welcome tinhocK1 website

Tuesday, 31/03/2020, 5:12 PM

Chào Guest

Login form

Đăng nhập:
mật khẩu:

Ẩn

Tán Gẫu

500

Bạn thấy web tinhoc K1 thế nào?

Rate my site
Total of answers: 108
[ New messages · Members · Forum rules · Search · RSS ]
  • Page 1 of 1
  • 1
Forum » cộng nghệ thông tin » Mạng Máy Tính » Giao thức truyền thông
Giao thức truyền thông
admin Date: Sunday, 26/04/2009, 0:40 AM | Message # 1
bạn sắp được nâng cấp
Nhóm: Administrators
Số bài đăng: 146
Reputation: 0
Trang thái: Offline
Định nghĩa : Giao thức truyền thông biggrin

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) - trong công nghệ thông tin gọi tắt là giao thức (protocol), tuy nhiên, tránh nhầm với giao thức trong các ngành khác - là một tập hợp các quy tắc chuẩn dành cho việc 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. dry

Có nhiều giao thức được sử dụng để giao tiếp hoặc truyền đạt thông tin trên Internet, dưới đây là một số các giao thức tiêu biểu:

* TCP (Transmission Control Protocol):
thiết lập kết nối giữa các máy tính để truyền dữ liệu. Nó chia nhỏ dữ liệu ra thành những gói (packet) và đảm bảo việc truyền dữ liệu thành công.
* IP (Internet Protocol): định tuyến (route) các gói dữ liệu khi chúng được truyền qua Internet, đảm bảo dữ liệu sẽ đến đúng nơi cần nhận.
* HTTP (HyperText Transfer Protocol): cho phép trao đổi thông tin (chủ yếu ở dạng siêu văn bản) qua Internet.
* FTP (File Transfer Protocol): cho phép trao đổi tập tin qua Internet.
* SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): cho phép gởi các thông điệp thư điện tử (e-mail) qua Internet.
* POP3 (Post Office Protocol, phiên bản 3): cho phép nhận các thông điệp thư điện tử qua Internet.
* MIME (Multipurpose Internet Mail Extension): một mở rộng của giao thức SMTP, cho phép gởi kèm các tập tin nhị phân, phim, nhạc, ... theo thư điện tử.
* WAP (Wireless Application Protocol): cho phép trao đổi thông tin giữa các thiết bị không dây, như điện thoại di động.

Giao thức TCP luôn đi kèm với giao thức IP :

Giao thức TCP (Transmission Control Protocol - "Giao thức điều khiển truyền vận") là một trong các giao thức cốt lõi của bộ giao thức TCP/IP. Sử dụng TCP, các ứng dụng trên các máy chủ được nối mạng có thể tạo các "kết nối" với nhau, mà qua đó chúng có thể trao đổi dữ liệu hoặc các gói tin. Giao thức này đảm bảo chuyển giao dữ liệu tới nơi nhận một cách đáng tin cậy và đúng thứ tự. TCP còn phân biệt giữa dữ liệu của nhiều ứng dụng (chẳng hạn, dịch vụ Web và dịch vụ thư điện tử) đồng thời chạy trên cùng một máy chủ.

TCP hỗ trợ nhiều giao thức ứng dụng phổ biến nhất trên Internet và các ứng dụng kết quả, trong đó có WWW, thư điện tử và Secure Shell.

Trong bộ giao thức TCP/IP, TCP là tầng trung gian giữa giao thức IP bên dưới và một ứng dụng bên trên. Các ứng dụng thường cần các kết nối đáng tin cậy kiểu đường ống để liên lạc với nhau, trong khi đó, giao thức IP không cung cấp những dòng kiểu đó, mà chỉ cung cấp dịch vụ chuyển gói tin không đáng tin cậy. TCP làm nhiệm vụ của tầng giao vận trong mô hình OSI đơn giản của các mạng máy tính.

Các ứng dụng gửi các dòng gồm các byte 8-bit tới TCP để chuyển qua mạng. TCP phân chia dòng byte này thành các đoạn (segment) có kích thước thích hợp (thường được quyết định dựa theo kích thước của đơn vị truyền dẫn tối đa (MTU) của tầng liên kết dữ liệu của mạng mà máy tính đang nằm trong đó). Sau đó, TCP chuyển các gói tin thu được tới giao thức IP để gửi nó qua một liên mạng tới mô đun TCP tại máy tính đích. TCP kiểm tra để đảm bảo không có gói tin nào bị thất lạc bằng cách gán cho mỗi gói tin một "số thứ tự" (sequence number). Số thứ tự này còn được sử dụng để đảm bảo dữ liệu được trao cho ứng dụng đích theo đúng thứ tự. Mô đun TCP tại đầu kia gửi lại "tin báo nhận" (acknowledgement) cho các gói tin đã nhận được thành công; một "đồng hồ" (timer) tại nơi gửi sẽ báo time-out nếu không nhận được tin báo nhận trong khoảng thời gian bằng một round-trip time (RTT), và dữ liệu (được coi là bị thất lạc) sẽ được gửi lại. TCP sử dụng checksum (giá trị kiểm tra) để xem có byte nào bị hỏng trong quá trình truyền hay không; giá trị này được tính toán cho mỗi khối dữ liệu tại nơi gửi trước khi nó được gửi, và được kiểm tra tại nơi nhận.
Available for users only
Ví dụ: Máy tính A gửi 4 byte với số thứ tự ban đầu là 100 (theo lý thuyết thì 4 byte sẽ có thứ tự là 100, 101, 102, 103) thì bên nhận sẽ gửi tin báo nhận có nội dung là 104 vì đó là thứ tự của byte tiếp theo nó cần. Bằng cách gửi tin báo nhận là 104, bên nhận đã ngầm thông báo rằng nó đã nhận được các byte 100, 101, 102 và 103. Trong trường hợp 2 byte cuối bị lỗi thì bên nhận sẽ gửi tin báo nhận với nội dung là 102 vì 2 byte 100 và 101 đã được nhận thành công.

Giả sử ta có 10.000 byte được gửi đi trong 10 gói tin 1.000 byte và có 1 gói tin bị mất trên đường truyền. Nếu gói bị mất là gói đầu tiên thì bên gửi sẽ phải gửi lại toàn bộ 10 gói vì không có cách nào để bên nhận thông báo nó đã nhận được 9 gói kia. Vấn đề này được giải quyết trong giao thức SCTP (Stream Control Transmission Protocol - "Giao thức điều khiển truyền vận dòng") với việc bổ sung báo nhận chọn lọc.

Số thứ tự và tin báo nhận giải quyết được các vấn đề về lặp gói tin, truyền lại những gói bị hỏng/mất và các gói tin đến sai thứ tự. Để phục vụ mục đích kiểm tra, các gói tin có trường giá trị tổng kiểm (checksum - Xem thêm phần #Cấu trúc gói). happy

Với trình độ hiện tại, kỹ thuật kiểm tra tổng trong TCP không đủ mạnh. Các tầng liên kết dữ liệu với xác suất lỗi bit cao có thể cần được bổ sung các khả năng phát hiện lỗi tốt hơn. Nếu như TCP được thiết kế vào thời điểm hiện tại, nhiều khả năng nó sẽ bao gồm trường kiểm tra độ dư tuần hoàn (cyclic redundancy check - CRC) với độ dài 32 bit. Điểm yếu này một phần được bù đắp bằng CRC hay những kỹ thuật khác tại tầng thứ 2 (trong mô hình 7 lớp OSI) ở bên dưới cả TCP và IP như trong các giao thức điểm-điểm (PPP) hoặc Ethernet. Tuy nhiên điều này cũng không có nghĩa là trường kiểm tra tổng của TCP là không cần thiết: thống kê cho thấy các sai sót do cả phần cứng và phần mềm gây ra giữa các điểm áp dụng kỹ thuật kiểm tra CRC là khá phổ biến và kỹ thuật kiểm tra tổng có khả năng phát hiện phần lớn các lỗi (đơn giản) này.

Điểm cuối cùng là khả năng hạn chế tắc nghẽn.

Tin báo nhận (hoặc không có tin báo nhận) là tín hiệu về tình trạng đường truyền giữa 2 máy tính. Từ đó, hai bên có thể thay đổi tốc độ truyền nhận dữ liệu phù hợp với điều kiện. Vấn đề này thường được đề cập là điều khiển lưu lượng, kiểm soát tắc nghẽn. TCP sử dụng một số cơ chế nhằm đạt được hiệu suất cao và ngăn ngừa khả năng nghẽn mạng. Các cơ chế này bao gồm: cửa sổ trượt (sliding window), thuật toán slow-start, thuật toán tránh nghẽn mạng (congestion avoidance), thuật toán truyền lại và phục hồi nhanh,... Hiện nay, vấn đề cải tiến TCP trong môi truyền truyền dẫn tốc độ cao đang là một hướng nghiên cứu được quan tâm.
[/size]

 
admin Date: Sunday, 26/04/2009, 0:43 AM | Message # 2
bạn sắp được nâng cấp
Nhóm: Administrators
Số bài đăng: 146
Reputation: 0
Trang thái: Offline
Kích thước cửa sổ TCP :
Chuỗi số thứ tự gói và cửa sổ trong TCP hoạt động giống như một cái đồng hồ. Kích thước của cửa sổ (đo bằng byte) được thiết lập bởi khả năng tiếp nhận của máy tính nhận. Cửa sổ này được dịch đi mỗi khi máy tính nhận nhận được dữ liệu và gửi tin báo nhận. Khi chuỗi thứ tự tăng đến tối đa thì lại quay lại về 0.

Kích thước của cửa sổ là chiều dài (byte) của khối dữ liệu có thể lưu trong bộ đệm của bên nhận. Bên gửi chỉ có thể gửi tối đa lượng thông tin chứa trong cửa sổ này trước khi nhận được tin báo nhận.

Dãn kích thước cửa sổ:

Để tận dụng khả năng truyền dẫn của mạng thì cửa sổ dùng trong TCP cần được tăng lên. Trường điều khiển kích thước cửa sổ của gói TCP có độ dài là 2 byte và do đó kích thước tối đa của cửa sổ là 65.535 byte.

Do trường điều khiển không thể thay đổi nên người ta sử dụng một hệ số dãn nào đó. Hệ số này được định nghĩa trong tài liệu RFC 1323 có thể sử dụng để tăng kích thước tối đa của cửa sổ từ 65.535 byte lên tới 1 gigabyte. Tăng kích thước cửa sổ lớn hơn nữa cũng cần thiết trong TCP Tuning.

Việc tăng kích thước cửa sổ chỉ được dùng trong giao thức bắt tay 3 pha. Giá trị của trường co dãn cửa sổ thể hiện số bit cần được dịch trái đối với trường kích thước cửa sổ. Hệ số dãn có thể thay đổi từ 0 (không dãn) tới 14 (dãn tối đa).

Kết thúc kết nối:

Để kết thúc kết nối hai bên sử dụng quá trình bắt tay 4 bước và chiều của kết nối kết thúc độc lập với nhau. Khi một bên muốn kết thúc, nó gửi đi một gói tin FIN và bên kia gửi lại tin báo nhận ACK. Vì vậy, một quá trình kết thúc tiêu biểu sẽ có 2 cặp gói tin trao đổi.

Một kết nối có thể tồn tại ở dạng "nửa mở": một bên đã kết thúc gửi dữ liệu nên chỉ nhận thông tin, bên kia vẫn tiếp tục gửi.

Các cổng TCP:

TCP sử dụng khái niệm số hiệu cổng (port number) để định danh các ứng dụng gửi và nhận dữ liệu. Mỗi đầu của một kết nối TCP có một số hiệu cổng (là số không dấu 16-bit) được gán cho ứng dụng đang nhận hoặc gửi dữ liệu. Các cổng được phân thành ba loại cơ bản: nổi tiếng, được đăng ký và động/cá nhân. Các cổng nổi tiếng đã được gán bởi tổ chức Internet Assigned Numbers Authority (IANA) và thường được sử dụng bởi các tiến trình mức hệ thống hoặc các tiến trình của root. Ví dụ: FTP (21), TELNET (23), SMTP (25) và HTTP (80). Các cổng được đăng ký thường được sử dụng bởi các ứng dụng người dùng đầu cuối (end user application) với vai trò các cổng phát tạm thời (khi dùng xong thì hủy đăng ký) khi kết nối với server, nhưng chúng cũng có thể định danh các dịch vụ có tên đã được đăng ký bởi một bên thứ ba. Các cổng động/cá nhân cũng có thể được sử dụng bởi các ứng dụng người dùng đầu cuối, nhưng không thông dụng bằng. Các cổng động/cá nhân không có ý nghĩa gì nếu không đặt trong một kết nối TCP. Có 65535 cổng được chính thức thừa nhận.

Sự phát triển của TCP :

TCP là một giao thức phức tạp và vẫn còn tiếp tục được phát triển. Tuy nhiên, mặc dù có nhiều cải tiến đã được áp dụng và đề xuất nhưng các hoạt động cơ bản của giao thức vẫn giữ nguyên như mô tả ban đầu trong tài liệu RFC 793 ban hành năm 1981. Tài liệu RFC 1122 - Các yêu cầu của máy mạng Internet - đưa ra một số yêu cầu khi thực hiện TCP. RFC 2581 - Điều khiển tránh nghẽn mạng, một trong những tài liệu quan trọng trong bộ RFC trong những năm gần đây - mô tả thuật toán dùng để giảm khả năng tắc nghẽn mạng. Năm 2001, RFC 3168 mô tả một cơ chế báo hiệu chống nghẽn mạng có tên là Thông báo nghẽn mạng (Explicit Congestion Notification). Vào thời điểm đầu thế kỷ 21, khoảng 95% gói tin trên Internet là TCP. Các ứng dụng tiêu biểu sử dụng TCP là HTTP/HTTPS (World Wide Web), SMTP/POP3/IMAP (e-mail) và FTP (truyền file). Sự phổ biến của TCP chứng tỏ rằng nó đã được thiết kế rất tốt.

Cơ chế điều khiển tránh tắc nghẽn của TCP ban đầu là TCP Reno và gần đây đã có một số thuật toán khác được đề xuất:

* High Speed TCP của Sally Floyd trong tài liệu RFC 3649
* TCP Vegas của Brakmo và Peterson (làm việc tại Đại học Arizona)
* TCP Westwood của Đại học California tại Los Angeles
* BIC TCP của Injong Rhee (làm việc tại Đại học North Carolina)
* H-TCP của Viện Hamilton
* Fast TCP (Fast Active queue management Scalable Transmission Control Protocol) của Caltech.
* TCP Hybla của Đại học Bologna

Bên cạnh đó cũng có rất nhiều nghiên cứu so sánh sự công bằng và hiệu suất của TCP khi sử dụng các thuật toán tránh tắc nghẽn khác nhau.

TCP trên mạng không dây:

TCP cũng được sử dụng cho mạng không dây. Ở đây trường hợp mất gói tin cũng được xem là nghẽn mạng và kích thước cửa sổ do đó cũng sẽ được giảm xuống. Tuy nhiên trong nhiều trường hợp đối với các mạng không dây thì việc mất các gói tin thường xẩy ra một cách ngẫu nhiên do ảnh hưởng của fading, chuyển giao giữa các cell... và chúng ta không thể xem đây là nghẽn mạng. Do đó, việc giảm kích thước cửa sổ không đúng sẽ làm cho hiệu quả sử dụng đường truyền giảm một cách đáng kể. Nhiều nghiên cứu đã tập trung để giải quyết vấn đề này. Các giải pháp được đề ra có thể phân loại thành các nhóm: giải pháp đầu cuối (liên quan tới việc thay đổi tại client/server), giải pháp tại tầng liên kết dữ liệu (chẳng hạn giao thức RLP trong chuẩn CDMA2000) và giải pháp dựa trên proxy (thay đổi trong mạng mà không cần thay đổi các thiết bị đầu cuối).

Gỡ rối trong TCP:

Các phần mềm đọc gói (packet sniffer) TCP có thể sử dụng để gỡ rối/theo dõi bằng cách đọc tất cả các gói TCP được truyền trong mạng. Ví dụ : Wireshark(trên Windows), tcpdump(trên Linux)...

Các lựa chọn khác ngoài TCP:

Đối với một số ứng dụng thì TCP không thích hợp. Vấn đề lớn nhất là phía nhận không thể tiếp nhận các gói tin đến sau một gói bị lỗi trước khi chính gói bị lỗi được truyền lại. Điều này khiến TCP không thích hợp cho các ứng dụng thời gian thực (real-time) chẳng hạn như đa phương tiện trực tuyến, trò chơi trực tuyến và thoại trên nền IP (VoIP) bởi vì các ứng dụng này cần các gói tin kịp thời hơn là nhận đủ các gói tin theo đúng thứ tự.

Ngoài ra sự phức tạp của TCP cũng gây ra vấn đề với các hệ thống nhúng (embedded system). Ví dụ tiêu biểu là netbooting sử dụng giao thức TFTP. Cuối cùng, độ phức tạp của TCP cũng gây khó khăn cho một số vấn đề khác như truyền thông tin giữa 2 máy tính nằm sau hệ thống chuyển đổi địa chỉ (NAT).

Thông thường, khi TCP không thích hợp thì UDP được sử dụng. UDP cung cấp một số tính năng giống TCP như đa công và kiểm tra tổng nhưng nó không đảm bảo việc truyền lại gói tin lỗi hay thứ tự các gói tin. Vì thế, người phát triển ứng dụng có thể áp dụng các phương thức khác ở các tầng trên để giải quyết vấn đề tùy theo yêu cầu cụ thể.

Giao thức điều khiển truyền vận dòng (Stream Control Transmission Protocol - SCTP) cũng là một giao thức dựa trên nền IP không khác nhiều so với TCP. SCTP được phát triển sau và có cấu trúc phức tạp hơn TCP. SCTP được thiết kế để sử dụng trong điều kiện yêu cầu độ tin cậy và gần thời gian thực. Tuy nhiên SCTP chưa được sử dụng rộng rãi.

TCP cũng bộc lộ một số vấn đề khi dùng trong môi trường truyền dẫn tốc độ cao. Thuật toán tránh nghẽn mạng làm việc tốt trong môi trường không dự tính trước nhưng đối với môi trường xác định hơn chẳng hạn như ATM (Asynchronous Transfer Mode) thì TCP không tận dụng được khả năng của hệ thống bên dưới. surprised

 
admin Date: Sunday, 26/04/2009, 0:47 AM | Message # 3
bạn sắp được nâng cấp
Nhóm: Administrators
Số bài đăng: 146
Reputation: 0
Trang thái: Offline
Cấu trúc gói tin:

Một gói tin TCP bao gồm 2 phần

* header
* dữ liệu

Phần header có 11 trường trong đó 10 trường bắt buộc. Trường thứ 11 là tùy chọn (trong bảng minh họa có màu nền đỏ) có tên là: options

Header
+ Bít 0 - 3 4 - 9 10 - 15 16 - 31
0 Source Port Destination Port
32 Sequence Number
64 Acknowledgement Number
96 Data Offset Reserved Flags Window
128 Checksum Urgent Pointer
160 Options (optional)
160/192+
Data

Source port
Số hiệu của cổng tại máy tính gửi. surprised

Destination port
Số hiệu của cổng tại máy tính nhận. surprised

Sequence number
Trường này có 2 nhiệm vụ. Nếu cờ SYN bật thì nó là số thứ tự gói ban đầu và byte đầu tiên được gửi có số thứ tự này cộng thêm 1. Nếu không có cờ SYN thì đây là số thứ tự của byte đầu tiên. dry

Acknowledgement number
Nếu cớ ACK bật thì giá trị của trường chính là số thứ tự gói tin tiếp theo mà bên nhận cần. dry

Data offset
Trường có độ dài 4 bít qui định độ dài của phần header (tính theo đơn vị từ 32 bít). Phần header có độ dài tối thiểu là 5 từ (160 bit) và tối đa là 15 từ (480 bít). cool

Reserved
Dành cho tương lai và có giá trị là 0. cool

Flags (hay Control bits)
Bao gồm 6 cờ: biggrin

URG
Cờ cho trường Urgent pointer biggrin
ACK
Cờ cho trường Acknowledgement biggrin
PSH
Hàm Push biggrin
RST
Thiết lập lại đường truyền angry
SYN
Đồng bộ lại số thứ tự angry
FIN
Không gửi thêm số liệu biggrin

Window
Số byte có thể nhận bắt đầu từ giá trị của trường báo nhận (ACK) cry

Checksum
16 bít kiểm tra cho cả phần header và dữ liệu. Phương pháp sử dụng được mô tả trong RFC 793: sad

16 bít của trường kiểm tra là bổ sung của tổng tất cả các từ 16 bít trong gói tin. Trong trường hợp số octet (khối 8 bít) của header và dữ liệu là lẻ thì octet cuối được bổ sung với các bít 0. Các bít này không được truyền. Khi tính tổng, giá trị của trường kiểm tra được thay thế bằng 0,

Nói một cách khác, tất cả các từ 16 bít được cộng với nhau. Kết quả thu được sau khi đảo giá trị từng bít được điền vào trường kiểm tra. Về mặt thuật toán, quá trình này giống với IPv4.

Điểm khác nhau chỉ ở chỗ dữ liệu dùng để tính tổng kiểm tra. Dưới đây là một header của IP:

+ Bít 0 - 3 4 - 7 8 - 9 10 - 15 16 - 31
0 Source address
32 Destination address
64 Zeros Protocol TCP length
96 Source Port Destination Port
128 Sequence Number
160 Acknowledgement Number
192 Data Offset Reserved Flags Window
225 Checksum Urgent Pointer
257 Options (optional)
257/289+
Data

Các địa chỉ nguồn và đích là các địa chỉ IPv4. Giá trị của trường protocol là 6 (giá trị dành cho TCP, xem thêm: Danh sách số hiệu giao thức IPv4). Giá trị của trường TCP length field là độ dài của toàn bộ phần header và dữ liệu của gói TCP.

Urgent pointer
Nếu cờ URG bật thì giá trị trường này chính là số từ 16 bít mà số thứ tự gói tin (sequence number) cần dịch trái.

Options
Đây là trường tùy chọn. Nếu có thì độ dài là bội số của 32 bít.

Dữ liệu:

Trường cuối cùng không thuộc về header. Giá trị của trường này là thông tin dành cho các tầng trên (trong mô hình 7 lớp OSI). Thông tin về giao thức của tầng trên không được chỉ rõ trong phần header mà phụ thuộc vào cổng được chọn.

 
admin Date: Sunday, 26/04/2009, 0:48 AM | Message # 4
bạn sắp được nâng cấp
Nhóm: Administrators
Số bài đăng: 146
Reputation: 0
Trang thái: Offline
Định tuyến và địa chỉ IP:

Có lẽ các khía cạnh phức tạp nhất của IP là việc đánh địa chỉ và định tuyến. Đánh địa chỉ là công việc cấp địa chỉ IP cho các máy đầu cuối, cùng với việc phân chia và lập nhóm các mạng con của các địa chỉ IP. Việc định tuyến IP được thực hiện bởi tất cả các máy chủ, nhưng đóng vai trò quan trọng nhất là các thiết bị định tuyến liên mạng. Các thiết bị đó thường sử dụng các giao thức cổng trong (interior gateway protocol, viết tắt là IGP) hoặc các giao thức cổng ngoài (external gateway protocol, viết tắt là EGP) để hỗ trợ việc đưa ra các quyết định chuyển tiếp các gói tin IP (IP datagram) qua các mạng kết nối với nhau bằng giao thức IP. Giao thức này hiện nay là rất phổ biến: internet protocol, song hành với PCI, hiện nay ở Việt Nam có công ty Ebiz đang rất thành công trong lĩnh vực này cùng với sự liên kết với tập đoàn FPT.

 
Forum » cộng nghệ thông tin » Mạng Máy Tính » Giao thức truyền thông
  • Page 1 of 1
  • 1
Search: