Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
MỤC LỤC
M C L CỤ Ụ .....................................................................................1
THU T NG VI T T TẬ Ữ Ế Ắ ..............................................................1
L I NÓI UỜ ĐẦ ...............................................................................1
...............................................................................................2
CH NG 1ƯƠ .................................................................................3
T NG QUAN V M NG IPỔ Ề Ạ .........................................................3
1.1 Mô hình tham chi u OSIế ................................................3
1.1.1 Ch c n ng các t ng trong mô hình OSIứ ă ầ .......................................4
1.1.2 Các giao th c chu n c a mô hình OSIứ ẩ ủ ........................................4
1.1.3 Ph ng th c ho t ng c a các t ng trong mô hình OSI ươ ứ ạ độ ủ ầ ........7
1.1.4 Truy n d li u trong mô hình OSI.ề ữ ệ ...............................................8
1.2 B giao th c TCP/IPộ ứ ......................................................9
1.2.1 S thúc y cho vi c ra i c a TCP/IPự đẩ ệ đờ ủ ......................................9
1.2.2 C u trúc phân l p c a TCP/IPấ ớ ủ ....................................................10
1.3 So sánh hai mô hình TCP/IP và mô hình OSI...........13
1.4 Phân lo i m ng IPạ ạ .......................................................14
1.5 Giao th c IPứ ................................................................15
1.5.1 T ng quan v giao th c IPổ ề ứ ..........................................................15
1.5.2 Các ch c n ng c a IPứ ă ủ .................................................................16
1.5.3 Giao di n v i các giao th c l p trên và l p d iệ ớ ứ ở ớ ớ ướ ...................16
1.5.4 a ch IP Đị ỉ ....................................................................................17
1.5.5 Các ph ng pháp gán a ch IPươ đị ỉ ................................................28
1.5.6 Th t byte và a ch IPứ ự đị ỉ ............................................................29
1.5.7 C u trúc gói d li u IPấ ữ ệ .................................................................29
1.5.8 óng gói d li uĐ ữ ệ ...........................................................................34
1.5.9 Phân m nh và h p nh t các gói IPả ợ ấ ...........................................35
1.5.10 i u khi n quá trình phân o nĐ ề ể đ ạ ..............................................39
1.6 nh tuy n IP Đị ế .............................................................39
CHƯ NG 3Ơ ...............................................................................86
GIAO TH C THÔNG TIN NH TUY N RIPỨ ĐỊ Ế ...........................86
3.1 M t s khái ni m c b nộ ố ệ ơ ả .............................................86
3.1.1 B nh tuy n ộ đị ế .............................................................................86
3.1.2 H th ng t tr - AS ( Autonomous System )ệ ố ự ị ..............................86
3.2 Giao th c thông tin nh tuy n RIP ứ đị ế ...............................88
3.2.1 Các lo i gói RIPạ ...........................................................................89
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
3.2.2 nh d ng các gói tin RIPĐị ạ ............................................................89
3.2.3 Các mode ho t ng c a RIPạ độ ủ ....................................................90
3.2.4 Tính toán các vec-t kho ng cáchơ ả .............................................90
3.2.5 H n ch c a RIPạ ế ủ .........................................................................91
3.2.6 Giao th c thông tin nh tuy n phiên b n 2 (RIP-2)ứ đị ế ả ..................92
3.2.7 RIP th h k ti p cho IPv6.ế ệ ế ế .......................................................93
K T LU NẾ Ậ ..................................................................................96
CH NG 4ƯƠ ...............................................................................98
GIAO TH C OSPFỨ ....................................................................98
4.1 Gi i thi uớ ệ ........................................................................98
4.2 M t s khái ni m dùng trong OSPFộ ố ệ ...............................98
4.3 Phân phát các LSA......................................................101
4.3 Các ki u gói tin OSPFể .................................................102
4.4 Trao i thông tin gi a các node lân c nđổ ữ ậ .....................103
4.5 Tr ng thái c a router lân c n - Các s ki nạ ủ ậ ự ệ .................104
4.6 B ng nh tuy n , tìm ả đị ế đ ng theo b ng nh tuy n ườ ả đị ế ...104
K T LU N Ế Ậ ...............................................................................106
K T LU N CHUNGẾ Ậ .................................................................108
T I LI U THAM KH OÀ Ệ Ả ............................................................109
Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết
tắt
Giao thức bản tin điều khiển liên
mạng
IETF Internet Engineering Task Force
Nhóm đặc trách kỹ thuật Internet
IGMP Internet Group Management Protocol
Giao thức quản trị nhóm liên
mạng
IGP Interior Gateway Protocol
Giao thức cổng nội
IP Internet Protocol
Giao thức Internet
IPv4 IP version 4
IP phiên bản 4
IPv6 IP version 6
IP phiên bản 6
LSA
Link State Advertisement
Thông báo trạng thái liên kết
LAN Local Area Network
Mạng cục bộ
MTU Maximum Transfer Unit.
Đơn vị truyền tối đa
OSPF Open Shortest Path First
Đường dẫn đầu tiên ngắn nhất
OSI Open System Interconnection
Kết nối các hệ thống mở
PDU Protocol Data Unit
Đơn vị dữ liệu giao thức
RIP Routing Information Protocol
Giao thức thông tin định tuyến
đổi
Đồ án tốt nghiệp Đại học Lời nói đầu
LỜI NÓI ĐẦU
Từ nhu cầu của cuộc sống con người, Viễn thông ra đời như là một sự tất yếu.Với
sự phát triển liên tục và mạnh mẽ, Viễn thông đã , đang và sẽ đáp ứng nhu cầu ngày càng
cao của cuộc sống, đem lại những lợi ích thiết thực, những dịch vụ mới đa dạng và phong
phú.
Mạng IP và các ứng dụng công nghệ IP với nhiều ưu điểm như tính linh hoạt, khả
năng mở rộng dễ dàng, hiệu quả sử dụng cao,…đang chiếm ưu thế trên thị trường Viễn
thông thế giới và ở Việt Nam quá trình IP hoá cũng đang phát triển rất nhanh chóng. Đứng
trước tình hình đó, việc nghiên cứu, tìm hiểu mạng IP và các ứng dụng của nó là rất cần
thiết.Nhưng điều này cũng đòi hỏi phải tốn nhiều thời gian và công sức vì có rất nhiều vấn
đề cần nghiên cứu .Trong tài liệu này chúng ta sẽ tìm hiểu một vấn đề của định tuyến trong
mạng IP .
Định tuyến là một chức năng không thể thiếu trong bất kỳ mạng viễn thông nào.
Mục đích của định tuyến là chuyển thông tin từ một điểm trong mạng (nguồn) tới một hoặc
nhiều điểm khác (đích). Mỗi khi thực hiện thiết kế, xây dựng một mạng mới, hay cải tiến
một mạng đã có, người thiết kế mạng phải đặc biệt quan tâm tới vấn đề định tuyến, bởi
hoạt động của một mạng có hiệu quả hay không, chất lượng của các dịch vụ cung cấp trên
mạng có thoả mãn được yêu cầu của người sử dụng mạng hay không phụ thuộc rất nhiều
vào việc định tuyến trong mạng đó.
Trải qua một quá trình phát triển mạnh, rất nhiều phương pháp, kỹ thuật định tuyến
đã được đưa ra. Nghiên cứu về các kỹ thuật định tuyến là một lĩnh vực nghiên cứu rất rộng
lớn bởi mỗi mạng cần có một chiến lược định tuyến cho riêng mình, phù hợp với mục đích
truyền dẫn, phù hợp với công nghệ mạng, phù hợp với yêu cầu của những người sử dụng
mạng để trao đổi thông tin... Không thể áp đặt hoàn toàn một chiến lược định tuyến của
một mạng lên một mạng khác. Do đó, đối với người thiết kế mạng, khi xác định kỹ thuật
định tuyến để sử dụng trong một mạng mới, cần phải nắm được những điều cơ bản về định
tuyến. Bên cạnh đó, cần phải biết kỹ thuật định tuyến được sử dụng trong một số mạng có
đặc điểm tương tự, Từ đó, có thể định ra được chiến lược định tuyến thích hợp cho mạng
có thể hoàn thành đồ án này.Em cũng xin cảm ơn các thầy cô và các bạn đã giúp đỡ em
trong quá trình hoàn thành đồ án.
Hà nội, ngày25 tháng11 năm 2005
Sinh viên thực hiện:
PHẠM VĂN HIẾN
Phạm Văn Hiến - Đ01VT
2
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1 Tổng quan về mạng IP
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ MẠNG IP
1.1 Mô hình tham chiếu OSI
Cùng với sự bùng nổ phát triển của mạng máy tính đã có những vấn đề nảy sinh là
có nhiều nhà thiết kế và mỗi nhà thiết kế tự do lựa chọn kiến trúc mạng riêng của mình.
Từ đó dẫn đến tình trạng không tương thích giữa các mạng về: Phương pháp truy nhập
đường truyền khác nhau, họ giao thức khác nhau. ..sự không tương thích đó làm trở ngại
cho quá trình tương tác giữa người dùng ở các mạng khác nhau. Nhu cầu trao đổi thông
tin càng lớn thì trở ngại đó càng không thể chấp nhận được với người sử dụng. Với lý do
đó tổ chức chuẩn hoá quốc tế ISO đã thành lập một tiểu ban nhằm xây dựng một khung
chuẩn về kiến trúc mạng để làm căn cứ cho các nhà thiết kế và chế tạo các sản phẩm
mạng. Kết quả là năm 1984 ISO đã đưa ra mô hình tham chiếu cho việc kết nối các hệ
thống mở ( Reference Model for Open System Inter - connection) hay gọn hơn là OSI
Reference model. Mô hình này được dùng làm cơ sở để kết nối các hệ thống mở.
ISO sử dụng phương pháp phân tích các hệ thống mở theo kiến trúc phân tầng và
đã công bố mô hình OSI cho việc kết nối các hệ thống mở gồm 7 tầng.
Các nguyên lý được áp dụng cho 7 tầng như sau:
♦ Một lớp cần thiết phải tạo ở mức độ khác nhau của khái niệm trừu tượng.
♦ Mỗi lớp phải thực hiện một chức năng xác định rõ ràng.
♦ Chức năng của mỗi lớp phải được chọn theo quan điểm hướng tới các giao thức
Tầng Chức năng
1 Vật lý Cung cấp phương tiện truyền tin, thủ tục, khởi động duy trì, huỷ
bỏ các liên kết vật lý, cho phép truyền dữ liệu ở dạng bit. Truy
nhập đường truyền vật lý nhờ các phương tiện: Cơ, điện, hàm, thủ
tục.
2 Liên kết
dữ liệu
Thiết lập, duy trì, huỷ bỏ các liên kết dữ liệu, kiểm soát luồng dữ
liệu, phát hiện sai sót và khắc phục các sai sót truyền tin.
3 Tầng
mạng
Thực hiện việc chọn đường và chuyển tiếp thông tin với công
nghệ chuyển mạch thích hợp. Thực hiện việc kiểm soát luồng dữ
liệu và cắt hợp dữ liệu nếu cần.
4 Tầng giao
vận
Thực hiện việc truyền dữ liệu giữa hai đầu nút (end- to- end),
kiểm soát lỗi và kiểm tra việc truyền dữ liệu giữa hai đầu nút. Có
thể thực hiện việc ghép kênh (Multiplxing), cắt hợp dữ liệu nếu
cần
5 Tầng
phiên
Thiết lập, duy trì và đông bộ hoá và huỷ bỏ các phiên truyền thông
6 Trình
diễn
Biểu diễn thông tin theo cú pháp người sử dụng để đảm bảo
truyền dữ liệu của các ứng dụng qua môi trường OSI.
7 Ứng
dụng
Là giao diện giữa người sử dụng và môi trường OSI,đồng thời
nhất. Mỗi thực thể truyền thông với thực tế của tầng trên và tầng dưới nó qua một giao
diện. Giao diện này gồm một hoặc nhiều điểm truy cập dịch vụ. (N-1) Entity cung cấp
dịch vụ cho một (N) entity thông qua việc gọi các hàm nguyên thuỷ (primitive). Hàm
nguyên thuỷ chỉ rõ chức năng cần thực hiện và được dùng để chuyển dữ liệu, thông tin
điều khiển. Có 4 hàm nguyên thuỷ được dùng để định nghĩa tương tác giữa các tầng liền
kề nhau, nguyên lý hoạt động của chúng được mô tả qua hình sau:
Phạm Văn Hiến - Đ01VT
5
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1 Tổng quan về mạng IP
Hình 1.3 Nguyên lý hoạt động của các hàm nguyên thuỷ
Request (yêu cầu ): là hàm nguyên thuỷ mà người sử dụng dịch vụ (Service user)
dùng để gọi các chức năng.
Indication (chỉ báo): là hàm nguyên thuỷ mà nhà cung cấp dịch vụ(Service
Provider ) dùng để:
♦ Gọi báo một chức năng nào đó hoặc
♦ Chỉ báo một chức năng đã được gọi ở một điểm truy cập dịch vụ (SAP)
Response (trả lời ): là hàm nguyên thuỷ mà người sử dụng dịch vụ dùng để hoàn
tất một chức năng đã được gọi từ trước bởi một hàm nguyên thuỷ Indication ở SAP đó.
Confirm (xác nhận) là hàm nguyên thuỷ của nhà cung cấp dịch vụ, dùng để hoàn
tất một chức năng đã được gọi từ trước bởi hàm nguyên thuỷ Request tại SAP đó.
Theo sơ đồ này quy trình thực hiện một thao tác giữa hai hệ thống A và B được
thực hiện như sau:
♦ Tầng (N+1) của A gửi xuống tầng (N) kề nó một hàm Request
Hình 1.4 Quan hệ đơn vị dữ liệu giữa các tầng kề nhau
♦ Trong hệ thống A: tầng (N+1) gửi hàm Request xuống tầng N qua SAP trên giao
diện (N+1)/N.
Phạm Văn Hiến - Đ01VT
(N+1)Layer
(N)Layer
(N+1)Layer
xuống đến tầng (N) thì một đơn vị dữ liệu của tầng (N) được xem như một đơn vị
dữ liệu (SDU) của tầng (N). Phần thông tin của tầng (N), gọi là (N) SDU quá dài thì
được cắt thành nhiều đoạn, mỗi đoạn kết hợp với (N) PCI vào đầu để tạo thành
nhiều (N) PDU. Quá trình như vậy được chuyển xuống cho đến tầng vật lý, ở đó dữ
liệu được truyền qua đường vật lý. ở hệ thống nhận, quá trình diễn ra ngược lại.
Qua mỗi tầng các PCI của các đơn vị dữ liệu sẽ được phân tích và cắt bỏ các header
của các PDU trước khi gửi lên tầng trên.
1.1.3 Phương thức hoạt động của các tầng trong mô hình OSI
Mỗi tầng mô hình trong tầng ISO, có hai phương thức hoạt động chính được áp
dụng đó là: phương thức hoạt động có liên kết (connection-oriented) và không có liên kết
(connectionless).
Với phương thức có liên kết, trước khi truyền dữ liệu cần thiết phải thiết lập một
liên kết logic giữa các thực thể cùng tầng. Còn với phương thức không liên kết thì không
cần lập liên kết logic và mỗi đơn vị dữ liệu trước hoặc sau nó.
Với phương thức có liên kết, quá trình truyền dữ liệu phải trải qua ba giai đoạn
theo thứ tự thời gian.
♦ Thiết lập liên kết: hai thực thể đồng mức ở hai hệ thống thương lượng với nhau về
tập các tham số sẽ được sử dụng trong giai đoạn sau.
♦ Truyền dữ liệu: dữ liệu được truyền với các cơ chế kiểm soát và quản lý.
♦ Huỷ bỏ liên kết (logic): giải phóng các tài nguyên hệ thống đã cấp phát cho liên kết
để dùng cho các liên kết khác.
Tương ứng với ba giai đoạn trao đổi, ba thủ tục cơ bản được sử dụng, chẳng hạn
đối với tầng N có: N-CONNECT ( thiết lập liên kết ), N-DATA(Truyền dữ liệu ), và N-
Phạm Văn Hiến - Đ01VT
7
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1 Tổng quan về mạng IP
DISCONNECT (Huỷ bỏ liên kết )Ngoài ra còn một số thủ tục phụ được sử dụng tuỳ theo
đặc điểm, chức năng của mỗi tầng. Ví dụ:
♦ Thủ tục N-RESTART được sử dụng để khởi động lại hệ thống ở tầng 3
♦ Thủ tục T-EXPEDITED DATA cho việc truyền dữ liệu nhanh ở tầng 4
Data Link
Physical
Application
Presentation
Session
Transport
Network
Data Link
Physical
Data
AH Data
PH Data
SH Data
TH Data
NH Data
DH Data
PH Bits
Giao thức trình
diễn
8
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1 Tổng quan về mạng IP
Hình 1.5 Ví dụ quá trình truyền dữ liệu trong mô hình OSI
1.2 Bộ giao thức TCP/IP
1.2.1 Sự thúc đẩy cho việc ra đời của TCP/IP
Giao tiếp thông tin đã trở thành nhu cầu không thể thiếu trong tất cả mọi lĩnh vực
hoạt động. Mạng máy tính tính ra đời phần nào đã đáp ứng được nhu cầu đó. Phạm vi lúc
đầu của các mạng bị hạn chế trong một nhóm làm việc, một cơ quan, công ty... trong một
khu vực. Tuy nhiên thực tế của của những nhu cầu cần trao đổi thông tin trong nhiều lĩnh
vực khác nhau, về nhiều chủ đề khác nhau, giữa các tổ chức, các cơ quan. ..là không có
giới hạn. Vì vậy nhu cầu cần kết nối các mạng khác nhau của các tổ chức khác nhau để
nhất khi kết nối mạng.
♦ Các giao thức lớp cao được chuẩn hoá thích hợp và sẵn có với người dùng.
1.2.2 Cấu trúc phân lớp của TCP/IP
TCP/IP là mô hình mở để kết nối mạng. Nó được thiết kế theo mô hình kiến trúc
phân tầng, gồm bốn lớp được mô tả như hình sau đây:
Lớp ứng dụng (Application):
Đây là lớp cao nhất trong cấu trúc phân lớp của TCP/IP. Lớp này bao gồm tất cả
các chương trình ứng dụng sử dụng các dịch vụ sẵn có thông qua một TCP/IP
Internet.Các chương trình ứng dụng tương tác với một trong các giao thức của lớp
Transport để truyền hoặc nhận dữ liệu. Mỗi chương trình ứng dụng lựa chọn một kiểu
giao thức thích hợp cho công việc của nó. Chương trình ứng dụng chuyển dữ liệu theo
mẫu mà lớp Transport yêu cầu.Mô hình TCP/IP hướng đến tối đa độ linh hoạt tại lớp ứng
dụng cho người phát triển phần mềm. Các ứng dụng ở đây bao gồm:
♦ FTP
-
File Transfer Protocol
Phạm Văn Hiến - Đ01VT
Hình 1.6 Mô hình phân lớp của TCP/IP và Sơ đồ giao thức
TCP/IP
10
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1 Tổng quan về mạng IP
♦ HTTP
-
Hypertext Transfer Protocol
♦ SMTP
-
Simple Mail Transfer Protocol
♦ DNS
- Domain Name System
♦ TFTP - Ttrivial File Transfer Protocol
dụng giải thuật chọn đường để quyết định là giao phát gói tin trực tiếp hay là gửi nó tới
một Router, và chuyển datagram tới giao diện phối ghép mạng thích hợp cho việc truyền
dẫn. Lớp Internet cũng xử lý các Datagram đến, kiểm tra tính hợp lệ của chúng, và sử
dụng giải thuật chọn đường để quyết định là datagram sẽ được xử lý cục bộ hay là sẽ
được chuyển đi tiếp. Đối với các datagram có địa chỉ đích cục bộ, thì phần mềm lớp
Internet sẽ xoá phần header của các Datagram đó, và chọn trong số các giao thức lớp
Transport một giao thức thích hợp để xử lý gói tin. Trong lớp Internet còn gửi các ICMP
( Giao thức bản tin điều khiển liên mạng ) và các bản tin điều khiển khi cần thiết và xử lý
tất cả mọi bản tin ICMP tới.
Phạm Văn Hiến - Đ01VT
Hình 1.7 Quá trình giao phát bản tin giữa hai mạng
Application
Transport
Internet
Network
Interface
Application
Transport
Internet
Network
Interface
Internet
Network
Interface
Physical net 1 Physical net 2
Identical
message
Identical
packet
Mô hình OSI và mô hình TCP/IP có những điểm giống và khác nhau.
Các điểm giống nhau
♦ Cả hai đều là phân lớp.
♦ Cả hai đều có lớp ứng dụng và qua đó chúng có nhiều dịch vụ khác nhau.
♦ Cả hai có cấc lớp mạng và lớp vận chuyển có thể so sánh được.
♦ Kĩ thuật chuyễn mạch gói được chấp nhận.
Các điểm khác nhau
♦ TCP/IP có các chức năng lớp phiên, trình diễn được gộp trong lớp ứng dụng.
♦ TCP/IP tập hợp lớp vật lý và lớp liên kết dữ liệu trong OSI vào một lớp.
♦ Có hai phân lớp (TCP và UDP)với các thuộc tính khác được tạo ra ở lớp truyền tải
cho phép phát triển các ứng dụng khác nhau với yêu cầu chất lượng dịch vu khác
nhau
♦ TCP/IP được xây dựng trên quan điểm mạng của liên mạng. Định tuyến trong môi
trường này dựa vào lớp IP.
♦ TCP/IP biểu hiện đơn giản hơn vì có ít lớp hơn.
♦ TCP/IP không đa ra một tiêu chuẩn cụ thể về lớp điều khiển truy nhập mạng. Điều
này cho phép các công nghệ lớp này phát triển một cách độc lập với các giao thức
lớp trên. Đây cũng chính là động lực phát triển công nghệ mạng
Phạm Văn Hiến - Đ01VT
13
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1 Tổng quan về mạng IP
♦ Các giao thức TCP/IP là các chuẩn cơ sở cho Internet phát triến,như vậy mô hình
TCP/IP chiếm được niềm tin vì các giao thức của nó.
♦ Mô hình OSI chỉ là mô hình được sử dụng để tham chiếu khi xây dựng và phân tích
các họ giao thức truyền số liệu cụ thể.
1.4 Phân loại mạng IP
Sự phát triển nhanh chóng của Internet kéo theo việc mở rộng phạm vi ứng dụng
của giao thức TCP/ IP hình thành lên các loại mạng IP như sau: mạng Internet toàn cầu,
mạng IP trong các tổ chức và doanh nghiệp còn gọi là mạng Intranet, mạng riêng ảo dùng
nền tảng mạng Internet công cộng chạy giao thức IP. Do đó, IP VPN là một dịch vụ mới,
dự định cung cấp cho các doanh nghiệp một loại mạng IP có chất lượng tương đương với
Intranet. Trong các mạng IP VPN có sự đảm bảo về độ trễ thấp, về băng thông cũng như
các tính năng bảo mật để “bắt chước” các đặc điểm của mạng Intranet. Những sự đảm
bảo này tạo lên một tính năng gọi là “đảm bảo chất lượng dịch vụ” (QoS). QoS là sự
khác nhau cơ bản chủ yếu giữa IP VPN, Intranet và Internet công cộng.
1.5 Giao thức IP
1.5.1 Tổng quan về giao thức IP
Giao thức IP có chức năng của tầng mạng trong mô hình TCP/IP. Giao thức IP là
giao thức không liên kết (connectionless) , nghĩa là không có sự đảm bảo rằng các gói tin
gửi đi sẽ đến được tới đích của nó. Ngoài chức năng chọn đường, chức năng quan trọng
nhất trên tầng mạng, giao thức IP còn có khả năng tìm lỗi, chia nhỏ các gói tin và lắp
ráp lại chúng, nhằm cho phép truyền thông qua các mạng có kích thước gói tin nhỏ hơn.
Giao thức IP là một giao thức rất hiệu quả và được sử dụng nhiều trong các chương trình
ứng dụng.
Giao thức IP được thiết kế để dùng trong các hệ thống các mạng máy tính truyền
thông chuyển mạch gói (packet-switched). Giao thức IP truyền các khối dữ liệu từ một
nguồn tới một đích trong đó nguồn và đích là các trạm máy tính được nhận dạng thông
qua các địa chỉ có độ dài cố định. Giao thức IP cũng cho phép việc phân đoạn và lắp ráp
lại các gói tin IP có độ dài lớn để cho phép các gói tin này đi qua các mạng máy tính có
đơn vị gói tin nhỏ.
Giao thức IP chỉ giới hạn trong việc cung cấp các chức năng cần thiết nhằm
truyền các gói bít từ nguồn tới đích trên một hệ thống mạng. Không có cơ chế cho độ tin
cậy, điều khiển luồng (flow control), đánh số thứ tự (sequencing) hay cơ chế truyền lại
dữ liệu. Không có cơ chế báo nhận, không có kiểm tra dữ liệu mà chỉ có kiểm tra phần
header thông qua mã kiểm tra checksum. Các lỗi tìm được được thông báo thông qua
giao thức thông báo điều khiển liên mạng ICMP (Internet Control Message Protocol).
Giao thức IP cũng cung cấp cho các giao thức tầng trên các kiểu và các chất lượng
dịch vụ khác nhau. Nó dùng bốn trường cơ bản để cung cấp các dịch vụ bao gồm: Kiểu
dịch vụ, Thời gian sống, Các lựa chọn và Mã kiểm tra Checksum.
♦ Định nghĩa cấu trúc các gói dữ liệu là đơn vị cơ sở cho việc truyền dữ liệu trên
Internet.
♦ Định nghĩa phương thức đánh địa chỉ IP.
♦ Truyền dữ liệu giữa lớp giao vận và lớp Internet.
♦ Định tuyến để chuyển các gói dữ liệu trong mạng.
♦ Thực hiện việc phân mảnh và hợp nhất (Fragmentation-Reassembly) các gói dữ liệu
và nhúng/tách chúng trong các frame ở lớp truy nhập mạng.
1.5.3 Giao diện với các giao thức ở lớp trên và lớp dưới
Giao thức IP gọi các giao thức ở lớp dưới, để mang các gói tin IP tới gateway
hoặc tới trạm đích. Đồng thời nó cũng bị gọi bởi giao thức ở lớp trên là lớp giao vận như
giao thức TCP để truyền các đoạn dữ liệu của giao thức đó tới trạm đích. Giao thức ở
tầng trên như TCP sẽ cung cấp các thông tin về địa chỉ cho giao thức IP thông qua các
tham số của lời gọi. Giao thức IP sau đó sẽ tạo ra các gói tin IP, ra quyết định chọn
Phạm Văn Hiến - Đ01VT
16
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1 Tổng quan về mạng IP
đường và gọi các giao thức mạng ở tầng dưới để mạng các gói tin IP này đi tới gateway
hoặc tới trạm đích.
1.5.4 Địa chỉ IP
Mục đích của giao thức IP là truyền một gói tin qua một tập các mạng liên kết với
nhau. Việc truyền thực hiện được bằng việc chuyển các gói tin từ một thực thể trong liên
mạng tới thực thể kia cho tới khi gói tin tới được đích. Thực thể nói ở đây có thể là một
trạm máy tính hoặc một gateway. Các gói tin IP được truyền từ thực thể này tới thực thể
kia nhờ vào địa chỉ liên mạng (IP Interrnet). Do đó một trong những vấn đề quan trọng
nhất của giao thức IP là địa chỉ.
Địa chỉ IP bao gồm 2 phần: NET ID + HOST ID
♦ Phần NET ID cho phép định tuyến gói tin đến mạng đích trong môi trường liên
mạng.
♦ Phần HOST ID cho phép định tuyến gói tin đến HOST cụ thể trong 1 mạng.
♦ Phần NET ID do tổ chức ARIN (American Registry for Internet Numbers) cấp cho
♦ Giải địa chỉ lớp E sử dụng vào mục đích nghiên cứu
Hình 1.11 Các lớp địa chỉ IP
Các bit đầu tiên của byte đầu tiên được dùng để định danh lớp địa chỉ (0-lớp A,
10 - lớp B, 110 - lớp C, 1110 - lớp D, 11110 - lớp E).
♦ Địa chỉ lớp A có bit đầu tiên là “0”.Địa chỉ lớp A có subnetmask mặc định là
255.0.0.0.Dải địa chỉ lớp đầu tiên 0.0.0.0 được sử dụng vào mục đích Default
network và Default route.Dải địa chỉ cuối cùng 127.0.0.0/8 sử dụng vào mục đích
loopback.Tất cả các địa chỉ IP của lớp A dùng 8 bít đầu tiên để định danh phần
mạng của địa chỉ.Ba octet còn lại có thể dùng cho phần host của địa chỉ. Mỗi mạng
dùng một địa chỉ lớp A có thể gán 224 -2 =16.777.214 địa chỉ HOST khả dụng. Các
địa chỉ IP lớp A luôn có giá trị nằm trong khoảng từ 0 đến 126 trong octet đầu tiên.
Phạm Văn Hiến - Đ01VT
19
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1 Tổng quan về mạng IP
♦ Địa chỉ lớp B có 2 bit đầu tiên là “10”.Địa chỉ lớp B có subnetmask mặc định là
255.255.0.0. Tất cả các địa chỉ IP của lớp B dùng 16 bít đầu tiên để định danh phần
mạng của địa chỉ. Hai octet còn lại có thể dùng cho phần host của địa chỉ. Mỗi
mạng dùng một địa chỉ lớp B có thể gán 216 -2 =65.534 địa chỉ HOST khả dụng.
Các địa chỉ IP lớp B luôn có giá trị nằm trong khoảng từ 128 đến 191 trong octet
đầu tiên.
♦ Địa chỉ lớp C có 3 bit đầu tiên là “110”.Địa chỉ lớp C có subnetmask mặc định là
255.255.255.0. Tất cả các địa chỉ IP của lớp B dùng 24 bít đầu tiên để định danh
phần mạng của địa chỉ. Octet còn lại có thể dùng cho phần host của địa chỉ. Mỗi
mạng dùng một địa chỉ lớp C có thể gán 28 -2 =254 địa chỉ HOST khả dụng. Các
địa chỉ IP lớp C luôn có giá trị nằm trong khoảng từ 192 đến 223 trong octet đầu
tiên.
♦ Lớp D dùng để gửi IP Datagram tới một nhóm các Host trên một mạng. Tất cả các
số lớn hơn 233 trong trường đầu là thuộc lớp D.
♦ Lớp E dự phòng để dùng trong tương lai.
Như vậy, Hình 1.11 xác định địa chỉ mạng cho lớp A: từ 1 đến 126 cho vùng đầu