Protocols là gì? Khái niệm giao thức mạng

Khái niệm về giao thức

Các thực thể của mạng muốn thảo luận thông tin với nhau phải bắt tay, đàm phán về một vài thủ tục, quy tắc… Cùng phải “nói chung một ngôn ngữ”. Tập quy tắc hội thoại được gọi là giao thức mạng (Protocols). Những yếu tố chính của một giao thức bao gồm:

Cú pháp: định dạng thông số, phương thức mã hóa và những mức tín hiệu.
Ngữ nghĩa: thông tin tinh chỉnh, điều khiển và tinh chỉnh lưu lượng , xử lý lỗi.

Trao đổi thông tin giữa hai thực thể có thể là trực tiếp hoặc gián tiếp. Tại hai hệ thống quan hệ điểm – điểm, các thực thể có thể bàn luận nội dung trực tiếp không có sự can thiệp của các thực thể trung gian. Tại cấu trúc quảng bá, hai thực thể bàn thảo dữ liệu với nhau phải thông qua các thực thể trung gian. Phức tạp hơn khi những thực thể không chia sẻ trên cùng một mạng chuyển mạch, mối liên quan gián tiếp qua nhiều mạng con.

Công dụng của giao thức

Đóng gói

Trong quá trình thảo luận nội dung, những gói dữ liệu được chèn vào một vài nội dung tinh chỉnh và điều khiển, bao gồm địa chỉ nguồn , địa chỉ đích, mã phát hiện lỗi, tinh chỉnh và điều khiển giao thức, … Việc thêm nội dung điều khiển và tinh chỉnh vào các gói số liệu được gọi là quá trình đóng gói (Encapsulation). Bên thu sẽ được làm trái lại, nội dung tinh chỉnh sẽ được gỡ khi gói tin được chuyển từ tầng dưới lên tầng trên.

Phân đoạn và hợp lại

Mạng quảng bá chỉ chấp nhận kích thước các gói số liệu cố định. những giao thức ở các tầng thấp cần phải cắt số liệu thành những gói tin có kích thước quy định. Quá trình này gọi là quá trình phân đoạn. Ngược với quá trình phân đoạn bên phát là quá trình hợp lại bên thu. số liệu phân đoạn để chắc chắn thứ tự những gói đến đích là rất cần thiết. Gói dữ liệu đàm luận giữa hai thực thể qua giao thức gọi là tổ chức giao thức thông số PDU (Protocol Data Link)

tinh chỉnh và điều khiển quan hệ

thảo luận nội dung giữa các thực thể thực sự có thể làm theo hai phương thức: Hướng liên kết (Connection – Oriented) , không kết nối (Connectionless). Truyền không quan hệ không yêu cầu có lòng tin cao, không yêu cầu giá trị dịch vụ , không đòi hỏi xác nhận. ngược lại, truyền theo phương thức hướng kết nối, yêu cầu có lòng tin cao, đảm bảo giá trị dịch vụ và có xác nhận. trước khi hai thực thể bàn thảo nội dung với nhau, giữa chúng một mối liên quan được cài đặt , Khi mà đã bàn luận xong, quan hệ này sẽ được giải phóng.

Giám sát

các gói tin PDU có thể lưu chuyển độc lập theo các con đường khác nhau, khi đến đích thực sự có thể không theo thứ tự như khi phát. trong phương thức hướng quan hệ, những gói tin phải được đòi hỏi giám sát. Mỗi một PDU có một mã tập hợp độc nhất và được đăng ký theo tuần tự. các thực thể nhận sẽ khôi phục thứ tự những gói tin như thứ tự bên phát.

Điều khiển lưu lượng

Tinh chỉnh và điều khiển lưu lượng liên quan đến khả năng tiếp nhận các gói tin của thực thể bên thu và số lượng hoặc tốc độ của dữ liệu được truyền bởi thực thể bên phát sao cho bên thu không bị tràn đầy, chắc chắn tốc độ cao nhất. Một dạng giản đơn của tinh chỉnh và điều khiển lưu lượng là thủ tục dừng , đợi (Stop-and Wait), trong số đó mỗi PDU đã phát cần phải được công nhận trước thời gian truyền gói tin kế tiếp. Có độ tin cậy cao khi truyền một số lượng nhất định thông số mà không cần công nhận. Kỹ thuật cửa sổ trượt là thí dụ chế độ này. điều khiển lưu lượng là một chức năng quan trọng cần phải thực hiện trong một số giao thức.

tinh chỉnh và điều khiển lỗi

tinh chỉnh và điều khiển lỗi là kỹ thuật cần thiết nhằm bảo vệ dữ liệu không bị mất hoặc bị hỏng trong lúc bàn luận nội dung. Phát hiện và sửa lỗi bao gồm việc phát hiện lỗi trên cơ sở kiểm tra khung , truyền lại những PDU khi có lỗi. nếu như một thực thể nhận xác nhận PDU lỗi, thường thường gói tin đấy sẽ phải được phát lại.

Đồng bộ hóa

những thực thể giao thức có các tham số về những biến hiện trạng , định nghĩa hiện trạng, đó là những tham số về kích thước cửa sổ, tham số liên kết , giá trị thời gian. Hai thực thể quảng bá trong giao thức cần phải cùng lúc đó trong cùng một hiện trạng định hướng. ví dụ cùng tình trạng khởi tạo, điểm kiểm tra và hủy bỏ, được gọi là đồng bộ hóa. Đồng bộ hóa sẽ khó khăn nếu một thực thể chỉ định hướng được tình trạng của thực thể khác khi nhận những gói tin. những gói tin không đến ngay mà phải mất một thời gian để lưu chuyển từ nguồn đến đích và những gói tin PDU cũng thực sự có thể bị thất lạc trong quá trình truyền.

Địa chỉ hóa

Hai thực thể có thể quảng bá được với nhau, cần phải nhận dạng được nhau. tại mạng truyền thông, các thực thể phải nhận dạng định danh của nó trong gói tin. tại các mạng chuyển mạch, mạng cần nhận ra thực thể đích để định tuyến thông số trước khi thiết đặt quan hệ.

tóm lại giao thức mạng (Protocol) là những nghi thức hoặc định ước của máy tính. Từ đó việc bàn thảo nội dung sẽ đơn giản hơn , tuân theo những nguyên tắc nhất định. Hy vọng qua bài viết này các anh chị sẽ hiểu rõ hơn về khái niệm protocol là gì.

các giao thức mạng phổ biến hiện nay

Internet Protocol Suite

Internet Protocol Suite (bộ giao thức liên mạng) là tập hợp các giao thức thực thi protocol stack (chồng giao thức) mà Internet chạy trên đấy. Internet Protocol Suite thỉnh thoảng được gọi là bộ giao thức TCP/IP. TCP và IP là những giao thức có ảnh hưởng tại Internet Protocol Suite – Transmission Control Protocol (TCP) , Internet Protocol (IP). Internet Protocol Suite tương tự như cách thức OSIvà tuy nhiên có một số khác biệt. không chỉ có vậy không hề tất cả các lớp (layer) đều tương ứng tốt.

Protocol Stack

Protocol Stack là tập hợp đủ đầy các lớp giao thức, hoạt động cùng nhau để phân phối khả năng kết nối mạng.

Transmission Control Protocol (TCP)

Transmission Control Protocol (TCP) là giao thức cốt lõi của Internet Protocol Suite. Transmission Control Protocol khởi đầu từ việc thực thi mạng, bổ sung cho Internet Protocol. vì lẽ đó, Internet Protocol Suite thường hay được gọi là TCP/IP. TCP phân phối một phương thức phân phối đáng tin cậy một luồng octet (khối thông số có kích thước 8 bit) qua mạng IP. Đặc điểm chính của TCP là khả năng đưa rõ ra lệnh , kiểm tra lỗi. tất tần tật các phần mềm Internet lớn như World Wide website, mail , truyền tệp đều dựa vào TCP.

Internet Protocol (IP)

Internet Protocol là giao thức chính tại Internet protocol suite để chuyển tiếp số liệu qua mạng. chức năng định tuyến của Internet Protocol về căn bản giúp thiết lập Internet. trước đây, giao thức này là datagram service không quan hệ trong Transmission Control Program (TCP) ban đầu. do đó, Internet protocol suite nói một cách khác là TCP/IP.

Hypertext Transfer Protocol (HTTP)

HTTP là nền tảng giao tiếp thông số cho World Wide website. Siêu văn bản (hypertext) là văn bản có cấu trúc dùng các siêu kết nối giữa các node chứa văn bản. HTTP là giao thức phần mềm cho hệ thống thông tin hypermedia (siêu phương tiện) phân tán , kết hợp.

Cổng mặc định của HTTP là 80 và 443. Hai cổng này đều được bảo mật.

tệp Transfer Protocol (FTP)

FTP là giao thức thịnh hành nhất được dùng cho mục đích truyền tệp trên internet và trong những mạng riêng.

Cổng mặc định của FTP là 20/21.

Secured Shell (SSH)

SSH là cách thức chính được tận dụng để quản trị những thiết bị mạng một cách an toàn ở cấp lệnh. SSH thường hay được dùng như sự thay thế cho Telnet, vì giao thức này không hỗ trợ những kết nối an toàn.

Cổng mặc định của SSH là 22.

Telnet

Telnet là phương thức chính được sử dụng để quản trị các thiết bị mạng ở cấp lệnh. Không giống như SSH, Telnet không phân phối mối liên quan an toàn, mà chỉ phân phối mối liên quan không bảo mật căn bản.

Cổng mặc định của Telnet là 23.

Simple email Transfer Protocol (SMTP)

SMTP được sử dụng với hai công dụng chính: Chuyển email từ email server nguồn đến mail server đích , chuyển mail từ người sử dụng cuối sang hệ thống email.

Cổng mặc định của SMTP là 25 và cổng SMTP được bảo mật (SMTPS) là 465 (Không phải tiêu chuẩn).

Domain Name System (DNS)

Domain Name System (DNS) được dùng để chuyển đổi tên miền thành địa chỉ IP. Hệ thống phân cấp DNS gồm có máy chủ gốc, TLD , máy chủ có thẩm quyền.

Cổng mặc định của DNS là 53.

Post Office Protocol phiên bản 3 (POP 3)

Post Office Protocol phiên bản 3 là 1 trong những hai giao thức chính được tận dụng để lấy email từ Internet. POP 3 rất dễ dàng vì giao thức này cho phép client lấy Content hoàn chỉnh từ hộp thư của server , xóa Content khỏi server đấy.

Cổng mặc định của POP3 là 110 , cổng được bảo mật là 995.

Internet Message Access Protocol (IMAP)

IMAP phiên bản 3 là một giao thức chính khác được dùng để thu thập thư từ máy chủ. IMAP không xóa Content khỏi hộp thư của máy chủ.

Cổng mặc định của IMAP là 143 và cổng được bảo mật là 993.

Simple Network Management Protocol (SNMP)

Simple Network Management Protocol được sử dụng để quản trị mạng. SNMP có công dụng giám sát, cấu hình , tinh chỉnh những thiết bị mạng. SNMP trap cũng có thể được cấu hình trên các thiết bị mạng, để thông báo cho máy chủ trung tâm khi xảy ra hành động rõ ràng.

Cổng mặc định của SNMP là 161/162.