Bài giảng Lập trình mạng - Chương mở đầu: Khái quát về mạng máy - Nguyễn Cao Đạt

.
– Nỗ lực tối đa(Best-effort): không tin cậy và không có kết nối.
– Phân mảnh và hợp nhất.
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 28
INTERNET PROTOCOL
z Định dạng của IP Datagram
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 29
INTERNET PROTOCOL
z Định dạng của IP Datagram (tiếp theo)
– Version(VER): IPv4 hay IPv6.
– Flags, Fragmentation offset : dùng cho vấn đề phân mảnh.
– Time To Live.
– Protocol:
OSPF89
IPv641
UDP17
EGP8
TCP6
IGMP2
ICMP1
ProtocolValue
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 30
INTERNET PROTOCOL
z Phân mảnh (Fragment)
– MTU (Maximum Transfer Unit)
– Chiều dài tối đa của IP Datagram 
là: 65.535 Bytes.
– Khi đi qua các mạng có MTU 
nhỏ hơn thì cần phân mảnh.
– Khi đến đích sẽ thực hiện hợp
nhất.
296PPP
576X.25
1500Ethernet
4.352FDDI
4.464Token ring
(4Mbps)
17.914Token ring 
(16Mbps)
65.535Hyperchannel
MTU(Bytes)Protocol
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 31
INTERNET PROTOCOL
z Ví dụ về phân mảnh đối với Ethernet
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 32
INTERNET CONTROL MESSAGE PROTOCOL
z Khái niệm
– Gởi các thông báo lỗi và các thông báo điều khiển.
– Các loại sau được dùng để định nghĩa thông điệp:
Address Reply Address Request
Echo replyEcho
Information ReplyInformation Request
Timestamp ReplyTimestamp
Redirect
Source QuenchParameter Problem
Time to Live ExceededDestination Unreachable
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 33
ADDRESS RESOLUTION PROTOCOL
z Khái niệm
– Phân giải hay ánh xạ từ địa chỉ IP thành địa chỉ MAC.
– Cơ chế hoạt động.
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 34
ADDRESS RESOLUTION PROTOCOL
z Ví dụ cùng subnet
Host Stevens
172.16.10.10
255.255.255.0
MAC 00-0C-04-17-91-CC
172.16.10.0/24
Host Cerf
172.16.10.25
255.255.255.0
MAC 00-0C-04-38-44-AA
DestinationSource
Router A
Ethernet 0
172.16.10.1
255.255.255.0
MAC 03-0D-17-8A-F1-32
Host Stevens ở địa chỉ IP là 172.16.10.10 
muốn gởi IP packet đến Host Cerf ở địa
chỉ IP là 172.16.10.25.
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 35
ADDRESS RESOLUTION PROTOCOL
z Ví dụ cùng subnet (tiếp theo)
Host Stevens
172.16.10.10
255.255.255.0
MAC 00-0C-04-17-91-CC
172.16.10.0/24
Host Cerf
172.16.10.25
255.255.255.0
MAC 00-0C-04-38-44-AA
ARP Table
IP Address MAC Address
172.16.10.3 00-0C-04-32-14-A1
172.16.10.19 00-0C-14-02-00-19
172.16.10.33 00-0C-A6-19-46-C1
DestinationSource
Destination MAC Address???
Router A
Ethenet 0
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 36
ADDRESS RESOLUTION PROTOCOL
z Ví dụ cùng subnet (tiếp theo)
- ARP Request từ host Stevens ở địa chỉ IP 172.16.10.10
op field – ARP request = 1
ARP reply = 2
RARP request = 3
RARP reply = 4
“Hey everyone! I have this IP Address, 172.28.10.25, and I need the device 
this belongs to, to send me their MAC address.”
ARP Request from 172.16.10.10
Ethernet Header Ethernet Data – 28 byte ARP request/reply 
Ethernet 
Destinatio
n Address 
(MAC) 
Ethernet 
Source 
Address 
(MAC) 
Fram
e 
Type 
ARP 
header
s, i.e. 
op field
Sender’s 
Ethernet 
Address 
(MAC) 
Sender’s 
IP Address 
Target’s 
Ethernet 
Address 
(MAC) 
Target’s 
IP Address 
FF-FF- 
FF-FF- 
FF-FF 
00-0C-
04-17-
91-CC 
0x806 op = 1 00-0C- 
04-17- 
91-CC 
172.16.10.10 172.16.10.25
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 37
ADDRESS RESOLUTION PROTOCOL
z Ví dụ cùng subnet (tiếp theo)
- ARP Reply từ Cerf ở địa chỉ IP 172.16.10.25
“Hey sender of ARP Request! Here is my MAC address 
that you wanted for that IP address.”
ARP Reply from 172.16.10.25
Ethernet Header Ethernet Data – 28 byte ARP request/reply 
Ethernet 
Destinatio
n Address 
(MAC) 
Ethernet 
Source 
Address 
(MAC) 
Fram
e 
Type 
ARP 
header
s, i.e. 
op field
Sender’s 
Ethernet 
Address 
(MAC) 
Sender’s 
IP Address 
Target’s 
Ethernet 
Address 
(MAC) 
Target’s 
IP Address 
00-0C- 
04-17- 
91-CC 
00-0C- 
04-38- 
44-AA 
0x806 op = 2 00-0C- 
04-38- 
44-AA 
172.16.10.25 00-0C- 
04-17- 
91-CC 
172.16.10.10
Here it is!
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 38
ADDRESS RESOLUTION PROTOCOL
z Ví dụ cùng subnet (tiếp theo)
- Host Stevens nhận được ARP Reply và đưa địa chỉ IP, và địa chỉ MAC của
Host Cerf vào bảng ARP của nó.
- Host Stevens bây giờ đã có tất cả các thông tin cần thiết để đóng gói IP 
packet vào Ethernet frame và gởi frame này trực tiếp đến Host Cerf.
Ethernet Frame 
Ethernet Header IP Datagram from above Ethern
et 
Trailer 
MAC 
Destination 
Address 
00-0C- 
04-38- 
44-AA 
MAC 
Source Address 
00-0C- 
04-17- 
91-CC 
Other 
Heade
r 
Info 
IP 
Header 
Info 
IP Original 
Source 
Address 
172.17.10.10 
IP Final 
Destination 
Address 
172.16.10.25 
Data FCS 
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 39
ADDRESS RESOLUTION PROTOCOL
z Ví dụ khác subnet
Host Stevens ở địa chỉ IP là 172.16.10.10 muốn gởi một IP packet đến
Host Perlman ở địa chỉ IP là 172.16.20.12
Host Stevens
172.16.10.10
255.255.255.0
MAC 00-0C-04-17-91-CC
172.16.10.0/24
Host Perlman
172.16.20.12
255.255.255.0
MAC 00-0C-22-A3-14-01
DestinationSource
Router A
Ethernet 0
172.16.10.1
255.255.255.0
MAC 03-0D-17-8A-F1-32
172.16.20.0/24
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 40
ADDRESS RESOLUTION PROTOCOL
z Ví dụ khác subnet (tiếp theo)
Host Stevens
172.16.10.10
255.255.255.0
MAC 00-0C-04-17-91-CC
172.16.10.0/24
Host Perlman
172.16.20.12
255.255.255.0
MAC 00-0C-22-A3-14-01
ARP Table
IP Address MAC Address
172.16.10.3 00-0C-04-32-14-A1
172.16.10.19 00-0C-14-02-00-19
172.16.10.33 00-0C-A6-19-46-C1
DestinationSource
Default Gateway's (the router's)
MAC Address???
Router A
Ethernet 0
172.16.10.1
255.255.255.0
MAC 03-0D-17-8A-F1-32
172.16.20.0/24
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 41
ADDRESS RESOLUTION PROTOCOL
z Ví dụ khác subnet (tiếp theo)
- ARP Request từ host Stevens ở địa chỉ IP 172.16.10.10
op field – ARP request = 1
ARP reply = 2
RARP request = 3
RARP reply = 4
“Hey everyone! I have this IP Address, 172.16.10.1, and I need the device 
this belongs to, to send me their MAC address.”
ARP Request from 172.16.10.10
Ethernet Header Ethernet Data – 28 byte ARP request/reply 
Ethernet 
Destinatio
n Address 
(MAC) 
Ethernet 
Source 
Address 
(MAC) 
Fram
e 
Type 
ARP 
header
s, i.e. 
op field
Sender’s 
Ethernet 
Address 
(MAC) 
Sender’s 
IP Address 
Target’s 
Ethernet 
Address 
(MAC) 
Target’s 
IP Address 
FF-FF- 
FF-FF- 
FF-FF 
00-0C-
04-17-
91-CC 
0x806 op = 1 00-0C- 
04-17- 
91-CC 
172.16.10.10 172.16.10.1 
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 42
ADDRESS RESOLUTION PROTOCOL
z Ví dụ khác subnet (tiếp theo)
- ARP Reply từ Router A ở địa chỉ IP 172.16.10.1
“Hey sender of ARP Request! Here is my MAC address that you 
wanted for that IP address.”
Here it is!
ARP Reply from 172.16.10.1
Ethernet Header Ethernet Data – 28 byte ARP request/reply 
Ethernet 
Destinatio
n Address 
(MAC) 
Ethernet 
Source 
Address 
(MAC) 
Fram
e 
Type 
ARP 
header
s, i.e. 
op field
Sender’s 
Ethernet 
Address 
(MAC) 
Sender’s 
IP Address 
Target’s 
Ethernet 
Address 
(MAC) 
Target’s 
IP Address 
00-0C- 
04-17- 
91-CC 
03-0D- 
17-8A- 
F1-32 
0x806 op = 2 03-0D- 
17-8A- 
F1-32 
172.16.10.1 00-0C- 
04-17- 
91-CC 
172.16.10.10
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 43
ADDRESS RESOLUTION PROTOCOL
z Ví dụ khác subnet (tiếp theo)
- Host Stevens nhận được ARP Reply và đưa địa chỉ IP, địa chỉ MAC của
Host Cerf vào bảng ARP của nó.
- Host Stevens bây giờ đã có tất cả các thông tin cần thiết để đóng gói IP 
packet vào Ethernet frame và gởi frame này đến Router A.
Ethernet Frame 
Ethernet Header IP Datagram from above Ethern
et 
Trailer 
MAC 
Destination 
Address 
03-0D- 
17-8A- 
F1-32 
MAC 
Source Address 
00-0C- 
04-17- 
91-CC 
Other 
Heade
r 
Info 
IP 
Header 
Info 
IP Original 
Source 
Address 
172.17.10.10 
IP Final 
Destination 
Address 
172.16.10.1 
Data FCS 
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 44
z Cung cấp việc vận chuyển dữ liệu trong suốt giữa các
hệ thống đầu cuối (end systems).
TẦNG VAÄN CHUYEÅN
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 45
TẦNG VAÄN CHUYEÅN TRONG TCP/IP
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 46
z Một giao thức phổ biến ở tầng vận chuyển
– Được chuẩn hoá trên RFC 793
z Các đặc điểm chính
– Tin cậy.
– Hướng kết nối (Connection oriented).
– Hoạt động hai chiều đồng thời.
– Phân mảnh thông điệp và ráp lại ở đích.
TCP (Transmission Control Protocol)
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 47
Ñòa chæ öùng duïng
z Không thể dùng địa chỉ IP.
z Phải làm việc trên tất cả
các hệ thống máy tính.
z Không thể sử dụng các chỉ
số trên hệ điều hành:
– Process ID
– Task number
– Job name
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 48
Ñòa chæ öùng duïng
z Chỉ số port 
– Mỗi ứng dụng được gán
một chỉ số nguyên.
z Mô hình Client-Server.
– Server: Luôn dùng mộ chỉ
số port đã biết (well-known 
port)
– Client: Lấy chỉ số port chưa
dùng từ hệ thống.
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 49
Ñòa chæ öùng duïng
z Chỉ số port và các dịch vụ
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 50
Ñòa chæ öùng duïng
z Chỉ số các port chuẩn
– Xem tập tin /etc/services trên các hệ thống UNIX và
\winnt\system32\drivers\etc\services trên Windows NT
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 51
TCP (Transmission Control Protocol)
z Định dạng của TCP Segment
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 52
UDP (User Datagram Protocol)
z Được chuẩn hoá trên RFC 768
z Các đặc điểm chính:
– Giao thức không kết nối (Connectionless protocol)
– Phân phối thông điệp không tin cậy nhưng best effort
– Có khả năng phát hiện lỗi (trường checksum)
– Không điều khiển dòng (không window)
– Không điều khiển lỗi (không ACK)
– Cung cấp địa chỉ ứng dụng (chỉ số port)
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 53
UDP (User Datagram Protocol)
z Định dạng thông điệp UDP
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 54
z Các ứng dụng dạng Client – Server.
z Các ứng dụng FTP, WWW, E-mail.
ÖÙng duïng maïng
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 55
Heä thoáng teân mieàn (DNS) 
z Khái niệm
– Ánh xạ tên gợi nhớ thành địa chỉ IP và ngược lại.
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 56
Heä thoáng teân mieàn (DNS) 
z DNS Name Space:
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 57
Heä thoáng thö tín ñieän töû (E-mail) 
z Khái niệm
– Hệ thống Email hiện nay là hệ thống email cuả ARPANET được xây
dựng năm 1982 dựa trên RFC 821 (Transmission protocol) và RFC 
822 (message format).
z Cấu trúc và dịch vụ
– User agent 
– Message transfer agent 
•User Agent
•Message
•Transfer Agent
•Message
•Transfer Agent
•User Agent
•SMTP •SMTP
•SMTP
•SMTP
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 58
Heä thoáng thö tín ñieän töû (E-mail)
z Chuyển message
– Trên Internet, email được chuyển bằng cách máy nguồn thiết lập một
cầu nối TCP qua port 25 của máy đích. Chương trình được chạy trên
port này là SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) 
– Nó sẽ lắng nghe tại port 25 và cho phép thiết lập các cầu nối để từ đó
đọc các message và chuyển đến các địa chỉ tương ứng.
z Nhận message từ mail server đến mail client
– Trên Internet, email được nhận bằng cách máy nguồn thiết lập một cầu
nối TCP qua port 110 của máy mail server. Chương trình được chạy
trên port này là POP3 (Post Office Protocol Ver 3) 
– Nó sẽ lắng nghe tại port 110 và cho phép thiết lập các cầu nối để từ đó
đọc các message và chuyển đến các mail client.
– POP2 & IMAP 
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 59
Heä thoáng thö tín
ñieän töû (E-mail) 
z SMTP
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 60
Heä thoáng thö tín ñieän töû (E-mail) 
z Phân phối thư
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 61
Heä thoáng thö tín ñieän töû (E-mail) 
z Nhận thư bằng POP3
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 62
Heä thoáng thö tín ñieän töû (E-mail) 
z POP3 & IMAP
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 63
World Wide Web 
z Mô hình
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 64
World Wide Web 
z Mô hình
– WWW là một hệ thống có cấu trúc để truy cập các văn bản
được đặt khắp nơi trên hàng ngàn cái máy tính trên toàn
thế giới.
z Server :
– Web Server : lắng nghe tại port TCP 80 
– Giao thức sử dụng : HTTP (HyperText Transfer Protocol)
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 65
World Wide Web 
z Server Side & Client Side
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 66
World Wide Web 
z Server Side & Client Side
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 67
World Wide Web 
z Các phương thức của HTTP
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 68
World Wide Web 
z Ví dụ
Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM
Baûn quyeàn ®2005- Khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin Trang 69
TOÅNG KEÁT
z Khái quát về mạng máy tính
– Khái niệm
– Cấu hình
– Các thành phần cơ bản
z Mô hình OSI
– Protocol 
– Layer
– OSI Model
z Bộ giao thức TCP/IP
– IP
– TCP, UDP
– DNS, SMTP, POP3, HTTP