Bộ giao thức liên mạng (IPs - Internet Protocols) Bộ giao thức liên mạng (IPs Internet Protocols) Bởi: unknown Bộ giao thức liên mạng (IPs - Internet Protocols) Giới thiệu Các giao thức liên mạng giao thức cho hệ thống mở tiếng giới chúng sử dụng để giao tiếp qua liên mạng thích hợp cho giao tiếp mạng LAN mạng WAN Các giao thức liên mạng bao gồm giao thức truyền thơng, tiếng Giao thức điều khiển truyền tải (TCP - Transmission Control Protocol) Giao thức liên mạng (IP – Internet Protocol) hoạt động tầng tầng mơ hình OSI Ngồi hai giao thức này, giao thức IP đặc tả nhiều giao thức cho tầng ứng dụng, ví dụ giao thức cho dịch vụ thư điện tử, giao thức mô thiết bị đầu cuối giao thức truyền tải tập tin Bộ giao thức liên mạng lần phát triển vào năm thập niên 70 Văn phòng dự án nghiên cứu chuyên sâu quốc phòng Mỹ (DARPADefense Advanced Research Projects Agency ) quan tâm đến việc xây dựng mạng chuyển mạch gói (packet-switched network) cho phép việc trao đổi thông tin hệ thống máy tính khác viện nghiên cứu trở nên dễ dàng Với ý tưởng nối hệ thống máy tính khơng đồng lại với nhau, DARPA cấp kinh phí nghiên cứu cho đại học Stanford, Bolt, Beranek, and Newman (BBN) vấn đề Kết nổ lực phát triển dự án giao thức Liên mạng hoàn thành vào năm cuối thập niên bảy mươi Sau TCP/IP tích hợp vào hệ điều hành UNIX phiên BSD (Berkeley Software Distribution) trở thành tảng cho mạng Internet dịch vụ WWW (World Wide Web) 1/21 Bộ giao thức liên mạng (IPs - Internet Protocols) Kiến trúc mạng TCP/IP so với mơ hình OSI (H6.29) Giao thức liên mạng IP (Internet Protocol) Giao thức liên mạng, thường gọi giao thức IP (Internet Protocol) giao thức mạng hoạt động tầng mơ hình OSI, qui định cách thức định địa máy tính cách thức chuyển tải gói tin qua liên mạng IP đặc tả bảng báo cáo kỹ thuật có tên RFC (Request For Comments) mã số 791 giao thức chủ yếu Bộ giao thức liên mạng Cùng với giao thức TCP, IP trở thành trái tim giao thức Internet IP có hai chức : cung cấp dịch vụ truyền tải dạng khơng nối kết để chuyển tải gói tin qua liên mạng ; phân mãnh tập hợp lại gói tin để hỗ trợ cho tầng liên kết liệu với kích thước đơn vị truyền liệu khác Định dạng gói tin IP (IP Packet Format) Hình sau mơ tả cấu trúc gói tin IP 2/21 Bộ giao thức liên mạng (IPs - Internet Protocols) Cấu trúc gói tin IP (H6.30) Ý nghĩa trường mô tả sau: • Version (Phiên bản): Xác định phiên giao thức sử dụng • IP Header Length (Chiều dài phần tiêu đề : Xác định chiều dài phần tiêu đề gói tin, tính đơn vị từ - 32 bits (32-bit word) • Type-of-Service (Kiểu dịch vụ : Đặc tả mức độ quan trọng mà giao thức phía muốn xử lý gói tin • Total Length (Tổng chiều dài gói tin): Đặc tả chiều dài, tính byte, gói tin IP, bao gồm phần liệu tiêu đề • Identification ( Số nhận dạng ): Số nguyên nhận dạng gói tin liệu hành Trường sử dụng để ráp lại phân đoạn gói tin • Flags (Cờ hiệu): Gồm bít, bit có trọng số nhỏ để xác định gói tin có bị phân đọan hay không Bit thứ xác định có phải phân đoạn cuối gói tin hay khơng Bit có trọng số lớn chưa sử dụng • Fragment Offset (Vị trí phân đọan): Biểu thị vị trí phân đoạn liệu so với vị trí bắt đầu gói liệu gốc, cho phép máy nhận xây dựng lại gói tin ban đầu • Time-to-Live (Thời gian sống gói tin): Lưu giữ đếm thời gian, giá trị giảm dần đến có giá trị gói tin bị xóa Điều giúp ngăn ngừa tình trạng gói tin truyền lịng vịng khơng đến đích • Protocol(Giao thức): Biểu giao thức tầng nhận gói tin giao thức IP xử lý • Header Checksum (Tổng kiểm tra lỗi tiêu đề): kiểm tra tính tồn vẹn phần tiêu đề • Source Addres : Địa máy gởi gói tin • Destination Address: Địa máy nhận gói tin 3/21 Bộ giao thức liên mạng (IPs - Internet Protocols) • Options: Tùy chọn cho phép để hỗ trợ số vấn đề, chẳng hạn vấn đề bảo mật • Data: Chứa liệu tầng gởi xuống cần truyền Cấu trúc địa IP Mỗi máy tính mạng TCP/IP phải gán địa luận lý có chiều dài 32 bits, gọi địa IP Cấu trúc địa IP (H6.31) 32 bits địa IP chia thành phần : Phần nhận dạng mạng (network id) phần nhận dạng máy tính (Host id) Phần nhận dạng mạng dùng để nhận dạng mạng phải gán Trung tâm thông tin mạng Internet (InterNIC - Internet Network Information Center) muốn nối kết vào mạng Internet Phần nhận dạng máy tính dùng để nhận dạng máy tính mạng Phân lớp địa IP (H6.32) Để dễ dàng cho việc đọc hiểu người, 32 bits địa IP nhóm lại thành bytes phân cách dấu chấm (.) Giá trị bytes viết lại dạng thập phân, với giá trị hợp lệ nằm khoản từ đến 255 4/21 Bộ giao thức liên mạng (IPs - Internet Protocols) Câu hỏi đặt bits dành cho phần nhận dạng mạng bits dành cho phần nhận dạng máy tính Người ta phân địa thành lớp : A, B, C, D E Trong đó, có lớp A, B C dùng cho mục đích thương mại Các bits có trọng số cao định lớp mạng địa Hình sau mơ tả cách phân chia lớp cho địa IP Thông tin chi tiết lớp mô tả bảng sau : Một số địa IP đặc biệt • Địa mạng (Network Address): địa IP mà giá trị tất bits phần nhận dạng máy tính 0, sử dụng để xác định mạng 5/21 Bộ giao thức liên mạng (IPs - Internet Protocols) • ◦ Ví dụ : 10.0.0.0; 172.18.0.0 ; 192.1.1.0 • Địa quảng bá (Broadcast Address) : Là địa IP mà giá trị tất bits phần nhận dạng máy tính 1, sử dụng để tất máy tính mạng ◦ Ví dụ : 10.255.255.255, 172.18.255.255, 192.1.1.255 • Mặt nạ mạng chuẩn (Netmask) : Là địa IP mà giá trị bits phần nhận dạng mạng 1, bits phần nhận dạng máy tính Như ta có mặt nạ mạng tương ứng cho lớp mạng A, B C : ◦ Mặt nạ mạng lớp A : 255.0.0.0 ◦ Mặt nạ mạng lớp B : 255.255.0.0 ◦ Mặt nạ mạng lớp C : 255.255.255.0 Ta gọi chúng mặt nạ mạng mặc định (Default Netmask) Lưu ý : Địa mạng, địa quảng bá, mặt nạ mạng không dùng để đặt địa cho máy tính • Địa mạng 127.0.0.0 địa dành riêng để đặt phạm vi máy tính Nó có giá trị cục ( phạm vi máy tính) Thơng thường cài đặt giao thức IP máy tính gián địa 127.0.0.1 Địa thông thường để kiểm tra xem giao thức IP máy có hoạt động khơng • Địa dành riêng cho mạng cục không nối kết trực tiếp Internet : Các mạng cục không nối kết trực tiếp vào mạng Internet sử dụng địa mạng sau để đánh địa cho máy tính mạng : • Lớp A : 10.0.0.0 • Lớp B : 172.16.0.0 đến 172.32.0.0 • Lớp C : 192.168.0.0 Ý nghĩa Netmask Với địa IP Netmask cho trước, ta dùng phép tốn AND BIT để tính địa mạng mà địa IP thuộc Công thức sau : Network Address = IP Address & Netmask Ví dụ : Cho địa IP = 198.53.147.45 Netmask = 255.255.255.0 Ta thực phép toán AND BIT (&) hai địa trên: Biểu diễn thập phân Biểu diễn nhị phân IP Address 198.53.147.45 11000110 00110101 10010011 00101101 Netmask 255.255.255.0 11111111 11111111 11111111 00000000 6/21 Bộ giao thức liên mạng (IPs - Internet Protocols) Network Address 198.53.147.0 11000110 00110101 10010011 00000000 Phân mạng (Subnetting) Giới thiệu Phân mạng kỹ thuật cho phép nhà quản trị mạng chia mạng thành mạng nhỏ, nhờ có tiện lợi sau : • Đơn giản hóa việc quản trị : Với trợ giúp router, mạng chia thành nhiều mạng (subnet) mà chúng quản lý mạng độc lập hiệu • Có thể thay đổi cấu trúc bên mạng mà không làm ảnh hướng đến mạng bên Một tổ chức tiếp tục sử dụng địa IP cấp mà không cần phải lấy thêm khối địa • Tăng cường tính bảo mật hệ thống : Phân mạng cho phép tổ chức phân tách mạng bên họ thành liên mạng mạng bên thấy mạng • Cơ lập luồng giao thông mạng : Với trợ giúp router, giao thơng mạng giữ mức thấp Địa mạng giới bên ngồi (H6.33) Hình mô tả địa IP phân mạng xuất với giới Internet bên với mạng Intranet bên Internet đọc phần nhận dạng mạng router Internet quan tâm tới việc vạch đường cho gói tin đến router giao tiếp mạng Intranet bên mạng Internet bên ngồi Thơng thường ta gọi router cửa mạng (Gateway) Khi gói tin IP từ mạng bên ngồi đến router cửa khẩu, đọc phần nhận dạng máy tính để xác định xem gói tin thuộc 7/21 Bộ giao thức liên mạng (IPs - Internet Protocols) mạng chuyển gói tin đến mạng đó, nơi mà gói tin phân phát đến máy tính nhận Phương pháp phân mạng Nguyên tắc chung để thực phân mạng : • Phần nhận dạng mạng (Network Id) địa mạng ban đầu giữ ngun • Phần nhận dạng máy tính địa mạng ban đầu chia thành phần : Phần nhận dạng mạng (Subnet Id) Phần nhận dạng máy tính mạng (Host Id) Cấu trúc địa IP phân mạng (H6.33) Để phân mạng con, người ta phải xác định mặt nạ mạng (subnetmask) Mặt nạ mạng địa IP mà giá trị bit phần nhận dạng mạng (Network Id) Phần nhận dạng mạng (Subnet Id) giá trị bits Phần nhận dạng máy tính (Host Id) Hình H6.34 mơ tả mặt nạ phân mạng cho mạng lớp C Mặt nạ mạng phân mạng (H6.34) Khi có mặt nạ mạng con, ta xác định địa mạng (Subnetwork Address) mà địa IP tính công thức sau : Subnetwork Address = IP & Subnetmask Có hai chuẩn để thực phân mạng : Chuẩn phân lớp hoàn toàn (Classfull standard) chuẩn Vạch đường liên miền không phân lớp CIDR (Classless InterDomain Routing ) Thực tế, CIDR đa số nhà sản xuất thiết bị hệ điều hành mạng hỗ trợ chưa hoàn toàn chuẩn hóa Phương pháp phân lớp hồn tồn (Classfull Standard) 8/21 Bộ giao thức liên mạng (IPs - Internet Protocols) Chuẩn qui định địa IP phân mạng gồm phần : • Phần nhận dạng mạng địa ban đầu (Network Id): • Phần nhận dạng mạng (Subnet Id) : Được hình thành từ số bits có trọng số cao phần nhận dạng máy tính (Host Id) địa ban đầu • Và cuối phần nhận dạng máy tính mạng (Host Id) bao gồm bit lại Ví dụ : Hình sau mơ tả cấu trúc địa IP lớp C thực phân mạng Địa IP phân mạng theo chuẩn Phân lớp hoàn toàn (H6.35) Số lượng bits thuộc phần nhận dạng mạng xác định số lượng mạng Giả sử phần nhận dạng mạng chiếm bits Như vậy, mặt lý thuyết ta phân thành 24=16 mạng Tuy nhiên phần nhận dạng mạng gồm tồn bit bit khơng dùng để đánh địa cho mạng trùng với địa mạng địa quảng bá mạng ban đầu Ví dụ : Cho địa mạng lớp C : 192.168.1.0 với mặt nạ mạng mặc định 255.255.255.0 Xét trường hợp phân mạng cho mạng sử dụng bits để làm phần nhận dạng mạng Mặt nạ mạng trường hợp 255.255.255.192 Khi ta có địa mạng sau : Địa IP Biểu diễn dạng thập Biểu diễn dạng nhị phân phân Mạng ban đầu 192.168.1.0 1100 0000 1010 1000 0000 0001 0000 0000 Mạng 192.168.1.0 1100 0000 1010 1000 0000 0001 0000 0000 9/21 Bộ giao thức liên mạng (IPs - Internet Protocols) Mạng 192.168.1.64 1100 0000 1010 1000 0010 0001 0100 0000 Mạng 192.168.1.128 1100 0000 1010 1000 0000 0001 1000 0000 Mạng 192.168.1.192 1100 0000 1010 1000 0000 0001 1100 0000 Ta nhận thấy rằng: • Địa mạng thứ 192.168.1.0 trùng với địa mạng ban đầu • Địa mạng thứ tư 192.168.1.192 có địa quảng bá trùng với địa quảng bá mạng ban đầu Chính mà hai địa ( có phần nhận dạng mạng toàn bit toàn bit 1) không dùng để đánh địa cho mạng Nói tóm lại, với n bits làm phần nhận dạng mạng ta phân 2n-2 mạng mà Mỗi mạng có địa quảng bá Đó địa mà bits phần nhận dạng máy tính có giá trị Ví dụ : Địa IP Biểu diễn dạng thập Biểu diễn dạng nhị phân phân Mạng 192.168.1.64 1100 0000 1010 1000 0010 0001 0100 0000 Địa quảng bá 192.168.1.127 1100 0000 1010 1000 0010 0001 01 11 1111 Mạng 192.168.1.128 1100 0000 1010 1000 0000 0001 1000 0000 Địa quảng bá 192.168.1.191 1100 0000 1010 1000 0000 0001 10 11 1111 Như qui trình phân mạng tóm tắt sau : • Xác định số lượng mạng cần phân, giả sử N • Biểu diễn (N+1) thành số nhị phân số lượng bit cần thiết để biểu diễn (N+1) số lượng bits cần dành cho phần nhận dạng mạng Ví dụ N=6, 10/21 Bộ giao thức liên mạng (IPs - Internet Protocols) biểu diễn (6+1) dạng nhị phân 111 Như cần dùng bits để làm phần nhận dạng mạng • Tạo mặt nạ mạng • Liệt kê tất địa mạng có thể, trừ hai địa mà phần nhận dạng mạng tồn bits bit • Chọn N địa mạng từ danh sách mạng liệt kê Phương pháp Vạch đường liên miền không phân lớp CIDR (Classless Inter-Domain Routing ) CIDR sơ đồ đánh địa cho mạng Internet hiệu nhiều so với sơ đồ đánh địa cũ theo kiểu phân lớp A, B C CIDR đời để giải hai vấn đề xúc mạng Internet : • Thiếu địa IP • Vượt khả chứa đựng bảng chọn đường Vấn đề thiếu địa IP Với sơ đồ đánh địa truyền thống, địa phân thành lớp A, B C Mỗi địa có phần, phần nhận dạng mạng phần nhận dạng máy tính Khi số lượng mạng số máy tính tối đa cho mạng thống kê bảng sau : Lớp mạng Số lượng mạng Số máy tính tối đa mạng A 126 16.777.214 B 65.000 65.534 C Hơn triệu 254 Bởi địa mạng Internet thường gán theo kích thước dẫn đến tình trạng lãng phí Trường hợp bạn cần 100 địa chỉ, Bạn cấp địa lớp C Như 154 địa khơng sử dụng Chính điều dẫn đến trình trạng thiếu địa IP cho mạng Internet Theo thống kê, có khoảng 3% số địa cấp phát sử dụng đến Chính sơ đồ đánh địa CIDR đời để khắc phục tình trạng Vấn đề vượt khả chứa đựng bảng chọn đường Khi số lượng mạng mạng Internet tăng đồng nghĩa với việc tăng số lượng router mạng Trong năm gần đây, người ta dự đoán router đường 11/21 Bộ giao thức liên mạng (IPs - Internet Protocols) trục mạng Internet nhanh chóng tiến đến mức ngưỡng tối đa số lượng router mà chấp nhận Thậm chí với cơng nghệ đại dùng để sản xuất router mặt lý thuyết kích thước tối đa bảng chọn đường đến 60.000 mục từ (đường đi) Nếu khơng có cải tiến router đường trục đạt đến số mở rộng mạng Internet Để giải hai vấn đề trên, cộng đồng Internet đưa giải pháp sau : • Sửa đổi lại cấu trúc cấp phát địa IP để tăng hiệu • Kết hợp việc chọn đường có cấu trúc để giảm tối đa số lượng mục từ bảng chọn đường Sửa đổi lại cấu trúc cấp phát địa IP CIDR sử dụng để thay cho sơ đồ cấp phát cũ với việc qui định lớp A, B, C Thay phần nhận dạng mạng giới hạn với 8, 16 24 bits, CIDR sử dụng phần nhận dạng mạng có tính tổng qt từ 13 đến 27 bits Chính khối địa gán cho mạng nhỏ với 32 máy tính đến mạng lớn 500.000 máy tính Điều đáp ứng gần yêu cầu đánh địa tổ chức khác Địa CIDR Một địa theo cấu trúc CIDR, gọi tắt tắt địa CIDR, bao gồm 32 bits địa IP chuẩn với thông tin bổ sung số lượng bit sử dụng cho phần nhận dạng mạng Ví dụ : Với địa CIDR 206.13.01.48/25 chuỗi số "/25" 25 bits địa IP dùng để nhận dạng mạng, số bits cịn lại dùng để nhận dạng máy tính mạng Bảng sau so sánh sơ đồ đánh địa theo kiểu CIDR sơ đồ đánh địa theo chuẩn phân lớp hoàn toàn 12/21 Bộ giao thức liên mạng (IPs - Internet Protocols) Kết hợp việc chọn đường có cấu trúc để giảm tối đa số lượng mục từ bảng chọn đường Sơ đồ đánh địa theo theo CIDR cho phép kết hợp đường đi, mục từ bảng chọn đường mức cao đại diện cho nhiều router mức thấp bảng chọn đường tổng thể 13/21 Bộ giao thức liên mạng (IPs - Internet Protocols) Sơ đồ giống hệ thống mạng điện thoại mạng thiết lập theo kiến trúc phân cấp Một router mức cao (quốc gia), quan tâm đến mã quốc gia số điện thoại, sau vạch đường cho gọi đến router đường trục phụ trách mạng quốc gia tương ứng với mã quốc gia Router nhận gọi nhìn vào phần đầu số điện thoại, mã tỉnh, để vạch đường cho gọi đến mạng tương ứng với mã tỉnh đó, Trong sơ đồ này, router đường trục lưu giữ thông tin mã quốc gia cho mục từ bảng chọn đường mình, mục từ đại diện cho số khổng lồ số điện thoại riêng lẽ số điện thoại cụ thể Thông thường, khối địa lớn cấp cho nhà cung cấp dịch vụ Internet (IPInternet Service Providers) lớn, sau họ lại cấp lại phần khối địa họ cho khách hàng Hiện tại, mạng Internet sử dụng hai sơ đồ cấp phát địa Classfull standard CIDR Hầu hết router hỗ trợ CIDR nhà quản lý Internet khuyến khích người dùng cài đặt sơ đồ đánh địa CIDR Tham khảo thêm CIDR địa http://www.rfc-editor.org/rfcsearch.html với RFC liên quan sau: • • • • RFC 1517: Applicability Statement for the Implementation of CIDR RFC 1518: An Architecture for IP Address Allocation with CIDR RFC 1519: CIDR: An Address Assignment and Aggregation Strategy RFC 1520: Exchanging Routing Information Across Provider Boundaries in the CIDR Environment Vạch đường giao thức IP Cho ba mạng Net1, Net2 Net3 nối lại với nhờ router R1, R2 R3 Mạng Net4 nối router lại với Công việc thiết kế mạng liên mạng IP chọn địa mạng cho nhánh mạng Trong trường hợp ta chọn mạng lớp C cho mạng bảng sau: Mạng Địa mạng Mặt nạ mạng Net1 192.168.1.0 255.255.255.0 Net2 192.168.2.0 255.255.255.0 Net3 192.168.3.0 255.255.255.0 Net4 192.168.4.0 255.255.255.0 14/21 Bộ giao thức liên mạng (IPs - Internet Protocols) Kế tiếp, gán địa cho máy tính mạng Ví dụ mạng Net1, máy tính gán địa 192.168.1.2 (Ký hiệu cách viết tắt địa IP để mô tả Phần nhận dạng máy tính) 192.168.1.3 Mỗi router có hai giao diện tham gia vào hai mạng khác Ví dụ, giao diện tham gia vào mạng NET1 router R1 có địa 192.168.1.1 giao diện tham gia vào mạng NET4 có địa 192.168.4.1 Ví dụ liên mạng liên mạng sử dụng giao thức IP (H6.36) Để máy tính mạng giao tiếp với nhau, cần phải có thơng tin đường Bảng chọn đường router tạo thủ công tự động Đối với mạng nhỏ, nhà quản trị mạng nạp đường cho router thông qua lệnh cung cấp hệ điều hành router Bảng chọn đường giao thức IP có thơng tin quan trọng : • • • • Địa mạng đích Mặt nạ mạng đích Router nhận gói tin (Next Hop) Giao diện chuyển gói tin Trong ví dụ trên, router có bảng chọn đường sau : 15/21 Bộ giao thức liên mạng (IPs - Internet Protocols) Các máy tính có bảng chọn đường Dưới bảng chọn đường máy tính có địa 192.168.3.3 : Mạng đích default ý nói ngồi đường đến mạng liệt kê phía trên, đường cịn lại gởi cho NextHop mạng default Như vậy, để gởi gói tin cho máy tính nằm bên ngồi mạng 192.168.3.0 máy tính 192.168.3.3 chuyển gói tin cho router địa 192.168.3.1 Đường gói tin Để hiểu rõ có chế hoạt động giao thức IP, ta xét hai trường hợp gởi gói tin : Trường hợp máy tính gởi nhận nằm mạng trường hợp máy tính gởi máy tính nhận nằm hai mạng khác Giả sử máy tính có địa 192.168.3.3 gởi gói tin cho máy tính 192.168.3.2 Tầng hai máy gởi đặt gói tin vào khung với địa nhận địa vật lý máy nhận gởi khung lên đường truyền NET3, máy tính nhận nhận gói tin 16/21 Bộ giao thức liên mạng (IPs - Internet Protocols) Bây ta xét trường hợp máy tính có địa 192.168.3.3 mạng NET3 gởi gói tin cho máy tính có địa 192.168.1.2 mạng Net1 Theo bảng chọn đường máy gởi, gói tin có địa nằm mạng 192.168.3.0 chuyển đến router R3 (địa 192.168.3.1) Chính thế, máy tính gởi đặt gói tin vào khung với địa nhận địa vật lý giao diện 192.168.3.1 đưa lên đường truyền NET3 Nhận gói tin, R3 phân tích địa IP máy nhận để xác định đích đến gói tin Bảng chọn đường cho thấy, với đích đến mạng 192.168.1.0 cần phải chuyển gói tin cho router R1 địa 192.168.4.1 thơng qua giao diện 192.168.4.3 Vì R3 đặt gói tin vào khung với địa nhận địa vật lý giao diện 192.168.4.1 router R1 đưa lên đường truyền NET4 Tương tự, R1 chuyển gói tin cho máy nhận 192.168.1.2 khung đường truyền NET1 Ta nhận thấy rằng, để đến máy nhận, gói tin chuyển nhiều khung khác Mỗi khung có địa nhận khác nhau, nhiên địa gói tin ln ln khơng đổi Giao thức phân giải địa (Address Resolution Protocol) Nếu máy tính muốn truyền gói tin IP cần đặt gói tin vào khung đường truyền vật lý mà nối kết vào Để truyền thành cơng khung, máy tính gởi cần thiết phải biết địa vật lý (MAC) máy tính nhận Điều thực cách sử dụng bảng để ánh xạ địa IP địa vật lý Giao thức IP sử dụng giao thức ARP (Address Resolution Protocol) để thực ánh xạ từ địa IP địa MAC Giao thức ARP (H6.37) 17/21 Bộ giao thức liên mạng (IPs - Internet Protocols) Một máy tính xác định địa vật lý vào lúc khởi động cách đọc thiết bị phần cứng xác định địa IP cách đọc tập tin cấu hình, sau lưu thơng tin mối tương ứng địa chị IP MAC vào vùng nhớ tạm (ARP cache) Khi nhận địa IP mà ARP khơng thể tìm địa vật lý tương ứng dựa vào vùng nhớ tạm tại, thực khung quảng bá có định dạng sau : 18/21 Bộ giao thức liên mạng (IPs - Internet Protocols) Nhờ vào việc gởi u cầu này, máy tính bổ sung thông tin cho vùng cache giao thức ARP, nhờ cập nhật kịp thời thay đổi sơ đồ mạng Thông thường thời gian hạn (Time-out) cho thông tin vùng cache 20 phút Một u cầu ARP cho máy tính khơng tồn nhánh mạng lặp lại vài lần xác định Nếu máy tính nối kết vào nhiều mạng giao diện mạng, tồn vùng cache ARP riêng cho giao diện mạng Lưu ý, ARP máy tính thực việc xác địa vật lý cho địa địa mạng / mạng với mà thơi Đối với gói tin gởi cho máy tính có địa IP không mạng / mạng với máy gởi chuyển hướng cho router nằm mạng với máy gởi để chuyển tiếp Vì yêu cầu ARP quảng bá rộng rãi, máy tính trì vùng cache theo dõi tất yều cầu quảng bá để lấy thông tin địa vật lý địa IP máy gởi yêu cầu bổ sung vào vùng cache cần thiết Khi máy tính khởi động, gởi yêu cầu ARP ( cho nó) để thơng báo với máy tính khác xuất mạng cục Có thể gán nhiều địa IP cho địa vật lý Chú ý rằng, định dạng yêu cầu ARP thiết kế để hỗ trợ cho giao thức khác IP Ethernet Giao thức phân giải địa ngược RARP (Reverse Address Resolution Protocol) Ngày nay, trạm làm việc không đĩa cứng (Diskless workstation) sử dụng rộng rãi Mỗi máy tính cần xử lý nhớ, tất không gian lưu trữ cung cấp từ máy chủ (Server) sử dụng hệ thống tập tin mạng theo chuẩn Do khơng có tập tin cấu hình, tiến trình khởi động máy tính thường sử dụng giao thức truyền tải tập tin đơn giản TFTP Tuy nhiên, trước nối kết đến server, trạm làm việc cần phải biết địa IP Giao thức RARP dùng trường hợp RARP sử dụng định dạng yêu cầu ARP trường Operation có giá trị cho yêu cầu cho trả lời Trên server trì bảng mơ tả mối tương quan địa vật lý địa IP máy trạm Khi nhận yêu cầu RARP, server tìm bảng địa trả địa IP tương ứng cho máy trạm gởi yêu cầu Giao thức thông điệp điều khiển Internet ICMP (Internet Control Message Protocol) Giao thức ICMP cài đặt hầu hết tất máy tính TCP/IP Các thông điệp giao thức gởi gói tin IP dùng để gởi báo lỗi hay thông tin điều khiển 19/21 Bộ giao thức liên mạng (IPs - Internet Protocols) ICMP tạo nhiều loại thơng điệp hữu ích : • • • • • • • Đích đến khơng tới (Destination Unreachable), Thăm hỏi trả lời (Echo Request and Reply), Chuyển hướng (Redirect), Vượt thời gian (Time Exceeded), Quảng bá chọn đường (Router Advertisement) Cô lập chọn đường (Router Solicitation) Nếu thông điệp khơng thể phân phát khơng gởi lại Điều để tránh tình trạng di chuyển không dừng thông điệp ICMP Nếu thơng điệp « Đích đến khơng tới » gởi router, điều có nghĩa router khơng thể gởi gói tin đến đích Khi router xóa gói tin khỏi hàng đợi Có hai nguyên nhân làm cho gói tin khơng thể đến nơi Phần lớn máy gởi mô tả địa nhận mà khơng tồn thực tế Trường hợp router đường đến nơi nhận gói tin Thơng điệp Đích đến khơng tới được chia thành bốn loại : • Mạng khơng đến (Network unreachable) : Có nghĩa có cố vấn đề vạch đường địa nhận gói tin • Máy tính khơng đến (Host unreachable) : Thông thường dùng để trục trặc vấn đề phân phát, sai mặt nạ mạng chẳng hạn • Giao thức khơng đến (Protocol unreachable) : Máy nhận không hỗ trợ giao thức tầng cao gói tin mơ tả • Cổng khơng đến (Port unreachable) : Socket giao thức TCP hay cổng không tồn Một thơng điệp « Thăm hỏi trả lời » tạo lệnh ping từ máy tính để kiểm tra tính liên thơng liên mạng Nếu có thơng điệp trả lời, điều biểu máy gởi máy nhận giao tiếp với Một thơng điệp « Chuyển hướng » gởi router đến máy gởi gói tin để khuyến cáo đường tốt Router chuyển tiếp gói tin mà nhận Thông điệp chuyển hướng giữ cho bảng chọn đường máy tính nhỏ chúng cần chứa địa router mà thôi, chí router cung cấp đường khơng phải tốt Đôi sau nhận thông điệp chuyển hướng, thiết bị gởi sử dụng đường cũ Một thơng điệp « Vượt q thời hạn » gởi router thời gian sống (Time–to-live) gói tin, tính số router hay giây, có giá trị Thời gian sống 20/21 Bộ giao thức liên mạng (IPs - Internet Protocols) gói tin giúp phịng ngừa trường hợp gói tin gởi lịng vịng mạng khơng đến nơi nhận Router bỏ gói tin hết thời gian sống 21/21 .. .Bộ giao thức liên mạng (IPs - Internet Protocols) Kiến trúc mạng TCP/IP so với mô hình OSI (H6.29) Giao thức liên mạng IP (Internet Protocol) Giao thức liên mạng, thường gọi giao thức IP (Internet. .. IP địa vật lý Giao thức IP sử dụng giao thức ARP (Address Resolution Protocol) để thực ánh xạ từ địa IP địa MAC Giao thức ARP (H6.37) 17/21 Bộ giao thức liên mạng (IPs - Internet Protocols) Một... thuật có tên RFC (Request For Comments) mã số 791 giao thức chủ yếu Bộ giao thức liên mạng Cùng với giao thức TCP, IP trở thành trái tim giao thức Internet IP có hai chức : cung cấp dịch vụ truyền