Nội dung chính Khoa học máy tính 12 Cánh diều bài 2: Mô hình và các giao thức mạng

BÀI 2: CÁC GIAO THỨC MẠNG 

1. GIAO THỨC MẠNG

a) Khái niệm cơ bản

- Khái niệm: Giao thức mạng là một tập hợp các quy tắc được sử dụng để điều khiển truyền thông và trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị trong mạng máy tính nhằm đáp ứng các yêu cầu về:

• Định dạng và chuẩn hoá

• Định tuyến và chuyển tiếp

• Quản lí lưu lượng mạng

• Đảm bảo tính bảo mật và độ tin cậy

• Tích hợp các dịch vụ và ứng dụng

- Vai trò: Các giao thức mạng phân tách các quy trình lớn hơn thành các chức năng và nhiệm vụ nhỏ hơn, riêng biệt, trên tất cả các cấp độ mạng. 

b) Một số giao thức mạng

Một số giao thức mạng quan trọng hiện nay bao gồm:

- Giao thức Internet (IP - Internet Protocol) là một giao thức quan trọng trong mạng máy tính và là một trong những giao thức cốt lõi trong bộ giao thức TCP/IP.

- Giao thức vận chuyển: quy định cách dữ liệu được chia thành các gói tin, đánh số, gửi và nhận giữa các thiết bị mạng. Ví dụ: 

+ TCP - Transmission Control Protocol.

+ UDP - User Datagram Protocol. 

- Giao thức truyền tải siêu văn bản (HTTP - HyperText Transfer Protocol) được sử dụng trong việc truyền tải dữ liệu các trang web. HTTP quy định cách các máy khách và máy chủ giao tiếp và trao đổi thông tin.

- Giao thức truyền tải tệp (FTP – File Transfer Protocol) được sử dụng để truyền tải tệp giữa các máy tính. 

- Giao thức truyền tải thư đơn giản (SMTP - Simple Mail Transfer Protocol)

được sử dụng để gửi và nhận thư điện tử trong mạng máy tính. 

2. GIAO THỨC TCP

- Chức năng: đảm bảo việc truyền dữ liệu ổn định và đúng thứ tự giữa các ứng dụng trên mạng.

- Cơ chế: kiểm tra lỗi, khôi phục và điều chỉnh tốc độ truyền dữ liệu. 

- Quá trình trao đổi dữ liệu: 

Bước 1: Quá trình thiết lập kết nối: Thiết lập kết nối giữa hai máy tính gửi và nhận.

Bước 2: Quá trình trao đổi dữ liệu

+ Truyền dữ liệu

+ Kiểm tra lỗi và khôi phục

Bước 3: Quá trình kết thúc kết nối: Sau khi quá trình trao đổi dữ liệu hoàn tất, quá trình kết thúc kết nối được thực hiện giữa hai thiết bị gửi và nhận.

3. GIAO THỨC IP

a) Giao thức và địa chỉ IP

- Giao thức Internet (IP):

+ Khái niệm: là một giao thức định tuyến và định danh các gói tin để có thể chuyển tiếp các gói tin qua các mạng đến đúng địa chỉ máy nhận. 

+ Chức năng: phân phối các gói tin từ máy gửi đến máy nhận dựa trên địa chỉ IP được gắn với gói tin tương ứng. Dựa theo thông tin được đính kèm trong mỗi gói tin mà bộ định tuyến có thể chuyển tiếp gói tin đến đúng máy nhận.

- Địa chỉ IP: 

+ Là một địa chỉ số được gán cho mỗi thiết bị khi kết nối vào mạng máy tính. 

+ Trong một mạng LAN, mỗi thiết bị kết nối vào mạng đều được gán một địa chỉ IP duy nhất. 

- Địa chỉ IP có hai phiên bản chính: 

+ IPv4 là một chuỗi số 32 bit nhị phân chia thành 4 cụm 8 bit hay 1 byte và được gọi là octet. Mỗi octet được biểu diễn dưới dạng thập phân và được ngăn cách nhau bằng dấu chấm. 

+ IPv6 là một chuỗi 128 bit nhị phân, thường được biểu diễn dưới dạng thập lục phân, gồm 8 phần ngăn cách nhau bằng dấu hai chấm.

- Một địa chỉ IPv4 bao gồm hai phần:

+ Địa chỉ mạng (Network ID) xác định mạng mà thiết bị đang kết nối. Các máy tính trong một mạng LAN sẽ có cùng một địa chỉ mạng.

+ Địa chỉ máy (Host ID) xác định thiết bị cụ thể trong một mạng. 

b) Hệ thống tên miền

- Mỗi trang web tương ứng với một địa chỉ IP trong mạng Internet. 

- Khái niệm: Hệ thống tên miền DNS (Domain Name System) là cách định danh các máy tính trong mạng bằng những chữ gợi nhớ, tạo thuận lợi cho người dùng Internet.

- Cấu trúc: Tên miền được phân thành các cấp, viết cách nhau bởi một dấu chấm:

+ Tên miền cấp cao nhất là phần đuôi sau

cùng của tên miền. Đây có thể là viết tắt tên một quốc gia (ví dụ: vn, us, uk....) hay một tổ chức kinh tế - xã hội (ví dụ: com, org, net, edu, gov, info, biz, xyz, io, ai,...). + Tên miền cấp hai là phần ngay trước tên miền cấp cao nhất.

+ Tên miền cấp ba là phần trước của tên miền cấp hai.

+ Tên miền phụ là một phần thông tin mở rộng được thêm vào đầu tên miền của mỗi trang web. Tên miền phụ phổ biến nhất là www, viết tắt của World Wide Web. Tên miền phụ này chứa trang chủ của trang web và các trang quan trọng nhất của nó.