kiến trúc tcp/ip

Muc lur 1 .1.2 Kiến trúc TCP/IP, các tầng, Chuẩn, so Sánh mô hình phân tầng TCP/ IP với

.1 ĐINH TUYẾN - ROUTING ccccccccccsscsccsssssssssscssssssssssssessessssssesss 17

BÀI 4 TCP/IP TRONG MÔI TRƯỜNG UNIX/LINUX 40

.1 GIAO THỨC TCP/IP TRONG UNIX/LINUX 40

BÀI 1 KIẾN TRÚC TCP/IP

.1_ GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT

1.1 TCP/IP la gi, lich su

TCP/IP la một tập hợp các phần mềm được tạo ra qua nhiều năm, phần lớn với sự giúp đỡ của một nguồn tài trợ nghiên cứu to lớn của chính phủ Mỹ Ban đầu, TCP/IP được dự định dành cho cho Bộ Quốc

phong MY (Departement of Defense - DoD) Dự án này xuất phát từ nhu

cầu trao đổi thông tin giỮa các hệ thống khác nhau Vào thời kì nhỮng năm

70, trước khi có giao thức TCP/IP, gần như không thể làm cho một máy mainframe của IBM “nói chuyện” được với một mainframe của Apple vì

hai máy tính này được thiết kế với nhỮng giao thức hoàn toàn khác biệt

Bạn có thể tưởng tượng như bạn nhấc điện thoại ở MỸ gọi sang

Tây Ban Nha Giả sử có một kết nối cứng tốt vì hệ thống điện thoại ở Tây Ban Nha tương thích Mặc dầu vậy bạn gặp phải sự bất tương thích

về phần mềm, đó là một người nói tiếng Anh và mỘt người nói tiếng Tây Ban Nha, ta gặp phải sự bất đồng ngôn ngỮ Để giải quyết bất đồng này người ta đưa ra một ngôn ngữ chung để trao đổi, ngôn ngữ Esperanto Và mong muốn của những nhà thiết kế là đưa TCP/IP trở thành ngôn ngữ có

vai trò như Esperanto trong truyền thông Cùng với thời gian, TCP/IP đã

tiến hóa thành một bộ giao thức mạnh mẽ, phổ biến và hoàn thiện Nhiều nơi đã chấp nhận nó như là ngôn ngỮ truyền thông chính của họ

.1.2 Kiến trúc TCP/IP, các tầng, chuẩn, so sánh mô hình

phân tầng TCP/ IP với OSI

Session Transmission User Datagram RIP

Control Protocol Protocol (UDP) wa

IEEE803.3 IEEE802.4 [EEE802 ANSI

Mô hình OSI Mô hình kiến trúc TCP/IP TCP/IP thực chất là một họ giao thức cùng làm việc với nhau để

cung cấp phƯơng tiện truyền thông liên mạng Bao gồm 4 tầng: Applycation, TCP (tương ứỨng với tầng Session trong mô hình OSI), IP (tương ứng với tầng Network) , Physical

Hai giao thức đáng quan tâm nhất trong bộ giao thức này là giao

thức liên mạng IP (Internet Protocol) và TCP (Transmision Control Protocol)

Mục đích chính của TP là cung cấp khả năng kết nối các mạng con

thành liên mạng để truyền dữ liệu Vai trò của IP tương tỰ vai trò của

giao thức tầng mạng trong Mô hình OSI là chọn đường và chuyển tiếp IP

là giao thức “không liên kết” (connectionless) có nghĩa là không cần có giai đoạn thiết lập liên kết trước khi truyền dữ liệu

TCP là giao thức kiểu “có liên kết” (connection — oriented) nghĩa là

cần phải thiết lập liên kết (logic) giữa một cặp thực thể TCP trước khi

chúng trao đổi dỮ liệu với nhau

1.3 Cac giao thitc: ICMP, IGMP, IP, UDP

ja ICMP (Internet Control Message Protocol)

ICMP là một giao thức nằm ở tầng mạng phục vụ việc truyền các thông báo điều khiển (báo cáo về tình trạng lỗi trên mạng, .) giỮa các

gateway hoặc trạm của liên mạng Tình trạng lỗi có thể là: một datagram

không thể tới được đích của nó, hoặc một router không đủ bộ nhớ đệm

để lưu và chuyển một datagram, Một thông báo ICMP được tạo và

chuyển cho IP, IP sẽ “bọc” thông báo đó với một IP header và truyền đến

cho router hoặc trạm đích

)b IGMP (Internet Group Management Protocol)

IGMP là giao thức Internet đề các host két nối hủy kết nối từ các

nhóm multicast Nhóm multicast gồm các máy tính có thê nhận các gói từ một host đang truyền thông theo chế đỘ multicast (đa điềm đến) Các gói

multicast được đánh địa chỉ IP trong lớp D Các host có thê có các địa chỉ lớp A, B hay C thông thường cùng với một hay nhiều địa chỉ lớp D Địa chỉ lớp D chỉ ra rằng chúng là một phần của nhóm multicast

jc UDP (User Datagram Protocol)

Trong khi TCP là dịch vụ truyền hướng kết nối với nhiều đặc điềm đề

đạt độ tin cậy cao trong truyền dữ liệu, UDP lại là dịch vụ truyền phi kết nối không cần độ tin cậy như TCP Như đã nói, các Ứng dụng cần một giao diện

với IP UDP đáp ứng được nhu cầu đó và đồng thời cung cấp khả năng nói chuyện với quá trình đang chạy trên máy chủ thông qua số hiệu công mà

không cần thiết lập một phiên kết nổi Trong nhiều trường hợp, điều này làm cho việc liên lạc dễ dàng hơn bởi vì toàn bộ dữ liệu truyền co thé được

gởi đi trong một hoặc hai gói UDP Việc thiết lập kết nối TCP sẽ tốn nhiều

thời gian mặc dù chỉ gởi một lượng dữ liệu nhỏ

)d IP (internet Protocol)

IP (hiện nay là IP thế hệ 4, hay IPv4) là giao thức van chuyền co ban

cho các gói tin trên mạng Internet và các mạng dùng giao thức TCP/IP IP là giao thức liên mạng Nó cung cấp hệ thống truyền thông trên các mạng được nối với nhau Trong đó, một mạng riêng lẻ nối vào được gọi là mạng con (subnetwork/subnet) Mỗi mạng con có thê khác nhau, tức là mạng con

này có thê là Ethernet trong khi mạng kia có thê là mạng token ring Vì vậy, mỗi mạng con có các phương thức MAC (medium access control) của riêng

nó đề đặt thông tin vào các khung, đánh địa chỉ các khung này đề truyền đến

các nút khác trên cùng mạng IP cung cấp một cách thông nhất cho việc đóng gói thông tin dé phân phối ngang qua các đường biên của các mạng con Trong khi các khung được dùng đề truyền thông tin trên mạng con,

datagram IP như các “phong bì” đề truyền thông tin qua các điềm giao tiếp

liên mạng

1.4 Cac tién ich TCP/IP: FTP, Telnet

ja FTP (File Transfer Protocol)

FTP là một dịch vụ truyền tập tin trên hệ thống mạng Internet và trên các hệ thống mạng TCP/IP Về cơ bản, FTP là giao thức client/server

(khách/chủ) trong đó một hệ thống đang sử dụng trình FTP server chấp nhận

các yêu cầu từ một hệ thông đang chạy FTP client Dịch vụ này cho phép

tin FTP hoạt động giữa nhiều loại hệ thong hỗn hợp và và cho phép người dùng tỪ hệ thong này tương tác với hệ thống khác loại mà không cần quan tâm đền các hệ điều hành tại đó

)b Telnet

Telnet cho phép người sử dụng từ một trạm làm việc của mình có

thể đăng nhập vào một trạm Ở xa qua mạng và làm việc với hệ thống y

như là từ một trạm cuối (Terminer) nối trực tiếp với trạm Ở xa đó Telnet

là giao thức tương đối đơn giản so với các chương trình phỏng tạo trạm cuối phức tạp hiện nay Lý do chính của sự phổ biến của Telnet là vì đó

là một đặc tả mở và khả dụng cho tất cả các hệ thống thông dụng hiện

nay

jc DNS (Domain Name System)

Đây là hệ thống quản lý tên miền cho các phần tử của Internet

Việc định danh các phần tử của liên mạng bằng các con sO năm trong địa

chỉ IP rõ ràng không làm cho người sử dụng hài lòng bởi nó khó nhớ và dễ nhầm lẫn Vì thế người ta đã xây dựng hệ thống đặt tên cho các phần tử trên Internet cho phép người sử dụng chỉ cần nhớ tên không cần nhớ địa chỉ IP Phương pháp quản lý các tên của DNS là phân cấp các nhóm tên Mỗi cấp trong hệ thống được gọi là “miền”, các miền được tách nhau bởi một dấu chấm, ví dụ www.fpt.vn chỉ ra máy chủ web server trong miền của ISP “fpt” thuộc cấp quốc gia là “vn”

2 DIACHIIP

.2.1 Dia chi vat li, dia chi tang mang

Để che dấu tính phức tạp và đa dạng của các thiết bị mạng, TCP/IP định nghĩa khái niệm giao diện (interface) để truy cập vào phần cứng Giao diện này cung cấp tập hợp các thao tác như nhau cho tất cả các dạng

thiết bị, dựa trên các thao tác gửi và nhận dữỮ liệu Để hoạt động trong mạng TCP/IP, mỗi giao diện mạng phải được gán một địa chỉ IP để định

vị khi truyền thông với thực thể bên ngoài

Một địa chỉ vật lý hay còn gọi là địa chỉ MAC (do nó được định nghĩa trong phan tang Media Access Control của tầng liên kết dỮ liệu theo

chuẩn giao thức của OSI) là địa chỉ của một NIC (network interface card - card giao tiếp mạng) Các địa chỉ MAC chỉ được dùng đề truyền tải các khung dữ liệu giữa những máy tính trong cùng một mạng Chúng không được dùng đề gởi khung đến những máy tính trên nhỮng mạng khác nhau

được liên kết băng các bộ định tuyến Việc định địa chỉ IP được dùng đề gởi

tiếp các khung ngang qua những biên giới của bộ định tuyển (dùng các

mạng TCP/IP)

Luu y rang MAC address không được sử dụng trong truyền nhận

giữa các mạng

2.2

ja — Địa chỉ IP

Giao thức liên mạng IP sử dụng loại địa chỉ 32 bit MỖi máy trạm

phải được gán một địa chỉ trong liên mạng Khi sử dụng mạng cục bộ không kết nối với các mạng khác, người sử dụng có thể tự gán địa chỉ IP

tùy ý cho các máy trạm Tuy nhiên đỐi với các site Internet thì địa chi IP

phải được cung cấp tỪ trung tâm phụ trách địa chỉ IP trên thế giới NIC

(Network Information Center)

Mỗi địa chỉ IP được chia làm 4 phần, mỗi phần 1 byte Ví dụ, trạm

quark.physics.groupcho.edu có địa chỉ là 0x954C0C04 hay 149.76.12.4 Dạng sau được gọi là ký pháp thập phân có chấm — dotted quad notation

Địa chỉ IP được chia thành 2 vùng: địa chỉ mạng (network address)

va dia chi tram (host address) Khi để nghị NIC cung cấp địa chỉ IP thì ta

sẽ không nhận được địa chỉ tương Ứng của mỗi máy trạm, thay vào đó là

địa chỉ mạng và ta có quyền gán địa chỉ cho các máy tram cUa mang trong phạm vi địa chỉ đã được cung cấp

Những bit quan trọng nhất được sử dụng nhằm xác định có bao

nhiêu bit dùng cho địa chỉ mạng (netid) và đại chỉ trạm (hostid) Năm lớp

địa chỉ hiện tại được định nghĩa là: lớp A, B, C, D và E

Lớp A: địa chỉ mạng chứa trong byte đầu tiên, cho phép định

danh tới 126 mạng gồm các địa chỉ 1.0.0.0 đến 127.0.0.0 với tối

đa 16 triệu host trên mỗi mạng Lớp này được dùng cho các

mạng có số trạm cực lớn

Lớp B: điạ chỉ mạng là 2 byte đầu tiên cho phép định danh tới

16320 mạng từ 128.0.0.0 đến 191.255.0.0, với tối đa 65024 host

trên mỗi mạng

Lớp C: địa chỉ mạng là 3 byte đầu tiên cho phép định danh gần 2 triệu mạng từ 192.0.0.0.1 đến 223.255.0.0 với tối da 254 host

trên mỖỗi mạng Lớp này được dung cho các mạng có ít trạm

Lớp D dùng để gửi IP datagram tới một nhóm các host trên mỘt

mạng

Lớp E dự phòng để dùng trong tương lai

Trong ví dụ trên, giả sử địa chỉ 149.76.12.4 thuộc lớp B thì địa chỉ mạng của nó là 149.76.0.0 và địa chỉ trạm là 12.4

Trong danh sách địa chỉ liệt kê ở trên, không phải mọi địa chỉ đều

duc gan cho các trạm Các thành phần 0 và 255 được dùng cho các mục

đích đặc biệt, địa chỉ với phần trạm có các bit bằng 0 được dùng để chỉ ra

mạng tương ứng Còn địa chỉ các các thành phần trạm là các bit bằng 1 là

địa chỉ quảng bá định vị cho tất cả các trạm trên mạng đó Như vậy địa

chỉ 149.76.255.255 không có ý nghĩa cho một trạm mà có nghĩa là tất cả

các trạm trong mạng 149.76.0.0

Địa chỉ 0.0.0.0 được dùng cho địa chỉ chọn đường mặc định (default route) dùng trong việc chọn đường cho các gói tin IP Còn 127.0.0.0 gọi là

địa chỉ quay ngược (loopback address)

Nguyên nhân của việc sử dụng các lớp địa chỉ cụ thể:

se Các kiểu lớp địa chỉ khác nhau được định nghĩa để đánh địa chỉ

cần thiết cho các mạng có kích thước khác nhau Theo yêu cầu

cơ quan có thẩm quyền đăng ký mạng cấp một số tài liệu mạng

cho một tổ chức Đây là trách nhiệm duy nhất của một tổ chức

được cấp phát một địa chỉ mạng nhằm cấp cho số máy chủ

trong mạng

e SỐ lượng máy chủ có thể gán cho một nhóm mạng cụ thể tùy

thuộc vào sỐ bit trong vùng hostid SỐ bit trong vùng hostid tùy

thuộc vào lớp địa chỉ trên đó nhóm mạng thuộc vào Một nhóm

mạng lớp A có sỐ bit trong vùng hostid lớn nhất , và do đó có sỐ máy chủ lớn nhất Tương tự một địa chỉ lớp C có số lượng bit trong vùng hostid nhỏ nhất do đó có số lượng máy chủ nhỏ nhất

Ký hiệu thập phân có chấm : Giá trị 32 bit tượng trưng cho 4 sỐ thập phân tương Ứng với giá trị thập phân của 4 byte làm thành địa chỉ 32

bit Các số thập phân cách nhau bởi dấu chấm Ký hiệu viết tắt này của địa chỉ IP gọi là ký hiệu thập phân có chấm

VD: địa chỉ IP theo nhị phân và ký hiệu thập phân có chấm :

IP address: 10010000 0001011 01001010 1001001

IP address: 144.19.74.201

Tính toán một lớp địa chỉ:

Khi được cung cấp một địa chỉ IP dạng thập phân có chấm, điều

quan trọng là phải biết lớp địa chỉ mà nó thuộc vào Lớp địa chỉ IP xác định số bit được gán cho vùng hostid Kích thước vùng hostid giới hạn sỐ

lượng máy chủ có thể có trên mạng này Ngoài ra nó còn được sử dụng

để xác định cách phân chia một mạng thành nhiều mạng nhỏ hơn, gọi là

mạng con (subnet)

Một phương pháp xác định lớp địa chỉ IP là chuyển địa chỉ IP sang

dạng nhị phân để kiểm tra một sỐ bit quan trọng đầu tiên (các bit bên trái dạng nhị phân của địa chỉ IP) NhỮng bit quan trọng nhất của địa chỉ IP

xác định lớp địa chỉ IP Nếu bit quan trọng nhất của địa chỉ IP là 0, địa

chỉ IP là một địa chỉ lớp A Nếu 2 bit quan trong đầu tiên của địa chỉ IP là

10 thì địa chỉ IP là địa chỉ lớp B Nếu 3 bit quan trong đầu tiên của địa chỉ

IP là 110 thì địa chỉ IP là địa chỉ lớp C Nếu 4 bit quan trong đầu tiên của

địa chỉ IP là 110 thì địa chỉ IP là địa chỉ lớp D

Bảng sau trình bày vùng giá trị của số thập phân đầu tiên của địa chỉ

IP ở dạng thập phân chấm

e® Nếu giá trị hostid chứa tất cả các bit 1 trong dia chi nhi phan thi

đây là địa chỉ broadcast có định hướng Một địa chỉ broadcast

được nhìn thấy bởi tất cả các nút mạng trên mạng đó

e Dia chi local broadcast hoặc limited broadcast 255.255.255.255

được sử dụng trong các mạng cục bộ, nơi một broadcast không bao giỜ đi qua

e©_ Địa chỉ 0.0.0.0 được sử dụng để tham khảo đến chính mạng đó,

nó cũng được sử dụng trong bảng định tuyến để chỉ đến điểm

vào mạng cho địa chỉ bộ định tuyến mặc định hay cổng giao tiếp mặc định

)b Mặt nạ mạng con (subnet mask)

Khi một máy tính trên mạng muốn xác định xem địa chỉ IP mà nó sở

hữu có Ở trên cùng mạng con với máy mà nó đang cố gắng liên lạc hay

không? Điều này được trả lời bằng mặt nạ mạng con, tức là một sự kết

hợp các bit 0 và 1 kiểu như sau:

11111111 11111111 11111111 00000000

Hai máy có cùng địa chỉ mạng và mặt nạ mạng thì thuộc cùng một mạng Chú ý ràng các mạng thuộc lớp A, B hoặc C người ta thường có

nhu cầu chia các mạng này thành nhiều mạng con, mặt nạ mạng xác định

các máy tính nằm trong mạng lớn có thuộc cùng mạng con hay không

11

.23 Giao thức phân giải địa chỉ: giao thức ARP, giao thức

RARP

ja ARP (Address Resolution Protocol)

Trén cac mang TCP/IP, giao thức ARP được dùng đề tìm một địa chỉ

MAC tương ứng với một địa chỉ IP Giao thức này sử dụng phương pháp quảng bá, ý tưởng cơ bản của nó là khi cần tìm ông X trong 100 người thì

ta chỈ việc gọi to tên ông ta lên và ông X sẽ trả lời nếu ông có Ở đó

Khi ARP muốn tìm một địa chỉ MAC tương ứng với địa chỉ IP, nó

sử dụng một gói tin ARP và quảng bá gói tin đó tới các máy tính khác trên mạng Trên gói tin này có chứa địa chỉ IP cần chuyển đổi Các máy khác

sẽ so sánh địa chỉ này với địa chỉ IP của chúng, nếu trùng nhau nó sẽ gửi địa chỉ MAC của nó trở lại cho trạm có yêu cầu

)b RARP (Reverse Address Resolution Protocol)

Trong một số trường hợp người ta cần tìm ánh xạ ngược: tìm một địa chỉ IP tương ứng với một địa chỉ MAC Chẳng hạn trong trường hợp

khởi động máy tính qua mạng (network boot) Máy tính cần khởi động chỉ

có thông tin về MAC, nó sẽ gửi các gói tin quảng bá và mỘt boot server sẽ tìm địa chỉ IP tương Ứng cho nó Giao thức này gọi là RARP Cùng với

giao thức BOOTP, RAPP được sử dụng rộng rãi trong việc khởi động một máy tính không có ổ cứng qua mạng

3 DICH VU DHCP

3.1 Cau hinh d6ng la gi, co ché hoat d6ng cua DHCP

ja Cau hình động

DHCP được thiết kế làm giảm thời gian chỉnh cấu hình cho mạng

TCP/IP bằng cách tự động gán các dia chi IP cho máy khách khi tham gia

vào mạng DHCP tập trung việc quản lý địa chỉ IP Ở các máy tính trung tâm

chạy chương trình DHCP

Máy chủ DHCP tự động cho người dùng thuê địa chỉ IP khi họ vào

mạng Bạn chi cần đặc tả phạm vi các địa chỉ có thê cho thuê tại máy chủ

DHCP Ban se khong bi ai quay ray về nhu cầu biết địa chi IP

DHCP tự động quản lý các địa chỉ IP và loại bỏ được các lỗi có thê lam mat liên lạc Nó tự động gan lại các địa chỉ chưa được sử dụng

DHCP cho thuê địa chỉ trong một khoảng thời gian, có nghĩa là những

địa chỉ nầy sẽ còn dùng được cho các hệ thống khác Bạn hiếm khi biết hết địa chỉ

DHCTP tự động gan địa chỉ IP thích hợp với mạng con chứa máy trạm

này Cũng vậy, DHCP tự động gán địa chỉ cho người dùng di động tại mạng

con họ kết nối

)b CƠ chế hoạt động

Bước 1: Máy trạm khởi động với “địa chỉ IP rồng” cho phép liên lạc

với máy chủ DHCP bằng giao thức TCP/IP Nó chuẩn bị một thông điệp chứa địa chỉ MAC (vi dụ địa chỉ của card Ethernet) và tên máy tính Thông điệp nầy có thê chứa địa chỉ IP trước đây đã thuê Máy trạm phát tán liên tục thông điệp nầy lên mạng cho đến khi nhận được phản hồi từ máy chủ

13

Bước 2: Mọi máy chủ DHCP có thê nhận thông điệp và chuẩn bị địa chỉ IP cho máy trạm Nếu máy chủ có câu hình hợp lệ cho máy trạm, nó

chuẩn bị thông điệp “chào hàng” chứa địa chỉ MAC của khách, địa chỉ IP

“chào hàng”, mặt nạ mạng con (subnet mask), địa chỉ IP của máy chủ và thời gian cho thuê Địa chỉ “chào hàng” được đánh dấu là “reserve” (đề

dành) Máy chủ DHCP phát tán thông điệp chào hàng này lên mạng

Bước 3: Khi khách nhận thông điệp chào hàng và châp nhận một

trong các địa chỉ IP, máy trạm phát tán thông điệp nầy đề khẳng định nó đã chấp nhận địa chỉ IP và từ máy chủ DHCP nào

Bước 4: Cuối cùng, máy chủ DHCP khẳng định toàn bộ sự việc với

máy trạm

2.2 Cac luiachon DHCP

DHCP không bổ sung thêm các vùng cố định vào định dạng thông

điệp BOOTP, cũng không thay đổi ý nghĩa của hầu hết các vùng Ví dụ,

vùng OP trong thông điệp DHCP chứa cùng giá trị nhu ving OP trong

thông điệp BOOTP, chúng hoặc là yêu cầu boot (1) hoặc là đáp lời boot

(2) Để mã hoá thông tin nhu là thời hạn thuê mượn, DHCP sử dụng

options

Ving tuy chon co cing dinh dang nhu VENDOR SPECIFIC AREA,

và DHCP chấp nhận tất cả các thông tin theo đặc trưng của nha san xuất

như đã được định nghĩa cho BOOTP Cũng như trong BOOTP, mỗi chọn

lựa bao gồm một vùng mã 1-octet và một vùng đỘ dài 1-octet, tiếp theo

sau là các octet dỮ liệu của chọn lựa này Như chúng ta thấy trong hình,

chọn lựa được sử dụng để xác định kiểu thông điệp DHCP bao gồm dùng

ba octet Octet đầu tiên chứa mã 53, octet thứ hai chứa đỘ dài là 1, và octet

thứ ba chứa một giá trị được dùng để định danh một trong các thông điệp

Việc định danh bằng tên cũng có nhỮng vấn đề của nó: tên phải là duy nhất và cần phải có cách để chuyển đổi tương Ứng giữa các tên và các địa chỉ số Đối với một liên mạng tầm cỡ toàn cầu với hàng chục triệu người dùng như Internet đòi hỏi phải có một hệ thống đặt tên trực tuyến và phân tán thích hợp Hệ thống này được gọi là DNS( Domain

Name System)

4.2 _ Hệ thống tên miền

DNS là một phương pháp quản lý các tên bằng cách giao trách

nhiệm phân cấp cho các nhóm tên Mối cấp trong một hệ thống được gọi

là một miền (domain), các miền được tách nhau bởi dau cham

Domain có dạng tổng quát là local-part @ domain name, trong đó

local-part thường là tên của người sử dụng hay nhóm người sử dụng do người quản lý mạng nội bộ quy định, còn domain name được gán bởi các trung tâm thông tin mạng các cấp Domain cấp cao nhất là cấp quốc gia, mỗi quốc gia được gán bởi một tên miền riêng gỒm 2 chữ cái (VD vn, us,

15

uk ) Trong mỗi quốc gia lại chia thành 6 domain cao nhất và tiếp tục đi xuống các cấp thấp hơn

6 domain cao nhất của DNS

e MIL US military organizations

4.3 Phan giai tén (anh xa dia chi)

Việc ánh xạ giữa các địa chỉ IP và các tên miền được thực hiện bởi

2 thực thể có tên là Name Resolver và Name Server Name Resolver được

cài đặt trên trạm là việc (workstation), còn Name Server được cài đặt trên

một máy chủ (server) Người sử dụng từ trạm làm việc gọi chương trình

Name Resolver để gửi yêu cầu ánh xạ địa chỉ host name to IP address tới

Name Server Nếu host name được tìm thấy thì Name Server sẽ gửi địa chỉ

IP tương Ứng về trạm l việc Sau đó trạm làm việc sẽ thử liên kết với host bằng cách dùng địa chỉ IP chứ không dùng tên nữa

BÀI 2 ĐỊNH TUYẾN TRONG TCP/IP

-~"

1 DINH TUYEN - ROUTING

.1.1 Khái niệm

Routing là sự lựa chọn một con đường để truyền một đơn vị dữ

liệu (một gói tin) từ trạm nguồn đến trạm đích của nó

Router: là một thiết bị cho phép liên lạc truyền thông giữa những

đoạn mạng khác nhau

.1.2_ Định tuyến như thế nào

Các gói dỮ liệu được truyền từ một hệ thống này sang một hệ thống khác phải được định tuyến qua một dãy các nút Mỗi nút nhận gói

dữ liệu từ một đường vào rồi chuyển tiếp nó tới một đường ra hƯớng

đến đích của dữ liệu

Hoạt động định tuyến :

e Khi m6t trạm muốn trao đổi thông tin với một trạm khác, IP sẽ

xác định trạm này là trạm nằm ở trên mạng cục bộ hay là nằm ở

17

Ở bộ định tuyến, bảng định tuyến được truy vấn để tìm đường đến mạng ở bên ngoài Nếu không tìm thấy đường, gói tin sẽ được gửi đến một địa chỉ cổng mặc định của bộ định tuyến

Khi tìm thấy một tuyến, gói tin sẽ được gửi đến bộ định tuyến kế tiếp, được gọi là một ”hop” và cuối cùng sẽ được phân phát đến trạm đích Nếu không tìm thấy một tuyến nào cả thì một bản tin báo lỗi sẽ được gửi tới trạm gửi gói tin

Một quyết định routing phải thực hiện hai chức năng sau:

se Quyết định chọn đường theo tiêu chuẩn tối Ưu nào

e Cập nhật thông tin chọn đường, tức là thông tin dùng cho chức

năng trên

Có rất nhiều kỹ thuật chọn đường khác nhau SỰ phân biệt giỮa chúng chủ yếu căn cứ vào các yếu tố liên quan đến 2 chứỨc năng trên Các yếu tố là:

e SỰ phân tấn của các chức năng chọn đường trên các nút của

mạng

e©_ SỰ thích nghi với trạng thái hiện hành của mạng

e©_ Các tiêu chuẩn tối ưu để chọn đường

.1.3 Địa chỉ IP của router cục bộ

Địa chỉ IP được chia làm 2 phần là địa chỉ mạng và địa chỉ máy

Điều này cho phép chia các mạng IP thành các mạng con Theo mặc định

thì mạng con được đặc trưng bởi phần địa chỉ mang trong dia chi IP Do vậy các máy trạm trong một mạng con sẽ có chung một địa chỉ mạng và

ngược lại các máy trạm có cùng địa chỉ mạng sẽ nằm trên cùng một mạng

con

Mỗi mạng con chịu trách nhiệm cho việc chọn đường cho các gói

tin IP trong mạng của mình, các gói tin này được nhận ra nhờ phần địa

chỉ mạng của nó Các router cục bộ sẽ có cùng một địa chỉ mang trong dia

chỉ IP của nó giống địa chỉ mạng cục bộ

.2.1 Bang dinh tuyén

Bảng định tuyển (chỉ đường) bao gồm địa chỉ mạng, số công, chi phí

lộ trình, và địa chỉ của hop (bước) kề tiếp

Các bộ định tuyến lưu trữ thông tin trên bảng và kiểm tra bảng nhằm xác định đường đi tối ưu trên mạng cho các gói Nêu mạng bị tắc nghen hay nối kết thất bại, các tuyến thay thế khác có thê được tìm thấy trên bằng

se Địa chỉ mạng ID mạng hoặc tên mạng của mạng đích Nếu tên

mạng được sử dụng thì nó sẽ được tìm ở trong file Networks

e Mặt nạ mạng: mỘt mặt nạ mạng cho địa chỉ mạng

19

e Địa chỉ cổng: Địa chỉ IP hoặc tên trạm của giao diện đến mạng

đích nếu tên trạm được sử dụng cho cổng, thì nó sẽ được tìm

trong file Hosts

ROUTING PROTOCOL

.3.1 Tại sao cần có các giao thức định tuyến

Một liên mạng nhU mang intranet dUa trén TCP/IP hay Internet bao

gồm rất nhiều bộ định tuyến và các kết nối giữa các bộ định tuyển này Mạng này bắt buộc phải có lược đồ cầu trúc đề các bộ định tuyến xác định hoạt động với các gói se được truyền đến các mạng và các máy khác Bộ định tuyển sử dụng các giao thức và thuật toán định tuyến tự động lập lược

đồ cầu trúc mạng va chia xẻ thông tin đó với bộ định tuyến khác

.3.2_ Phân lớp các giao thức định tuyến

Có hai loại giao thức định tuyến :

e Giao thỨc định tuyến cung cấp cau hinh định tuyên động (dynamic

routing configuration) có sự trao đổi thông tin định tuyến trong

mạng

e© Giao thức định tuyển tnh (static routing) khi không có các giao

thức định tuyến, nhà quản trị mạng phải tự câu hình bảng định

tuyển trong mỗi bộ định tuyến đó gọi là định tuyến tĩnh

3.3 Distance-vector routing

Cac giao thức dinh tuyén distance-vector xác định các tuyển dựa trên

số lượng các hop (bước nhảy) hoặc các chi phí được tính trước tới một đích đền Thông tin nầy được cung cấp bởi các bộ định tuyến gần nhất Kỹ thuật nầy chủ yếu dựa trên thuật toán Bellman-Ford

Các thông tin định tuyến được trao đổi giữa các bộ định tuyến khoảng 30 giây một lần Với thông tin trên nầy, các bộ dinh tuyến tạo lại bảng định tuyến bằng cách thêm vào các lộ trình mới hoặc xoá các lộ trình

củ Tuy nhiên thuật toán định tuyến distance-vector không thích hợp cho các

mạng lớn có hàng trăm bộ định tuyên hay mạng thường xuyên được cập nhật Trên các mạng lớn, quá trình cập nhật bộ định tuyển mất nhiều thời

gian làm cho bảng của bộ định tuyển Ở xa nhất không đồng bộ với các bảng

khác Giao thức định tuyến “link state” (nh trạng nối kết) thích hợp hơn trong trường hợp nầy, được đề cập trong phần “Link State Routing

Protocols”

3.4 Link state protocol

Dinh tuyén Link State doi hoi qua trinh xU ly nhiéu hon so vdi ky

thuật Distance-Vector nhưng kiém soát hầu hết quá trình định tuyển và đáp

ứng nhanh với những thay đổi Các lộ trình có thê dựa trên việc tránh những vùng tắc nghen, vận tốc của đường truyền, chi phí sử dụng đường

truyền, hay các mức độ Ưu tiên khác Thuật toán Dijkstra được dùng tính toãn các lộ trình dựa trên các bƯỚc sau:

e Số lượng các bộ định tuyến một gói phải đi qua đề đến dich Con

số này gọi là hop, và số hop càng nhỏ càng tốt

21

e Tốc độ của các dòng truyền tải giỮa các mạng LAN Vài đường

truyền dùng các nối kết không đồng bộ có tốc độ chậm, trong khi các đường truyền khác nối kết kỉ thuật số có tốc độ cao

e Chậm trễ gây ra bởi tắc nghen lưu thông Nếu một máy đang truyền tải một tập tin lớn, bộ định tuyến phải truyền gói qua tuyển khác đề tránh tắc nghen

e© Chỉ phí của lộ trình, được xác định theo mét bởi nhà quản tri mạng, thường dựa trên phương tiện truyền dẫn Tuyến rẻ nhất không phải là tuyến nhanh nhất, nhưng thích hợp cho một số loại

lưu thông

3.5 Cac giao thức

Các giao thức va thuật toán định tuyên tìm các đường truyền trên mạng và tránh các đường truyền tắc nghẽn Các bộ định tuyến sử dụng các giao thức đề liên lạc với nhau đề nắm bắt được cấu trúc của mạng

RIP là một giao thức thông tin định tuyển bên trong sử dụng thuật toán định tuyển distance-vector RIP được dùng trong mang su’ dung TCP/IP

và Netware IPX/SPX (Internetwork Packet Exchange / Sequence packet

exchange) Trước kia, RIP được dùng phổ biến, nhưng gid day OSPF đã có thê thay thế được vi trí của RIP Các bộ định tuyến dựa trên RIP yêu cầu thông tin định tuyến từ các bộ định tuyến khác đề cậạp nhật bang định tuyến

của nó, trả lỜi các yêu cầu từ các bộ định tuyến khác, thường xuyên thông

báo sự hiện diện của nó đề các bộ định tuyến khác biết được cầu hình mạng,

và thông báo các thay đối về cầu hinh mang khi chung tim thay

Giao thức định tuyển Link State phố biến nhất là OSPE (Open

Shortest Path First) và giao thức OSI IS-IS (Intermiditae System-to-