Chương 2: TCP IP - Môn mạng máy tính

Chương 2:GIAO THỨC TCP/IP
2.1 Giới thiệu
2.2 Giao thức IP
2.3 Một số giao thức ứng dụng

Giíi thiÖu TCP/IP

Néi dung
2.1.1
2.1.2
2.1.3
IP

Giíi thiÖu TCP/IP
C¸c ®Þa chØ Internet
§Þnh ®­îc mét ®Þa chØ

LÞch sö vµ t­¬ng lai TCP/IP
• Được sáng tạo bởi Bộ quốc phòng Mỹ (US DoD)
• Mô hình TCP/IP từ lâu đã trở thành chuẩn của mạng
Internet.

Điều quan trọng phải
lưu ý rằng một vài
tầng trong mô hình
TCP/IP có cùng tên
với các tầng trong mô
hình OSI.
Không nhầm lẫn các
tầng của hai mô hình.

GIAO THỨC TCP/IP
• Giao thức mạng rộng được sử dụng chính thức
trên mạng Internet.
• TCP/IP là một bộ giao thức mang tên của 2 giao
thức chính là IP (Internet Protocol) và TCP
(Transmission Control Protocol). Ngoài ra còn
nhiều giao thức khác nữa
• Độc lập với phần cứng, do đó có thể chạy trên
nhiều loại máy tính miễn là hệ điều hành hỗ trợ
cho TCP/IP

GIAO THỨC TCP
• TCP là giao thức truyền tin từ ứng dụng tới ứng dụng (endto-end) trong khi đó IP đảm bảo kết nối từ máy đến máy
(host – to – host)
• Cắt gói tin thành các gói có đánh số gửi đi độc lập, tại đích
các gói này sẽ được kết hợp lại chính xác như nguyên bản
• Kiểm soát sự trùng lặp, điều khiển việc yêu cầu phát lại
• TCP đẩm bảo chất lượng truyền chứ không chú ý tới vấn
đề định huớng trên mạng

Các kết nối sử dụng TCP có 3 giai đoạn kết nối
1. Thiết lập kết nối.
2. Truyền dữ liệu.
3. Kết thúc kết nối.
TCP giải quyết nhiều vấn đề nhằm cung cấp một dòng dữ liệu đáng
tin cậy như:
- Dữ liệu đến đích đúng thứ tự.
- Sửa lỗi dữ liệu ở mức tối thiểu( thật ra là truyền lại).
- Dữ liệu trùng lặp bị loại bỏ.
- Các gói tin thất lạc/loại bỏ được gửi lại.
- Kiểm soát tắc nghẽn giao thông trong việc truyền/nhận dữ liệu.

TÇng øng dông
• Vai trß


§iÒu khiÓn c¸c giao thøc tÇng cao, ®­a ra c¸c tr×nh
diÔn, m· hãa, ®iÒu khiÓn phiªn vµ ®¶m b¶o d÷
liÖu nµy ®­îc ®ãng gãi ®óng cho tÇng kÕ tiÕp.

TÇng giao vËn
• Vai trß
–Cung cÊp dÞch vô truyÒn tin cËy tõ host nguån ®Õn
host ®Ých gi÷a hai ®Çu mót (end-to-end) qua m¹ng.
(port)

TÇng giao vËn: TCP
• TCP cung cÊp chuyÓn vËn tin cËy gi÷a c¸c
øng dông ng­êi dïng ®Çu cuèi.
• Cã c¸c ®Æc tr­ng sau:
– §Þnh h­íng liªn kÕt: H×nh thµnh c¸c thao t¸c 2
®Çu mót
– Ph©n chia d÷ liÖu øng dông tÇng cao h¬n
– Göi c¸c segment tõ thiÕt bÞ ®Çu mót nµy ®Õn
thiÕt bÞ ®Çu mót kh¸c
– KiÓm so¸t luång cung cÊp bëi cöa sæ tr­ît (khi
cÇn míi thiÕt lËp)
– §é tin cËy ®­îc cung cÊp bëi sè thø tù vµ sè x¸c
nhËn, göi l¹i nh÷ng g× x¸c nhËn kh«ng nhËn ®­
îc.

TÇng giao vËn: UDP
• Một trong những giao thức cốt lõi của bộ giao thức
TCP/IP. UDP không cung cấp sự tin cậy và thứ tự
truyền nhận, các gói dữ liệu có thể đến không đúng thứ
tự hay bị mất mà không có thông báo. Tuy nhiên UDP
nhanh và hiệu quả hơn đối với các ứng dụng truyền
những file kích thước nhỏ và yêu cầu khắt khe về thời
gian. Do bản chất không trạng thái nên UDP hữu dụng
trong việc trả lời các truy vấn nhỏ cho số lượng lớn
người yêu cầu. Được hỗ trợ bởi nhiều dịch vụ phổ biến
như DNS, streaming media, VoiIP, TFTP…

TÇng giao vËn: UDP
• UDP cung cÊp chuyÓn vËn kh«ng tin
cËy gi÷a c¸c øng dông ng­êi dïng ®Çu
cuèi.
• Cã c¸c ®Æc tr­ng sau:
– Kh«ng ®Þnh h­íng kÕt nèi
– Kh«ng tin cËy: Kh«ng kiÓm tra viÖc trao
®æi th«ng ®iÖp.
– Kh«ng kiÓm so¸t luång.
– Kh«ng ph©n chia vµ hîp c¸c th«ng ®iÖp.

TÇng giao vËn: UDP
• UDP thích hợp với rất nhiều ứng dụng dựa vào
một số đặc điểm như sau
- No connection establishment: TCP đòi hỏi quá
trình bắt tay 3 bước trước khi thiết lập một kết
nối, trong khi đó thì UDP không yêu cầu quá trình
thiết lập này, do đó nó không làm chậm quá trình
kết nối của mạng. Đó là lý do tại sao DNS lại
chạy nhanh hơn khi sử dụng UDP( DNS chạy cả
trên TCP lẫn UDP).

TÇng giao vËn: UDP
• UDP thích hợp với rất nhiều ứng dụng dựa vào một số
đặc điểm như sau
- No connectin state: TCP lưu giữ trạng thái kết nối( thông
số gửi và nhận gói tin, ACK, sequence number, …) trong
buffer do đó làm tốn tài nguyên hệ thống. Trong khi đó
UDP không hề lưu giữ thông số nào về gói tin đã gửi đi so
đó làm tốn ít tài nguyên hệ thống hơn, giúp server có thể
phục vụ nhiều client truy cập hơn.
- Small segment header overhead: trong khi header của
TCP chứa 20 bytes dữ liệu thì header của UDP chỉ có 8
bytes giúp UDP truyền đi nhanh hơn.

TÇng giao vËn: UDP
• UDP thích hợp với rất nhiều ứng dụng dựa vào một số
đặc điểm như sau
- Unragulated send rate: TCP có cơ chế điều tiết tốc tộ
truyền khi gặp những link hỏng hay khi mạng bắt đầu bị
đụng độ, cơ chế này phục vụ cho những ứng dụng thời
gian thực (có thể có những packet hỏng nhưng thời gian
truyền lại packet đó sẽ ngắn). Bên cạnh đó, UDP chỉ phụ
thuộc vào tốc độ của ứng dụng phục vụ việc truyền gói
tin( như tốc độ CPU, clock-rate…) chứ không phụ thuộc
vào mạng có bị đụng độ(congestion ) hay không.

So sánh TCP và UDP
• Giao thức TCP và UDP là hai giao thức phổ
biến nhất ở lớp transport của chồng giao
thức TCP/IP. UDP dùng ít bytes hơn cho
phần header và yêu cầu xử lý từ host ít hơn.
TCP thì cần nhiều bytes hơn trong phần
header và phải xử lý nhiều hơn nhưng cung
cấp nhiều chức năng hữu ích hơn, như khả
năng khôi phục lỗi.

So sánh TCP và UDP
Giống nhau:
- Đều là nền tảng trong việc truyền thông tin trên
mạng IP, hỗ trợ nhiều ứng dụng.
- Có cơ chế checksum( 16 bits).
- Không hỗ trợ truyền dữ liệu theo dòng(stream).
- Không hỗ trợ Multi-homing.

So sánh TCP và UDP
Khác nhau:
- TCP yêu cầu Length field trong header còn UDP thì không.
- Kích thước gói tin khác nhau(gói TCP Header 20 bytes,
UDP chỉ có 8 bytes).
- Truyền dữ liệu không lỗi(do cơ chế sửa lỗi/ truyền lại).
- Truyền dữ liệu theo đúng thứ tự( dựa vào số sequence
numbers).
- Truyền lại các gói dữ liệu bị mất trên đường truyền.
- Loại bỏ các gói dữ liệu trùng lặp.
- Có cơ chế tránh tắc nghẽn đường truyền.