Tcp/ip là gì ? Cấu trúc của mô hình TCP/IP

355 lượt xem

TCP/IP LÀ GÌ ? TCP LÀ GÌ

Cùng với nhu cầu kết nối càng ngày càng tăng cao của con người, các giao thức mạng máy tính được sáng tạo ra để đáp ứng lại nhu cầu đó. Khởi nguồn là năm 1974, hệ thống quản lý mạng máy tính (SNA) do IBM cho ra thị trường lần đầu tiên, tuy nhiên, hệ thống này chỉ hỗ trợ được 1 loại mạng duy nhất, điều đó khiến cho việc quản lý cồng kềnh khi các nhà quản lý mạng phải tạo ra cho mỗi công ty một mô hình quản lý khác nhau. Vì thế, giữa những năm 90, OSI và TCP/IP được áp dụng vào các công ty. Đến cuối những năm 1990, OSI dần không còn phổ biến, TCP/IP trở thành sự lựa chọn thông dụng nhất. Hiện tại, ở thế kỷ 21 này, có thể nói TCP/IP đã thống trị trên toàn thế giới.

Mô hình TCP/IP (dịch sang tiếng Anh: Transmission Control Protocol/Internet Protocol) là một dạng giao thức giao tiếp được sử dụng để kết nối các thiết bị muốn liên kết với nhau trên internet. Trên thực tế, TCP/IP chỉ đơn giản là tên của hai giao thức được sử dụng phổ biến nhất là TCP và IP được phân tách với nhau bằng dấu “/”.

Cấu trúc của mô hình TCP/IP

Mô hình TCP/IP nguyên bản: gồm có 4 lớp lần lượt là Application, Transport, Internet, Link.

2 tầng cao nhất là Application và Transport tập trung vào các ứng dụng nhiều hơn, chúng nhận và vận chuyển dữ liệu.

2 tầng thấp hơn trong mô hình TCP/IP tập trung vào việc truyền các bit vào trong từng liên kết đơn lẻ. Đặc biệt với lớp Internet, nó thực hiện nhiệm vụ vận chuyển dữ liệu qua hầu hết các phần từ máy nguồn đến máy đích.

Mô hình TCP/IP hiện đại: chia tầng Link thành 2 tầng nhỏ, nâng tổng số tầng thành 5 tầng: Application, Transport, Network, Data Link, Physical.

Tầng Apllication (tầng ứng dụng): cung cấp dịch vụ cho các phần mềm ứng dụng chạy trên máy tính, tạo ra giao diện giao tiếp với các lớp ứng dụng khác ở trong hoặc ngoài máy chủ. Lớp này sử dụng các dịch vụ do các lớp thấp hơn cung cấp. Các đối tác đặc trưng của lớp này là mô hình máy khách-chủ (Client – Server) và mạng ngang hàng (peer-to-peer). Tầng này có nhiều giao thức để ứng dụng như: SMTP (Simple Mail Transport Protocol), FTP (Files Transfers Protocol), SSH (Secure Shel), HTTP (Hypertex Transfer Protocol)…

Tầng Transport (tầng giao vận): thực hiện liên lạc giữa máy chủ đến các máy chủ (host-to-host) trên mạng cục bộ hoặc mạng từ xa được phân tách thành bộ định tuyến (router). Nó cung cấp kênh (channel) thông tin cho tầng Application khi tầng này cần sử dụng. Các giao thức trong tầng này ít hơn tầng Application, chủ yếu sử dụng 2 giao thức chính là TCP (Transmission Control Protocol) và UDP (User Datagram Protocol).

Tầng Network (tầng Mạng/tầng Internet): có số lượng nhỏ các giao thức, nhưng giao thức được dùng chủ yếu nhất là giao thức Internet (IP), thậm chí người ta thường gọi tầng Network là tầng Internet. IP cung cấp một số tính năng quan trọng nhất là địa chỉ và định tuyến. Nó cung cấp địa chỉ của các lớp mạng, tạo liên kết mạng, giúp các mạng tương tác với nhau.

Tầng Data Link (tầng Vận Chuyển): đảm nhận nhiệm vụ trao đổi dữ liệu, thiết lập liên kết giữamáy chủ đến máy chủ, có khả năng phát hiện lỗi, kiểm soát luồng dữ liệu, kiểm soát tắc nghẽn,…

Ảnh 1: 2 mô hình TCP/IP
Ảnh 1: 2 mô hình TCP/IP

Các giao thức được sử dụng trong mô hình TCP/IP

Tầng Application: HTTP (HyperText Transfer Protocol – giao thức truyền siêu văn bản), POP3 (Post Office Protocol version 3), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)…

Tầng Transport: TCP (Transmission Control Protocol), UDP (User Datagram Protocol).

Tầng Network (Internet): IP (Internet Protocol).

Tầng Data Link: Ethernet, Point-to-point protocol (PPP), T1…

Cách thức hoạt động của TCP/IP:

Quá trình mà máy chủ TCP/IP gửi dữ liệu có thể được xem như là một quá trình năm bước. Bốn bước đầu tiên liên quan đến việc đóng gói được thực hiện bởi bốn lớp TCP/IP và bước cuối cùng là truyền dữ liệu vật lý thực tế của máy chủ. Trong thực tế, khi bạn sử dụng mô hình TCP/IP năm lớp, một bước tương ứng với vai trò của mỗi lớp. Các bước được tóm tắt trong danh sách sau đây:

Bước 1. Tạo và đóng gói dữ liệu của ứng dụng theo yêu cầu ở phần tiêu đề (header) có ở lớp ứng dụng.

Bước 2. Dữ liệu ở tầng Application được chuyển xuống tầng Transport, tại đây, dữ liệu được đóng thêm phần tiêu đề.

Bước 3.  Dữ liệu ở tầng Transport tiếp tục được chuyển xuống tầng Network (Internet), tiêu đề của tầng này cũng được đóng thêm vào gói dữ liệu.

Bước 4.  Gói dữ liệu được đóng gói thêm tiêu đề và đuôi (trailer) của tầng Data Link.

Bước 5. Truyền các bit. Lớp vật lý mã hóa tín hiệu lên phương tiện để truyền khung.

Ảnh 2: Cách thức hoạt động của TCP/IP
Ảnh 2: Cách thức hoạt động của TCP/IP

So sánh TCP/IP và OSI

Mô hình OSI có nhiều điểm tương đồng với mô hình TCP/IP. Cũng như TCP/IP, mỗi lớp OSI có nhiều giao thức và tiêu chuẩn được áp dụng để hỗ trợ mỗi lớp hoàn thành chức năng đã được chỉ định. Trong một số trường hợp nhất định, cũng như TCP/IP, OSI cũng tham chiếu các giao thức khác để xác định các giao thức và tiêu chuẩn mới chứ không tạo ra các giao thức mới.

Ảnh 3: So sánh TCP/IP và OSI
Ảnh 3: So sánh TCP/IP và OSI

Tuy nhiên, khác với mô hình TCP/IP được chia thành 5 tầng thì mô hình OSI được chia thành 7 tầng là Application (Ứng dụng), Presentation (Phiên), Session (Phiên), Transport (Vận chuyển), Network (Mạng), Data Link (Dữ liệu), Physical (Vật lý). Tuy rằng OSI và TCP/IP có giống tên ở một số tầng Application, Transport, Network, Data Link nhưng chúng không hề có chức năng như nhau. Tiêu chuẩn của cả hai mô hình cũng khác nhau, OSI có tiêu chuẩn do IUT (International Telecommunication Union) đặt ra, còn TCP/IP theo tiêu chuẩn của IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers).

Giao thức TCP

TCP (tiếng Anh: Transmission Control Protocol – giao thức điều khiển truyền dẫn), là giao thức chính được sử dụng ở tầng Transport trong mô hình TCP/IP. Giao thức này còn được gọi là Giao thức đáng tin cậy nếu so với giao thức UDP cũng được dùng trong tầng Giao vận (Transport).

TCP sử dụng phương thức bắt tay trước khi bắt đầu truyền dữ liệu nên có khả năng cung cấp phân phối đáng tin cậy, ra lệnh và kiểm soát nguồn, kiểm soát tắc nghẽn của các luồng octet (byte) giữa các ứng dụng chạy trên máy chủ giao tiếp với mạng IP. TCP thường được dùng trong các ứng dụng Internet lớn như World Wide Web, email, quản trị từ xa, chuyển tập tin dựa trên TCP… và đa số các ứng dụng yêu cầu tính tin cậy.

Thông qua bài viết này, hy vọng bạn có được một số thông tin cơ bản về mô hình TCP/IP, và giao thức TCP, đồng thời hiểu được mô hình mạng và kiến trúc mạng phổ biến trong cuộc sống của chúng ta. Sau khi truyền dữ liệu hoàn tất, chấm dứt kết nối sẽ đóng các mạch ảo đã thiết lập và giải phóng tất cả các tài nguyên được phân bổ.