Giáo trình Thông tin dữ liệu và mạng máy tính - Chương 6: TCP/IP và các ứng dụng

Tổng quan về TCP/ IP:

Mô hình TCP/IP ra đời trong những năm 1970, được phát triển dựa trên mô hình OSI.

Giao thức TCP/IP cung cấp các phương tiện truyền thông liên mạng giúp cho các hệ thống

mạng khác nhau có thể làm việc với nhau. TCP/IP được sử dụng như giao thức mạng và

vận chuyển trên mạng Internet. TCP (Transmission Control Protocol) là giao thức thuộc

tầng vận chuyển và IP (Internet Protocol) là giao thức thuộc tầng mạng của mô hình OSI.

Lớp ứng dụng (Application Layer):

Gồm nhiều giao thức cung cấp ứng dụng cho người dùng, được sử dụng để định

dạng và trao đổi thông tin người dùng. Một số giao thức thông dụng của lớp này là:

+ DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

+ DNS (Domain Name System)

+ SNMP (Simple Network Management Protocol)

+ FTP (File Transfer Protocol)

+ TFTP (Trivial File Transfer Protocol)

+ SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)

+ TELNET

+ IMAP (Internet Message Access Protocol)

+ POP3 (Post Office Protocol)

 

pdf 17 trang kimcuc 4780
Bạn đang xem tài liệu "Giáo trình Thông tin dữ liệu và mạng máy tính - Chương 6: TCP/IP và các ứng dụng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình Thông tin dữ liệu và mạng máy tính - Chương 6: TCP/IP và các ứng dụng

Giáo trình Thông tin dữ liệu và mạng máy tính - Chương 6: TCP/IP và các ứng dụng
Bài giảng thơng tin dữ liệu và mạng máy tính Chương 6: TCP/IP và các ứng dụng 
ĐH Kỹ thuật Công nghệ Trang 106 
Chương 6: TCP/IP VÀ CÁC ỨNG DỤNG 
6.1 Tổng quan về TCP/ IP: 
Mô hình TCP/IP ra đời trong những năm 1970, được phát triển dựa trên mô hình OSI. 
Giao thức TCP/IP cung cấp các phương tiện truyền thông liên mạng giúp cho các hệ thống 
mạng khác nhau có thể làm việc với nhau. TCP/IP được sử dụng như giao thức mạng và 
vận chuyển trên mạng Internet. TCP (Transmission Control Protocol) là giao thức thuộc 
tầng vận chuyển và IP (Internet Protocol) là giao thức thuộc tầng mạng của mô hình OSI. 
Cấu trúc của mô hình TCP/IP và sự liên quan giữa các lớp của mô hình TCP/IP với OSI 
như sau : 
OSI TCP/IP 
Application 
Presentation 
Session 
Application 
Transport Transport 
Network Internet 
Data Link 
Physical 
Network Interface 
6.1.1 Lớp ứng dụng (Application Layer): 
Gồm nhiều giao thức cung cấp ứng dụng cho người dùng, được sử dụng để định 
dạng và trao đổi thông tin người dùng. Một số giao thức thông dụng của lớp này là: 
+ DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) 
+ DNS (Domain Name System) 
+ SNMP (Simple Network Management Protocol) 
+ FTP (File Transfer Protocol) 
+ TFTP (Trivial File Transfer Protocol) 
+ SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) 
+ TELNET 
+ IMAP (Internet Message Access Protocol) 
+ POP3 (Post Office Protocol) 
6.1.2 Lớp vận chuyển (Transport Layer): 
Lớp vận chuyển thực hiện chức năng quản lý và kiểm tra truyền thông giữa các 
máy tính cũng như chuyển tiếp dữ liệu nhận được lên lớp trên hoặc xuống lớp dưới, có 
chức năng như lớp vận chuyển của mô hình OSI. Lớp vận chuyển sử dụng cổng (port) 
để xác định ứng dụng nào của tầng trên sẽ nhận dữ liệu. Lớp vận chuyển có hai giao 
thức chính là : 
Bài giảng thơng tin dữ liệu và mạng máy tính Chương 6: TCP/IP và các ứng dụng 
ĐH Kỹ thuật Công nghệ Trang 107
+ •TCP (Transmission Control Protocol) : cung cấp dịch vụ truyền thông tin 
cậy và hướng kết nối cho các ứng dụng cần truyền dữ liệu lớn tại một 
thời điểm hoặc cho ứng dụng cần cơ chế xác nhận dữ liệu. Hướng kết 
nối có nghĩa truyền thông gồm ba giai đoạn : thiết lập kết nối, truyền dữ 
liệu, giải phóng kết nối. 
+ •UDP (User Datagram Protocol) : cung cấp dịch vụ truyền thông không 
kết nối và không đảm bảo truyền dữ liệu thành công. Không kết nối có 
nghĩa là quá trình truyền dữ liệu không chia thành ba giai đoạn như trên 
và dữ liệu được truyền đi trong các gói độc lập. Các ứng dụng sử dụng 
UDP thường chỉ truyền một lượng dữ liệu nhỏ tại một thời điểm và trách 
nhiệm cho độ tin cậy được giao cho tầng trên. 
6.1.3 Lớp liên kết mạng (Internet Layer): 
Lớp liên mạng có nhiệm vụ đánh địa chỉ, đóng gói và định tuyến dữ liệu. Lớp này 
có chức năng giống với chức năng của lớp liên mạng (Network) của mô hình OSI. 
Router sử dụng lớp liên mạng để xác định đường đi cho các gói dữ liệu từ mạng này 
tới mạng khác. Bốn giao thức quan trọng thuộc lớp này gồm : 
+ IP (Internet Protocol) : đánh địa chỉ cho dữ liệu trước khi truyền và định 
tuyến chúng tới đích. 
+ ARP (Address Resolution Protocol): có chức năng biên dịch địa chỉ IP 
của máy đích thành địa chỉ MAC. 
+ ICMP (Internet Control Message Protocol): có chức năng gửi các thông 
báo điều khiển (báo cáo về tình trạng lỗi xảy ra trên mạng). Các tình 
trạng lỗi có thể là: một gói tin IP không tới đích, một router không đủ bộ 
nhớ, bộ đệm để lưu và chuyển một gói tin 
+ IGMP (Internet Group Management Protocol): thực hiện điều khiển 
truyền dẫn đa hướng hay multicast trong TCP/IP. 
6.1.4 Lớp giao diện mạng (Network Interface layer): 
Lớp giao diện mạng có trách nhiệm nhận và truyền dữ liệu giữa các thiết bị mạng, 
đồng thời xác nhận loại thiết bị cho quá trình truyền. Tầng này gồm có các thiết bị 
phần cứng vật lý như card mạng, cáp mạng  Các giao thức thuộc lớp này gồm : ATM, 
Ethernet, Token Ring, Frame Relay  Lớp giao diện mạng của mô hình TCP/IP có 
nhiệm vụ tương đương như lớp vật lý của giao hình OSI. 
6.2 Địa chỉ IP (IP address): 
- Địa chỉ IP có chức năng đánh địa chỉ gói dữ liệu và định tuyến chúng đến đích. Để 
thực hiện được việc này thì thiết bị nguồn và đích phải xác định được vị trí của nhau. 
Trong cuộc sống hằng ngày, chúng ta sử dụng tên, địa chỉ nhà  để phân biệt người 
này người kia, nhà này nhà khác. Trong mạng TCP/IP, mỗi máy, mỗi nút mạng sử 
dụng một địa chỉ để phân biệt và xác định vị trí lẫn nhau. Địa chỉ này gọi là địa chỉ IP. 
- Địa chỉ IP của mỗi thiết bị mạng là duy nhất. Trong trường hợp một thiết bị nối với 
nhiều mạng khác nhau thì các interface của thiết bị này phải có địa chỉ IP khác nhau. 
- Địa chỉ IP (version 4) là một địa chỉ nhị phân dài 32 bit và gồm hai phần : 
Bài giảng thơng tin dữ liệu và mạng máy tính Chương 6: TCP/IP và các ứng dụng 
+ Định danh mạng (network ID) 
+ •Định danh host (host ID) 
Và được chia làm 4 octets, mỗi octet gồm 1 byte. Để dễ sử dụng và dễ nhớ, địa chỉ IP 
được viết dưới dạng X.Y.Z.W, trong đó: X, Y, Z, W là một số thập phân từ 0 ÷ 255. 
Ví dụ: ta có địa chỉ như sau: 
ĐH Kỹ thuật Công nghệ Trang 108
- Mục đích của địa chỉ IP là để định danh duy nhất cho một host trên liên mạng. Do 
tổ chức và độ lớn của các mạng con của liên mạng có thể khác nhau, người ta chia địa 
chỉ IP thành 5 lớp, ký hiệu là: A, B, C, D, E. Trong đó, các lớp A, B, 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. 
6.2.1 Các lớp địa chỉ IP: 
 0 1 7 8 15 16 23 24 31 
Lớp A 0 NetID HostID 
Lớp B 1 0 NetID HostID 
32 bits 
Bài giảng thơng tin dữ liệu và mạng máy tính Chương 6: TCP/IP và các ứng dụng 
ĐH Kỹ thuật Công nghệ Trang 109
Lớp C 1 1 0 NetID HostID 
Lớp D 1 1 1 0 address 
Lớp E 1 1 1 1 address 
Lớp A : 
+ Bit đầu tiên của địa chỉ lớp A là bit nhận dạng luôn là 0 và 7 bit còn lại trong 
octet thứ nhất dành cho định danh mạng. Như vậy, số nhỏ nhất có giá trị là: 
00000000 (giá trị thập phân là 0), và số lớn nhất là 01111111 (giá trị thập phân 
là 127). Tuy nhiên, 2 giá trị đặc biệt này, 0 và 127 không được sử dụng để đánh 
địa chỉ mạng. Kết quả là lớp A chỉ còn 126 địa chỉ mạng:1.0.0.0 đến 126.0.0.0 
+ 3 Octet còn lại có 24 bit dành cho địa chỉ của máy => có 224 = 16777216 địa 
chỉ host trong mỗi mạng. Tuy nhiên, phần hostID có tất cả các bit bằng 0 
hoặc tất cả các bit bằng 1 thì không được dùng để gán địa chỉ cho host. Do 
vậy , tổng số host hợp lệ được dùng trong mạng lớp A là: 224 – 2 = 16777214 
Ví dụ: đối với mạng 10.0.0.0 thì những giá trị host hợp lệ là: 
10.0.0.1 đến 10.255.255.254 
• Lớp B: 
+ Sử dụng 2 byte đầu cho phần netID, 2 byte còn lại cho hostID 
+ Địa chỉ lớp B có hai bit đầu tiên là bit nhận dạng luôn làø 10, và 6 bit còn lại là 
tùy ý. Như vậy, số nhỏ nhất có giá trị là: 10000000 (giá trị thập phân là 128), 
và số lớn nhất là 10111111 (giá trị thập phân là 191). Kết quả là những địa chỉ 
nằm trong khỏang 128 ÷ 191 là địa chỉ lớp B và có tất cả 214 = 16384 mạng lớp 
B (128.0.0.0 ÷ 191.255.0.0). 
+ Phần hostID dài 16 bit => tổng số host có trong mạng lớp B là: 216 -2 = 65534 
host (bỏ đi 2 trường hợp tất cả các bit bằng 0 hoặc tất cả các bit bằng 1). 
Ví dụ: đối với mạng 172.29.0.0 thì những giá trị host hợp lệ là: 
 172.29.0.1 ÷ 172.29.255.254 
• Lớp C: 
+ Sử dụng 3 byte cho netID, 1 byte cho hostID 
+ Địa chỉ lớp C có 3 bit đầu tiên là bit nhận dạng luôn làø 110 => những địa chỉ 
nằm trong khỏang 11000000 ( giá trị thập phân là 192) ÷ 11011111 (giá trị thập 
phân là 223) là địa chỉ lớp C và có tất cả 221 = 2097152 mạng lớp C (192.0.0.0 
÷ 223.255.255.0). 
+ Phần hostID dài 8 bit => tổng số host có trong mạng lớp C là: 28 -2 = 254 host 
(bỏ đi 2 trường hợp tất cả các bit bằng 0 hoặc tất cả các bit bằng 1). 
Ví dụ: đối với mạng 203.162.41.0 thì những giá trị host hợp lệ là: 
 203.162.41.1 ÷ 203.162.41.254 
•Lớp D và E :sử dụng cho mục đích đặc biệt. Lớp D được sử dụng cho mục đích 
multicast, lớp E được sử dụng cho mục đích mở rộng. 
Bài giảng thơng tin dữ liệu và mạng máy tính Chương 6: TCP/IP và các ứng dụng 
Các lớp địa chỉ IP Khỏang địa chỉ IP 
Lớp A 1÷126 (00000001 ÷01111111) 
Lớp B 128÷191 (10000000 ÷10111111) 
Lớp C 192÷223 (11000000 ÷11011111) 
Lớp D 224÷239 (11100000 ÷11101111) 
Lớp E 240÷255 (11110000 ÷11111111) 
™ Mặt nạ mạng (network mask): là một con số dài 32 bit, là phương tiện giúp 
máy xác định được địa chỉ mạng của một địa chỉ IP (bằng cách AND giữa địa 
chỉ IP với mặt nạ mạng) để phục vụ cho công việc routing. Mặt nạ mạng cũng 
cho biết số bit nằm trong phần hostID. Được xây dựng theo cách: bật các bit 
tương ứng với phần netwID và tắt các bit tương ứng với phần hostID. 
Mặt nạ mặc định của các lớp địa chỉ khi không phân chia mạng con là: 
ƒ Lớp A: 255.0.0.0 
ƒ Lớp B: 255.255.0.0 
ƒ Lớp C: 255.255.255.0 
6.2.2 Các địa chỉ dành riêng: 
ƒ Địa chỉ mạng (Network address): là địa chỉ IP được dùng để đặt cho chính 
mạng đó. Địa chỉ này không thể dùng để đặt cho một interface, phần hostID 
của địa chỉ chỉ chứa các bit 0. 
Ví dụ: 176.10.0.0 là một địa chỉ mạng 
ƒ Địa chỉ Broadcast (Broadcast address): là địa chỉ IP được dùng để đại 
diện cho tất cả các host trong mạng, phần hostID của địa chỉ chỉ chứa các bit 
1. Địa chỉ này không thể dùng để đặt cho một interface. 
ĐH Kỹ thuật Công nghệ Trang 110
Bài giảng thơng tin dữ liệu và mạng máy tính Chương 6: TCP/IP và các ứng dụng 
ĐH Kỹ thuật Công nghệ Trang 111
Ví dụ: 176.10.255.255 là một địa chỉ broadcast 
ƒ Các địa chỉ bắt đầu với 127 là các địa chỉ sử dụng cho chức năng loopback. 
Một thông điệp được đánh địa chỉ loopback được gởi bởi phần mềm TCP/IP 
cục bộ đến chính nó. Địa chỉ loopback được dùng để kiểm tra xem phần 
mềm TCP/IP có hoạt động không. Địa chỉ 127.0.0.1 thuờng được sử dụng 
nhất. 
6.2.3 Địa chỉ chung và địa chỉ riêng: 
- Tất cả các IP host khi kết nối vào mạng Internet đều phải có một địa chỉ IP 
do tổ chức IANA (Internet Assigned Numbers Authority) cấp phát – gọi là địa chỉ 
hợp lệ (hay là được đăng ký). Tuy nhiên, số lượng host kết nối vào mạng ngày 
càng gia tăng dẫn đến tình trạng khan hiếm địa chỉ IP. Một giải pháp đưa ra là 
dùng cơ chế NAT kèm theo là RFC 1918 quy định danh sách địa chỉ riêng. 
- RFC 1918 dành riêng một vài dãy địa chỉ IP cho các mạng riêng. Với giả 
định là các dãy địa chỉ riêng này không được kết nối vào Internet, vì thế các địa 
chỉ này không là duy nhất. Trên thế giới hiện nay, các dãy địa chỉ ẩn này thường 
được sử dụng cho mạng được bảo vệ, nằm sau các thiết bị chuyển đổi mạng: 
• 10.0.0.0 ÷ 10.255.255.255 
• 172.16.0.0 ÷ 172.31.255.255 
• 192.168.0.0 ÷192.168.255.255 
- Bởi vì các dãy địa chỉ riêng này tách biệt với phần địa chỉ còn lại, toàn bộ dãy 
địa chỉ này có thể được sử dụng trong bất cứ mạng nào mà không sợ trùng lắp 
địa chỉ giữa các mạng. Một nhà quản lý mạng sử dụng các địa chỉ riêng này sẽ 
có nhiều không gian địa chỉ để phân chia mạng con hơn, và nhiều địa chỉ có thể 
gán hơn. 
6.2.4 Cơ chế NAT: 
NAT được sử dụng trong thực tế là tại một thời điểm, tất cả các host trong 
một mạng LAN thường không truy xuất vào internet đồng thời. Chính vì vậy, ta 
không cần phải sử dụng một số lượng tương ứng địa chỉ IP hợp lệ. NAT được sử 
dụng trên các router đóng vai trò là gateway kết nối các máy tính trong mạng cục 
bộ với Internet, thực hiện chức năng chuyển đổi địa chỉ mạng. Một thiết bị NAT sẽ 
làm ẩn đi những chi tiết của mạng cục bộ và che dấu sự tồn tại của mạng cục bộ. 
Các host bên trong mạng LAN sẽ sử dụng một lớp địa chỉ IP riêng thích hợp. Còn 
danh sách các địa chỉ IP hợp lệ sẽ được cấu hình trên router NAT. Tất cả các gói 
tin của các host bên trong mạng LAN khi gởi đến một host trên internet đều được 
router NAT phân tích và chuyển đổi các địa chỉ riêng có trong gói tin thành một 
địa chỉ hợp lệ trong danh sách rồi mới chuyển đến host đích nằm trên mạng 
internet. Sau đó, nếu có một gói tin gởi cho một host bên trong mạng LAN thì 
router NAT cũng chuyển đổi địa chỉ đích thành địa chỉ riêng của host đó rồi mới 
chuyển đi. 
Một thiết bị NAT sẽ làm tăng tính bảo mật của mạng bởi vì nó có thể ngăn 
chặn sự tấn công từ bên ngoài vào mạng cục bộ. Đối với mạng bên ngoài, thiết bị 
Bài giảng thơng tin dữ liệu và mạng máy tính Chương 6: TCP/IP và các ứng dụng 
NAT giống như một máy đơn được kết nối Internet. Nếu kẻ tấn công biết được địa 
chỉ của một máy trong mạng cục bộ, hắn cũng không thể mở một kết nối đến mạng 
cục bộ vì sơ đồ gán địa chỉ cục bộ độc lập với không gian địa chỉ của Internet. Một 
thiết bị NAT cũng sẽ tiết kiệm được số lượng địa chỉ Internet cần thiết cho một tổ 
chức. Chỉ có thiết bị NAT mới được truy cập từ Internet. Tính kinh tế của việc tiết 
kiệm được ít địa chỉ Internet và khả năng bảo mật của mạng riêng đã làm cho thiết 
bị NAT trở nên rất phổ biến trong các mạng cục bộ. 
Hình 6.1: Một thiết bị chuyển đổi địa chỉ mạng 
6.2.5 Phân chia mạng con (subneting) 
Người quản trị mạng đôi khi cần phân chia một mạng thành những mạng con 
nhỏ hơn, nhằm mục đích: 
– Giảm kích thứơc broadcast domain, tối ưu việc thực hiện mạng. 
– Bảo mật mạng tốt hơn. 
– Quản lý đơn giản hơn và nếu có sự cố thì cũng dễ kiểm tra và xác định đựơc 
nguyên nhân gây lỗi hơn là trong một mạng lớn. 
Lấy ví dụ, xét một mạng lớp A như hình 6.1: 
ĐH Kỹ thuật Công nghệ Trang 112
Bài giảng thơng tin dữ liệu và mạng máy tính Chương 6: TCP/IP và các ứng dụng 
Hình 6.2: Phân phối dữ liệu đến một mạng lớp A 
Vấn đề là làm thế nào để phân phối datagram khi nó đi vào không gian địa chỉ 
99.0.0.0. Một mạng lớp A có phạm vi trên 16 triệu định danh host. Mạng này 
có thể bao gồm hàng triệu host, đường đi – đây là một con số rất lớn trong 
phạm vi một mạng con đơn lẻ. 
Để phân phối hiệu quả trên một mạng lớn, không gian địa chỉ có thể được 
phân nhỏ thành các đoạn mạng nhỏ hơn (xem hình 6 -2). 
ĐH Kỹ thuật Công nghệ Trang 113
Bài giảng thơng tin dữ liệu và mạng máy tính Chương 6: TCP/IP và các ứng dụng 
Hình 6.3: Tổ chức mạng để phân phối hiệu quả 
Việc phân đoạn thành các mạng vật lý riêng biệt làm tăng dung lượng toàn 
bộ của mạng và do đó làm cho mạng có thể sử dụng phần không gian địa chỉ nhiều 
hơn. Trong trường hợp thông thường, các router phân tách các đoạn trong không 
gian địa chỉ cần một số chỉ định về nơi phân phối dữ liệu. Chúng không thể dùng 
định danh mạng vì mỗi datagram gởi đến mạng có cùng định danh mạng (99.0.0.0). 
Mặc dù có thể tổ chức không gian địa chỉ bằng định danh host, nhưng một giải 
pháp như vậy sẽ rất cồng kềnh, không mềm dẻo và hoàn toàn không thực tế trên 
một mạng với 16 triệu host. Giải pháp thực tế duy nhất là phân chia không gian địa 
chỉ nào đó bên dưới định danh mạng để các host và các router có thể dựa trên địa 
chỉ IP để cho biết đoạn mạng nào có thể nhận phân phối. 
Giả sử ta phải tiến hành đặt địa chỉ IP cho hệ thống có cấu trúc như hình 6.4: 
Theo hình 6.4, ta bắt buộc phải dùng đến tất cả là 3 đường mạng riêng biệt để 
đặt cho hệ thống mạng của mình, mặc dù trong mỗi mạng chỉ dùng đến vài địa chỉ 
trong tổng số 65534 địa chỉ hợp lệ => một sự phí phạm to lớn. 
ĐH Kỹ thuật Công nghệ Trang 114
Bài giảng thơng tin dữ liệu và mạng máy tính Chương 6: TCP/IP và các ứng dụng 
Hình 6.4: Mô hình không phân chia mạng con 
Thay vì vậy, khi sử dụng kỹ thuật chia mạng con, ta chỉ cần sử dụng một đường 
mạng 131.108.0.0 và chia đường này thành 3 mạng con như hình 6.5 
Hình 6.5: Mô hình có phân chia mạng con 
Rõ ràng khi tiến hành cấp phát địa chỉ cho các hệ thống mạng lớn, người ta 
phải sử dụng kỹ thuật chia mạng con trong tình hình địa chỉ IP ngày càng khan 
hiếm. Ví dụ trong hình trên hòan tòan chưa phải là chiến lược chia mạng con tối 
ưu. Thật sự người ta còn có thể chia mạng con nhỏ hơn nữa, đến một mức độ không 
bỏ phí một địa chỉ IP nào khác. 
Xét về khía cạnh kỹ thuật, chia mạng con là việc dùng một số bit trong phần 
hostID ban đầu để đặt cho cac mạng con. Lúc này, địa chỉ gồm 3 phần: NetID, 
subnetID, và hostID. 
ĐH Kỹ thuật Công nghệ Trang 115
Bài giảng thơng tin dữ liệu và mạng máy tính Chương 6: TCP/IP và các ứng dụng 
Số bit dùng cho phần subnetID bao nhiêu là tùy thuộc vào chiến lược chia 
mạng con của người quản trị. Tuy nhiên, subnetID không thể chiếm trọn số bit 
trong phần hostID ban đầu, cụ thể là: subnetID ≤ hostID – 2 
 8 24 - x x 
Lớp A NetID subnetID HostID 
 16 16 - x x 
Lớp B NetID subnetID HostID 
 24 8 - x x 
Lớp C NetID SubnetID HostID 
Ví dụ: 
Số bit trong phần subnetID xác định số lượng mạng con, giả sử số bit là n thì 
2n là số lượng mạng con có được. Tuy nhiên, các luật phân chia mạng con chính 
thức không cho phép các dạng tòan bit 1 hoặc tòan bit 0 trong các định danh 
subnet. Như vậy, số subnet hợp lệ chỉ còn là: 2n – 2 (với n là số bit mượn để chia 
subnet). 
Vậy: Số bit tối thiểu có thể mượn để chia subnet là: 2 bit 
 Số bit tối đa có thể mượn để chia subnet là: 
 Lớp A: 22 bits ~ 222 - 2 = 4.194.302 subnet. 
 Lớp B: 14 bits ~ 214 - 2 = 16.382 subnet. 
 Lớp C: 06 bits ~ 206 - 2 = 62 subnet. 
ĐH Kỹ thuật Công nghệ Trang 116
Bài giảng thơng tin dữ liệu và mạng máy tính Chương 6: TCP/IP và các ứng dụng 
Số lượng host trong mỗi mạng con được xác định bằng số bit trong phần 
hostID, 2m – 2 là số địa chỉ hợp lệ có thể đặt cho các host trong mạng con (với m là 
số bit còn lại sau khi đã trừ đi số bit mượn để chia subnet). 
Khi xác định được một địa chỉ IP (ví dụ: 127.29.191.115) ta không thể biết 
được host này nằm trong mạng nào (không thể biết được mạng này có chia mạng 
con hay không, và nếu có chia thì dùng bao nhiêu bit để chia). Chính vì vậy, khi 
ghi nhận địa chỉ IP của một host, ta cũng phải cho biết subnet mask là bao nhiêu. 
Ví dụ: 127.29.191.115/ 255.255.255.0 
 Hoặc: 127.29.191.115/ 24 
Trước khi thực hiện phân chia mạng con, người quản trị mạng cần thực hiện 
các bước sau: 
 Xác định số subnet cần? 
 Xác định số host yêu cầu trên mỗi subnet 
Ví dụ: cho địa chỉ IP: 172.16.0.0. 
- Hãy chia địa chỉ này thành 6 mạng con. 
- Tính số host/ subnet, subnet mask, khỏang địa chỉ IP trong mỗi subnet, địa chỉ 
broacast? 
Giải 
™ Các bước thực hiện: 
 Bước 1: Xác định số subnet ID cần. 
 Bước 2: Xác định khỏang địa chỉ host trên mỗi subnet 
 Bước 3: Tìm subnet mask dựa trên số bit đã mượn để chia subnet. 
 Bước 4: Xác định địa chỉ broadcast trên mỗi subnet 
• Địa chỉ 172.16.0.0: là địa chỉ lớp B 
 Subnet mask mặc định là: 255.255.0.0 
• Số subnet ≤ 2n – 2 (với n là số bit mượn để chia subnet) 
 2n – 2 = 6 => n = 3 
Ư mượn 3 bit để chia subnet 
ĐH Kỹ thuật Công nghệ Trang 
 Subnet 0: .00000000.00000000 = 0 
Subnet 1: .00100000.00000000 = 32 = 1x25
Subnet 2: .01000000.00000000 = 64 = 2x25
Subnet 3: .01100000.00000000 = 96 = 3x25
Subnet 4: .10000000.00000000 = 128 = 4x25
Subnet 5: .10100000.00000000 = 160 = 5x25
Subnet 6: .11000000.00000000 = 192 = 6x25
Subnet 7: .11100000.00000000 = 224 = 7x25
117
Bài giảng thơng tin dữ liệu và mạng máy tính Chương 6: TCP/IP và các ứng dụng 
Số host ≤ 2m – 2 (với m là số bit còn lại sau khi đã trừ đi số bit mượn để 
chia subnet) 
Số host/ subnet = 2(16-3) – 2 = 213 – 2 = 8190 host/subnet 
• Tìm subnet mask: 
Ư Vậy subnet mask là: 255.255.224.0 
• Xác định địa chỉ broadcast trên mỗi subnet. 
STT 
Subnet 
address 
Khỏang địa chỉ host Địa chỉ Broadcast 
Sử 
dụng ?
0 172.16.0.0 172.16.0.1 – 172.16.15.254 172.16.31.255 N 
1 172.16.32.0 172.16.32.1 – 172.16.63.254 172.16.63.255 Y 
2 172.16.64.0 172.16.64.1 –172.16.95.254 172.16.95.255 Y 
3 172.16.96.0 172.16.96.1 –172.16.127.254 172.16.127.255 Y 
4 172.16.128.0 172.16.128.1 –172.16.159.254 172.16.159.255 Y 
5 172.16.160.0 172.16.160.1 –172.16.191.254 172.16.191.255 Y 
6 172.16.192.0 172.16.192 –172.16.223.254 172.16.223.255 Y 
7 172.16.224.0 172.16.224.1 –172.16.255.254 172.16.255.255 N 
6.3 Giao thức phân giải địa chỉ (ARP): 
Để các máy tính có thể thông tin với nhau, thiết bị gởi (source) phải biết cả 
địa chỉ IP và địa chỉ MAC (địa chỉ vật lý) của thiết bị nhận (destination). 
Các máy tính trên một mạng cục bộ sử dụng giao thức lớp Internet được gọi 
là giao thức phân giải địa chỉ – Address Resolution Protocol (ARP) để ánh xạ các 
ĐH Kỹ thuật Công nghệ Trang 118
Bài giảng thơng tin dữ liệu và mạng máy tính Chương 6: TCP/IP và các ứng dụng 
địa chỉ IP vào các địa chỉ vật lý. Một host phải biết địa chỉ vật lý của bộ tương 
thích mạng đích để gởi bất kỳ dữ liệu nào đến nó. Bộ tương thích mạng được xác 
định bởi địa chỉ IP của nó. Địa chỉ IP phải được ánh xạ đến một địa chỉ vật lý để 
một thông điệp đến đích của nó. 
Mỗi máy tính trên một đoạn mạng duy trì một bảng trong bộ nhớ được gọi là 
bảng ARP. Bảng ARP chứa địa chỉ MAC và địa chỉ IP của các thiết bị mạng được 
kết nối đến trong cùng một LAN. Bảng ARP được hình thành một cách tự động. 
 Khi một máy tính cần gửi dữ liệu đến một máy tính khác trên đoạn mạng, 
máy tính sẽ kiểm tra bảng ARP để xác định địa chỉ vật lý của nơi nhận. Nếu địa 
chỉ MAC và địa chỉ IP của trạm nhận dữ liệu không được liệt kê trong bảng ARP, 
máy tính gởi một broadcast được gọi là một khung yêu cầu ARP. 
Khung yêu cầu ARP chứa địa chỉ IP (địa chỉ IP chưa được phân giải) của trạm 
nhận và địa chỉ MAC (địa chỉ MAC là địa chỉ broadcast gồm 6 byte: FF-FF-FF-FF-
FF-FF). Khung yêu cầu ARP cũng chứa địa chỉ IP và địa chỉ vật lý của máy tính 
gởi yêu cầu. Các máy tính khác trên đoạn mạng nhận yêu cầu ARP thì sẽ kiểm tra 
xem địa chỉ IP của nó có giống với địa chỉ trong khung yêu cầu không. Nếu không 
giống, máy tính nhận sẽ bỏ qua yêu cầu này. Nếu giống thì máy tính nhận sẽ gởi 
trả lời khung được gọi là khung đáp ứng ARP có chứa địa vật lý của nó đến máy 
tính gởi yêu cầu. Sau đó, máy tính gởi yêu cầu cập nhật địa chỉ IP và địa chỉ MAC 
vào bộ nhớ ARP. 
Ví dụ: máy tính gởi (Source) cần truyền dữ liệu đến máy tính nhận (destination) 
như hình 6.6 
Hình 6.6: 
ƒ Trước tiên, máy truyền (Source) sẽ kiểm tra bảng ARP để xác định địa chỉ vật lý 
của máy nhận (destination) như hình 6.7. 
ƒ Vì địa chỉ MAC và địa chỉ IP của máy nhận không có trong bảng ARP nên máy 
tính truyền sẽ gởi một khung yêu cầu ARP (hình 6.8) 
ĐH Kỹ thuật Công nghệ Trang 119
ƒ Máy nhận xác định địa chỉ IP trong khung yêu cầu ARP là của nó (Hình 6.9) và gởi 
khung đáp ứng ARP (Hình 6.10) 
Bài giảng thơng tin dữ liệu và mạng máy tính Chương 6: TCP/IP và các ứng dụng 
ƒ Máy gởi khung yêu cầu ARP cập nhật địa chỉ MAC và địa chỉ IP của máy nhận 
vào bảng ARP. 
™ Khi 2 máy tính thuộc cùng một LAN 
Hình 6.7: Trường hợp máy tính truyền và máy tính nhận thuộc cùng một LAN 
Hình 6.8: Máy gởi kiểm tra địa chỉ MAC và địa chỉ IP của máy nhận trong bảng ARP 
ĐH Kỹ thuật Công nghệ Trang 120
Bài giảng thơng tin dữ liệu và mạng máy tính Chương 6: TCP/IP và các ứng dụng 
Hình 6.9: Máy truyền gởi khung yêu cầu ARP (gởi broadcast) 
Hình 6.10: Máy nhận xác định được địa chỉ IP trong khung yêu cầu ARP là của nó 
Hình 6.11: Máy nhận gởi khung đáp ứng ARP 
ĐH Kỹ thuật Công nghệ Trang 121
Bài giảng thơng tin dữ liệu và mạng máy tính Chương 6: TCP/IP và các ứng dụng 
Hình 6.12: Địa chỉ MAC và địa chỉ IP của máy nhận được cập nhật trong bảng ARP 
của máy gởi 
™ Khi 2 máy tính ở cách xa nhau: 
Hình 6.13: Trường hợp máy tính truyền và máy tính nhận ở cách xa nhau (khác LAN) 
Khi máy tính truyền muốn gởi dữ liệu đến một máy tính ở xa, trước tiên nó phải tìm 
địa chỉ phần cứng của router mặc định. Để làm điều này, máy truyền sẽ gởi quảng bá 
khung yêu cầu ARP chứa địa chỉ IP của router mặc định. Sau đó, router mặc định gởi 
trả lời ARP để thông báo địa chỉ phần cứng của nó cho máy tính truyền. Lúc này, máy 
truyền có thể gởi dữ liệu, gói dữ liệu gởi đi có chứa địa chỉ IP của máy nhận và địa chỉ 
MAC của router. Khi nhận địa chỉ gói dữ liệu, router tìm địa chỉ IP đích trong bảng 
định tuyến và sử dụng thông tin này để truyền dữ liệu tới đích. 
6.4 Giao thức phân giải địa chỉ ngược (RARP): 
RARP là viết tắt của Reverse ARP (Giao thức phân giải địa chỉ ngược). RARP trái 
ngược với ARP. RARP được sử dụng khi biết địa chỉ vật lý nhưng không biết địa chỉ IP. 
RARP thường được sử dụng kết hợp với giao thức BOOTP để khởi động các trạm làm 
việc không có ổ đĩa. 
BOOTP (boot PROM)— Nhiều bộ tương thích mạng có một khe cắm trống để thêm một 
mạch tích hợp được gọi là một Rom boot. Chương trình bootPROM bắt đầu ngay khi máy 
tính được bật nguồn. Nó tải một hệ điều hành vào máy tính bằng cách đọc từ một máy chủ 
mạng thay vì một ổ đĩa cục bộ. Hệ điều hành được tải tới thiết bị BOOTP được cấu hình trước 
một địa chỉ IP cụ thể. 
ĐH Kỹ thuật Công nghệ Trang 122

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_thong_tin_du_lieu_va_mang_may_tinh_chuong_6_tcpip.pdf