Bài giảng: Kiến trúc TCP/IP

TCP/IP là 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 phòng Mỹ (Departement of Defense - DoD) .

Mục lục

BÀI 1 KIẾN TRÚC TCP/IP 1

1 GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT 1

1.1 TCP/IP là gì, lịch sử 1

1.2 Kiến trúc TCP/IP, các tầng, chuẩn, so sánh mô hình phân tầng TCP/ IP với OSI 2

1.3 Các giao thức: ICMP, IGMP, IP, UDP 3

1.4 Các tiện ích TCP/IP: FTP, Telnet 4

2 ĐỊA CHỈ IP 5

2.1 Địa chỉ vật lí, địa chỉ tầng mạng 5

2.2 Địa chỉ IP,các lớp địa chỉ, địa chỉ mạng con, mặt nạ mang con 6

2.3 Giao thức phân giải địa chỉ: giao thức ARP, giao thức RARP

11

3 DỊCH VỤ DHCP 12

3.1 Cấu hình động là gì, cơ chế hoạt động của DHCP 12

3.2 Các lựa chọn DHCP 13

4 DỊCH VỤ DNS 14

4.1 Tại sao cần DNS 14

4.2 Hệ thống tên miền 14

4.3 Phân giải tên (ánh xạ địa chỉ) 15

BÀI 2 ĐỊNH TUYẾN TRONG TCP/IP 16

1 ĐỊNH TUYẾN - ROUTING 16

1.1 Khái niệm 16

1.2 Định tuyến như thế nào 16

1.3 Địa chỉ IP của router cục bộ 17

2 ROUTER HỌC TOPO MẠNG NHƯ THẾ NÀO 18

2.1 Bảng định tuyến 18

2.2 Lập bảng định tuyến 18

3 CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN IP - IP ROUTING PROTOCOL 19

3.1 Tại sao cần có các giao thức định tuyến 19

3.2 Phân lớp các giao thức định tuyến 19

3.3 Distance-vector routing 19

3.4 Link state protocol 20

3.5 Các giao thức 21

3.6 Đường đi của một gói tin IP 21

BÀI 3 TCP/IP TRÊN MẠNG WINDOW NT/2000 23

1 CÀI ĐẶT VÀ CẤU HÌNH 23

1.1 Giới thiệu chung 23

1.2 Cài đặt TCP/IP trên Windows NT/2000 23

1.3 Thiết lập cấu hình cơ bản 26

1.4 Cấu hình các lựa chọn nâng cao 28

2 SỬ DỤNG CÁC TIỆN ÍCH TCP/IP 34

2.1 Cấp địa chỉ động 34

2.2 Phân giải tên 35

2.3 Truyền tệp 36

BÀI 4 TCP/IP TRONG MÔI TRƯỜNG UNIX/LINUX 37

1 GIAO THỨC TCP/IP TRONG UNIX/LINUX 37

1.1 Thiết lập giao thức TCP/IP 37

1.2 Kết nối máy khách vào mạng 38

1.3 Các trình tiện ích mạng TCP/IP 39

2 CẤU HÌNH CÁC TIỆN ÍCH 41

2.1 Cấu hình DNS 41

2.2 Cấu hình FTP 43

BÀI 1 KIẾN TRÚC TCP/IP

.1.1 TCP/IP là gì, lịch sử.

TCP/IP là 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 chínhphủ Mỹ Ban đầu, TCP/IP được dự định dành cho cho Bộ Quốc phòng Mỹ(Departement of Defense - DoD) Dự án này xuất phát từ nhu cầu trao đổithông 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 củaIBM “nói chuyện” được với một mainframe của Apple vì hai máy tính nàyđược thiết kế với những giao thức hoàn toàn khác biệt

Bạn có thể tưởng tượng như bạn nhấc điện thoại ở Mỹ gọi sang TâyBan Nha Giả sử có một kết nối cứng tốt vì hệ thống điện thoại ở Tây BanNha tương thích Mặc dầu vậy bạn gặp phải sự bất tương thích về phầnmềm, đó là một người nói tiếng Anh và một người nói tiếng Tây Ban Nha, tagặp phải sự bất đồng ngôn ngữ Để giải quyết bất đồng này người ta đưa ramột ngôn ngữ chung để trao đổi, ngôn ngữ Esperanto Và mong muốn củanhững nhà thiết kế là đưa TCP/IP trở thành ngôn ngữ có vai trò nhưEsperanto trong truyền thông Cùng với thời gian, TCP/IP đã tiến hóa thànhmột 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

Mô hình OSI Mô hình kiến trúc TCP/IP

TCP/IP thực chất là một họ giao thức cùng làm việc với nhau để cungcấp phương tiện truyền thông liên mạng Bao gồm 4 tầng: Applycation, TCP(tương ứng với tầng Session trong mô hình OSI), IP (tương ứng với tầngNetwork) , Physical

Hai giao thức đáng quan tâm nhất trong bộ giao thức này là giao thứcliên mạng IP (Internet Protocol) và TCP (Transmision Control Protocol)

Mục đích chính của IP là cung cấp khả năng kết nối các mạng conthành liên mạng để truyền dữ liệu Vai trò của IP tương tự vai trò của giaothức tầng mạng trong Mô hình OSI là chọn đường và chuyển tiếp IP là giaothức “không liên kết” (connectionless) có nghĩa là không cần có giai đoạnthiết lập liên kết trước khi truyền dữ liệu

Telnet

Transmission Control Protocol (TCP)

User Datagram

ICMP

IEEE803.3 IEEE802.4 IEEE802.

5 X3T95ANSI

TCP là giao thức kiểu “có liên kết” (connection – oriented) nghĩa làcần phải thiết lập liên kết (logic) giữa một cặp thực thể TCP trước khi chúngtrao đổi dữ liệu với nhau.

.1.3 Các giao thức: ICMP, IGMP, IP, UDP

)a ICMP (Internet Control Message Protocol)

ICMP là một giao thức nằm ở tầng mạng phục vụ việc truyền cácthông báo điều khiển (báo cáo về tình trạng lỗi trên mạng, …) giữa cácgateway hoặc trạm của liên mạng Tình trạng lỗi có thể là: một datagramkhông thể tới được đích của nó, hoặc một router không đủ bộ nhớ đệm đểlưu và chuyển một datagram, … Một thông báo ICMP được tạo và chuyểncho IP, IP sẽ “bọc” thông báo đó với một IP header và truyền đến cho routerhoặc trạm đích

)b IGMP (Internet Group Management Protocol)

IGMP là giao thức Internet để các host kết nối hủy kết nối từừ̀ cácnhóm multicast Nhóm multicast gồm các máy tính cóó́ thể nhận các gói từmột host đang truyền thông theo chế độ multicast (đa điểm đến) Các góimulticast được đánh địa chỉ IP trong lớp D Các host có thể có các địa chỉlớp A, B hay C thông thường cùng với một hay nhiều địa chỉ lớp D Địa chỉlớp D chỉ ra rằng chúng là một phần của nhóm multicast

)c UDP (User Datagram Protocol)

Trong khi TCP là dịch vụ truyền hướng kết nối với nhiều đặc điểm đểđạt độ tin cậy cao trong truyền dữ liệu, UDP lại là dịch vụ truyền phi kết nốikhông cần độ tin cậy như TCP Như đã nói, các ứng dụng cần một giao diệnvới IP UDP đáp ứng được nhu cầu đó và đồng thời cung cấp khả năng nóichuyện với quá trình đang chạy trên máy chủ thông qua số hiệu cổng mà

không cần thiết lập một phiên kết nối Trong nhiều trường hợp, điều này làmcho việc liên lạc dễ dàng hơn bởi vì toàn bộ dữ liệu truyền có thể được gởi

đi trong một hoặc hai gói UDP Việc thiết lập kết nối TCP sẽ tốn nhiều thờigian 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 vận chuyển cơ bảncho các gói tin trên mạng Internet và các mạng dùng giao thức TCP/IP IP làgiao thức liên mạng Nó cung cấp hệ thống truyền thông trên các mạng đượcnối với nhau Trong đó, một mạng riêng lẻ nối vào được gọi là mạng con(subnetwork/subnet) Mỗi mạng con có thể khác nhau, tức là mạng con này

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

để đặt thông tin vào các khung, đánh địa chỉ các khung này để truyền đếncác nút khác trên cùng mạng IP cung cấp một cách thống nhất cho việcđóng gói thông tin để phân phối ngang qua các đường biên của các mạngcon Trong khi các khung được dùng đề truyền thông tin trên mạng con,datagram IP như các “phong bì” để truyền thông tin qua các điểm giao tiếpliên mạng

.1.4 Các tiện ích TCP/IP: FTP, Telnet

)a FTP (File Transfer Protocol)

FTP là một dịch vụ truyền tập tin trên hệ thống mạng Internet và trêncác 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 nhậncác yêu cầu từ một hệ thống đang chạy FTP client Dịch vụ này cho phép cácngười dùng gửi đến máy chủ các yêu cầu tải lên hoặc chép về các tập tin

FTP hoạt động giữa nhiều loại hệ thống hỗn hợp và và cho phép người dùng

từ hệ thống này tương tác với hệ thống khác loại mà không cần quan tâmđến các hệ điều hành tại đó

)b Telnet

Telnet cho phép người sử dụng từ một trạm làm việc của mình có thểđăng nhập vào một trạm ở xa qua mạng và làm việc với hệ thống y như là từmột trạm cuối (Terminer) nối trực tiếp với trạm ở xa đó Telnet là giao thứctương đối đơn giản so với các chương trình phỏng tạo trạm cuối phức tạphiện 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

)c DNS (Domain Name System)

Đây là hệ thống quản lý tên miền cho các phần tử của Internet Việcđịnh danh các phần tử của liên mạng bằng các con số năm trong địa chỉ IP rõràng 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 Internetcho phép người sử dụng chỉ cần nhớ tên không cần nhớ địa chỉ IP Phươngpháp quản lý các tên của DNS là phân cấp các nhóm tên Mỗi cấp trong hệthống 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 cấpquốc gia là “vn”

.2 ĐỊA CHỈ IP

.2.1 Địa chỉ vật lí, địa chỉ tầng mạng

Để che dấu tính phức tạp và đa dạng của các thiết bị mạng, TCP/IPđịnh 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 dữ liệu Để hoạt động trong mạng TCP/IP,mỗi giao diện mạng phải được gán một địa chỉ IP để định vị khi truyền thôngvới thực thể bên ngoài.

Một địa chỉ vật lý hay còn gọi là địa chỉ MAC (do nó được định nghĩatrong phân tầng Media Access Control của tầng liên kết dữ liệu theo chuẩngiao thức của OSI) là địa chỉ của một NIC (network interface card - cardgiao tiếp mạng) Các địa chỉ MAC chỉ được dùng để truyền tải các khung dữliệu giữa những máy tính trong cùng một mạng Chúng không được dùng đểgởi khung đến những máy tính trên những mạng khác nhau được liên kếtbằng các bộ định tuyến Việc định địa chỉ IP được dùng để gởi tiếp cáckhung ngang qua những biên giới của bộ định tuyến (dùng các mạngTCP/IP)

Lưu ý rằng MAC address không được sử dụng trong truyền nhận giữacác mạng

.2.2

)a Địa chỉ IP

Giao thức liên mạng IP sử dụng loại địa chỉ 32 bit Mỗi máy trạm phảiđược gán một địa chỉ trong liên mạng Khi sử dụng mạng cục bộ không kếtnối với các mạng khác, người sử dụng có thể tự gán địa chỉ IP tùy ý cho cácmáy trạm Tuy nhiên đối với các site Internet thì địa chỉ IP phải được cungcấp từ trung tâm phụ trách địa chỉ IP trên thế giới NIC (Network Information

Mỗi địa chỉ IP được chia làm 4 phần, mỗi phần 1 byte Ví dụ, trạmquark.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) vàđịa chỉ trạm (host address) Khi đề nghị NIC cung cấp địa chỉ IP thì ta sẽkhông nhận được địa chỉ tương ứng của mỗi máy trạm, thay vào đó là địachỉ mạng và ta có quyền gán địa chỉ cho các máy trạm của mạng trong phạm

vi địa chỉ đã được cung cấp

Những bit quan trọng nhất được sử dụng nhằm xác định có bao nhiêubit dùng cho địa chỉ mạng (netid) và đại chỉ trạm (hostid) Năm lớp địa chỉhiện tại được định nghĩa là: lớp A, B, C, D và E

 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 hosttrên mỗi mạng

 Lớp C: địa chỉ mạng là 3 byte đầu tiên cho phép định danh gần 2triệu mạng từ 192.0.0.0.1 đến 223.255.0.0 với tối đa 254 host trênmỗi mạng Lớp này được dung cho các mạng có ít trạm

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

 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 chỉmạng 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 đềuđược gán cho các trạm Các thành phần 0 và 255 được dùng cho các mụcđích đặc biệt, địa chỉ với phần trạm có các bit bằng 0 được dùng để chỉ ramạng tương ứng Còn địa chỉ các các thành phần trạm là các bit bằng 1 làđịa chỉ quảng bá định vị cho tất cả các trạm trên mạng đó Như vậy địa chỉ149.76.255.255 không có ý nghĩa cho một trạm mà có nghĩa là tất cả cáctrạm trong mạng 149.76.0.0

Địa chỉ 0.0.0.0 được dùng cho địa chỉ chọn đường mặc định (defaultroute) dùng trong việc chọn đường cho các gói tin IP Còn 127.0.0.0 gọi làđịa chỉ quay ngược (loopback address)

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

 Các kiểu lớp địa chỉ khác nhau được định nghĩa để đánh địa chỉcần 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 chomột tổ chức Đây là trách nhiệm duy nhất của một tổ chức đượccấp phát một địa chỉ mạng nhằm cấp cho số máy chủ trong mạng.

 Số lượng máy chủ có thể gán cho một nhóm mạng cụ thể tùy thuộcvào số bit trong vùng hostid Số bit trong vùng hostid tùy thuộcvào 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 lớnnhất Tương tự một địa chỉ lớp C có số lượng bit trong vùng hostidnhỏ 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 thậpphân 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

Một phương pháp xác định lớp địa chỉ IP là chuyển địa chỉ IP sangdạng nhị phân để kiểm tra một số bit quan trọng đầu tiên (các bit bên tráidạng 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 làmột địa chỉ lớp A Nếu 2 bit quan trong đầu tiên của địa chỉ IP là 10 thì địachỉ IP là địa chỉ lớp B Nếu 3 bit quan trong đầu tiên của địa chỉ IP là 110 thìđịa chỉ IP là địa chỉ lớp C Nếu 4 bit quan trong đầu tiên của địa chỉ IP là 110thì địa chỉ IP là địa chỉ lớp D.

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

 Địa chỉ local broadcast hoặc limited broadcast 255.255.255.255được sử dụng trong các mạng cục bộ, nơi một broadcast không baogiờ đi qua

 Địa chỉ 0.0.0.0 được sử dụng để tham khảo đến chính mạng đó, nócũng được sử dụng trong bảng định tuyến để chỉ đến điểm vàomạng cho địa chỉ bộ định tuyến mặc định hay cổng giao tiếp mặcđịnh

)b Mặt nạ mạng con (subnet mask)

Khi một máy tính trên mạng muốn xác định xem địa chỉ IP mà nó sởhữu có ở trên cùng mạng con với máy mà nó đang cố gắng liên lạc haykhông? Điều này được trả lời bằng mặt nạ mạng con, tức là một sự kết hợpcác 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 mộtmạng Chú ý ràng các mạng thuộc lớp A, B hoặc C người ta thường có nhucầu chia các mạng này thành nhiều mạng con, mặt nạ mạng xác định cácmáy tính nằm trong mạng lớn có thuộc cùng mạng con hay không

.2.3 Giao thức phân giải địa chỉ: giao thức ARP, giao thức RARP

)a ARP (Address Resolution Protocol)

Trên các mạng TCP/IP, giao thức ARP được dùng để tìm một địa chỉMAC tương ứng với một địa chỉ IP Giao thức này sử dụng phương phápquảng bá, ý tưởng cơ bản của nó là khi cần tìm ông X trong 100 người thì tachỉ 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 sửdụng một gói tin ARP và quảng bá gói tin đó tới các máy tính khác trênmạng 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 địachỉ 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 địachỉ IP tương ứng với một địa chỉ MAC Chẳng hạn trong trường hợp khởiđộng máy tính qua mạng (network boot) Máy tính cần khởi động chỉ cóthông tin về MAC, nó sẽ gửi các gói tin quảng bá và một boot server sẽ tìmđịa chỉ IP tương ứng cho nó Giao thức này gọi là RARP Cùng với giao thứcBOOTP, RAPP được sử dụng rộng rãi trong việc khởi động một máy tínhkhông có ổ cứng qua mạng

Máy chủ DHCP tự động cho người dùng thuê địa chỉ IP khi họ vàomạng Bạn chỉ cần đặc tả phạm vi các địa chỉ có thể cho thuê tại máy chủDHCP Bạn sẽ không bị ai quấy rầy về nhu cầu biết địa chỉ IP

DHCP tự động quản lý các địa chỉ IP và loại bỏ được các lỗi có thểlàm mất liên lạc Nó tự động gán lại các địa chỉ chưa được sử dụng

DHCP cho thuê địa chỉ trong một khoảng thời gian, có nghĩa là nhữngđịa chỉ nầy sẽ còn dùng được cho các hệ thống khác Bạn hiếm khi biết hếtđịa chỉ

DHCP tự động gán địa chỉ IP thích hợp với mạng con chứa máy trạmnày Cũng vậy, DHCP tự động gán địa chỉ cho người dùng di động tại mạngcon họ kết nối.

)b Cơ chế hoạt động

Bước 1: Máy trạm khởi động với “địa chỉ IP rỗng” cho phép liên lạcvới máy chủ DHCP bằng giao thức TCP/IP Nó chuẩn bị một thông điệpchứa địa chỉ MAC (ví dụ địa chỉ của card Ethernet) và tên máy tính Thôngđiệp nầy có thể chứa địa chỉ IP trước đây đã thuê Máy trạm phát tán liên tụcthông điệp nầy lên mạng cho đến khi nhận được phản hồi từ máy chủ

Bước 2: Mọi máy chủ DHCP có thể nhận thông điệp và chuẩn bị địachỉ IP cho máy trạm Nếu máy chủ có cấu hình hợp lệ cho máy trạm, nóchuẩn 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 thờigian cho thuê Địa chỉ “chào hàng” được đánh dấu là “reserve” (để dành).Máy chủ DHCP phát tán thông điệp chào hàng này lên mạng

Bước 3: Khi khách nhận thông điệp chào hàng và chấp nhận mộttrong các địa chỉ IP, máy trạm phát tán thông điệp nầy để khẳng định nó đãchấp nhận địa chỉ IP và từ máy chủ DHCP nào

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

.3.2 Các lựa chọn DHCP

DHCP không bổ sung thêm các vùng cố định vào định dạng thôngđiệp BOOTP, cũng không thay đổi ý nghĩa của hầu hết các vùng Ví dụ,vùng OP trong thông điệp DHCP chứa cùng giá trị như vùng OP trong thông

điệp BOOTP, chúng hoặc là yêu cầu boot (1) hoặc là đáp lời boot (2) Để

mã hoá thông tin như là thời hạn thuê mượn, DHCP sử dụng options

Vùng tuỳ chọn có cùng định dạng như VENDOR SPECIFIC AREA,

và DHCP chấp nhận tất cả các thông tin theo đặc trưng của nhà sản xuất như

đã được định nghĩa cho BOOTP Cũng như trong BOOTP, mỗi chọn lựa baogồm một vùng mã 1-octet và một vùng độ dài 1-octet, tiếp theo sau là cácoctet 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 Octetđầu tiên chứa mã 53, octet thứ hai chứa độ dài là 1, và octet thứ ba chứa mộtgiá trị được dùng để định danh một trong các thông điệp DHCP

.4.1 Tại sao cần DNS.

Việc định danh các phần tử của liên mạng bằng con số như trong địachỉ IP rõ ràng là không làm cho người sử dụng hài lòng, bởi chúng khó nhớdễ nhầm lẫn Vì thế người ta xây dựng hệ thống tên cho các phần tử củaInternet, cho phép người sử dụng chỉ cần nhớ đến các tên chứ không cần nhớcác địa chỉ IP nữa

Việc định danh bằng tên cũng có những vấn đề của nó: tên phải làduy nhất và cần phải có cách để chuyển đổi tương ứng giữa các tên và cácđịa chỉ số Đối với một liên mạng tầm cỡ toàn cầu với hàng chục triệu ngườidùng như Internet đòi hỏi phải có một hệ thống đặt tên trực tuyến và phântán 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 nhiệmphân cấp cho các nhóm tên Mối cấp trong một hệ thống được gọi là mộtmiền (domain), các miền được tách nhau bởi dấu chấm

Domain có dạng tổng quát là local-part @ domain name , trong đólocal-part thường là tên của người sử dụng hay nhóm người sử dụng dongười quản lý mạng nội bộ quy định, còn domain name được gán bởi cáctrung tâm thông tin mạng các cấp Domain cấp cao nhất là cấp quốc gia, mỗiquốc gia được gán bởi một tên miền riêng gồm 2 chữ cái (VD vn, us, uk ).Trong mỗi quốc gia lại chia thành 6 domain cao nhất và tiếp tục đi xuốngcác cấp thấp hơn

6 domain cao nhất của DNS

 MIL US military organizations

.4.3 Phân giải tên (ánh xạ địa chỉ)

Việc ánh xạ giữa các địa chỉ IP và các tên miền được thực hiện bởi 2thực thể có tên là Name Resolver và Name Server Name Resolver được càiđặt 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 NameResolver để gửi yêu cầu ánh xạ địa chỉ host name to IP address tới NameServer Nếu host name được tìm thấy thì Name Server sẽ gửi địa chỉ IPtương ứng về trạm l việc Sau đó trạm làm việc sẽ thử liên kết với host bằngcách dùng địa chỉ IP chứ không dùng tên nữa.

BÀI 2 ĐỊNH TUYẾN TRONG TCP/IP

.1.2 Định tuyến như thế nào.

Các gói dữ liệu được truyền từ một hệ thống này sang một hệ thốngkhác phải được định tuyến qua một dãy các nút Mỗi nút nhận gói dữ liệu từmột đường vào rồi chuyển tiếp nó tới một đường ra hướng đến đích của dữliệu

Hoạt động định tuyến :

 Khi một trạm muốn trao đổi thông tin với một trạm khác, IP sẽ xácđịnh trạm này là trạm nằm ở trên mạng cục bộ hay là nằm ở mạngngoài

 Nếu trạm đích nằm ở mạng ngoài, IP sẽ kiểm tra bảng định tuyến

để tìm một tuyến tới trạm ở mạng ngoài hay một mạng ngoài

 Nếu không tìm thấy một tuyến nào IP sẽ sử dụng một địa chỉ cổnggateway mặc định để chuyển gói tin đến một bộ định tuyến

Ở bộ định tuyến, bảng định tuyến được truy vấn để tìm đường đếnmạng ở bên ngoài Nếu không tìm thấy đường, gói tin sẽ được gửi đến mộtđịa 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 Nếukhông tìm thấy một tuyến nào cả thì một bản tin báo lỗi sẽ được gửi tới trạmgửi gói tin

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

 Quyết định chọn đường theo tiêu chuẩn tối ưu nào

 Cập nhật thông tin chọn đường, tức là thông tin dùng cho chứcnăng trên

Có rất nhiều kỹ thuật chọn đường khác nhau Sự phân biệt giữa chúngchủ yếu căn cứ vào các yếu tố liên quan đến 2 chức năng trên Các yếu tố là:

 Sự phân tấn của các chức năng chọn đường trên các nút của mạng

 Sự thích nghi với trạng thái hiện hành của mạng

 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 Điềunày cho phép chia các mạng IP thành các mạng con Theo mặc định thìmạng con được đặc trưng bởi phần địa chỉ mạng trong địa chỉ IP Do vậy cácmáy trạm trong một mạng con sẽ có chung một địa chỉ mạng và ngược lạicác 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 chỉmạng của nó Các router cục bộ sẽ có cùng một địa chỉ mạng trong địa chỉ IPcủa nó giống địa chỉ mạng cục bộ

.2.1 Bảng định tuyến.

Bảng định tuyến (chỉ đường) bao gồm địa chỉ mạng, số cổng, chi phí

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

Các bộ định tuyến lưu trữ thông tin trên bảng và kiểm tra bảng nhằmxác định đường đi tối ưu trên mạng cho các gói Nếu mạng bị tắc nghẽn haynối kết thất bại, các tuyến thay thế khác có thể được tìm thấy trên bảng

.2.2 Lập bảng định tuyến

Bạn có thể thêm các thông tin và bảng định tuyến bằng cách sử dụnglệnh route Lệnh route print được sử dụng để xem đầu vào mặc định trongmột bảng định tuyến Đầu vào tĩnh nên được thêm vào bảng định tuyến của

bộ định tuyến tĩnh cho tất cả các mạng không có một giao diện đã được cấuhình Một đầu vào tĩnh bao gồm:

 Địa chỉ mạng ID mạng hoặc tên mạng của mạng đích Nếu tênmạng được sử dụng thì nó sẽ được tìm ở trong file Networks

 Mặt nạ mạng: một mặt nạ mạng cho địa chỉ mạng

 Địa chỉ cổng: Địa chỉ IP hoặc tên trạm của giao diện đến mạngđích nếu tên trạm được sử dụng cho cổng, thì nó sẽ được tìm trongfile Hosts

.3 CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN IP - IP ROUTING PROTOCOL.

.3.1 Tại sao cần có các giao thức định tuyến

Một liên mạng như mạng intranet dựa trên TCP/IP hay Internet baogồm rất nhiều bộ định tuyến và các kết nối giữa các bộ định tuyến này.Mạng này bắt buộc phải có lược đồ cấu trúc để các bộ định tuyến xác địnhhoạt động với các gói sẽ được truyền đến các mạng và các máy khác Bộđịnh tuyến sử dụng các giao thức và thuật toán định tuyến tự động lập lược

đồ cấu trúc mạng và 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 :

 Giao thức định tuyến cung cấp cấu hình định tuyến động (dynamicrouting configuration) có sự trao đổi thông tin định tuyến trongmạng

 Giao thức định tuyến tĩnh (static routing) khi không có các giaothức định tuyến, nhà quản trị mạng phải tự cấu hình bảng địnhtuyến trong mỗi bộ định tuyến đó gọi là định tuyến tĩnh

.3.3 Distance-vector routing

Các giao thức định tuyến distance-vector xác định các tuyến dựa trên

số lượng các hop (bước nhảy) hoặc các chi phí được tính trước tới một đíchđến Thông tin nầy được cung cấp bởi các bộ định tuyến gần nhất Kỹ thuậtnầy 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 định tuyến tạo lại bảng địnhtuyến bằng cách thêm vào các lộ trình mới hoặc xoá các lộ trình cũ Tuynhiên thuật toán định tuyến distance-vector không thích hợp cho các mạnglớn có hàng trăm bộ định tuyến hay mạng thường xuyên được cập nhật Trêncác mạng lớn, quá trình cập nhật bộ định tuyến mất nhiều thời gian làm chobảng của bộ định tuyến ở xa nhất không đồng bộ với các bảng khác Giaothức định tuyến “link state” (tình trạng nối kết) thích hợp hơn trong trườnghợp nầy, được đề cập trong phần “Link State Routing Protocols”

.3.4 Link state protocol

Định tuyến Link State đòi hỏi quá trình xử lý nhiều hơn so với kỹthuật Distance-Vector nhưng kiểm soát hầu hết quá trình định tuyến và đápứng nhanh với những thay đổi Các lộ trình có thể dựa trên việc tránh nhữngvùng tắc nghẽn, vận tốc của đường truyền, chi phí sử dụng đường truyền,hay các mức độ ưu tiên khác Thuật toán Dijkstra được dùng tính toán các lộtrình dựa trên các bước sau:

 Số lượng các bộ định tuyến một gói phải đi qua để đến đích Con

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

 Tốc độ của các dòng truyền tải giữa các mạng LAN Vài đườngtruyền dùng các nối kết không đồng bộ có tốc độ chậm, trong khicác đường truyền khác nối kết kĩ thuật số có tốc độ cao

 Chậm trễ gây ra bởi tắc nghẽn lưu thông Nếu một máy đangtruyền tải một tập tin lớn, bộ định tuyến phải truyền gói qua tuyếnkhác để tránh tắc nghẽn