ỏn mụn Network: Giao thc TCP/IP v Mng Internet
Li cm n
Tên em là Lê Thị Thanh Hiền
Sinh viên lớp S0809G
Trờng Bách Khoa NPOWER
Niên khóa 2009-2011
Để hoàn thành đề án Giao thc TCP/IP v Mng Internet em xin gửi lời
cảm ơn trân thành tới trung tâm đào tạo Trờng Bách Khoa NPOWER và
các thầy đã giúp đỡ em trong suốt thời gian học giúp em tìm hiểu bài và
học tập đợc tôt hơn. Đặc biệt em xin gủi lời cảm ơn tới thầy giáo Quang
Trung đã tận tình hớng dẫn cũng nh tạo điều kiện về tài liệu giúp em hoàn
thành đồ án môn NETWORK tốt nhất. Em gửi lời cảm ơn tới những ý kiến
đóng góp tập thể S0809G trong thời gian làm đồ án cũng nh những lúc báo
cáo trực tiếp trớc toàn thể lớp.
Đồ án hoàn thành không tránh khỏi những thiếu sót kính mong nhận đợc
nhiều ý kiến đóng góp phê bình của Thầy để Đồ án đợc hoàn thiện hơn.
Sinh viên

Lê Thị Thanh Hiền
Lờ Th Thanh Hin S0809G BachKhoa-Npower
1
Đồ án môn Network: Giao thức TCP/IP và Mạng Internet
Lời nhận xét
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................

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
Lê Thị Thanh Hiền S0809G – BachKhoa-Npower
3
Đồ án môn Network: Giao thức TCP/IP và Mạng Internet
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

Hai đặc điểm quan trọng của TCP/IP tạo ra môi trường phi tập trung gồm:
Lê Thị Thanh Hiền S0809G – BachKhoa-Npower
5
Đồ án môn Network: Giao thức TCP/IP và Mạng Internet
Xác nhận mút đầu cuối - hai máy tính đang kết nối với nhau đóng vai trò hai đầu
mút ở mỗi đầu của dây truyền. Chức năng này xác nhận và kiểm tra sự trao đổi
giữa 2 máy. Về cơ bản, tất cả các máy đều có vai trò bình đẳng.
Định tuyến động - các đầu mút được kết nối với nhau thông qua nhiều đường dẫn,
và các bộ định tuyến làm nhiệm vụ chọn đường cho dữ liệu dựa trên các điều kiện
hiện tại (Trong các phần sau, hoạt động định tuyến và đường dẫn sẽ được đề cập
chi tiết hơn).
II. Kiến trúc phân tầng của mạng
Để giảm độ phức tạp trong thiết kế và cài đặt mạng, các mạng máy tính được tổ
chức thiết kế theo kiểu phân tầng (layering). Trong hệ thống thành phần của mạng
được tổ chức thành một cấu trúc đa tầng, mỗi tầng được xây dựng trên tầng trước
đó; mỗi tầng sẽ cung cấp một số dịch vụ cho tầng cao hơn. Số lượng các tầng cũng
như chức năng của mỗi tầng là tuỳ thuộc vào nhà thiết kế. Ví dụ cấu trúc phân tầng
của mạng SNA của IBM, mạng DECnet của Digital, mạng ARPANET. .. là có sự
khác nhau. Nguyên tắc cấu trúc của mạng phân tầng là: mỗi hệ thống trong một
mạng đều có cấu trúc phân tầng (Số lượng tầng, chức năng của mỗi tầng là như
nhau). Mục đích của mỗi tầng là để cung cấp một số dịch vụ nhất định cho tầng cao
hơn.
Tầng i của hệ thống A sẽ hội thoại với tầng i của hệ thống B, các quy tắc và quy
ước dùng trong hội thoại gọi là giao thức mức I
Giữa hai tầng kề nhau tồn tại một giao diện (interface) xác định các thao tác nguyên
thuỷ của tầng dưới cung cấp lên tầng trên.
Trong thực tế dữ liệu không truyền trực tiếp từ tầng i của hệ thống này sang tầng i
của hệ thống khác ( trừ tầng thấp nhất trực tiếp sử dụng đường truyền vật lý để
truyền các xâu bít (0.1) từ hệ thống này sang hệ thống khác ).Dữ liệu được truyền
Lê Thị Thanh Hiền S0809G – BachKhoa-Npower

• Cho phép hủy bỏ các tầng con nếu thấy không cần thiết.
III. Mô hình OSI
1. Khái niệm
Do các 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
Lê Thị Thanh Hiền S0809G – BachKhoa-Npower
8
Đồ án môn Network: Giao thức TCP/IP và Mạng Internet
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.
Hình 2 : Mô hình OSI.
Lê Thị Thanh Hiền S0809G – BachKhoa-Npower
9
Đồ án môn Network: Giao thức TCP/IP và Mạng Internet
2. Mục đích
Mô hình OSI phân chia chức năng của một giao thức ra thành một chuỗi các tầng
cấp. Mỗi một tầng cấp có một đặc tính là nó chỉ sử dụng chức năng của tầng dưới
nó, đồng thời chỉ cho phép tầng trên sử dụng các chức năng của mình. Một hệ
thống cài đặt các giao thức bao gồm một chuỗi các tầng nói trên được gọi là "chồng
giao thức" (protocol stack). Chồng giao thức có thể được cài đặt trên phần cứng,
hoặc phần mềm, hoặc là tổ hợp của cả hai. Thông thường thì chỉ có những tầng
thấp hơn là được cài đặt trong phần cứng, còn những tầng khác được cài đặt trong
phần mềm.

• Tầng 7: Tầng ứng dụng (Application layer)
Tầng ứng dụng là tầng cung cấp phương tiện cho người dùng truy nhập các thông
tin và dữ liệu trên mạng thông qua chương trình ứng dụng. Một số ví dụ về các ứng
dụng trong tầng này bao gồm Telnet, Giao thức truyền tập tin FTP và Giao thức
truyền thư điện tử SMTP, remote...
• Tầng 6: Tầng trình diễn (Presentation layer)
Tầng trình diễn biến đổi dữ liệu để cung cấp một giao diện tiêu chuẩn cho tầng ứng
dụng. Nó thực hiện các tác vụ như mã hóa dữ liệu sang dạng MIME, nén dữ liệu,
và các thao tác tương tự đối với biểu diễn dữ liệu để trình diễn dữ liệu theo như
cách mà chuyên viên phát triển giao thức hoặc dịch vụ cho là thích hợp. Chẳng hạn:
chuyển đổi tệp văn bản từ mã EBCDIC sang mã ASCII, hoặc tuần tự hóa các đối
tượng (object serialization) hoặc các cấu trúc dữ liệu (data structure) khác sang
dạng XML và ngược lại.
Lê Thị Thanh Hiền S0809G – BachKhoa-Npower
11
Đồ án môn Network: Giao thức TCP/IP và Mạng Internet
• Tầng 5: Tầng phiên (Session layer)
Tầng phiên kiểm soát các (phiên) hội thoại giữa các máy tính. Tầng này thiết lập,
quản lý và kết thúc các kết nối giữa trình ứng dụng địa phương và trình ứng dụng ở
xa. Tầng này còn hỗ trợ hoạt động song công (duplex) hoặc bán song công (half-
duplex) hoặc đơn công (Single) và thiết lập các qui trình đánh dấu điểm hoàn thành
(checkpointing) - giúp việc phục hồi truyền thông nhanh hơn khi có lỗi xảy ra, vì
điểm đã hoàn thành đã được đánh dấu - trì hoãn (adjournment), kết thúc
(termination) và khởi động lại (restart). Mô hình OSI uỷ nhiệm cho tầng này trách
nhiệm "ngắt mạch nhẹ nhàng" (graceful close) các phiên giao dịch (một tính chất
của giao thức kiểm soát giao vận TCP) và trách nhiệm kiểm tra và phục hồi phiên,
đây là phần thường không được dùng đến trong bộ giao thức TCP/IP.
• Tầng 4: Tầng giao vận (Transport Layer)
Tầng giao vận cung cấp dịch vụ chuyên dụng chuyển dữ liệu giữa các người dùng
tại đầu cuối, nhờ đó các tầng trên không phải quan tâm đến việc cung cấp dịch vụ

mạng theo tiêu chuẩn khác, chẳng hạn FDDI, tầng liên kết dữ liệu có thể được chia
ra thành 2 tầng con: tầng MAC (Media Access Control - Điều khiển Truy nhập
Đường truyền) và tầng LLC (Logical Link Control - Điều khiển Liên kết Lôgic)
theo tiêu chuẩn IEEE 802.2.
Tầng liên kết dữ liệu chính là nơi các cầu nối (bridge) và các thiết bị chuyển mạch
(switches) hoạt động. Kết nối chỉ được cung cấp giữa các nút mạng được nối với
nhau trong nội bộ mạng. Tuy nhiên, có lập luận khá hợp lý cho rằng thực ra các
thiết bị này thuộc về tầng 2,5 chứ không hoàn toàn thuộc về tầng 2.
Lê Thị Thanh Hiền S0809G – BachKhoa-Npower
13
Đồ án môn Network: Giao thức TCP/IP và Mạng Internet
• Tầng 1: Tầng vật lí (Physical Layer)
Tầng vật lí định nghĩa tất cả các đặc tả về điện và vật lý cho các thiết bị. Trong đó
bao gồm bố trí của các chân cắm (pin), các hiệu điện thế, và các đặc tả về cáp nối
(cable). Các thiết bị tầng vật lí bao gồm Hub, bộ lặp (repeater), thiết bị tiếp hợp
mạng (network adapter) và thiết bị tiếp hợp kênh máy chủ (Host Bus Adapter)-
(HBA dùng trong mạng lưu trữ (Storage Area Network)). Chức năng và dịch vụ
căn bản được thực hiện bởi tầng vật lý bao gồm:
* Thiết lập hoặc ngắt mạch kết nối điện (electrical connection) với một phương
tiện truyền thông (transmission medium).
* Tham gia vào quy trình mà trong đó các tài nguyên truyền thông được chia sẻ
hiệu quả giữa nhiều người dùng. Chẳng hạn giải quyết tranh chấp tài nguyên
(contention) và điều khiển lưu lượng.
* Điều biến (modulation), hoặc biến đổi giữa biểu diễn dữ liệu số (digital data)
của các thiết bị người dùng và các tín hiệu tương ứng được truyền qua kênh truyền
thông (communication channel).
Cáp (bus) SCSI song song hoạt động ở tầng cấp này. Nhiều tiêu chuẩn khác nhau
của Ethernet dành cho tầng vật lý cũng nằm trong tầng này; Ethernet nhập tầng vật
lý với tầng liên kết dữ liệu vào làm một. Điều tương tự cũng xảy ra đối với các
mạng cục bộ như Token ring, FDDI và IEEE 802.11.

dữ liệu.
Lê Thị Thanh Hiền S0809G – BachKhoa-Npower
15
Đồ án môn Network: Giao thức TCP/IP và Mạng Internet
So sánh hai phương thức hoạt động trên chúng ta thấy rằng phương thức hoạt động
có kết nối cho phép truyền dữ liệu tin cậy, do đó có cơ chế kiểm soát và quản lý
chặt chẽ từng kết nối logic. Nhưng mặt khác nó phức tạp và khó cài đặt. Ngược lại,
phương thức không kết nối cho phép các PDU (Protocol Data Unit) được truyền
theo nhiều đường khác nhau để đi đến đích, thích nghi với sự thay đổi trạng thái
của mạng, song lại trả giá bởi sự khó khăn gặp phải khi tập hợp các PDU để di
chuyển tới người sử dụng.
Hai tầng kề nhau có thể không nhất thiết phải sử dụng cùng một phương thức hoạt
động mà có thể dùng hai phương thức khác nhau.

V. Bộ giao thức TCP/IP
Mô hình OSI là mô hình tham chiếu được tổ chức ISO xây dựng nhằm tạo một
chuẩn phục vụ việc nối kết các hệ thống mở. Tuy nhiên, do nhiều lý do khác nhau
mà OSI không được sử dụng trong thực tế mà thay vào đó được sử dụng rộng rãi
nhất là mô hình kiến trúc mạng (bộ giao thức) TCP/IP. Hầu như tất cả các hệ điều
hành hiện tại đều có cài đặt bộ giao thức TCP/IP. Trong phần này sẽ giới thiệu sơ
lược về mô hình TCP/IP.
1. Khái niệm
Giao thức (Protocol) là một khái niệm cơ bản của mạng truyền thông. Có thể hiểu
một cách khái quát đó là tập hợp tất cả các quy tắc cần thiết (các thủ tục, các khuôn
dạng dữ liệu, các cơ chế phụ trợ....) cho phép các giao thức trao đổi thông tin trên
mạng được thực hiện một cách chính xác và an toàn. Có rất nhiều họ giao thức
đang được sử dụng trên mạng truyền thông hiện nay như IEEE802.X dùng trong
mạng cục bộ, CCITT (nay là ITU) dùng cho liên mạng diện rộng và đặc biệt là họ
giao thức chuẩn của ISO (tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế ) dựa trên mô hình tham
chiếu bảy lớp cho việc kết nối các hệ thống mở. Trên Internet họ giao thức được sử

Đồ án môn Network: Giao thức TCP/IP và Mạng Internet
cứng khác nhau để phù hợp với những vấn đề giao tiếp thông tin của riêng họ. Điều
này chính là một cản trở cho việc xây dựng một mạng chung, bởi vì sẽ không có
một kĩ thuật phần cứng riêng nào đủ đáp ứng cho việc xây dựng một mạng chung
thoả mãn nhu cầu người sử dụng. Người sử dụng cần một mạng tốc độ cao để nối
các máy, nhưng những mạng như vậy không thể được mở rộng trên những khoảng
cách lớn. Nhu cầu về một kỹ thuật mới mà có thể kết nối được nhiều mạng vật lý
có cấu trúc khác hẳn nhau là thật sự cần thiết. Nhận thức được điều đó, trong quá
trình phát triển mạng ARPANET của mình, tổ chức ARPA ( Advanced Research
Projects Agency) đã tập trung nghiên cứu nhằm đưa ra một kỹ thuật thoả mãn
những yêu cầu trên. Kỹ thuật ARPA bao gồm một thiết lập của các chuẩn mạng xác
định rõ những chi tiết của việc làm thế nào để các máy tính có thể truyền thông với
nhau cũng như một sự thiết lập các quy ước cho kết nối mạng, lưu thông và chọn
đường. Kỹ thuật đó được phát triển đầy đủ và được đưa ra với tên gọi chính xác là
TCP/IP Iternet Protocol Suit và thường được gọi tắt là TCP/IP. Dùng TCT/IP người
ta có thể kết nối được tất cả các mạng bên trong công ty của họ hoặc có thể kết nối
giữa các mạng của các công ty, các tổ chức khác nhau với nhau.
Bộ giao thức TCP/IP gồm nhiều giao thức được phần làm 4 tầng như sau:
Hình 3 : Các tầng trong bộ giao thức TCP/IP.
Lê Thị Thanh Hiền S0809G – BachKhoa-Npower
18
Đồ án môn Network: Giao thức TCP/IP và Mạng Internet
3. Đặc điểm
• Là bộ giao thức chuẩn mở và sẵn có, vì: nó không thuộc sở hữu của bất cứ
một tổ chức nào; các đặc tả thì sẵn có và rộng rãi. Vì vậy bất kì ai cũng có
thể xây dựng phần mềm truyền thông qua mạng máy tính dựa trên nó.
• TCP/IP độc lập với phần cứng mạng vật lý, điều này cho phép TCP/IP có thể
được dùng để kết nối nhiều loại mạng có kiến trúc vật lý khác nhau như:
Ethernet, Tokenring, FDDI, X25, ATM...(Trong phạm vi đề tài ta chỉ xét tới
Ethernet).

Đồ án môn Network: Giao thức TCP/IP và Mạng Internet
dụng rộng rãi trong thực tế trong khi mô hình OSI lại phù hợp với mục đích
học tập và giảng dạy.
2. Tổng quát về các giao thức
Mạng Internet với họ giao thức TCP/IP được minh hoạ tổng quát như hình trên với
các dịch vụ mà nó cung cấp và các chuẩn được sử dụng có so sánh với kiến trúc hệ
thống mở OSI để chúng ta có một cách nhìn tổng quát về họ giao thức này.
Trong đó :
• TCP: (Transmistion Control Protocol) Thủ tục liên lạc ở tầng giao vận của
TCP/IP. TCP có nhiệm vụ đảm bảo liên lạc thông suốt và tính đúng đắn của
dữ liệu giữa 2 đầu của kết nối, dựa trên các gói tin IP.
• UDP: (User Datagram Protocol) Thủ tục liên kết ở tầng giao vận của
TCP/IP. Khác với TCP, UDP không đảm bảo khả năng thông suốt của dữ
liệu, cũng không có chế độ sửa lỗi. Bù lại, UDP cho tốc độ truyền dữ liệu
cao hơn TCP.
• IP: (Internet Protocol) Là giao thức ở tầng thứ 3 của TCP/IP, nó có trách
nhiệm vận chuyển các Datagrams qua mạng Internet.
• ICMP: (Internet Control Message Protocol) Thủ tục truyền các thông tin điều
khiển trên mạng TCP/IP. Xử lý các tin báo trạng thái cho IP như lỗi và các
thay đổi trong phần cứng của mạng ảnh hưởng đến sự định tuyến thông tin
truyền trong mạng.
• RIP: (Routing Information Protocol) Giao thức định tuyến thông tin đây là
một trong những giao thức để xác định phương pháp định tuyến tốt nhất cho
truyền tin.
• ARP: (Address Resolution Protocol) Là giao thức ở tầng liên kết dữ liệu.
Chức năng của nó là tìm địa chỉ vật lý ứng với một địa chỉ IP nào đó. Muốn
vậy nó thực hiện Broadcasting trên mạng, và máy trạm nào có địa chỉ IP
Lê Thị Thanh Hiền S0809G – BachKhoa-Npower
21
Đồ án môn Network: Giao thức TCP/IP và Mạng Internet

như ở ví dụ trong hình sau:
Lê Thị Thanh Hiền S0809G – BachKhoa-Npower
23
Đồ án môn Network: Giao thức TCP/IP và Mạng Internet
Hình 6: Cấu trúc gói Dữ liệu.
Những tầng trên đỉnh gần với người sử dụng hơn, những tầng thấp nhất gần với
thiết bị truyền thông hơn. Trong mỗi tầng là một nhóm nhiều giao thức, trong đó có
một giao thức để phục vụ tầng trên của nó và một giao thức sử dụng dịch vụ của
tầng dưới của nó (ngoại trừ tầng đỉnh và tầng đáy). Bảng sau liệt kê một số giao
thức của các tầng:
Tầng Giao Thức
Application
DNS, TFTP, TLS/SSL, FTP, Gopher, HTTP, IMAP, IRC,
NNTP, POP3, SIP, SMTP,SMPP, SNMP, SSH, Telnet,
Echo, RTP, PNRP, rlogin, ENRP
Transport TCP, UDP, DCCP, SCTP, IL, RUDP, RSVP
Internet IP (IPv4, IPv6), ICMP, IGMP, ICMPv6
Link ARP, RARP, OSPF (IPv4/IPv6), IS-IS, NDP
Hình 7 : Bảng giao thức trên các tầng của TCP/IP.
Lê Thị Thanh Hiền S0809G – BachKhoa-Npower
24
Đồ án môn Network: Giao thức TCP/IP và Mạng Internet
III. Các tầng trong mô hình TCP/IP
Để cho các máy tính trao đổi dữ liệu với nhau TCP/IP sử dụng mô hình truyền
thông 4 tầng hay còn gọi là Mô Hình DoD (Mô hình của Bộ Quốc Phòng Mỹ). Các
tầng trong mô hình này là (Theo thứ tự từ trên xuống):
• Tầng ứng Dụng (Application Layer).
• Tầng Giao Vận (Transport Layer).
• Tầng Liên Mạng (Internet Layer).
• Tầng Liên Kết ( Link Layer).