Truyền số liệu và Mạng máy tính
Truyền số liệu và Mạng máy tính
Mạng Internet
Mạng Internet
GVC. Nguyễn Đình Việt
Khoa Công nghệ, ĐHQGHN
Hà nội - 2004

Chương 5 Mạng Internet
•
Giới thiệu chung
•
Kiến trúc mạng Internet
•
Giao thức liên mạng IP
•
Giao thức TCP
•
Hệ thống tên miền DNS (tự đọc)
•
Dịch vụ thông tin trên Internet (tự đọc)
2/70

5.1 Giới thiệu chung
5.1 Giới thiệu chung

Internet là mạng của các mạng được kết nối lại với nhau trên phạm vi
toàn cầu, sử dụng bộ giao thức TCP/IP.
3/70


Các yếu tố thúc đẩy sự phát triển của Internet

Sử dụng TCP/IP trong Unix, HĐH được sử dụng phổ biến từ 1983.

PC ra đời năm 1980, sức mạnh tính toán ngày càng cao, trong khi giá
ngày càng rẻ.

NSFNET - mạng xương sống của Mỹ, tốc độ cao, ra đời năm 1986.

Hệ thống tên miền ra đời làm cho việc truy nhập Internet trở nên đơn
giản và thuận tiện.

Kiến trúc đơn giản của bộ giao thức và tính linh hoạt của Internet.
7/70

5.2 Kiến trúc mạng Internet
5.2 Kiến trúc mạng Internet
5.2.2 Bộ giao thức TCP/IP

Bao gồm 2 phần chính:
–
Các giao thức tạo thành hệ thống truyền dẫn
–
Các giao thức hỗ trợ ứng dụng
8/70

5.2.2 Bộ giao thức TCP/IP
5.2.2 Bộ giao thức TCP/IP

Tầng liên mạng – Internet

Định nghĩa khuôn dạng gói dữ liệu (IP packet)
–
Định nghĩa phương thức đánh địa chỉ IP
–
Routing
–
Fragmentation/ Reassembly
10/70

5.3 Giao thức liên mạng IP
5.3 Giao thức liên mạng IP
5.3.2 Cấu trúc gói số liệu IP

Version (4 bit): IPv4 hoặc IPv6

IHL (IP packet Header Length) (4 bit): đơn vị word 32 bit.
–
Min = 5 (không có thêm trường tuỳ chọn)
–
Max = 15 (trường tuỳ chọn là 40 byte)
–
Đối với một số tuỳ chọn, thí dụ để ghi con đường mà packet đã đi qua, 40 byte là quá nhỏ, không
thể dùng được.
11/70

5.3.2 Cấu trúc gói số liệu IP
5.3.2 Cấu trúc gói số liệu IP

Trường Type of service (8 bits): Dịch vụ và mức ưu tiên.
–

–
Dùng cho host đích xác định được mảnh (fragment) thuộc về datagram nào.
–
Tất cả các mảnh của một datagram có cùng một giá trị của trường Identification.
13/70

5.3.2 Cấu trúc gói số liệu IP
5.3.2 Cấu trúc gói số liệu IP

Trường Flags (2 bits): dùng cho quá trình Fragmentation/ Reassembly
–
Sau trường Identification là một bit không dùng đến. Flags gồm 2 trường 1 bit là DF
và MF.
–
DF (Don't Fragment): lệnh cho các router đừng có phân mảnh datagram.

 Datagram phải tránh mạng có kích thước packet nhỏ.

Tất cả các máy được yêu cầu chấp nhận việc phân mảnh đến 576 byte hoặc nhỏ hơn.
–
MF (More Fragments): Tất cả các mảnh của datagram, trừ mảnh cuối cùng phải có
bit MF=1  để biết được khi nào tất cả các mảnh của một datagram đã đến đích.
14/70

5.3.2 Cấu trúc gói số liệu IP
5.3.2 Cấu trúc gói số liệu IP

Trường Fragment offset (13 bits): cho biết khoảng cách
tương đối của gói tin IP trong gói tin bị phân mảnh.
–

–
Cho biết cần trao datagram cho quá trình nào của tầng
transport.

Một khả năng là TCP

Nhưng cũng có thể là UDP và các quá trình khác.
–
Việc đánh số các giao thức là trên phạm vi toàn cầu, trên
toàn bộ Internet, được định nghĩa trong chuẩn RFC 1700.
17/70

5.3.2 Cấu trúc gói số liệu IP
5.3.2 Cấu trúc gói số liệu IP

Trường Header checksum (16 bits):
–
Tính riêng cho header, giúp phát hiện các lỗi phát sinh trong
bộ nhớ của router.
–
Được tính lại tại mỗi chặng (hop), bởi vì sau mỗi chặng có ít
nhất là một trường bị thay đổi (trường TTL).
–
Cách tính: cộng tất cả các 16-bit halfwords sử dụng số dạng
bù 1; sau đó lấy bù 1 của kết quả (phép toán XOR  tốc độ
cao).
18/70

5.3.2 Cấu trúc gói số liệu IP
5.3.2 Cấu trúc gói số liệu IP


Loose source routing Chỉ ra danh sách các router không được bỏ qua

Record route Buộc mỗi router gắn địa chỉ IP của nó vào

Timestamp Buộc mỗi router gắn địa chỉ IP và timestamp của nó vào
–
Tuy nhiên không phải mọi router đều hỗ trợ tất cả các tuỳ chọn này.
–
Padding: Được chèn thêm sao cho chiều dài Header = bội của 32 bits

Trường Data (32 bits): Số liệu của giao thức tầng trên.
20/70

5.3.1 Địa chỉ IP
5.3.1 Địa chỉ IP

32 bit, gồm Class + Netid + Hostid, duy nhất trên Internet

Những máy nối với nhiều mạng có các địa chỉ IP khác nhau trên từng mạng.

Được chia thành 4 lớp: A, B, C, D và E (dự trữ)

Cách viết địa chỉ Internet: Dotted Decimal Notation

Để tránh đụng độ, các địa chỉ mạng được NIC (Network Information Center) gán.
21/70

5.3.1 Địa chỉ IP
5.3.1 Địa chỉ IP

Thí dụ, ban đầu cơ quan của chúng ta bắt đầu sử dụng địa chỉ lớp B (Hostid = 16 bit)
–
Ban đầu khi mới có 1 mạng LAN, chúng ta gán cho các host giá trị hostid = 1 254
–
Khi có thêm 1 LAN mới, chúng ta có thể quyết định chia Hostid 16 bit thành số chỉ subnet 6
bit và số chỉ host 10 bit. Như vậy có thể có tối đa 63 mạng LAN, trong mỗi mạng đó có
1022 host.

Để xác định được mạng con (Subnet), Main Router cần sử dụng một mặt nạ bit (Bit
mask), gọi là Subnet mask để có thể tách địa chỉ IP làm 2 phần:
–
Network + Subnet number
–
Host number
 Subnet mask = 1111.1111.1111.0000.0000 = 255.255.252.0 (cách viết khác /22)
24/70

5.3.1 Địa chỉ IP
5.3.1 Địa chỉ IP
Subnets & Subnet Mask

Đối với bên ngoài, việc chia subnet như trên là trong suốt  không cần
liên hệ với ICANN để “xin” địa chỉ

Thí dụ, chúng ta có thể gán cho 4 subnet 4 miền địa chỉ IP sau:
–
Subnet 1: 1000.0010 0011.0010 0000.01|00 0000.0001 (130.50.4.1)
–
Subnet 2: 1000.0010 0011.0010 0000.10|00 0000.0001 (130.50.8.1)
–