DANH MỤC MENU

TCP/IP là gì? Chức năng, kiến thức về giao thức mạng

Views: 34 - Category: Kiến thức công nghệ, Tin tức - On:

Giống như con người, các máy tính cần có một cách để giao tiếp với nhau. Ngày nay, hầu hết các máy tính đều thực hiện điều này thông qua TCP/IP. Mô hình TCP/IP đặc biệt hữu ích khi bạn thiết lập máy tính để kết nối với hệ thống khác. Vậy TCP/IP là gì? Bài viết dưới đây sẽ cung cấp cho bạn tất cả kiến thức về mô hình TCP/IP để bạn hiểu rõ hơn về mô hình này. Đừng bỏ lỡ nhé! 

TCP/IP là gì? Chức năng, kiến thức về giao thức mạng

Mô hình TCP/IP là gì?

TCP/IP là viết tắt của Transmission Control Protocol/Internet Protocol, có nghĩa là Giao thức điều khiển truyền tải/Giao thức Internet. Đây là bộ giao thức truyền thông được sử dụng để kết nối các thiết bị mạng trên Internet. 

TCP/IP chỉ định cách dữ liệu được trao đổi qua internet bằng cách cung cấp thông tin liên lạc từ đầu đến cuối xác định cách chia dữ liệu thành các gói, đánh địa chỉ, truyền, định tuyến và nhận tại đích. TCP/IP yêu cầu ít quản lý trung tâm và được thiết kế để làm cho mạng trở nên đáng tin cậy với khả năng phục hồi tự động sau lỗi của bất kỳ thiết bị nào trên mạng. 

TCP/IP là một bộ quy tắc và thủ tục gồm 2 giao thức chính: TCP và IP, hoạt động như một lớp trừu tượng giữa các ứng dụng internet và cơ cấu định tuyến và chuyển mạch.

TCP/IP là một bộ quy tắc và thủ tục gồm 2 giao thức chính là TCP và IP

Lịch sử phát triển của mô hình TCP/IP

TCP/IP được Bộ Quốc Phòng Hoa Kỳ phát triển để kết nối các máy tính trong mạng của họ qua biên giới quốc gia. Năm 1960, TCP/IP được DARPA chính thức hóa và sau đó được các cơ quan chính phủ và các trường đại học trên toàn thế giới áp dụng như một tiêu chuẩn mạng chung. 

Phiên bản đầu tiên của TCP/IP là ARPANET (1975), được viết tắt bởi Advanced Research Projects Management Network và được đổi thành tên TCP/IP vào năm 1983 khi mô hình trở thành một tiêu chuẩn mở có thể sử dụng trên bất kỳ mạng nào.

Để các nhà nghiên cứu có thể truy cập vào thiết bị của nhau, cần gửi tin nhắn nhanh chóng qua khoảng cách xa mà không bị truyền lại bởi bất kỳ nút trung gian nào. Điều này đã dẫn đến sử phát triển của TCP và IP. Các giao thức này được thiết kế để kết nối các thiết bị đặc biệt là giữa các máy tính qua mạng cục bộ hoặc mạng diện rộng.   

Lịch sử phát triển của mô hình TCP/IP

Nguyên lý hoạt động của mô hình TCP/IP

TCP/IP sử dụng mô hình giao tiếp máy khách (client) – máy chủ (server) trong đó người dùng (máy khách) được cung cấp dịch vụ bởi một máy tính khác (máy chủ) trong mạng.

Mô hình TCP/IP sẽ chia dữ liệu thành các gói ở đầu người gửi và các gói tương tự phải được kết hợp lại ở đầu người nhận để tạo thành cùng một dữ liệu và điều này điều xảy ra để duy trì tính chính xác của dữ liệu.

Mô hình TCP/IP chia dữ liệu thành quy trình 4 lớp, trong đó dữ liệu đầu tiên đi vào lớp này theo một thứ tự và lặp lại theo thứ tự ngược lại để được sắp xếp theo cách tương tự ở đầu người nhận.

Các giao thức phổ biến trong mô hình TCP/IP

Một số giao thức phổ biến được sử dụng trong mô hình TCP/IP đó là: 

  • Giao thức truyền siêu văn bản (HTTP): HTTP là giao thức được sử dụng giữa trình duyệt web (web client) và máy chủ web để truyền thông tin dữ liệu mà không được mã hóa, làm cho dữ liệu không an toàn. Khi bạn muốn xem một trang web, trình duyệt gửi yêu cầu đến máy chủ web và sau đó máy chủ web trả về thông tin của trang web đó. 
  • Giao thức HTTP – Secure (HTTPS): HTTPS là một phiên bản của HTTP được sử dụng giữa trình duyệt web và máy chủ web để truyền tải thông tin dữ liệu một cách an toàn qua mạng. Giao thức này sử dụng SSL/TLS để mã hóa dữ liệu, bảo vệ thông tin nhạy cảm như giao dịch thẻ tín dụng hoặc dữ liệu cá nhân khác từ trình duyệt web đến máy chủ web.
  • Giao thức truyền tệp (FTP): FTP là giao thức truyền tập tin được sử dụng giữa hai hoặc nhiều máy tính để truyền tải dữ liệu trực tiếp. Khi một máy tính muốn gửi hoặc nhận tập tin từ máy tính khác, nó sử dụng FTP để thực hiện truyền tải dữ liệu giữa chúng.
  • Giao thức truyền thư đơn giản (SMTP): SMTP là giao thức được sử dụng để gửi email từ một máy chủ email (email client) đến một máy chủ email khác qua mạng Internet.   

Các giao thức sử dụng trong mô hình TCP/IP

Chức năng của các tầng trong mô hình TCP/IP

Không giống như mô hình OSI có bảy lớp trừu tượng, TCP/IP có bốn lớp đó là lớp liên kết, lớp mạng, lớp vận chuyển và lớp ứng dụng. Chức năng cụ thể của từng lớp như sau:

Tầng vật lý – Physical

Tầng này xử lý tất cả các chi tiết phần cứng như chuyển đổi dữ liệu số thành tín hiệu mạng và quyết định cách truyền và nhận các tín hiệu này qua mạng vật lý, có thể qua cáp, không dây…Ở tầng này, dữ liệu được chia thành các khung (Frame) trước khi được gửi tới địa chỉ đích đã được xác định trước. Ethernet là giao thức phổ biến được sử dụng ở lớp này.

Tầng mạng – Internet

Tầng này tương đương với các chức năng của Tầng Mạng của OSI. Nó xác định các giao thức chịu trách nhiệm truyền dữ liệu logic trên toàn bộ mạng. Tầng Internet chịu trách nhiệm định tuyến các gói dữ liệu từ thiết bị này sang thiết bị khác qua mạng. Nó gán cho mỗi thiết bị một địa chỉ IP duy nhất. Địa chỉ này được sử dụng để nhận dạng thiết bị và xác định tuyến đường mà các gói sẽ đi để đến được thiết bị đó.

Các giao thức được sử dụng trong lớp này là Internet Protocol (IP), Internet Control Message Protocol (ICMP), Address Resolution Protocol (ARP).  

4 tầng trong mô hình TCP/IP

Tầng vận chuyển – Transport

Chẳng hạn như khi bạn phát trực tuyến video Youtube, điều bắt buộc là các gói dữ liệu video phải đến đúng thứ tự để tránh phát video không đồng bộ. Trách nhiệm này do Lớp vận chuyển đảm nhận, đảm bảo rằng các gói dữ liệu đến đích nguyên vẹn, theo đúng trình tự và không có lỗi.

Lớp vận chuyển sử dụng 2 giao thức chính là TCP và UDP để thực hiện nhiệm vụ: 

  • TCP: TCP truyền dữ liệu theo từng ký tự hơn là các gói riêng biệt. Điểm bắt đầu thiết lập kết nối, toàn bộ quá trình truyền theo thứ tự byte và điểm kết thúc đóng kết nối tạo nên quá trình truyền này.
  • UDP: Đây là dịch vụ phân phối datagram được cung cấp bởi UDP. Kết nối giữa máy nhận và máy gửi không được UDP xác minh. Các ứng dụng truyền tải lượng dữ liệu nhỏ sử dụng UDP thay vì TCP vì nó loại bỏ quá trình thiết lập và xác thực kết nối. 

Tầng ứng dụng – Application

Tầng cao nhất là tầng ứng dụng, chịu trách nhiệm cung cấp các dịch vụ mạng khác nhau trực tiếp cho các ứng dụng của bạn. Khi bạn gửi email, mở trang web hoặc bắt đầu tải xuống tệp, phần mềm của bạn sẽ tương tác với các giao thức tầng ứng dụng như HTTP, SMTP, FTP. 

Khi dữ liệu được chuyển đến tầng vật lý, nó được định dạng dưới dạng các đơn vị byte nối tiếp nhau. Cùng với đó, thông tin định tuyến đi kèm giúp xác định đường đi chính xác của một gói tin qua mạng. Lớp này xác định các đối tác truyền thông và đồng bộ hóa quá trình truyền thông. 

Ưu và nhược điểm của mô hình TCP/IP

Ưu điểm của mô hình TCP/IP

  • Tính tương thích: TCP/IP là bộ giao thức chuẩn được sử dụng cho truyền thông internet. Nó được hỗ trợ bởi tất cả các hệ điều hành và thiết bị mạng chính, khiến nó tương thích toàn cầu. Điều này đảm bảo kết nối và trao đổi dữ liệu liền mạch trên các nền tảng khác nhau.
  • Độ tin cậy: TCP/IP đảm bảo việc truyền dữ liệu đáng tin cậy bằng cách sử dụng cơ chế kiểm tra lỗi và truyền lại các gói bị mất. Nó đảm bảo dữ liệu được nhận theo đúng thứ tự và không có bất kỳ lỗi nào, giúp dữ liệu phù hợp với các ứng dụng yêu cầu mức độ chính xác cao, chẳng hạn như ngân hàng trực tuyến hoặc chuyển tập tin.
  • Khả năng mở rộng: TCP/IP có thể xử lý một số lượng lớn thiết bị và lưu lượng mạng. Nó cho phép tạo ra các mạng phức tạp với nhiều thiết bị được kết nối với nhau, làm cho nó phù hợp với cả mạng cục bộ nhỏ và mạng internet toàn cầu rộng lớn.
  • Tính linh hoạt: TCP/IP hỗ trợ nhiều cấu trúc liên kết mạng khác nhau, bao gồm kiến ​​trúc máy khách-máy chủ và kiến ​​trúc ngang hàng. Nó có thể thích ứng với các cấu hình mạng khác nhau và không bị giới hạn ở một loại cơ sở hạ tầng mạng cụ thể.

Nhược điểm của mô hình TCP/IP

  • Chi phí chung: TCP/IP thêm các tiêu đề bổ sung vào gói dữ liệu, làm tăng kích thước tổng thể của dữ liệu được truyền. Điều này có thể dẫn đến mức tiêu thụ băng thông cao hơn và tốc độ truyền chậm hơn, đặc biệt trong các tình huống tài nguyên mạng bị hạn chế.
  • Độ phức tạp: TCP/IP là một bộ giao thức phức tạp với nhiều lớp và giao thức. Việc định cấu hình và quản lý mạng TCP/IP đòi hỏi kiến ​​thức chuyên môn và kiến ​​thức về các khái niệm mạng, điều này gây khó khăn cho những người dùng không rành về kỹ thuật.
  • Bảo mật: Mặc dù TCP/IP cung cấp các tính năng bảo mật cơ bản, chẳng hạn như IPsec để mã hóa và xác thực, nhưng nó vẫn dễ bị tấn công bởi nhiều loại tấn công khác nhau, chẳng hạn như DDoS (Từ chối dịch vụ phân tán) hoặc giả mạo IP. Các biện pháp bảo mật bổ sung, chẳng hạn như tường lửa và hệ thống phát hiện xâm nhập thường được yêu cầu để bảo vệ mạng TCP/IP.
  • Trong số các bộ giao thức của TCP/IP, một số giao thức khác được phát triển được cho là không phù hợp về lâu dài. Tuy nhiên, do tính phổ biến của mô hình, các giao thức này vẫn được sử dụng thậm chí 30 – 40 năm sau khi được giới thiệu.

Vai trò của TCP/IP trong truyền thông mạng

TCP/IP rất cần thiết trong giao tiếp mạng vì nhiều lý do. Thứ nhất, nó tạo ra một mô hình tương tác có thể tương tác, cho phép các hệ thống được phát triển bởi nhiều nhà cung cấp khác nhau và chạy trên các nền tảng khác nhau để giao tiếp hiệu quả. Chính các giao thức được tiêu chuẩn hóa này sẽ liên kết cơ sở hạ tầng mạng bị phân mảnh thành một thực thể hoạt động gắn kết.

TCP/IP cũng tạo điều kiện thuận lợi cho khả năng mở rộng, cho phép mạng ảo khổng lồ của Internet phát triển một cách tự nhiên. Các mạng hoặc hệ thống mới có thể được thêm vào mà không cần phải thiết kế lại toàn bộ bối cảnh giao thức. Điều này phần lớn là do kiến ​​trúc phân lớp của TCP/IP, còn được gọi là ngăn xếp giao thức. Mỗi lớp được thiết kế cho một mục đích cụ thể trong quá trình giao tiếp mạng, cho phép ứng dụng các chức năng theo module.

Để đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu được truyền đi, cơ chế phát hiện và phục hồi lỗi là rất quan trọng. Và đây là vai trò quan trọng nhất của TCP. Nó cung cấp khả năng phân phối đáng tin cậy, có trật tự, được kiểm tra lỗi đối với một luồng gói dữ liệu trong mạng. Nếu một gói bị hỏng hoặc bị mất trong quá trình truyền, TCP sẽ phát hiện gói đó và yêu cầu truyền lại, đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu.

Tổng thể mô hình TCP/IP với 7 tầng tròn mô hình OSI

Ứng dụng của mô hình TCP/IP

Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến nhất của mô hình TCP/IP: 

  • World Wide Web: TCP/IP truyền dữ liệu giữa các trình duyệt web và máy chủ.
  • Email: Các ứng dụng như Outlook, Thunderbird và Gmail sử dụng giao thức TCP/IP để gửi và nhận email.
  • Truyền tệp: FTP, SFTP và các dịch vụ truyền tệp khác dựa vào TCP/IP để di chuyển tệp từ máy tính này sang máy tính khác.
  • Kết nối mạng: TCP/IP liên kết các máy tính với nhau trong một mạng.
  • Mạng riêng ảo: VPN sử dụng TCP/IP để mã hóa dữ liệu trước khi truyền qua mạng công cộng hoặc mạng riêng.
  • Internet of Things: Nhiều thiết bị nhà thông minh sử dụng TCP/IP để liên lạc và truyền dữ liệu.
  • Giao thức Thoại qua Internet: Các dịch vụ VOIP như Skype và Google Voice sử dụng TCP/IP để truyền cuộc gọi qua internet.

Như vậy, qua bài viết này có thể thấy TCP/IP là giao thức quan trọng không thể thiếu trong việc giao tiếp truyền thông mạng. Hy vọng bạn đã hiểu rõ hơn về TCP/IP là gì và các chức năng cụ thể của từng lớp trong mô hình này. Hãy theo dõi chúng tôi thường xuyên để đọc các bài viết hữu ích về quản trị mạng nhé!  

Có thể bạn quan tâm

NHÀ PHÂN PHỐI THIẾT BỊ MẠNG CHÍNH HÃNG, UY TÍN

CÔNG TY TNHH PHÂN PHỐI HÀ PHƯƠNG

Văn phòng Hà Nội
Số 39 Đường 3.9 Khu đô thị Gamuda Gardens, Phường Yên Sở, Quận Hoàng Mai, TP Hà Nội
0964.232.066
haphuong@npp.com.vn
Chi nhánh Hồ Chí Minh
Đường số 30, Phường Linh Đông, TP. Thủ Đức, Hồ Chí Minh
0964.232.066

    Báo giá Dự Án

    Bạn có câu hỏi về việc mua một sản phẩm hoặc giải pháp mà bạn quan tâm? Điền vào biểu mẫu và chúng tôi sẽ trả lời sau 1 ngày làm việc. Báo giá ngay, được hỗ trợ giá ưu đãi tốt nhất.