Các giao thức/ph-ơng thức gán địa chỉ IP1 Tr-ờng Đại học Bách Khoa Hà Nội

KHOA ĐIệN Tử VIễN THÔNG

Semina : MạNG MáY TíNH

Chủ đề 13 : Các giao thức/ph-ơng thức gán địa chỉ IP

Nhóm thực hiện : Trịnh Minh Đức
Đặng Xuân Sơn
Lớp : ĐT8-K48


con ng-ời ở khắp nơi trên thế giới trao đổi thông tin với nhau chỉ qua một vài
động tác nhấp chuột . Mỗi một hệ thống bất kỳ tham gia vào mạng truyền
thông thì đầu tiên chúng cần phải đ-ợc nhận diện và định vị thì mới có thể
gửi và nhận dữ liệu của nhau , mỗi một máy tính trên mạng TCP/IP phải
đ-ợc cấp một danh định duy nhất , từ đó xuất hiện khái niệm Internet
Protocol mà chúng ta vẫn th-ờng gọi là địa chỉ IP . Địa chỉ này cho phép
máy tính định vị các máy khác trên mạng .
Vậy thế nào là địa chỉ IP ?
Hiện nay có 2 cách để đánh địa chỉ IP là IPv4 và IPv6 nh-ng IPv6 ch-a
đ-ợc sử dụng rộng rãi nên trong bài này bọn em chỉ trình bày cách phân chia
IP theo IPv4.

Chia địa chỉ IP theo IPv4 :

Địa chỉ IP là một tổ hợp 32 bit nhị phân và để cho việc sử dụng đ-ợc dễ
dàng ng-ời ta th-ờng viết địa chỉ IP d-ới dạng 4 số thập phân đ-ợc tách ra :

Ph-ơng pháp viết này gọi là dạng thập phân có dấu chấm cách
(dotted-decimal format) , mỗi một phần 8 số nhị phân đ-ợc gọi là một octet .
Một địa chỉ IP gồm 2 phần là : network ID và host ID , khi địa chỉ IP
đ-ợc gán cho máy tính số bit bên trái biểu diễn cho một mạng số bit còn lại
đinh danh cho một máy tính đặc biệt trên mạng qua đó biểu diễn cho một
máy tính đặc biệt trên một mạng đặc biệt :
Các giao thức/ph-ơng thức gán địa chỉ IP

4

Lớp A dùng 1 octet đầu tiên cho phần mạng trong đó bit đầu tiên cố định
là 0 , còn lại là phần host .
octet đầu tiên của lớp A : từ 00000000 đến 01111111 tức là từ 0 đến
127 theo thập phân , theo qui định 0 và 127 đ-ợc dành riêng không thể sử
dụng nh- các địa chỉ mạng vì vậy bất kỳ địa chỉ IP nào có octet đầu tiên nằm
trong khoảng 1-126 đều thuộc lớp A . Với nhiều hơn 16 triệu địa chỉ host có
sẵn địa chỉ lớp A đ-ợc thiết kế cho các mạng cực kỳ lớn.
Lớp B dùng 2 octet đầu cho phần mạng trong đó 2 bit đầu tiên cố định là
10. Octet đầu tiên của lớp B sẽ là : từ 10000000 đến 10111111 đổi sang thập
phân là từ 128 191.
Lớp C dùng 3 octet đầu cho phần mạng với 3 bit đầu cố định là 110.
Octet đầu tiên của lớp C biểu diễn từ : 11000000 đến 11011111 có nghĩa là
từ 192 đến 223 thập phân. Không gian địa chỉ lớp C đ-ợc dùng phổ biến nhất
trong số các lớp , phục vụ cho các mạng nhỏ với tối đa 254 host.
Lớp D sử dụng 28 bit đầu tiên cho phần mạng trong đó 4 bit đầu tiên phải
là 1110 , lớp D có octet đầu tiên từ : 11100000- 11101111 tức là từ 223-239 .
Lớp D đ-ợc tạo ra cho phép multicasting cho địa chỉ IP, một địa chỉ
multicast là một địa chỉ mạng duy nhất nh-ng lại cho phép gửi gói đến một
nhóm các địa chỉ IP, với điều kiện nhóm IP đó đã đ-ợc định nghĩa tr-ớc là
địa chỉ multicast đó.
Địa chỉ lớp E đ-ợc dùng cho việc nghiên cứu riêng, không một địa chỉ
lớp E nào đ-ợc cấp phát trên mạng Internet.

Bảng thống kê số mạng và số host trong mỗi mạng theo từng lớp :



2. Mục đích gán địa chỉ IP

Một máy tính muốn tham gia vào hoạt động của mạng cần phải có
một cấu hình IP , một cấu hình IP cơ bản bao gồm 4 thông tin sau :
- Địa chỉ IP
- Default gateway
- Subnet mask
- Địa chỉ của DNS server Các giao thức/ph-ơng thức gán địa chỉ IP6

Phần 2 :
Các ph-ơng thức gán địa chỉ IP Một host mạng cần lấy một địa chỉ IP duy nhất để hoạt động trên mạng
Internet . Địa chỉ vật lý hay địa chỉ MAC mà nó có chỉ có ý nghĩa cục bộ để
nhận diện host trong LAN , vì đây là địa chỉ lớp 2 nên không thể dùng để
định tuyến ra khỏi mạng LAN đ-ợc . Địa chỉ IP đ-ợc dùng phổ biến nhất
trong truyền thông Internet , ng-ời quản trị mạng dùng hai ph-ơng pháp để
gán IP là : gán tĩnh và gán động


dịch vụ cần thiết .
Với ph-ơng pháp này ng-ời quản trị mạng phải có một bản danh sách
các địa chỉ đã đ-ợc sử dụng để tránh gán trùng địa chỉ vì khi trùng địa chỉ thì
việc truyền dữ liệu trên mạng sẽ không thể thực hiện đ-ợc do định tuyến sai. Các giao thức/ph-ơng thức gán địa chỉ IP8

2-Gán địa chỉ IP động - dynamic

Nếu cứ sử dụng ph-ơng pháp gán tĩnh nh- trên thì công việc của
ng-ời quản trị mạng sẽ rất khó khăn vì thế ng-ời ta đã nghĩ ra ph-ơng pháp
gán địa chỉ IP động cho các máy tính khi chúng muốn tham gia mạng .
Ph-ơng pháp này ng-ời quản trị mạng không phải trực tiếp cấu hình địa
chỉ IP bằng tay cho máy tính thay vào đó việc cấp IP cho mạng máy tính là
của các server có trong mạng . Với ph-ơng pháp này việc quản lý mạng trở
lên dễ dàng hơn nhiều vì ng-ời quản trị mạng không cần thao tác trên từng
host mà chỉ cần cấu hình cho các server để chúng làm thay công việc của
mình.
Phần 3 :
Các giao thức gán địa chỉ IP

bắt đầu sử dụng địa chỉ này để truy nhập mạng .

Thông điệp RARP có cấu trúc nh- sau :
Hardware type : chỉ ra loại giao tiếp phần cứng mà
nơi gửi yêu cầu đáp ứng
Protocol type : chỉ ra loại giao thức lớp cao mà nơi gửi cung
cấp

Các giao thức/ph-ơng thức gán địa chỉ IP10

Hlen : chiều dài địa chỉ phần cứng
Plen : chiều dài địa chỉ giao thức


Các giao thức/ph-ơng thức gán địa chỉ IP11

2 - BOOTP

BOOTP Bootrap Protocol : Đây là một giao thức cấp phát địa chỉ IP
đ-ợc định nghĩa trong RFC 951 năm 1985, lúc đầu ng-ời ta sử dụng BOOTP
để cấu hình IP cho máy trạm không có ổ đĩa . Là giao thức hoạt động trong
môi tr-ờng client/server , tuy gọi là giao thức cấp phát động nh-ng BOOTP
không tự động cấp IP cho một host , ở đây ng-ời quản trị mạng tạo ra một
tập tin cấu hình chỉ ra các thông số cho thiết bị , điều này có nghĩa là mỗi
host trên mạng phải có một đặc tr-ng BOOTP kèm theo sự gán IP trên đó
.Ng-ời quản trị mạng phải bổ sung host và bảo trì cơ sở dữ liệu BOOTP . Khi
client yêu cầu một một địa chỉ IP thì BOOTP server sẽ tìm trong bảng đã
đ-ợc cấu hình tr-ớc xem hàng nào t-ơng ứng với địa chỉ MAC của client hay
không , nếu có thì địa chỉ IP sẽ đ-ợc cấp cho client , từ đó có thể thấy rằng
địa chỉ MAC và IP t-ơng ứng phải đ-ợc cấu hình tr-ớc trên BOOTP server . Quá trình cấp địa chỉ IP diễn ra nh- sau :
Khi host tham gia mạng sẽ yêu cầu cấp IP :
BOOTP server tìm trong cơ sở dữ liệu thông tin đã cấu hình về host để
cấp IP cho host :



Các giao thức/ph-ơng thức gán địa chỉ IP13

Thông điệp BOOTP request
Trong thông điệp này chỉ có địa chỉ MAC của host còn địa chỉ MAC
và IP đích đều là địa chỉ broadcast , tr-ờng địa chỉ IP nguồn ch-a
biết(unknow).

Thông điệp BOOTP reply Trong thông điệp này server đã gửi cho host địa chỉ mà nó sẽ cấp .

phiên bản hệ điều hành Windows , Novell Netware , Sun Solaris , Linux và
MacOS .
DHCP là giao thức động để phân phối địa chỉ IP , subnet mask , default
gateway và các tham số IP khác
Quá trình gán địa chỉ IP sử dụng DHCP diễn ra nh- sau : Các giao thức/ph-ơng thức gán địa chỉ IP15

Khi một host muốn tham gia vào mạng nó sẽ phát đi một thông điệp yêu
cầu cấp IP (DHCP discover) , thông điệp này đ-ợc gửi d-ới dạng gói tin
broadcast tức là sẽ gửi cho toàn mạng để tìm ra DHCP server lấy IP. Khi server nhận đ-ợc gói tin này nó sẽ tìm trong cơ sở dữ liệu của nó và

Nếu host không sử dụng địa chỉ IP này nữa thì nó sẽ gửi thông điệp DHCP
release cho server
Tùy theo quy định của mỗi tổ chức mà ng-ời quản trị mạng có thể cấp cố
định cho một host một địa chỉ IP nằm trong dải địa chỉ mà nó quản lý .
DHCP server luôn luôn phải kiểm tra xem một địa chỉ IP đã đ-ợc sử dụng

Các giao thức/ph-ơng thức gán địa chỉ IP17

trong mạng hay ch-a tr-ớc khi cấp cho host. Để làm việc nay server sẽ gửi đi
một yêu cầu ICMP echo (Internet Control Message Protocol) hay còn gọi là
ping đến các địa chỉ IP đó tr-ớc khi cấp cho host .

Cấu trúc của một thông điệp DHCP đ-ợc mô tả nh- sau : Gồm 32 bits có các tr-ờng cụ thể nh- sau :
Op : mã lệnh của thông điệp ( request hoặc reply)
Htype : loại địa chỉ phần cứng

nguồn ch-a xác định , địa chỉ MAC và IP đích đều là địa chỉ broadcast .

Thông điệp DHCP offer :

Trong gói tin offer địa chỉ MAC đích đã đ-ợc xác định chính là của
host và có thêm địa chỉ IP mà nó mời host sử dụng
Thông điệp DHCP request
Các giao thức/ph-ơng thức gán địa chỉ IP19

Thông điệp DHCP ack :

RARP là một giao thức đơn giản , thông tin của nó mang không đầy
đủ bằng BOOTP và DHCP , khi hoạt động server của nó chỉ là một router .
Đối với BOOTP thì mặc dù gọi là giao thức cấp địa chỉ IP động nh-ng
thực ra ch-a linh hoạt bởi vì ng-ời quản trị mạng vẫn còn phải cấu hình cho
cho server một cơ sở dữ liệu cụ thể , để khi host yêu cầu cấp IP nó xem lại
bảng dữ liệu đó rồi mới cấp . Thay vì cấu hình trên từng host ng-ời quản trị
chỉ cần cấu hình trên server rồi sau đó server tự cấp IP cho các host nh- đã
cấu hình tr-ớc .Ngay cả khi gán động vẫn có mối quan hệ một một giữa
số l-ợng địa chỉ IP và số l-ợng host , điều này hoàn toàn khác trong DHCP
khi mà một địa chỉ đ-ợc gán rất linh động.
DHCP là giao thức hoàn chỉnh nhất trong 3 giao thức , thông tin cấu
hình mà nó gửi cho các host rất đầy đủ , ở đây ng-ời quản trị chỉ cần cấu
hình cho server một dải IP còn cấp IP cho các host nh- thế nào là việc của
server, nh- vậy công việc của ng-ời quản trị đơn giản đi rất nhiều .Một địa
chỉ IP ở đây có thể dùng cho nhiều host miễn là không cùng một thời điểm ,
một host trong một phiên truy nhập có thể nhận đ-ợc hai IP khác nhau(khi
hết thời hạn sử dụng IP nó phải yêu cầu cấp lại )
RARP và BOOTP th-ờng áp dụng cho loại máy không có ổ đĩa .
Trên đây nhóm chúng em đã trình bày về các ph-ơng pháp/giao thức gán
địa chỉ IP cho máy tính .
Do vốn kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi sai sót mong thầy
h-ớng dẫn thêm .