Giáo trình mạng căn bản_ Chapter 4

TỔNG QUAN VỀ ÐỊA CHỈ IP: 1.Giao thức IP: Internet Protocol, phát triển từ mạng ARPANET, có nhiệm vụ cung cấp khả năng kết nối các máy con host vào mạng.. Trong đó: •Các lớp A, B và C đượ

TRƯỜNG TIN HỌC –NGOẠI NGỮ

INFOWORLD

GIÁO TRÌNH MẠNG CĂN BẢN

CHƯƠNG IV: Giao thức và địa chỉ IP

I TỔNG QUAN VỀ ÐỊA CHỈ IP:

1.Giao thức IP: Internet Protocol, phát triển từ mạng ARPANET, có nhiệm vụ cung cấp khả năng kết nối các máy con (host) vào mạng.

Địa chỉ IP là một con số có kích thước 32 bit

Khi trình bày người ta chia con số 32 bit này thành bốn phần, mỗi phần có kích thước 8 bit, gọi là octet hoặc byte xxx.xxx.xxx.xxx Có các cách trình bày sau:

Không gian địa chỉ IP ( gồm 252 địa chỉ ) được chia thành 5 lớp (class) để dễ quản lý đó là:

A, B, C, D và E Trong đó:

•Các lớp A, B và C được triển khai để đặt cho các

host trên mạng Internet,

•Lớp D dùng cho các nhóm multicast,

•lớp E phục vụ cho mục đích nghiên cứu.

dụ 172.29.0.0 

Ðịa chỉ Broadcast: là địa chỉ IP được dùng để đại diện cho tất cả các host trong mạng. Phần host id chỉ chứa các bit 

1. Ðịa chỉ này cũng không thể dùng để đặt cho một host được. Ví dụ 172.29.255.255

TCP/IP Addressing

•Địa chỉ IP của máy là một dãy 4 số có dạng

A.B.C.D, trong đó mỗi số nhận giá trị từ 0-255 201.162.44.33

203.162.44.50 192.168.10.1

•Netmask hay còn gọi là subnet mask Dùng để phân

biệt địa chỉ mạng và địa chỉ máy Linux tự chia và cấp cho mạng, lớp C là 255.255.255.0

•Địa chỉ mạng: là địa chỉ mà các bit dành cho host là 0

Broadcast Thông thường là IP cuối cùng của lớp

mạng 

Lớp A: (0126)

Ðể nhận biết lớp A, bit đầu tiên của  byte đầu

tiên phải là bit 0

Byte đầu tiên này cũng chính là network_id, trừ 

đi bit đầu tiên làm ID nhận dạng lớp A, còn lại 7 

bit để đánh thứ tự các mạng, ta được 128 (=27 )  mạng lớp A khác nhau . Bỏ đi  hai  trường hợp  đặc biệt là  0  và  127  Kết quả là  lớp A chỉ còn 

126 địa chỉ mạng, 1.0.0.0 đến 126.0.0.0.

Số IP cấp cho các host là  28 * 28 * 28=224 -2=

16,777,216 trừ đi  Net ID  0 và điạ chỉ  broadcast  

255 ta còn 16,777,214 host 

10

Phần host_id dài 16 bit hay có 65536 (=2 16 ) giá trị khác nhau Trừ đi 2 trường hợp đặc biệt còn lại

65534 host trong một mạng lớp B

Ví dụ đối với mạng 172.29.0.0 thì các địa chỉ host hợp lệ là từ 172.29.0.1 đến 172.29.255.254.

13

3.Lớp C (192 223)

Dành 3 byte cho phần network_id và một byte  cho phần host_id

Phần network_id dùng 3 byte hay 24 bit, trừ

đi 3 bit làm ID của lớp, còn lại 21 bit hay

2,097,152 (=2 21) địa chỉ mạng (từ 192.0.0.0 đến 223.255.255.0)

IP Address Class

Lớp địa chỉ IP

Số lượng networks và hosts

Số lượng host và network cho mỗi lớp địa chỉ

Cách triển khai đặt địa chỉ IP cho một

hệ thống mạng:

Gán IP tĩnh cho các clients

Trong khung thoại Network ta ấn định những đặc tính sau:

Thông tin nối mạng (Configuration):

+ Client: Cient for Microsoft Networks

+ Adapter: Card mạng

+ Protocol: TIP/IP, NetBEUI

+ Service: File and printer sharing for Microsoft Networks

Thông tin nhận diện của máy trên mạng(Identification):+ Computer name: tên máy tính

+ Workgroup: nhóm làm việc trên mạng

+ Computer description: mô tả về máy tính hiện tại đang cấu hình

20

Đơn vị dữ liệu dùng trong IP

Identification Flag Fragment offset Time to

live Protocol Header checsum

(16 bit) dùng kiểm soát lổi của header gói tin

Source address (32 bits) điạ chỉ máy nguồn

Destination address (32 bits) điạ chỉ máy đích

Options + Padding vùng đệm cho header

Data

1 Khái niệm DATAGRAM : GÓI TIN có độ dài từ 5-15 words

Precedence D T R Reserver

Precedence D T R Reserver

Quyền ưu tiên: (3 bits) =0 gói tin thường

=7 gói tin kiểm soát mạng Delay: = 0 : độ trễ bình thường

= 1 : độ trễ thấp Throughput thông lượng (1 bit) Realability: Độ tin cậy

chiều dài tối đa là 65535 bytes.

Nhu cầu về kích thước gói tin lớn sẽ rất cần trong mạng GYGABIT tương lai.

Address và Destination Address định danh cho Datagram khi nó vẫn còn trên mạng

(fragment) các Datagram thông qua các Fragment Offset, gồm 3 giá trị:

•Bit 0 : không phân đoạn

•Bit 1: DF =0 May Fragment

=1 Don’t Fragment

•Bit 2: MF=0 Last Fragment

=1 More Fragment

tính theo đơn vị là 8 bytes, mỗi fragment có giá trị nhân với bội số của 8

Time to live (8 bits): qui định thời gian tồn tại của gói tin tính bằng giây, do trạm gửi ấn định, sẽ trừ đi 1 đơn vị khi đi qua mỗi Router trên liên mạng

 Protocol: (8 bits) qui định giao thức tầng kế tiếp

sẽ nhận vùng dữ liệu, thông thường là TCP=6 hay UDP=17

tùy theo file, thường từ 2 3  2 16 bytes.

Cần phải có giải pháp ánh xạ (mapping) giữa IP address và Physical Address của một trạm

nàytới trạm khác

CÁC GIAO THỨC TRONG MẠNG IP

1 Giao thức ARP ( A ddress R esolution P rotocol):

có từ mạng quân sự (1965) dùng giải thuật phân giải để tìm địa chỉ vật lý từ địa chỉ IP cần thiết.

2 Giao thức RARP ( R everse A ddress R esolution Protocol): dùng giải thuật phân giải ngược từ địa chỉ IP để tìm địa chỉ vật lý cần thiết.

Các bước hoạt động của giao thức IP

IP là 1 thực thể trong tầng Network, nhận yêu cầu

từ tầng trên (Transportation) xuống các tầng dưới, theo trình tự:

Tạo IP Datagram

Tính checksum, ghép vào Packet

Chọn đường, gửi xuống tầng dưới

SOURCE

Tính checksum

Tập họp các segment

Chuyễn dữ liệu

và tham số lên

DESTINATION

Với Router có thêm các bước:

Tínhchecksum, nếu sai, loại

Giảm giá trị TTL, nếu =0, loại

Chọn đường, gửi xuống tầng dưới

SOURCE

Tính checksum

Tập họp các segment, nếu có

Chuyễn dữ liệu

và tham số lên

DESTINATION

Giao thức truyền dữ liệu TCP

1 2 3 TCP IP

DATA PHYSIC

LINK-1 2 3 TCP IP

DATA PHYSIC

Các bước thiết lập TCP/IP link

Gồm 2 phương thức:

• Bị động (Passive): user chờ 1 yêu cầu liên kết

từ xa thông qua 1 socket

liên kết với 1 đầu nối khác 

Một số cổng thông dụng: 15: Netstat, 21: FTP, 23: Telnet, 25: SMTP

Các hàm thông thường trong TCP/IP

1 Send: gửi dữ liệu dạng block vào TCP và lưu trong buffer và gửi đi khi có PUSH

2 Receive: nhận dữ liệu vào buffer và chò PUSH để chuyễn cho user

3 Close: đóng liên kết

4 Abort: bỏ qua việc nhận dữ liệu

5 Status: báo trạng thái cụ thể của liên kết

6 Error: báo các lổi môi trường hay liên kết

Cấu trúc segment

Source Port (16 bits) Destination Port (16 bits)

Sequence Number (32 bits)

Acknowlegement Number (32 bits)

Data Offset

A C K

P S H

R S T

S Y N

F I N Checksum (16 bits) Urgent Pointer (16 bits)

TCP data (536 bits)

Source Port Destination Port

DATA

Đơn giản nên nhanh hơn TCP, nhưng không đảm bảo 

an toàn cao