TCP/IP là gì? (P2)

TCP/IP là gì: Đó là viết tắt của các chữ Transfer Control Protocol/Internet Protocol. TCP/IP là chương trình giao tiếp của mà các chương trình của Windows sử dụng để giao tiếp qua TCP/IP.

TCP/IP gồm 4 lớp giao thức, tương ứng với 7 lớp [w]giao thức[/w] của chuẩn ISO OSI. Bốn lớp đó gồm (kể theo thứ tự từ trên xuống dưới): Application layer, Host-to-host layer, Internet layer, cuối cùng là Physical layer. TCP nằm ở lớp thứ 3 (Host-to-host layer), IP nằm ở lớp thứ 2 (Internet layer).

Nguyên tắc hoạt động:

Mục này giới thiệu cách thức hoạt động của lớp TCP và lớp IP.

Các tính chất của TCP:

– Có tính kết nối (connection oriented) với giao tiếp 3 lượt (3-way handshake).

– Phát hiện và sửa lỗi (error detection & recovery).

TCP là một giao thức có tính kết nối. Điều này có nghĩa là mọi kết nối đều có sự thông tin trước. Ví dụ A muốn kết nối tới B thì A phải thong báo cho B biết trước và đợi trả lời đồng ý từ B. Sự thông tin này diễn ra theo 3 bước (3-way handshake) như sau:

A gửi thông điệp muốn kết nối tới B. (SYN)
B gửi thông điệp đồng ý kết nối lại cho A. (ACK, SYN)
A gửi thông điệp đã nhận được sự đồng ý lại cho B. (ACK)
SYN: synchronize, đồng bộ hoá kết nối.

ACK: acknowledgement, sự nhận biết.

Diễn giải quá trình:

Bước 1: A gửi một SYN message tới B, thông báo cổng (port) cần kết nối tới, dung lượng đường truyền của A, khả năng gửi bao nhiêu thông điệp không cần nhận biết (windowing, giải thích sau), và các thông tin khác.

Bước 2: B nhận được thông tin từ A, nếu chấp nhận kết nối sẽ gửi trả thông báo đã nhận được yêu cầu kết nối từ A và chấp nhận sự kết nối, đồng thời cũng gửi thêm thông tin về B như khả năng gửi bao nhiêu thông điệp không cần nhận biết v.v…

Bước 3: A gửi trả ACK message cho B thông báo rằng A đã nhận được. Kết nối thành công.

Ngoài ra, khi muốn chấm dứt kết nối, bốn bước sau sẽ được thực hiện:

A gửi tín hiệu chấm dứt kết nối. (SYN)
B nhận tín hiệu và gửi trả tín hiệu cho biết đã nhận. (ACK)
B gửi tín hiệu cho Application layer thông báo kết nối sẽ bị chấm dứt đồng thời gửi trả cho A tín hiệu thông báo đồng ý chấm dứt. (SYN)
A gửi lại cho B tín hiệu cho biết A đã nhận được thông điệp từ B. (ACK)
Nói tóm lại, TCP có tính kết nối.
TCP có tính phát hiện lỗi vì mọi thông điệp gửi theo TCP đều được kiểm tra thông qua một số nguyên 32 bit cho biết giá trị CRC (Cyclic Redundant Check) của thông điệp được gửi. Bên gửi sẽ tính giá trị CRC và gửi kèm trong thông điệp. Bên nhận sẽ tính lại giá trị đó và so sánh với giá trị do bên gửi gửi đi. Nếu không đúng có nghĩa là đã có sự sai sót xảy ra. TCP có tính sửa lỗi vì khi phát hiện ra sai sót, bên nhận sẽ gửi thông điệp báo sai tới bên gửi, đề nghị gửi lại thông điệp bị sai.

Không phải sau mỗi một thông điệp được gửi đi thì đều có một thông điệp thông báo đã nhận được từ bên nhận gửi trả về. Có thể sau 10 thông điệp được gửi đi thì mới có một thông điệp thông báo nhận được gửi trả. Đó gọi là khả năng gửi không cần nhận biết.

Ví dụ: A gửi cho B 6 lượt, mỗi lượt 1000 bytes, khả năng gửi không cần nhận biết của A là 3, B nhận được thông điệp đầu hoàn chỉnh, thông điệp thứ 2 bị sai, các thông điệp sau bình thường. Quá trình đó sẽ diễn ra như sau:

A gửi cho B 3 thông điệp lần lượt.
B gửi lại cho A ACK message với giá trị 2000. Nếu B nhận được tất cả các thông điệp hoàn chỉnh, B sẽ gửi lại cho A một ACK message với giá trị 4000 (là giá trị kế tiếp mà A có thể gửi).
A gửi lại cho B message thứ 2 (từ vị trí 2000 đến vị trí 2999) và chờ. Lúc này A hy vọng rằng B nhận được thông điệp thứ nhất và thông điệp thứ ba hoàn chỉnh, A sẽ không phải gửi lại toàn bộ các thông điệp từ chỗ bị sai mà chỉ gửi thông điệp bị sai.
B gửi lại cho A ACK message với giá trị 4000 cho biết B nhận được 3 thông điệp đầu hoàn chỉnh và A có thể gửi tiếp các thông điệp sau, bắt đầu từ vị trí 4000.
A gửi cho B thông điệp thứ 4, 5 và 6.
B gửi trả ACK message với giá trị 7000.
Giả sử trong khi gửi thông điệp 4, 5, 6, A chưa kịp gửi thông điệp thứ 5 thì đã nhận được ACK message từ B với giá trị 5000 thì lúc đó window của A sẽ được sửa thành giá trị 3. Nếu A đã gửi thông điệp 4, 5 và nhận được ACK message của B với giá trị 5000 thì window của A được sửa thành 2, A có thể gửi tiếp 2 thông điệp 6 và 7. Có nghĩa là tối đa A có thể gửi ‘window’ lần số thông điệp. Mỗi lần gửi, giá trị window giảm cho đến khi bằng 0. Khi nhận được ACK message, giá trị đó sẽ thay đổi, tăng lên cho đến khi số thông điệp đã gửi đi mà chưa nhận được ACK message bằng giá trị window chính).

Trong quá trình truyền tín hiệu như vậy, nếu bên B cảm thấy có thể nhận được tín hiệu nhanh hơn thì bên B sẽ gửi SYN message lại cho A, thông báo muốn tăng giá trị window lên (giảm thời gian và số ACK message được gửi đi). Bên A sẽ gửi trả ACK message và tự tăng giá trị window lên theo yêu cầu của bên B. Ngược lại, B sẽ đề nghị A giảm giá trị window xuống. Ngoài ra, số lượng thông tin được gửi đi trong mỗi thông điệp cũng có thể thay đổi tuỳ vào đường truyền. Với TCP, lượng thông tin này được đo bằng đơn vị byte. MTU (maximum transmission unit) là số transmission unit (đơn vị truyền) (với TCP được tính là byte) tối đa mỗi thông điệp có thể chứa.

Nói tóm lại, sự liên lạc bằng TCP có tính phát hiện và sửa lỗi, cũng như có sự can thiệp một cách tự động của lớp TCP phụ thuộc vào điều kiện đường truyền.

TCP phân biệt các thông điệp gửi cho chương trình này và thông điệp gửi cho chương trình khác thông qua socket. Socket là một khái niệm để chỉ 2 giá trị cần thiết khi khởi tạo kết nối. Đó là địa chỉ IP (IP address) của máy và cổng (port). Giả sử B chạy một server, nhận kết nối ở cổng 80, có địa chỉ [w]IP[/w] là 1.1.1.1. A là máy khách, chạy 2 chương trình client để kết nối tới B, A có địa chỉ là 1.1.1.2. Client đầu tiên dùng port 1024, client thứ 2 dùng port 1025. Khi B nhận tín hiệu kết nối từ client thứ 1, B hiểu rằng tín hiệu đó từ địa chỉ IP 1.1.1.2 và từ port 1024. Tương tự, B hiểu client thứ 2 từ socket khác. Như vậy, khi B trả lời A, B sẽ gửi thông tin tới socket tương ứng với client 1 hay 2 của A. Khi A gửi cho B, B cũng biết thông tin đó từ client 1 hay 2 gửi cho mình thông qua việc nhận biết thông tin đó xuất phát từ socket của client 1 hay 2. Quá trình chuyển thông tin cho lớp ứng dụng này được gọi là multiplexing.

Gửi phản hồi

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s

%d bloggers like this: