Các giao thức tầng IP Các giao thức tầng IP Bởi: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên • IP (Internet Protocol) Là giao thức thuộc tầng mạng mô hình OSI Nhiệm vụ giao thức IP cung cấp khả kết nối mạng thành liên kết mạng để truyền liệu, vai trò IP vai trò giao thức tầng mạng mô hình OSI Giao thức IP giao thức kiểu không liên kết (connectionlees) có nghĩa không cần có giai đoạn thiết lập liên kết trước truyền liệu Như đề cập trước dòng thông tin chuyển qua lớp mô hình OSI, thông tin đóng gói phần liệu gói tin thêm vào phần tiêu đề (Hp, Hs,…) Tại lớp mạng TCP/IP gói tin bổ xung vào header IP xác định Một header IP bao gồm số trường hình vẽ 1/4 Các giao thức tầng IP Hình 5.3 Các trường header giao thức IP Ý nghĩa thông số sau: VERS (4 bits): version hành giao thức IP cài đặt, Việc có số version cho phép có trao đổi hệ thống sử dụng version cũ hệ thống sử dụng version HLEN (4 bits): độ dài phần đầu (Internet header Length) gói tin datagram, tính theo đơn vị từ ( 32 bits) Trường bắt buột phải có phần đầu IP có độ dài thay đổi tùy ý Độ dài tối thiểu từ (20 bytes), độ dài tối đa 15 từ 60 bytes Type of service (8 bits): đặc tả tham số dịch vụ nhằm thông báo cho mạng biết dịch vụ mà gói tin muốn sử dụng, chẳng hạn ưu tiên, thời hạn chậm trễ, suất truyền độ tin cậy Total Length (16 bits): độ dài toàn gói tin, kể phần đầu tính theo đơn vị byte với chiều dài tối đa 65535 bytes Hiện giới hạn lớn tương lai với mạng Gigabit gói tin có kích thước lớn cần thiết Identification (16 bits): với tham số khác (như Source Address Destination Address) tham số dùng để định danh cho datagram khoảng thời gian liên mạng Flags (3 bits): liên quan đến phân đoạn (fragment) datagram, Các gói tin đường bị phân thành nhiều gói tin nhỏ, trường hợp bị phân đoạn trường Flags dùng điều khiển phân đoạn tái lắp ghép bó liệu Tùy theo giá trị Flags có ý nghĩa gói tin không phân đoạn, phân đoạn gói tin phân đoạn cuối Fragment Offset (13 bits): vị trí đoạn (fragment) datagram tính theo đơn vị bytes, có nghĩa phần liệu gói tin (trừ gói tin cuối cùng) phải chứa vùng liệu có độ dài bội số bytes Điều có ý nghĩa phải nhân giá trị Fragment offset với để tính độ lệch byte Time to Live (8 bits): qui định thời gian tồn (tính giây) gói tin mạng để tránh tình trạng gói tin bị quẩn mạng Thời gian cho trạm gửi giảm (thường qui ước đơn vị) datagram qua router liên mạng Thời lượng giảm xuống router với mục đích giới hạn thời gian tồn gói tin kết thúc lần lặp lại vô hạn mạng Protocol (8 bits): giao thức tầng nhận vùng liệu trạm đích (hiện thường TCP UDP cài đặt IP) Ví dụ: TCP có giá trị trường Protocol 6, UDP có giá trị trường Protocol 17 2/4 Các giao thức tầng IP Header Checksum (16 bits): Mã kiểm soát lỗi header gói tin IP Source Address (32 bits): Địa máy nguồn Destination Address (32 bits): Địa máy đích Options (độ dài thay đổi): khai báo lựa chọn người gửi yêu cầu (tuỳ theo chương trình) Padding (độ dài thay đổi): Vùng đệm, dùng để đảm bảo cho phần header kết thúc mốc 32 bits Data (độ dài thay đổi): Chứa thông tin lớp gửi xuống tối đa 64 Kb Source Address Destination Address địa IP với độ dài 32 bít phần sau phân tích kỹ lưỡng địa IP Các bước hoạt động giao thức IP Khi giao thức IP khởi động trở thành thực thể tồn máy tính bắt đầu thực chức mình, lúc thực thể IP cấu thành tầng mạng, nhận yêu cầu từ tầng gửi yêu cầu xuống tầng Đối với thực thể IP máy nguồn, nhận yêu cầu gửi từ tầng trên, thực bước sau đây: 1) Tạo IP datagram dựa tham số nhận 2) Tính checksum ghép vào header gói tin 3) Ra định chọn đường: trạm đích nằm mạng gateway chọn cho chặng 4) Chuyển gói tin xuống tầng để truyền qua mạng Đối với router, nhận gói tin qua, thực động tác sau: 1) Tính chesksum, sai loại bỏ gói tin 2) Giảm giá trị tham số Time - to Live thời gian hết loại bỏ gói tin 3) Ra định chọn đường 4) Phân đoạn gói tin, cần 3/4 Các giao thức tầng IP 5) Kiến tạo lại IP header, bao gồm giá trị vùng Time - to -Live, Fragmentation Checksum 6) Chuyển datagram xuống tầng để chuyển qua mạng Cuối datagram nhận thực thể IP trạm đích, thực công việc sau: 1) Tính checksum Nếu sai loại bỏ gói tin 2) Tập hợp đoạn gói tin (nếu có phân đoạn) 3) Chuyển liệu tham số điều khiển lên tầng Trong trình hoạt động giao thức IP có sử dụng số giao thức ARP (Address Resolution Protocol) – Giao thức phân giải địa (tìm địa vật lý từ địa IP cần thiết); RARP (Reverse Address Resolution Protocol) – Giao thức có cong dụng ngược với ARP (tìm địa IP có địa vật lý); ICMP (Internet Control Message Protocol) – Giao thức làm nhiệm vụ chuyển thông báo điều khiển thông báo lỗi gateway nút liên mạng 4/4