra các sản phẩm của mình, đặc biệt khi các máy tính cá nhân được sử dụng một cánh rộng rãi. Khi số lượng máy vi tính trong một văn phòng hay cơ quan được tăng lên nhanh chóng thì việc kết nối chúng trở nên vô cùng cần thiết và sẽ mang lại nhiều hiệu quả cho người sử dụng. Ngày nay với một lượng lớn về thông tin, nhu cầu xử lý thông tin ngày càng cao. Mạng máy tính hiện nay trở nên quá quen thuộc đối với chúng ta, trong mọi lĩnh vực như khoa học, quân sự, quốc phòng, thương mại, dịch vụ, giáo dục... Hiện nay ở nhiều nơi mạng đã trở thành một nhu cầu không thể thiếu được. Người ta thấy được việc kết nối các máy tính thành mạng cho chúng ta những khả năng mới to lớn như: Sử dụng chung tài nguyên:  Những tài nguyên của mạng (như thiết bị, chương trình, dữ liệu) khi được trở thành các tài nguyên chung thì mọi thành viên của mạng đều có thể tiếp cận được mà không quan tâm tới những tài nguyên đó ở đâu. Tăng độ tin cậy của hệ thống: Người ta có thể dễ dàng bảo trì máy móc và lưu trữ (backup) các dữ liệu chung và khi có trục trặc trong hệ thống thì chúng có thể được khôi phục nhanh chóng. Trong trường hợp có trục trặc trên một trạm làm việc thì người ta cũng có thể sử dụng những trạm khác thay thế. Nâng cao chất lượng và hiệu quả khai thác thông tin: Khi thông tin có thể được sữ dụng chung thì nó mang lại cho người sử dụng khả năng tổ chức lại các công việc với những thay đổi về chất như: Ðáp ứng những nhu cầu của hệ thống ứng dụng kinh doanh hiện đại. Cung cấp sự thống nhất giữa các dữ liệu. Tăng cường năng lực xử lý nhờ kết hợp các bộ phận phân tán. Tăng cường truy nhập tới các dịch vụ mạng khác nhau đang được cung cấp trên thế giới. Với nhu cầu đòi hỏi ngày càng cao của xã hội nên vấn đề kỹ thuật trong mạng là mối quan tâm hàng đầu của các nhà tin học. Ví dụ như làm thế nào để truy xuất thông tin một cách nhanh chóng và tối ưu nhất, trong khi việc xử lý thông tin trên mạng quá nhiều đôi khi có thể làm tắc nghẽn trên mạng và gây ra mất thông tin một cách đáng tiếc. Hiện nay việc làm sao có được một hệ thống mạng chạy thật tốt, thật an toàn với lợi ích kinh tế cao đang rất được quan tâm. Một vấn đề đặt ra có rất nhiều giải pháp về công nghệ, một giải pháp có rất nhiều yếu tố cấu thành, trong mỗi yếu tố có nhiều cách lựa chọn. Như vậy để đưa ra một giải pháp hoàn chỉnh, phù hợp thì phải trải qua một quá trình chọn lọc dựa trên những ưu điểm của từng yếu tố, từng chi tiết rất nhỏ. Ðể giải quyết một vấn đề phải dựa trên những yêu cầu đặt ra và dựa trên công nghệ để giải quyết. Nhưng công nghệ cao nhất chưa chắc là công nghệ tốt nhất, mà công nghệ tốt nhất là công nghệ phù hợp nhất. II. Tổ chức của mạng Internet. Internet là một liên mạng, tức là mạng của các mạng con. Vậy đầu tiên là vấn đề kết nối hai mạng con. Để kết nối hai mạng con với nhau, có hai vấn đề cần giải quyết Về mặt vật lý, hai mạng con chỉ có thể kết nối với nhau khi có một máy tính có thể kết nối với cả hai mạng này. Việc kết nối đơn thuần về vậy lý chưa thể làm cho hai mạng con có thể trao đổi thông tin với nhau. Vậy vấn đề thứ hai là máy kết nối được về mặt vật lý với hai mạng con phải hiểu được cả hai giao thức truyền tin được sử dụng trên hai mạng con này và các gói thông tin của hai mạng con sẽ được gửi qua nhau thông qua đó. Các Bridges, Gateways hoặc Router được dùng để kết nối các mạng với nhau Bridge là một thiết bị mạng mà có khả năng kết nối hai hoặc nhiều mạng nhưng các mạng này phải dùng chung giao thức chúng thường được sử dụng để nối hai mạng LAN cùng loại với nhau. Router là một nút mạng trong đó có chứa các giải thuật chọn đường khi nhận được một Datagram thì nó sẽ gửi chuyển tiếp Datagram đi đển nút mạng tiếp theo tuỳ vào địa chỉ của Datagram và giải thuật chọn đường. Gateway là một thiết bị thực hiện chức năng dẫn đường. Nó thường là một thiết bị độc lập mà có thể thực hiện giao thức truyền từ mạng này sang mạng khác. Thông thường việc kết nối giữa hai mạng dùng một máy tính máy tính này được gọi là Internet gateway hay Router. Hình 45 : Hai mạng Net 1 và Net 2 kết nối thông qua Router. Khi kết nối đã trở nên phức tạp hơn, các Gateways cần phải biết về sơ đồ kiến trúc của các mạng kết nối. Ví dụ trong hình 1.18 cho thấy nhiều mạng được kết nối bằng Router. Hình 46 : Ba mạng kết nối với nhau thông qua các Router. Như hình 50 , Router R1 phải chuyển tất cả các gói thông tin đến một máy nằm ở mạng Net 2 hoặc Net 3. Với kích thước lớn như mạng Internet, việc các Routers làm sao có thể quyết định về việc chuyển các gói thông tin cho các máy trong các mạng sẽ trở nên phức tạp hơn. Để các Routers có thể thực hiện được công việc chuyển một số lớn các gói thông tin thuộc các mạng khác nhau người ta đề ra quy tắc là: Các Routers chuyển các gói thông tin dựa trên địa chỉ mạng của nơi đến, chứ không phải dựa trên địa chỉ của máy máy nhận. Như vậy, dựa trên địa chỉ mạng nên tổng số thông tin mà Router phải lưu giữ về sơ đồ kiến trúc mạng sẽ tuân theo số mạng trên Internet chứ không phải là số máy trên Internet. Trên Internet, tất cả các mạng đều có quyền bình đẳng cho dù chúng có tổ chức hay số lượng máy là rất chênh lệch nhau. Giao thức TCP/IP của Internet hoạt động tuân theo quan điểm sau: Tất các các mạng con trong Internet như là Ethernet, một mạng diện rộng như NSFNET back bone hay một liên kết điểm-điểm giữa hai máy duy nhất đều được coi như là một mạng. Điều này xuất phát từ quan điểm đầu tiên khi thiết kế giao thức TCP/IP là để có thể liên kết giữa các mạng có kiến trúc hoàn toàn khác nhau, khái niệm "mạng" đối với TCP/IP bị ẩn đi phần kiến trúc vật lý của mạng. Đây chính là điểm giúp cho TCP/IP tỏ ra rất mạnh. Như vậy, người dùng trong Internet hình dung Internet làm một mạng thống nhất và bất kỳ hai máy nào trên Internet đều được nối với nhau thông qua một mạng duy nhất. Hình 47 mô tả kiến trúc tổng thể của Internet dưới mắt người dùng và kiến trúc tổng quát của Internet. Hình 47: Kiến trúc tổng thể của Internet. (a) - Mạng Internet dưới con mắt người sử dụng. Các máy được nối với nhau thông qua một mạng duy nhất. (b) - Kiến trúc tổng quát của mạng Internet. Các Routers cung cấp các kết nối giữa các mạng. III. Một số phương thức kết nối Internet phổ biến. 1. Các hệ thống dùng dịch vụ điện thoại. 1.1. Leased Line (đường dây thuê bao) Cách kết nối này là cách kết nối phổ biến nhất hiện nay giữa hai điểm có khoảng cách lớn . Leased Line là các mạch số kết nối liên tục, được các công ty viễn thông cho thuê. Chúng được phân ra làm hai lớp chính là Tx ( theo chuẩn Mỹ , Canada ) và Ex (theo tiêu chuẩn của Châu Âu, Nam Mỹ, Việt Nam..). T0/E0 tương đương với một kênh thoại riêng lẻ chúng tạo nền tảng cho các dịch vụ truyền số liệu tốc độ cao hơn. 1.2. Frame Relay và X25 X25 là giao thức truyền thông tin có thể định hướng qua đường dây thuê bao X25 sử dụng địa chỉ theo cách gần giống với mạng cục bộ. Nó cho phép truyền các khung dữ liệu số hoá qua khoảng cách lớn Frame Relay là một thay thế cho X25 giúp giảm chi phí của đường truyền bằng cách tạo một mạch truyền ảo cố định thay vì truyền từng gói. Công nghệ này xoá bỏ được việc đánh địa chỉ và truyền thông tin sửa lỗi của X25. 1.3. DSL (Digital Subscriber Line) Là một biển thể của đường điện thoại số chuẩn, hoạt động thông qua kết nối đường điện thoại thông thường. DSL được phát triển để cung cấp một dịch vụ thay thế cho truyền hình nhưng nó hứa hẹn liên kết tốc độ cao và chi phí thấp 1.4. ISDN ( Integrated Services Digital Network) Nó là một mạch nối kỹ thuật số quay số (dial up digital circuit) không giống như Leased-Line được kết nối cố định vào hai thiết bị đầu cuối cố định. ISDN cho phép người dùng tạo ra và huỷ bỏ liên kết bất kỳ giữa hai ISDN adapter nào. Một điểm khác nữa với Leased-Line là ISDN có thể dùng cho kết nối tốc độ cao trong sử dụng Internet cá nhân, gia đình một cách dễ dành vì nó hoạt động trên cùng một đường truyền vật lý như đường dây điện thoại. Do vậy có thể dễ dàng chuyển đổi từ đường truyền Telephone analog thành đường truyền ISDN bằng cách đổi thiết bị đầu cuối ở tổng đài trung tâm. Tốc độ cơ bản được cung cấp là 128 Kbps. Các đường dây ISDN thường được dùng để nối từ người dùng đến các nhà cung cấp dịch vụ Internet. Đường truyền ISDN có ưu điểm là điện thoại và máy tính có thể dùng chung một đường truyền. Người dùng có thể nhận điện thoại gọi tới, hoặc gọi điện thoại đi trong khi máy tính vẫn truy cập Internet. 1.5. ATM (Asynchronous Transfer Mode) Là công nghệ mới trong cài đặt đường truyền trên đường điện thoại chính nối giữa các thành phố và các công ty . ATM cho phép truyền các dịch vụ khác nhau (tốc độ khác nhau, yêu cầu thời gian trễ khác nhau) trên cùng một đường truyền vật lý. ATM hứa hẹn một tốc độ cao cho kết nối Internet. Việc sử dụng ATM để kết nối Internet sẽ được trình bày trong phần cuối của đồ án này. 1.6. Đường dây điện thoại Analog Đây là cách phổ biến nhất hiện nay để kết nối Internet bằng cách dùng một modem nối giữa đường dây điện thoại Analog và máy tính. Khi muốn truy cập Internet thì người dùng phải dùng modem quay số đến nhà cung cấp dịch vụ (ISP) mà họ kết nối . Modem sẽ quay số đến Modem của nhà cung cấp dịch vụ và máy tính sẽ sử dụng được Internet . Truy nhập kiểu này cho tốc độ thấp (Tối đa hiện nay là 56 Kbps). 2. Các hệ thống không dùng dịch vụ điện thoại. 2.1. Hệ thống cung cấp cáp quang lặp cục bộ Có nhiều công ty dịch vụ tự thiết lập hệ thống cáp quang . Hệ thống này hoàn toàn được tạo bởi một đường cáp quang đơn thập chí tới tận điểm kết nối ở phía người dùng .Khi kết nối thông qua một Router vào mạng ,những mạng này có thể truyền dữ liệu nhanh hơn là tốc độ tiêu thụ dữ kiệu ở phía người dùng 2.2. Modem cáp Modem cáp là loại có băng truyền lớn hoạt động ở tốc độ rất cao . Modem cáp hay được sử dụng để kết nối vào mạng truyền hình cáp . Những dịch vụ này thường không cân đối nghĩa là nó cung cấp băng thông tải xuống lớn hơn nhiều so với băng thông nạp lên. Modem cáp được kết nối thường xuyên chứ không giống như modem điện thoại thông thường. 2.3. Kết nối trực tiếp LAN hoặc các máy tính lớn chẳng hạn như minicomputer có thể kết nối trực tiếp vào Internet khi LAN kết nối vào Internet thì tất cả các máy trong mạng có thể truy cập vào Internet. IV. Các dịch vụ thông dụng của Internet. Internet càng ngày càng phát triển và cung cấp cho con người nhiều loại dịch vụ dưới đây trình bày một số dịch vụ thông dụng của Internet ngày nay : 4.1. Thư điện tử Thư điện tử (Electronic Mail) còn được gọi tắt là E-mail. Mục đích của nó là để gửi hoặc nhận những thư điện tử từ nơi này qua nơi khác một cách nhanh chóng từ vài giây cho tới vài phút hoặc vài tiếng đồng hồ. Ngày nay, nhờ sự phát triển mạnh mẽ của Internet người ta có thể gửi thư điện tử tới các quốc gia trên khắp thế giới. Với sự tiện lợi như vậy cho nên E-Mail đã hầu như trở thành một nhu cầu cần phải có của mỗi người sử dụng máy tính. Trên thực tế, có rất nhiều hệ thống máy tính khác nhau và mỗi hệ thống lại có cấu trúc chuyển nhận thư điện tử khác nhau. Việc này được giải quyết bằng cách sử dụng một giao thức chung cho thư điện tử. Giao thức chung đó gọi là giao thức chuyển vận thư từ (Simple Mail Transfer Protocol viết tắt là SMTP). Nhờ vào SMTP này mà sự chuyển vận thư điện tử trên Internet đã trở thành dễ dàng nhanh chóng cho tất cả mọi người. 4.2. Mạng thông tin toàn cầu (World Wide Web- WWW) Đây dịch vụ mới và mạnh nhất trên Internet. WWW được xây dựng dựa trên một kỹ thuật có tên gọi là hypertext (siêu văn bản). Hypertext là kỹ thuật trình bày thông tin trên một trang trong đó có một số từ có thể "nở" ra thành một trang thông tin mới có nội dung đầy đủ hơn. Trên cùng một trang thông tin có thể có nhiều kiểu dữ liệu khác nhau như Text, ảnh hay âm thanh. Để xây dựng các trang dữ liệu với các kiểu dữ liệu khác nhau như vậy, WWW sử dụng một ngôn ngữ có tên là HTML (HyperText Markup Language). HTML cho phép định dạng các trang thông tin, cho phép thông tin được kết nối với nhau. Trên các trang thông tin có một số từ có thể "nở" ra, mỗi từ này thực chất đều có một liên kết với các thông tin khác. Để thực hiện việc liên kết các tài nguyên này, WWW sử dụng phương pháp có tên là URL (Universal Resource Locator). Với URL, WWW cũng có thể truy nhập tới các tài nguyên thông tin từ các dịch vụ khác nhau như FTP, Gopher, Wais... trên các server khác nhau. Với sự bùng nổ dịch vụ WWW, dịch vụ này càng ngày càng được mở rộng và đưa thêm nhiều kỹ thuật tiên tiến nhằm tăng khả năng biểu đạt thông tin cho người sử dụng. Một số công nghệ mới được hình thành như Active X, Java cho phép tạo các trang Web động thực sự mở ra một hướng phát triển rất lớn cho dịch vụ này. 4.3. Dịch vụ truyền tệp - FTP Một trong những dịch vụ phổ biến nhất được sử dụng trên mạng Internet là dịch vụ truyền tệp (file) qua các máy tính. Dịch vụ này được dùng để chuyển tải các file giữa các máy chủ trên mạng, giữa máy chủ và máy khách (client). Các file có thể ở dạng văn bản, ảnh tĩnh, ảnh video, các thư viện, đặc biệt là các phần mềm ứng dụng được cung cấp miễn phí hoặc thử nghiệm. Việc truyền file được thông qua một giao thức của Internet gọi là giao thức FTP (File Transfer Protocol viết tắt là FTP). Giao thức này thực hiện việc truyền file giữa các máy tính không phụ thuộc vào vị trí địa lý hay môi trường hệ điều hành. Điều cần thiết là 2 máy đều nối mạng Internet và đều có phần mềm có thể hiểu được giao thức FTP. 4.4. Dịch vụ truy nhập từ xa -TELNET Một trong những công cụ cơ bản của Internet là Telnet. Telnet là một giao thức cho phép người sử dụng có thể truy nhập vào một máy tính ở xa và khai thác các tài nguyên của máy đó hoàn toàn giống như đang ngồi trên máy của mình. Điều kiện căn bản để sử dụng dịch vụ Telnet là máy tính của người sử dụng phải được nối vào mạng Internet. Ngoài ra người sử dụng phải có chương trình Telnet. Khi dùng telnet để vào một máy nào đó nó sẽ hỏi tên truy nhập và mật khẩu. Giống như FTP, trên mạng Internet có nhiều host cho phép người sử dụng truy nhập bằng telnet nặc danh, chỉ cần khai báo địa chỉ E-Mail của mình. 4.5. Dịch vụ tra cứu theo chỉ mục - Gopher Gopher là một dịch vụ tra cứu thông tin theo chủ đề và sử dụng các thực đơn. Xuất phát từ nhu cầu phân phát các tài liệu theo một chủ đề nhất định cho người sử dụng trên Internet, người ta đ• thiết lập các máy có lưu trữ tài liệu. Muốn sử dụng những tài liệu này, người sử dùng cần có một phần mềm để kết nối vào máy chủ GOPHER, và máy này sẽ đưa ra các thực đơn cho người sử dụng chọn lựa. Ngoài ra trong một số máy còn lưu trữ các chỉ dẫn kết nối hoặc địa chỉ của các gopher khác. Thông qua các client của gopher, người sử dụng có thể nhận những file văn bản, hình ảnh, đồ hoạ, âm thanh. 4.6. Dịch vụ nhóm tin - USENET USENET là chữ được gọi tắt từ chữ users’Network và được coi là Mạng nhóm tin lớn nhất trên Internet. Mạng nhóm tin này là do hàng ngàn máy Phục Vụ Tin (News Host) được liên kết lại với nhau để truyền đạt tin tức. Mặc dù Mạng lưới nhóm tin dùng Internet để chuyển tải và phân phối một phần lớn tin tức nhưng thật ra nó cách biệt và khác với Internet. Mạng lưới nhóm tin là do hàng ngàn máy phục vụ tin (News Host) kết nối lại với nhau trên toàn cầu. Vì nó ký sinh trên Internet nên ngoài việc khai thác thông qua mạng Internet nó còn có cơ chế khai thác độc lập không qua mạng Internet mà đăng ký riêng. Mạng nhóm tin là môi trường tranh luận thế giới. Nó cho phép người sử dụng có thể trao đổi thông tin về một chủ đề mà họ cùng quan tâm. Thư trên usernet được gửi đến và lưu trữ trên một máy chủ chứa tin. Người sử dụng có thể đặt câu hỏi, đưa ra ý kiến tranh luận về một chủ đề nào đó, gửi thông báo hoặc các tài liệu vào usernet. 4.7. Dịch vụ tìm kiếm thông tin diện rộng WAIS (Wide Area Information Service). WAIS là một công cụ tìm kiếm thông tin trên mạng Inetrnet thông qua một chuỗi các đề mục lựa chọn, dịch vụ WAIS cho phép người dùng tìm kiếm các tệp dữ liệu có chứa một xâu ký tự xác định trước. Mạng WAIS toàn cầu dựa trên các thư mục của máy chủ (Directory of server). Đây thực sự là những kho tàng dữ liệu để người dùng tìm kiếm. Quá trình thực hiện cuộc tìm kiếm WAIS có thể so sánh với việc tham khảo tại thư viện. Bước đầu tiên của bạn là chọn những cuốn sách mà bạn muốn tìm thông tin cho chủ đề đã định. Bạn có thể tập hợp những cuốn sách này trên kệ sách cạnh đó trước khi bạn mở một chủ đề. Điều này giống như chọn chủ đề từ Directory of Server, sau đó bạn bắt đầu tìm kiếm vị trí lưu trữ thông tin đối với những chủ đề đ• chọn. Đồng thời WAIS cho phép bạn cập nhật danh sách những tài nguyên WAIS chuẩn bị cho bạn tiến hành tìm kiếm. WAIS server còn thực hiện đếm số lần xuất hiện của từ trong tệp để tính điểm và gửi về cho client giúp người sử dụng dễ dàng lựa chọn tệp mình cần. 4.8. Dịch vụ hội thoại trên Internet - IRC Internet Relay Chat (IRC - Nói chuyện qua Internet) là phương tiện "thời gian thực", nghĩa là những từ bạn gõ vào sẽ xuất hiện gần như tức thời trên màn hình của người nhận và trả lời của họ của xuất hiện trên màn hình của bạn như vậy. Thay vì phải chờ vài phút hay vài ngày đối với thông điệp, bạn có thể trao đổi tức thời với tốc độ gõ chữ của bạn. IRC có thể mang tính cá nhân như e-mail, người lạ không khám phá được nội dung trao đổi của bạn, hoặc bạn có thể tạo "kênh mở" cho những ai bạn muốn cùng tham gia. Ngoài việc trao đổi lời, người dùng IRC còn có thể gửi file cho nhau như hình ảnh, chương trình, tài liệu hay những thứ khác. KẾT LUẬN Qua quá trình tiếp thu, học tập bộ môn Network dưới sự hướng dẫn của Thầy Đỗ Quang Trung, cùng với việc tìm hiểu các tài liệu về Network, tham khảo ý kiến đóng góp của các thầy giáo bộ môn và các thành viên trong tập thể S0809G, em đã hoàn thành đồ án môn Network “Giao thức TCP/IP và mạng Internet”. Đồ án bao gồm các chương như sau: Tổng quan về hệ thống mạng TCP/IP. Bộ Giao thức TCP/IP. Định tuyến. Mạng Internet Với thời gian hạn hẹp, nên đồ án mới chỉ dừng lại ở mức tìm hiểu và thu thập kiến thức về Giao thức TCP/IP và mạng Internet. Đồ án góp phần cho người đọc có được kiến thức tổng quát và đầy đủ về TCP/IP. Hướng mở rộng của đề tài là phân tích các mặt mạnh, yếu, những thách thức đặt ra cho giao thức TCP/IP như không gian địa chỉ Internet sẽ bị cạn kiệt vào khoảng năm 2005 và 2015. Với biện pháp giải quyết hiên tại đặt ra là phát triển giao thức mới thay thế IPv.4 bằng IPv.6, thay vì không gian địa chỉ 32 bits tăng lên 124 bits. Thì hàng loạt đổi mới được xây dựng trong IPv.6 sẽ như thế nào? Hay trong định tuyến, bên cạnh sự phát triển cấu trúc phần cứng thì việc tối ưu các giao thức định tuyến là vấn đề cần quan tâm. Để gói tin đi từ nguồn đến đích, trước tiên nó phải tuân theo một tập hợp các quy tắc, bài toán chọn đường tối ưu sao cho giảm thiểu độ trễ cũng như băng thông mạng, là một vấn đề thách thức đang được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm. Đó là những hướng đi cho việc mở rộng đồ án này trong tương lai mà em đã đặt ra. Tuy quý trình thực hiện đề tài đã được lên kế hoạch cụ thể và tìm hiểu kĩ các nguồn tài liệu, cùng với tinh thần trách nhiệm và nghiêm túc trong nghiên cứu cùng với sự giúp đỡ của thầy giáo bộ môn. Đề tài cũng vẫn còn những hạn chế và thiếu sót nhất đinh. Kính mong Thầy và các bạn đọc đóng góp ý kiến để Đề án được hoàn thiện hơn trong hướng nghiên cứu tương lại. Cuối cùng, một lần nữa em xin chân thành cảm ơn các thầy trong trường Bách Khoa – Npower , những người đã dìu dắt em trong suốt quá trình học tập tại trường và đặc biệt gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Đỗ Quang Trung đã hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá trình làm đề tài này. Hà nội , ngày 25 – 9 – 2010. Sinh viên: Lê Thị Thanh Hiền. Tài liệu tham khảo [1]. Wikipedia.org [2]. Tailieu.vn [3]. Nguyễn Thúc Hải. Mạng máy tính và các hệ thống mở. [4]. Fiach Reid. Network Programming in .NET With C# and Visual Basic .NET. [5]. Keita Fujii. Jpcap Tutorials. [6]. Mạng căn bản – Bachkhoa-Npower. Danh mục từ viết tắt STT Tên viết tắt Tên đầy đủ ACK Acknowledgment. ADCCP Advanced Data Communications Control Procedure.. APNIC Asia-Pacific Network Information Center. Arcnet Attached Resource Computer Network. ARIN American Registry for Internet Numbers . ARP Address Resolution Protocol. ARPA Advanced Research Projects Agency. ARPAnet Advanced Research Projects Agency. ATM Asynchronous Transfer Model. BIM International Business Machines Crop. CCITT Consultative Committee For International Telephony And Telegraphy. CIDR Classless Inter-Domain. CRC Cyclic Redundancy Check . CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection. DA Destination Address. DHCP Dynamic Host Configuration Protocol. DS Differentiated Services . DSL Digital Subscriber Line. DSN Domain name System. DUAL Diffusing Update Algorihn. EIGRP Enhanced Interior Gateway Routing Protocol. FCS Frame Check Sequence. FDDI Fiber Distributed Data Interface. FTP File Transfer Protocol. HBA Host Bus Adapter. HDLC High-level Data Link Control . HDLC High-level Data Link Control. HLEN Hardware length . HTYPE Hardware type. IANA Internet Assigned Numbers Authority IANA. ICMP Internet Control Message Protocol. ICS Internet Connection Sharing . IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers. IGMP Internet Group Management Protocol. IHL Internet Header Length . IMAP Internet Mail Access Protocol. IP Internet Protocol. IRC Internet Relay Chat. ISDN Integrated Services Digital Network. ISO International Organization for Standardization. ISP Internet Service Provider . ITU International Telecommunication Union. LAN Local Area Network. LLC Logical Link Control. MAC Medium Access Control. NAT Network Address Translation . NNTP Network News Transport Protocol. OSI Open Systems Interconnection. PDU PDU Protocol Data Unit. PING Packet internet gropher. PLEN Protocol length . POP Post Office Protocol. PRE Preamble . PTYPE Protocol type . RARP Reverse Address Resolution Protocol. RIP Routing Information Protocol. RTP Real-time Transport Protocol. SA Source Addresss. SCSI Small Computer System Interface. SHA Sender hardware address . SMTP Simple Mail Transfer Protocol. SNA Systems Network Architecture. SNMP Simple Network Management Protocol. SOF Start frame delimiter. SPA Sender protocol address . TCP/IP Transmission Control Protocol/ Internet Protocol. TFTP Trivial File Transfer Protocol. THA Target hardware address . TPA Target protocol address . TTL Time To Live . UDP User Datagram Protocol. URL Universal Resource Locator. VLSMs Variable- Length Subnet Masks . WAIS Wide Area Information Service. WWW World Wide Web. Mục lục các hình STT Nội Dung Hình 1. Tổng quát kiến trúc phân tầng . Hình 2. Mô hình OSI. Hình 3. Các tầng trong bộ giao thức TCP/IP. Hình 4. Tương ứng các tầng giữa TCP/IP và OSI. Hình 5. Bộ giao thức TCP/IP. Hình 6. Cấu trúc gói Dữ liệu. Hình 7. Bảng giao thức trên các tầng của TCP/IP. Hình 8. Mô Hình TCP/IP. Hình 9. Cấu trúc địa chỉ IP. Hình 10. Bảng kêt hợp. Hình 11. Giá trị lớn nhất của 1 Byte. Hình 12. Dải IP cho mạng cục bộ. Hình 13. Các lớp địa chỉ IP. Hình 14. Sự khác nhau giữa 3 Lớp địa chỉ A, B và C Hình 15. Bảng Subnet Mask mặc định. Hình 16. Mô hình chia Subnet. Hình 17. Supernetting. Hình 18. Định tuyến liên vùng không phân lớp. Hình 19. Ethernet frame Hình 20. IP Packet. Hình 21. Cấu trúc đơn vị dữ liệu IP. Hình 22. Tham số Differentiated Services Hình 23. Cấu trúc một đơn vị dữ liệu ARP. Hình 24. Sơ đồ xác định IP của máy sủ dụng RARP. Hình 25. ARP uỷ quyền nối hai mạng vật lý có cùng địa chỉ mạng. Hình 26. Lược đồ IP routing. Hình 27. ICMP Message Type. Hình 28. Ethernet Frame. Hình 29. Cấu trúc Header của ICMP. Hình 30. TCP cung cấp kết nối từ đầu cuối đến đầu cuối. Hình 31. Khu«n d¹ng TCP Segment. Hình 32. Ho¹t ®éng cña cöa sæ tr­ît. Hình 33. Cấu hình cửa sổ trượt. Hình 34. Khu«n d¹ng UDP Datagram. Hình 35. Cấu trúc dữ liệu phần Hader của DNS message. Hình 36. Chøc n¨ng ®Þnh tuyÕn trong m« h×nh kÕt nèi hÖ thèng më OSI. Hình 37. Định tuyến với bản đồ trạng thái trung kế. Hình 38. Định tuyến động theo thời gian thực tập trung. Hình 39. Định tuyến động theo thời gian thực phân tán. Hình 40. Định tuyến tĩnh trên mang LAN. Hình 41. Định tuyến tĩnh. Hình 42. Định tuyến động. Hình 43. Mô hình truyền dữ liệu từ xa đầu tiên. Hình 44. Mô hình trao đổi mạng của hệ thống 3270. Hình 45. Hai mạng Net 1 và Net 2 kết nối thông qua Router. Hình 46. Ba mạng kết nối với nhau thông qua các Router. Hình 47. Kiến trúc tổng thể của Internet. Phụ lục

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docle_thi_thanh_hien_network_1659.doc
Luận văn liên quan