TRƯỜNG ĐẠI HỌC VÕ TRƯỜNG TOẢN KHOA CƠNG NGHỆ THƠNG TIN  BÀI GIẢNG MÔN HỌC TCP/IP CĂN BẢN Giảng viên biên soạn: NGUYỄN HỮU LỘC Đơn vị: KHOA CÔNG NGHỆ THƠNG TIN Hậu Giang – Năm 2011 Giáo trình TCP/IP Biên soạn: Nguyễn Hữu Lộc Đề cương mơn học Chương Mơ hình kết nối hệ thống mở OSI 1.1 Nguyên tắc định nghĩa tầng mơ hình OSI 1.2 Các giao thức mơ hình OSI 1.3 Truyền liệu mơ hình OSI 1.4 Vai trò chức chủ yếu tầng Chương Bộ giao thức TCP/IP 2.1 Giới thiệu TCP/IP 2.2 Các tầng mơ hình truyền thông TCP 2.2.1 Tầng liên kết 2.2.2 Tầng Internet 2.2.3 Tầng giao vận 2.2.4 Tầng ứng dụng 2.3 Quá trình truyền thơng 2.3.1 Thuật ngữ gói 2.3.2 Các thành phần khung 2.3.3 Luồng liệu 2.4 Các kiểu truyền liệu Chương Các công nghệ tầng liên kết 3.1 Giới thiệu 3.2 Ethernet 3.3 Token Ring 3.4 FDDI 3.5 Frame Relay 3.6 ATM Chương Các giao thức tầng Internet 4.1 Giới thiệu 4.2 Giao thức phân giải địa ARP 4.3 Giao thức Internet 4.3.1 Gói IP Trang Giáo trình TCP/IP Biên soạn: Nguyễn Hữu Lộc 4.3.2 Tiêu đề IP 4.3.3 Phân mảnh 4.3.4 Định tuyến IP 4.4 Giao thức điều khiển thông báo ICMP Chương Các giao thức tầng giao vận 5.1 Giới thiệu 5.2 Ports Sockets 5.3 UDP 5.4 TCP Chương Các giao thức tầng ứng dụng 6.1 Tổng quan 6.2 Các giao thức UDP 6.2.1 DHCP 6.2.2 SNMP 6.2.3 TFTP 6.3 Các giao thức TCP 6.3.1 Telnet 6.3.2 SMTP 6.3.3 FTP Trang Giáo trình TCP/IP Biên soạn: Nguyễn Hữu Lộc Nội dung giảng chi tiết Chương Mơ hình kết nối hệ thống mở OSI 1.1 Sự cần thiết phải có mơ hình truyền thơng Để mạng máy tính trở mơi trường truyền liệu cần phải có yếu tố sau: ▪ Mỗi máy tính cần phải có địa phân biệt mạng ▪ Việc chuyển liệu từ máy tính đến máy tính khác mạng thực thông qua quy định thống gọi giao thức mạng Khi máy tính trao đổi liệu với trình truyền giao liệu thực hoàn chỉnh Ví dụ để thực việc truyền file máy tính với máy tính khác gắn mạng công việc sau phải thực hiện: ▪ Máy tính cần truyền cần biết địa máy nhận ▪ Máy tính cần truyền phải xác định máy tính nhận sẵn sàng nhận thơng tin ▪ Chương trình gửi file máy truyền cần xác định chương trình nhận file máy nhận sẵn sàng tiếp nhận file ▪ Nếu cấu trúc file hai máy không giống máy phải làm nhiệm vụ chuyển đổi file từ dạng sang dạng ▪ Khi truyền file máy tính truyền cần thơng báo cho mạng biết địa máy nhận để thông tin mạng đưa tới đích Điều cho thấy hai máy tính có phối hợp hoạt động mức độ cao Bây thay xét trình trình chung chia trình thành số công đoạn công đoạn hoạt động cách độc lập với Ở chương trình truyền nhận file máy tính chia thành ba module là: Module truyền nhận File, Module truyền thông Module tiếp cận mạng Hai module tương ứng thực việc trao đổi với đó: Trang Giáo trình TCP/IP Biên soạn: Nguyễn Hữu Lộc ▪ Module truyền nhận file cần thực tất nhiệm vụ ứng dụng truyền nhận file Ví dụ: truyền nhận thông số file, truyền nhận mẫu tin file, thực chuyển đổi file sang dạng khác cần Module truyền nhận file không cần thiết phải trực tiếp quan tâm tới việc truyền liệu mạng mà nhiệm vụ giao cho Module truyền thơng ▪ Module truyền thơng quan tâm tới việc máy tính hoạt động sẵn sàng trao đổi thơng tin với Nó kiểm sốt liệu cho liệu trao đổi cách xác an tồn hai máy tính Điều có nghĩa phải truyền file nguyên tắc đảm bảo an toàn cho liệu, nhiên có vài mức độ an tồn khác dành cho ứng dụng Ở việc trao đổi liệu hai máy tính khơng phụ thuộc vào chất mạng liên kết chúng Những yêu cầu liên quan đến mạng thực module thứ ba module tiếp cận mạng mạng thay đổi có module tiếp cận mạng bị ảnh hưởng ▪ Module tiếp cận mạng xây dựng liên quan đến quy cách giao tiếp với mạng phụ thuộc vào chất mạng Nó đảm bảo việc truyền liệu từ máy tính đến máy tính khác mạng Như thay xét trình truyền file với nhiều yêu cầu khác tiến trình phức tạp xét q trình với nhiều tiến trình phân biệt dựa việc trao đổi Module tương ứng chương trình truyền file Cách cho phép phân tích kỹ trình file dễ dàng việc viết chương trình Việc xét module cách độc lập với cho phép giảm độ phức tạp cho việc thiết kế cài đặt Phương pháp sử dụng rộng rãi việc xây dựng mạng chương trình truyền thơng gọi phương pháp phân tầng (layer) Nguyên tắc phương pháp phân tầng là: Trang Giáo trình TCP/IP • Biên soạn: Nguyễn Hữu Lộc Mỗi hệ thống thành phần mạng xây dựng cấu trúc nhiều tầng có cấu trúc giống như: số lượng tầng chức tầng • Các tầng nằm chồng lên nhau, liệu trao đổi trực tiếp hai tầng kề từ tầng xuống tầng ngược lại • Cùng với việc xác định chức tầng phải xác định mối quan hệ hai tầng kề Dữ liệu truyền từ tầng cao hệ thống truyền đến tầng thấp sau truyền qua đường nối vật lý dạng bit tới tầng thấp hệ thống nhận, sau liệu truyền ngược lên đến tầng cao hệ thống nhận • Chỉ có hai tầng thấp có liên kết vật lý với tầng thứ tư có liên kết logic với Liên kết logic tầng thực thông qua tầng phải tuân theo quy định chặt chẽ, quy định gọi giao thức tầng Mơ hình phân tầng gồm N tầng 1.2 Mơ hình truyền thơng đơn giản tầng Nói chung truyền thơng có tham gia thành phần: chương trình ứng dụng, chương trình truyền thơng, máy tính mạng Các chương trình ứng dụng chương trình người sử dụng thực máy tính tham gia vào q trình trao đổi thơng tin hai máy tính Trên máy tính với hệ điều hành đa nhiệm (như Windows, UNIX) thường thực đồng thời Trang Giáo trình TCP/IP Biên soạn: Nguyễn Hữu Lộc nhiều ứng dụng có ứng dụng liên quan đến mạng ứng dụng khác Các máy tính nối với mạng liệu trao đổi thơng qua mạng từ máy tính đến máy tính khác Việc gửi liệu thực ứng dụng với ứng dụng khác hai máy tính khác thơng qua mạng thực sau: Ứng dụng gửi chuyển liệu cho chương trình truyền thơng máy tính nó, chương trình truyền thơng gửi chúng tới máy tính nhận Chương trình truyền thơng máy nhận tiếp nhận liệu, kiểm tra trước chuyển giao cho ứng dụng chờ liệu Với mơ hình truyền thơng đơn giản người ta chia chương trình truyền thông thành ba tầng không phụ thuộc vào là: tầng ứng dụng, tầng chuyển vận tầng tiếp cận mạng Tầng tiếp cận mạng liên quan tới việc trao đổi liệu máy tính mạng mà nối vào Để liệu đến đích máy tính gửi cần phải chuyển địa máy tính nhận cho mạng qua mạng chuyển thơng tin tới đích Ngồi máy gửi sử dụng số phục vụ khác mà mạng cung cấp gửi ưu tiên, tốc độ cao Trong tầng có nhiều phần mềm khác sử dụng phụ thuộc vào loại mạng ví dụ mạng chuyển mạch, mạng chuyển mạch gói, mạng cục Tầng truyền liệu thực trình truyền thơng khơng liên quan tới mạng nằm tầng tiếp cận mạng Tầng truyền liệu không quan tâm tới chất ứng dụng trao đổi liệu mà quan tâm tới cho liệu trao đổi cách an toàn Tầng truyền liệu đảm bảo liệu đến đích đến theo thứ tự mà chúng xử lý Trong tầng truyền liệu người ta phải có chế nhằm đảm bảo xác rõ ràng chế không phụ thuộc vào chất ứng dụng chúng phục vụ cho tất ứng dụng Tầng ứng dụng chứa module phục vụ cho tất ứng dụng người sử dụng Với loại ứng dụng khác (như truyền file, truyền thư mục) cần module khác Trang Giáo trình TCP/IP Biên soạn: Nguyễn Hữu Lộc Mơ hình truyền thơng tầng Trong mạng với nhiều máy tính, máy tính hay nhiều ứng dụng thực đồng thời (Tại ta xét máy tính thời điểm chạy nhiều ứng dụng ứng dụng thực đồng thời việc truyền liệu qua mạng) Một ứng dụng cần truyền liệu qua mạng cho ứng dụng khác cần phải gọi module tầng ứng dụng chương trình truyền thơng máy mình, đồng thời ứng dụng gọi module tầng ứng dụng máy Hai module ứng dụng liên kết với nhằm thực yêu cầu chương trình ứng dụng Các ứng dụng trao đổi với thông qua mạng, nhiên thời điểm máy có nhiều ứng dụng hoạt động để việc truyền thơng xác ứng dụng máy cần phải có địa riêng biệt Rõ ràng cần có hai lớp địa chỉ: • Mỗi máy tính mạng cần có địa mạng mình, hai máy tính mạng khơng thể có địa chỉ, điều cho phép mạng truyền thơng tin đến máy tính cách xác • Mỗi ứng dụng máy tính cần phải có địa phân biệt máy tính đo Nó cho phép tầng truyền liệu giao liệu cho ứng dụng cần Địa gọi điểm tiếp cận giao dịch Điều cho thấy ứng dụng tiếp cận phục vụ tầng truyền liệu cách độc lập Trang Giáo trình TCP/IP • Biên soạn: Nguyễn Hữu Lộc Các module tầng hai máy tính khác trao đổi với cách chặt chẽ theo qui tắc xác định trước gọi giao thức Một giao thức thể cách chi tiết chức cần phải thực giá trị kiểm tra lỗi, việc định dạng liệu, quy trình cần phải thực để trao đổi thơng tin Ví dụ mơ hình truyền thơng đơn giản Chúng ta xét ví dụ (như hình vẽ trên): giả sử có ứng dụng có điểm tiếp cận giao dịch máy tính A muốn gửi thông tin cho ứng dụng khác máy tính B có điểm tiếp cận giao dịch Úng dụng máy tính A chuyển thơng tin xuống tầng truyền liệu A với yêu cầu gửi chúng cho điểm tiếp cận giao dịch máy tính B Tầng truyền liệu máy A chuyển thông tin xuống tầng tiếp cận mạng máy A với yêu cầu chuyển chúng cho máy tính B (Chú ý mạng không cần biết địa điểm tiếp cận giao dịch mà cần biết địa máy tính B) Để thực q trình này, thơng tin kiểm sốt truyền với liệu Đầu tiên ứng dụng máy A cần gửi khối liệu chuyển khối cho tầng vận chuyển Tầng vận chuyển chia khối thành nhiều khối nhỏ phụ thuộc vào yêu cầu giao thức tầng đóng gói chúng thành gói tin (packet) Mỗi gói tin bổ sung thêm thơng tin kiểm sốt giao thức Trang Giáo trình TCP/IP Biên soạn: Nguyễn Hữu Lộc gọi phần đầu (Header) gói tin Thơng thường phần đầu gói tin cần có: • Địa điểm tiếp cận giao dịch nơi đến (Ở 3): tầng vận chuyển máy B nhận gói tin biết ứng dụng mà cần giao • Số thứ tự gói tin, tầng vận chuyển chia khối liệu thành nhiều gói tin cần phải đánh số thứ tự gói tin Nếu chúng đến đích sai thứ tự tầng vận chuyển máy nhận phát chỉnh lại thứ tự Ngồi có lỗi đường truyền tầng vận chuyển máy nhận phát yêu cầu gửi lại cách xác • Mã sửa lỗi: để đảm bảo liệu nhận cách xác sở liệu gói tin tầng vận chuyển tính giá trị theo cơng thức có sãn gửi phần đầu gói tin Tầng vận chuyển nơi nhận thông qua giá trị xác định gói tin có bị lỗi đường truyền hay không Bước tầng vận chuyển máy A chuyển gói tin địa máy tính đích (ở B) xuống tầng tiếp cận mạng với yêu cầu chuyển chúng Để thực yêu cầu tầng tiếp cận mạng tạo gói tin trước truyền qua mạng Tại giao thức tầng tiếp cận mạng thêm thông tin điều khiển vào phần đầu gói tin mạng Mơ hình thiết lập gói tin Trang Giáo trình TCP/IP Biên soạn: Nguyễn Hữu Lộc ACKNOWLEDGEMENT NUMBER để đến lượng liệu theo chiều ngược lại với segment Vùng HLEN chứa số nguyên để xác định độ dài phần đầu segment, tính theo bội số 32 bit Cần có giá trị HLEN bời vùng OPTIONS có độ dài thay đổi, tuỳ thuộc vào lựa chọn đưa vào Như thế, kích thước vùng đầu TCP thay đổi tuỳ vào lựa chọn lấy Vùng RESERVED dành riêng để sử dụng tương lai Có segmet chuyển tải acknowledgement, có segment khác chuyển tải liệu Cũng có segment chuyển tải yêu cầu để thiết lập đóng lại kết nối Phần mềm TCP sử dụng vùng FLAG để xác định mục đích nội dung segment Phần mềm TCP thơng báo cho biết liệu sẵn sàng nhận nố gửi segment cách mơ tả kích thước vùng đệm vùng WINDOW Thủ tục bắt tay bước (Three-way Handshake) cửa sổ trượt (Sliding Window) Vào đầu phiên TCP, máy tính gửi nhận liệu thực thủ tục bắt tay bước Mỗi bước sử dụng segment có phần đầu TCP mà khơng có liệu Đầu tiên, máy tính gửi liệu gửi tới máy nhận liệu segment có thơng tin sau: Cờ đồng (đặt vùng Flag) thiết lập trạng thái bật (on), Sequence number cho segment gửi sau giá trị kích thước vùng đệm liệu (window size) Kế tiếp, máy tính nhận liệu hồi đáp segment với thông tin: Cờ đồng trạng thái bật, sequence number thiết lập với giá trị segment dự dịnh nhận từ máy tính gửi liệu kích thước vùng đệm liệu Cuối cùng, máy tính gửi liệu gửi acknowledgemnet với sequence number mà máy tính nhận liệu dự tính bước thứ hai Qua thủ tục này, máy tính sẵn sàng cho trình truyền nhận liệu Trong thủ tục bắt tay bước, máy tính điều khiển kích thước vùng đệm gửi liệu phù hợp với kích thước cửa vùng đệm nhận liệu TCP nhận liệu từ Lớp ứng dụng (Application Layrer) nó, chia liệu thành segment gắn cho segment phần đầu TCP TCP gửi segment vừa với kích thước vùng đệm gửi Trang 60 Giáo trình TCP/IP Biên soạn: Nguyễn Hữu Lộc liệu khởi động đếm (timer) cho segment gửi Nếu đếm đáo hạn (time out) mà máy tính nhận liệu chưa trả lời xác nhận, máy tính gửi liệu gửi lại segment Khi TCP nhận acknowledgement cho segment gửi, só tiếp tục gửi segment chờ gửi Sau tất liệu gửi xác nhận, TCP đóng phiên làm việc thời 5.3 User Datagram Protocol (UDP) Cũng TCP, UDP chuyển phát liệu ứng dụng UDP giao thức phi kết nối (connectionless), khơng kiểm tra liệu TCP UDP cung cấp dịch vụ chuyển phát datagram với phụ phí thấp khơng chứa thơng tin điều khiển phần đầu UDP Các ứng dụng cần lựa chọn UDP TCP cần dịch vụ chuyển phát liệu Mặc dù UDP cung cấp dịch vụ tin cậy (không đảm bảo xếp thứ tự gói, kiểm sốt lỗi luồng liệu) tính đơn giản cho phép ứng dụng tương tác trực tiếp với giao thức IP Định dạng gói tin UDP Như thấy hình vẽ, phần đầu UDP không chứa thông tin điều khiển với kích thước vẻn vẹn byte Bởi khơng chứa thơng tin điều khiển, UDP tin cậy TCP Các ứng dụng viết để sử dụng UDP làm giao thức giao vận phải tự thực số thủ tục kiểm tra việc chuyển phát liệu Tuy nhiên, số ứng dụng sử dụng UDP khác lại khơng cần thực việc kiểm tra Ví dụ, phần lớn ứng dụng thư điện tử sử dụng giao thức UDP Chúng việc gửi liệu mà không thực kiểm tra để đảm bảo thông điệp tới cách nguyên vẹn máy tính đích Những ứng dụng sử dụng UDP Mặc dù UDP không cung cấp dịch vụ chuyển phát tin cậy, có nhiều loại ứng dụng thích hợp với việc sử dụng làm giao thức giao vận Trong trường hợp mà TCP trở nên phức tạp, chậm đơn giản không cần thiết, nhà phát triển ứng dụng sử dụng UDP làm giải pháp thay Các ứng dụng Trang 61 Giáo trình TCP/IP Biên soạn: Nguyễn Hữu Lộc sử dụng UDP ứng dụng mà thân có phương pháp kiểm tra việc chuyển phát liệu hay ứng dụng phù hợp với mô hình truy vấn/trả lời (query/response) Chương Các giao thức tầng ứng dụng 6.1 Các giao thức UDP 6.1.1 DHCP Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP - giao thức cấu hình động máy chủ) giao thức cấu hình tự động địa IP Máy tính cấu hình cách tự động giảm việc can thiệp vào hệ thống mạng Nó cung cấp database trung tâm để theo dõi tất máy tính hệ thống mạng Mục đích quan trọng tránh trường hợp hai máy tính khác lại có địa IP Nếu khơng có DHCP, máy cấu hình IP thủ cơng Ngồi việc cung cấp địa IP, DHCP cung cấp thơng tin cấu hình khác, cụ thể DNS Hiện DHCP có version: cho IPv4 Ipv6 DHCP tự động quản lý địa IP loại bỏ lỗi làm liên lạc Nó tự động gán lại địa chưa sử dụng DHCP cho thuê địa khoảng thời gian, có nghĩa địa nầy dùng cho hệ thống khác Bạn bị hết địa DHCP tự động gán địa IP thích hợp với mạng chứa máy trạm nầy Cũng vậy, DHCP tự động gán địa cho người dùng di động mạng họ kết nối Trình tự thuê Địa IP DHCP giao thức Internet có nguồn gốc BOOTP (bootstrap protocol), dùng để cấu hình trạm khơng đĩa DHCP khai thác ưu điểm giao thức truyền tin kỹ thuật khai báo cấu hình định nghĩa BOOTP, có khả gán địa Sự tương tự nầy cho phép định tuyến chuyển tiếp thông điệp BOOTP mạng chuyển tiếp thơng điệp DHCP Vì thế, máy chủ DHCP đánh địa IP cho nhiều mạng Quá trình đạt địa IP mô tả đây: Trang 62 Giáo trình TCP/IP Biên soạn: Nguyễn Hữu Lộc - Bước 1: Máy trạm khởi động với “địa IP rỗng” cho phép liên lạc với máy chủ DHCP giao thức TCP/IP Nó chuẩn bị thơng điệp chứa địa MAC (ví dụ địa card Ethernet) tên máy tính Thơng điệp nầy chứa địa IP trước thuê Máy trạm phát tán liên tục thông điệp nầy lên mạng nhận phản hồi từ máy chủ - Bước 2: Mọi máy chủ DHCP nhận thơng điệp chuẩn bị địa IP cho máy trạm Nếu máy chủ có cấu hình hợp lệ cho máy trạm, chuẩn bị thơng điệp “chào hàng” chứa địa MAC khách, địa IP “chào hàng”, mặt nạ mạng (subnet mask), địa IP máy chủ thời gian cho thuê Địa “chào hàng” đánh dấu “reserve” (để dành) Máy chủ DHCP phát tán thông điệp chào hàng nầy lên mạng - Bước 3: Khi khách nhận thông điệp chào hàng chấp nhận địa IP, máy trạm phát tán thơng điệp nầy để khẳng định chấp nhận địa IP từ máy chủ DHCP - Bước 4: Cuối cùng, máy chủ DHCP khẳng định toàn việc với máy trạm Để ý lúc đầu máy trạm phát tán yêu cầu địa IP lên mạng, nghĩa máy chủ DHCP nhận thơng điệp nầy Do đó, có nhiều máy chủ DHCP tìm cách cho thuê địa IP cách gởi thông điệp chào hàng Máy trạm chấp nhận thông điệp chào hàng, sau phát tán thơng điệp khẳng định lên mạng Vì thơng điệp nầy phát tán, tất máy chủ DHCP nhận Thông điệp chứa địa IP máy chủ DHCP vừa cho thuê, máy chủ DHCP khác rút lại thơng điệp chào hàng hồn trả địa IP vào vùng địa chỉ, để dành cho khách hàng khác 6.1.2 SNMP 6.1.2.1 Tổng quan giao thức SNMP SNMP “giao thức quản lý mạng đơn giản”, dịch từ cụm từ “Simple Network Management Protocol” Giao thức tập hợp thủ tục mà bên tham gia cần tuân theo để giao tiếp với Trong lĩnh vực thông tin, giao thức quy định cấu trúc, định dạng (format) dòng liệu trao đổi với quy định trình tự, thủ tục để Trang 63 Giáo trình TCP/IP Biên soạn: Nguyễn Hữu Lộc trao đổi dòng liệu Nếu bên tham gia gửi liệu khơng định dạng khơng theo trình tự bên khác khơng hiểu từ chối trao đổi thông tin SNMP giao thức, có quy định riêng mà thành phần mạng phải tuân theo Một thiết bị hiểu hoạt động tuân theo giao thức SNMP gọi “có hỗ trợ SNMP” (SNMP supported) “tương thích SNMP” (SNMP compartible) SNMP dùng để quản lý, nghĩa theo dõi, lấy thơng tin, thơng báo, tác động để hệ thống hoạt động ý muốn VD số khả phần mềm SNMP : • Theo dõi tốc độ đường truyền router, biết tổng số byte truyền/nhận • Lấy thơng tin máy chủ có ổ cứng, ổ cứng trống • Tự động nhận cảnh báo switch có port bị down • Điều khiển tắt (shutdown) port switch SNMP dùng để quản lý mạng, nghĩa thiết kế để chạy TCP/IP quản lý thiết bị có nối mạng TCP/IP Các thiết bị mạng khơng thiết phải máy tính mà switch, router, firewall, adsl gateway, số phần mềm cho phép quản trị SNMP Giả sử bạn có máy giặt nối mạng IP hỗ trợ SNMP bạn quản lý từ xa SNMP SNMP giao thức đơn giản, thiết kế đơn giản cấu trúc tin thủ tục hoạt động, đơn giản bảo mật (ngoại trừ SNMP version 3) Sử dụng phần mềm SNMP, người quản trị mạng quản lý, giám sát tập trung từ xa toàn mạng 6.1.2.2 Ưu điểm thiết kế SNMP SNMP thiết kế để đơn giản hóa trình quản lý thành phần mạng Nhờ phần mềm SNMP phát triển nhanh tốn chi phí SNMP thiết kế để mở rộng chức quản lý, giám sát Khơng có giới hạn SNMP quản lý Khi có thiết bị với thuộc tính, tính người ta thiết kế “custom” SNMP để phục vụ cho riêng Trang 64 Giáo trình TCP/IP Biên soạn: Nguyễn Hữu Lộc SNMP thiết kế để hoạt động độc lập với kiến trúc chế thiết bị hỗ trợ SNMP.Các thiết bị khác có hoạt động khác đáp ứng SNMP giống VD bạn dùng phần mềm để theo dõi dung lượng ổ cứng trống máy chủ chạy HĐH Windows Linux; không dùng SNMP mà làm trực tiếp HĐH bạn phải thực theo cách khác 6.1.2.3 Các phiên SNMP SNMP có phiên : SNMPv1, SNMPv2c, SNMPv2u SNMPv3 Các phiên khác chút định dạng tin phương thức hoạt động Hiện SNMPv1 phổ biến có nhiều thiết bị tương thích có nhiều phần mềm hỗ trợ Trong có số thiết bị phần mềm hỗ trợ SNMPv3 6.1.3 TFTP Là giao thức đơn giản để truyền nhận files Sự đơn giản thể tên nó: Trivial File Transfer Protocol (TFTP) Đầu tiên thiết kế Noel Chiappa, sau nhiều người chỉnh sửa, bổ sung Nó dùng chế ACK truyền lại (resending) theo ý tưởng TCP, chế kiểm lỗi dựa chế thơng điệp EFTP PARC TFTP thực tảng UPD dùng để di chuyển file máy mạng khác có thực UDP Nhưng điều khơng loại trừ khả thực TFTP protocol datagram khác Nó thiết kế để thực nhỏ gọn đơn giản, FTP giao thức bổ sung thiếu sót TFTP ví dụ ứng dụng TFTP: Boot từ xa host diskless, TFTP dùng để download file cấu hình từ thư mục /boot (lúc không cần chế nhận dạng) Nếu dùng không cẩn thận, TFTP cho phép download file hệ thống bạn TFTP (chỉ) có thể: - Đọc ghi file (hoặc mail) đến/đi từ server từ xa TFTP không thể: - Liệt kê thư mục - Chưa có chế nhận dạng user (nên khơng có bảo vệ password Trang 65 Giáo trình TCP/IP Biên soạn: Nguyễn Hữu Lộc FTP) Hiện có kiểu transfer hỗ trợ: - Netascii: netascii mã ASCII chỉnh sửa theo đặc tả “Telnet Protocol Specification” - ASCII bit - Octet: bit thơ - Mail: kí tự netascii gửi đến user file ( kiểu truyền mail cổ xưa khơng nên thực hay dùng) Ngòai host thoả thuận với để xác định kiểu transfer khác TFTP packet TFTP thực với tảng Datagram Protocol (UDP), mà Datagram Protocol lại thực Internet Protocol, nên packet TFTP có Internt header, Datagram header, TFTP header Ngòai ra, packet có header (LNI, ARPA header…) phép chúng qua phương tiện truyền dẫn cục Thứ tự nội dung packet TFTP: Local Medium Internet Datagram TFTP Giao thức khởi tạo kết nối: - Gửi request: WRQ với yêu cầu ghi lên file, RRQ với yêu cầu đọc file - Nhận trả lời: ACK packet cho yêu cầu ghi, ACK packet kèm theo packet liệu cho yêu cầu đọc Trong ACK packet chứa số block paket liệu truyền để đọc (block đánh số tuần tự, 1) ACK packet yêu cầu ghi có số block = Nếu trả lời error packet yêu cầu bị từ chối - Để thiết lập kết nối, terminal xác định TID (Transfer Identifier) để dùng suốt trình giao tiếp Đây số nguyên chọn ngẫu nhiên khoảng - 65,535 Mỗi packet quan tâm đến TID đầu VD: host A gửi “WRQ” đến host B với source = TID A, destination = 69 (TID B) host B gửi “ACK” (với block number = 0) đến A với source = TID B, destination = TID A Trang 66 Giáo trình TCP/IP Biên soạn: Nguyễn Hữu Lộc - Sau gửi request nhận trả lời xong, kết nối thiết lập, host A gửi packet data với block number = Trong bước tiếp theo, host kiểm tra source TID có với giá trị thiết lập không Nếu không phù hợp, packet bị từ chối error packet gửi đến source packet bị sai đó, mà khơng làm đứt nghẽn kết nối 6.2 Các giao thức TCP đơn giản 6.2.1 Telnet 6.2.1.1 Tổng quan TELNET giao thức khách-chủ (client-server protocol), dựa TCP, phần khách (người dùng) thường kết nối vào cổng 23 với máy chủ, nơi cung cấp chương trình ứng dụng thi hành dịch vụ Người ta sử dụng chương trình ứng dụng TELNET, để thiết lập kết nối TCP tương tác giao thức, đồng thời dùng để định nghĩa thực thi mở rộng Rất nhiều mở rộng giao thức hoàn thành số thực thi chấp nhận tiêu chuẩn Internet Tài liệu số 27 đến 32 IETF STD định nghĩa mở rộng TELNET (phần đông số dùng phổ biến) Trong số mở rộng lại, có tác dụng nhất, vốn dự thảo tiêu chuẩn, lại đà trở thành tiêu chuẩn IETF 6.2.1.2 Sử dụng telnet: Bắt đầu từ command prompt, gõ vào telnet, bạn dùng 9x, đưa bạn vào trình windows telnet Bạn chạy menu Start/Run Ở chế độ đánh lệnh, bạn dùng lệnh sau: OPEN : mở kết nốI đến máy tính xa, gọi telnet session CLOSE : đóng kết nối trở dấu nhắc đợI lệnh QUIT: đóng kết nối telnet : nhấn phím enter đưa bạn thoát khỏi chế độ dấu nhắc lệnh trở lại telnet session SET ECHO: bật/tắt chế độ lệnh đánh vào windows telnet Lưu ý 2k SET LOCAL_ECHO Trang 67 Giáo trình TCP/IP Biên soạn: Nguyễn Hữu Lộc Để kết nối, ta dùng lệnh OPEN trực tiếp lệnh telnet ví dụ: telnet anyhost.com 12345 Trying 123.123.112.12 port 12345 Connected to anyhost.com Escape character is… Sau kết nối xong, bạn telnet session Có thể dùng kí tự escape để trở dấu nhắc lệnh 6.2.1.3 Ứng dụng telnet truy cập POP email để đọc mail: Các internet mail server cho phép truy cập thông qua giao thức POP (Post Office Protocol), cổng 110 Nếu POP server bạn dùng anyhost.com, ta dùng lệnh sau: telnet anyhost.com 110 Một số lệnh bạn cần dùng truy cập POP email USER : mở hộp thư username PASS : mật cho hộp thư LIST : liệt kê emails hộp thư RETR : xem thư có thứ tự number, liệt kê lệnh LIST TOP : xem thư RETR, dừng lại số dòng định DELE : xóa thư có thứ tự number QUIT : đóng telnet session 6.2.2 SMTP 6.2.2.1 Tổng quan SMTP giao thức dùng văn tương đối đơn giản Trước thông điệp gửi, người ta định vị nhiều địa nhận cho thông điệp - địa thường kiểm tra tồn trung thực chúng) Việc kiểm thử trình chủ SMTP việc tương đối dễ dàng, dùng chương trình ứng dụng "telnet" (xem đây) Trang 68 Giáo trình TCP/IP Biên soạn: Nguyễn Hữu Lộc SMTP dùng cổng 25 giao thức TCP Để xác định trình chủ SMTP tên miền (domain name), người ta dùng mẫu tin MX (Mail eXchange Trao đổi thư) DNS (Domain Name System - Hệ thống tên miền) SMTP bắt đầu sử dụng rộng rãi vào năm đầu thập niên kỷ 1980 Tại thời điểm đó, SMTP phần mềm bổ sung trình ứng dụng đồng giao thức UUCP (Unix to Unix CoPy - Sao chép từ máy Unix sang máy Unix) tiện lợi việc truyền tải thư điện tử máy vi tính - máy lại kết nối với lần, để truyền thông liệu Thực ra, SMTP làm việc tốt máy gửi máy nhận kết nối liên tục Trong viết "người gửi viết lại địa chỉ", tin tức kỹ thuật SMTP lịch sử trước đây, kỹ thuật định tuyến trở nguồn, trước RFC 1123 đời (năm 1989, bị thay RFC 2821) đề cập đến Sendmail phần mềm đặc vụ truyền tải thư tín (mail transfer agent) (nếu trước tiên nhất) thực thi giao thức SMTP Tính đến năm 2001, người ta thấy có 50 chương trình ứng dụng thực thi giao thức SMTP, bao gồm trình khách (phần mềm dùng để gửi thơng điệp) trình chủ (phần mềm dùng để nhận thơng điệp) Một số trình chủ SMTP tiếng liệt kê bao gồm: exim, Postfix, qmail, Microsoft Exchange Server Do thiết kế giao thức dùng dạng thức văn thường mã ASCII, thiết kế khởi công, chức SMTP giải tập tin có dạng thức nhi phân Những tiêu chuẩn MIME xây dựng để mã hóa tập tin nhị phân, cho phép chúng truyền tải dùng giao thức SMTP Hiện nay, phần lớn trình chủ SMTP hỗ trở phần mở rộng 8BITMIME SMTP, cho phép tập tin dạng thức nhị phân truyền thông qua đường dây, dễ việc truyền tải văn thường SMTP giao thức "đẩy" thông điệp không cho phép "rút" thông điệp từ máy chủ xa, theo yêu cầu mình, cách tùy tiện Để lấy thơng điệp, trình khách thư điện tử phải dùng POP3 (Post Office Protocol - Giao thức bưu điện tử) IMAP (Internet Message Access Protocol - Giao thức truy cập thông Trang 69 Giáo trình TCP/IP Biên soạn: Nguyễn Hữu Lộc điệp Internet) Chúng ta dùng phần mềm ETRN (Extended Turn) để khởi động trình chủ SMTP phân phát thơng điệp mà lưu trữ 6.2.2.2 Truyền thông SMTP Sau kết nối người gửi (trình khách) người nhận (trình chủ) thiết lập, việc làm sau việc hoàn toàn hợp lệ, phiên giao dịch dùng giao thức SMTP Trong hội thoại đây, trình khách gửi đánh dấu chữ C: đứng trước, trình chủ gửi đánh dấu S: Các hệ thống máy tính thiết lập kết nối, cách dùng dòng lệnh phần mềm telnet, máy khách Chẳng hạn: telnet www.example.com 25 khởi động kết nối SMTP từ máy gửi thông điệp đến máy chủ www.example.com Tuy không bắt buộc không liệt kê đây, hầu hết trình khách hỏi trình chủ xem tính mở rộng SMTP tính trình chủ hỗ trợ, cách gửi thơng điệp chào hỏi "HELLO" cho trình chủ, khởi động tính ESMTP (Extended SMTP - SMTP mở rộng) trình chủ Những trình khách đại thường dùng câu lệnh "SIZE" (cỡ) - từ chìa khóa (keyword) - SMTP mở rộng để điều tra cỡ lớn tối đa thơng điệp mà trình chủ chấp nhận Những trình khách trình chủ cũ trước Trang 70 Giáo trình TCP/IP Biên soạn: Nguyễn Hữu Lộc thường cho truyền tải ạt lượng thông điệp thật lớn qua cho nhau, để chúng lại bị từ chối sau đến đích, phung phí tài ngun mạng lưới cách vơ ý thức Đấy chưa kể thời gian kết nối tốn vào ISP ( Internet Service Provider - Nhà cung cấp dịch vụ Internet) quay số, mà người dùng phải trả giá phút đồng hồ Khi có dự định hiệu chỉnh tập tin khổng lồ, dự định gửi tập tin trình khách cũ, người dùng xác định độ lớn tối đa thơng điệp mà trình chủ ESMTP cho phép chấp nhận, trước gửi thông điệp Người dùng sử dụng phần mềm "telnet" nói trên, thay dòng lệnh "HELLO mydomain.com" với dòng lệnh "HELLO mydomain.com", liệt kê đây: Trình chủ serverdomain.com báo cáo với người dùng nhận thơng điệp với cỡ tối đa 14.680.064 byte (một byte 8-bit) Tuy báo vậy, song thực tế tùy thuộc vào thực trạng tình hình sử dụng tài nguyên máy chủ lúc đó, trình chủ khơng có khả chấp nhận thơng điệp có độ lớn báo Có trường hợp trình chủ ESMTP thơng báo cỡ SIZE tối đa, trình khách dùng HELLO tương giao với trình chủ, mà thơi Khi dùng, phát thấy khơng có số sau câu lệnh "SIZE", giới hạn độ lớn thông điệp định phải xác định cách xác, người dùng tương giao tiếp tục với trình chủ cách giả vờ tạo mẫu tin đầu ESMTP thơng điệp, gắn số ước chừng cỡ lớn thông điệp gửi thơng điệp cho trình chủ 6.2.3 FTP 6.2.3.1 Tổng quan Trang 71 Giáo trình TCP/IP Biên soạn: Nguyễn Hữu Lộc Thông qua dịch vụ FTP, người dùng máy tính đăng nhập thao tác lên hệ thống tập tin chia sẻ máy tính từ xa Mục tiêu dịch vụ FTP là: • Đảm bảo việc chia sẻ tập tin (chương trình máy tính liệu) mạng • Khuyến khích việc sử dụng khơng trực tiếp (thơng qua chương trình) tài ngun máy tính khác • Người dùng khơng cần phải quan tâm đến khác hệ thống tập tin mạng • Truyền liệu cách tin cậy hiệu 6.2.3.2 Mơ hình dịch vụ FTP Trong hệ thống này, người dùng lệnh cho FTP user agent User agent nối kết tới FTP server để dàn xếp thủ tục làm việc, thực thi tác vụ theo yêu cầu trả kết cho người dùng 6.2.3.3 Giao thức FTP Đầu tiên, user agent thiết lập kết nối điều khiển cổng 21 tới FTP server Sau thỏa thuận tham số truyền nhận, hai bên thiết lập kênh liệu chạy cổng 20 Dữ liệu tập tin trao đổi qua lại user agent server chạy kênh liệu Kênh liệu kênh hoạt động theo phương thức hai chiều không thiết phải tồn Trang 72 Giáo trình TCP/IP Biên soạn: Nguyễn Hữu Lộc 6.2.3.4 Các lệnh Sau lệnh mà người dùng sử dụng để thao tác lên hệ thống FTP Lệnh Tham số Ý nghĩa FTP host-name Nối kết đến FTP server có địa host-name USER user-name Cung cấp tên người dùng cho FTP server để thực trình chứng thực ASCII Chỉ định kiểu liệu truyền nhận ký tự BINARY Chỉ định kiểu liệu truyền nhận nhị phân LS Xem nội dung thư mục từ xa CD remote-dir Chuyển đến thư mục khác hệ thống tập tin từ xa GET remote-file local-file Tải tập tin remote-file FTP server hệ thống tập tin cục đặt tên local-file PUT local-file remote-file MKDIR dir-name RMDIR dir-name QUIT Nạp tập tin cục local-file lên server đặt tên remote-file Tạo thư mục có tên dir-name hệ thống tập tin từ xa Xóa thư mục có tên dir-name hệ thống tập tin từ xa Đóng nối kết FTP khỏi chương trình FTP Trang 73 Giáo trình TCP/IP Biên soạn: Nguyễn Hữu Lộc Tài liệu tham khảo [1] Ts Lê Hữu Lập nhiều tác giả, Giáo trình điện tử TCP/IP bản, Trung tâm đào tạo BCVT [2] W Richard Stevens, TCP/IP Illustrated - Volume 1, Addison-Wesley Professional , 1994 [3] W Richard Stevens, TCP/IP Illustrated - Volume 2, Addison-Wesley Professional , 1995 [4] W Richard Stevens, TCP/IP Illustrated - Volume 3, Addison-Wesley Professional , 1996 Trang 74 ... khác mạng Như thay xét trình truyền file với nhiều yêu cầu khác tiến trình phức tạp xét q trình với nhiều tiến trình phân biệt dựa việc trao đổi Module tương ứng chương trình truyền file Cách... tham gia thành phần: chương trình ứng dụng, chương trình truyền thơng, máy tính mạng Các chương trình ứng dụng chương trình người sử dụng thực máy tính tham gia vào q trình trao đổi thơng tin hai... lớn MTU nó, liệu phân mảnh Trang 22 Giáo trình TCP/IP Biên soạn: Nguyễn Hữu Lộc thành gói nhỏ để chuyển tiếp Quá trình gọi trình phân mảnh liệu Fragment Quá trình phân mảnh làm tăng thời gian