Báo Cáo Giới thiệu chung về ATM

Đề tài: Giới thiệu chung về ATM


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ GIAO THỨC TCP/IP
1.1. Lịch sử phát triển củaTCP/IP và mạng Internet
Mạng Internet là một mạng máy tính toàn cầu, bao gồm hàng chục triệu người sử dụng, được hình thành từ cuối thập kỷ 60 từ một thí nghiệm của Bộ quốc phòng Mỹ. Tại thời điểm ban đầu đó là mạng ARPAnet của Ban quản lý dự án nghiên cứu Quốc phòng. ARPAnet là một mạng thử nghiệm phục vụ các nghiên cứu quốc phòng, một trong những mục đích của nó là xây dựng một mạng máy tính có khả năng chịu đựng các sự cố (ví dụ một số nút mạng bị tấn côngvà phá huỷ nhưng mạng vẫn tiếp tục hoạt động). Mạng cho phép một máy tính bất kỳ trên mạng liên lạc với mọi máy tính khác.
Khả năng kết nối các hệ thống máy tính khác nhau đã hấp dẫn mọi người, vả lại đây cũng là phương pháp thực tế duy nhất để kết nối các máy tính của các hãng khác nhau. Kết quả là các nhà phát triển phần mềm ở Mỹ, Anh và Châu Âu bắt đầu phát triển các phần mềm trên bộ giao thức TCP/IP (giao thức được sử dụng trong việc truyền thông trên Internet) cho tất cả các loại máy. Điều này cũng hấp dẫn các trường đại học, các trung tâm nghiên cứu lớn và các cơ quan chính phủ, những nơi mong muốn mua máy tính từ các nhà sản xuất, không bị phụ thuộc vào một hãng cố định nào.
Bên cạnh đó các hệ thống cục bộ LAN bắt đầu phát triển cùng với sự xuất hiện các máy để bàn (Desktop Workstations) vào năm 1983. Phần lớn các máy để bàn sử dụng Berkeley UNIX, phần mềm cho kết nối TCP/IP đã được coi là một phần của hệ điều hành này. Một điều rõ ràng là các mạng này có thể kết nối với nhau dễ dàng.
Trong quá trình hình thành mạng Internet, NSFNET (được sự tài trợ của Hội khoa học Quốc gia Mỹ) đóng một vai trò tương đối quan trọng. Vào cuối những năm 80, NFS thiết lập 5 trung tâm siêu máy tính. Trước đó, những máy tính nhanh nhất thế giới được sử dụng cho công việc phát triển vũ khí mới và một vài hãng lớn. Với các trung tâm mới này, NFS đã cho phép mọi người hoạt động trong lĩnh vực khoa học được sử dụng. Ban đầu, NFS định sử dụng ARPAnet để nối 5 trung tâm máy tính này, nhưng ý đồ này đã bị thói quan liêu và bộ máy hành chính làm thất bại. Vì vậy, NFS đã quyết định xây dựng mạng riêng của mình, vẫn dựa trên thủ tục TCP/IP, đường truyền tốc độ 56 Kbps. Các trường đại học được nối thành các mạng vùng và các mạng vùng được nối với các trung tâm siêu máy tính.
Ngày nay mạng Internet đã được phát triển nhanh chóng trong giới khoa học và giáo dục của Mỹ, sau đó phát triển rộng toàn cầu, phục vụ một cách đắc lực cho việc trao đổi thông tin trước hết trong các lĩnh vực nghiên cứu, giáo dục và gần đây cho thương mại.
Internet sử dụng kỹ thuật chuyển mạch gói và dùng giao thức TCP/IP. Ngày nay nhiều mạng với kiến trúc khác nhau có thể nối vào Internet nhờ các cầu nối đa giao thức.
1.2. Giao thức TCP/IP
Khái niệm giao thức (Protocol) là một khái niệm cơ bản của mạng truyền thông. Có thể hiểu một cách khái quát đó là tập hợp tất cả các quy tắc cần thiết (các thủ tục, các khuôn dạng dữ liệu, các cơ chế phụ trợ ) cho phép các giao thức trao đổi thông tin trên mạng được thực hiện một cách chính xác và an toàn. Có rất nhiều họ giao thức đang được sử dụng trên mạng truyền thông hiện nay như IEEE802.X dùng trong mạng cục bộ, CCITT (nay là ITU) dùng cho liên mạng diện rộng và đặc biệt là họ giao thức chuẩn của ISO (tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế ) dựa trên mô hình tham chiếu bảy lớp cho việc kết nối các hệ thống mở. Trên Internet họ giao thức được sử dụng là bộ giao thức TCP/IP . Hai giao thức được dùng chủ yếu ở đây là TCP ( Transmision Control Protocol ) và IP (Internet Protocol ). TCP là một giao thức kiểu có kết nối (Connection-Oriented), tức là cần phải có một giai đoạn thiết lập liên kết giữa một cặp thực thể TCP trước khi chúng thực hiện trao đổi dữ liệu. Còn giao thức IP là một giao thức kiểu không kết nối (Connectionless), nghĩa là không cần phải có giai đoạn thiết lập liên kết giữa một cặp thực thể nào đó trước khi trao đổi dữ liệu . Khái niệm TCP/IP không chỉ bị giới hạn ở hai giao thức này. Thường thì TCP/IP được dùng để chỉ một nhóm các giao thức có liên quan đến TCP và IP như UDP (User Datagram Protocol), FTP (File Transfer Protocol), TELNET (Terminal Emulation Protocol) và v.v .
Để giảm độ phức tạp của việc thiết kế và cài đặt mạng hầu hết các mạng máy tính hiện có đều được phân tích thiết kế theo quan điểm phân tầng . Mỗi hệ thống thành phần của mạng được xem như là một cấu trúc đa tầng, trong đó mỗi tầng được xây dựng trên cơ sở tầng trước đó. Số lượng các tầng cùng như tên và chức năng của mỗi tầng là tuỳ thuộc vào nhà thiết kế. Họ giao thức của ISO (tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế) dựa trên mô hình tham chiếu 7 lớp cho việc kết nối các hệ thống mở là họ giao thức được dùng làm chuẩn để các họ giao thức khác so sánh với nó do vậy trước khi đi vào nghiên cứu giao thức TCP/IP ta cần xem xét mô hình 7 lớp OSI.
Trong mô hình OSI mục đích của mỗi tầng là cung cấp các dịch vụ cho tầng cao hơn tiếp theo, mô tả chi tiết cách thức cài đặt các dịch vụ này. Các tầng được trừu tượng hoá theo cách là mỗi tầng chỉ biết rằng nó liên lạc với tầng tương ứng trên máy khác. Trong thực tế thì mỗi tầng chỉ liên lạc với các tầng kề trên và kề dưới nó trên mỗi hệ thống mà thôi.
Trừ tầng thấp nhất trong mô hình mạng không tầng nào có thể chuyển thông tin một cách trực tiếp với tầng tương ứng trong mạng máy tính khác. Thông tin trên máy cần gửi phải được chuyển đi qua tất cả các tầng thấp hơn. Thông tin sau đó lại được truyền qua Card mạng tới máy nhận và lại được truyền lên qua các tầng cho đến khi nó đến tầng đã gửi thông tin đi.
1.2.1. Mô hình 7 lớp OSI
Mô hình này bao gồm 7 tầng. Tên gọi và chức năng các tầng được trình bày trong hình 1.1.

Hệ thống mở A


Hệ thống mở B
7 APPLICATION ỨNG DỤNG 7
6 PRESENTATION TRÌNH DIỄN 6
5 SESSION PHIÊN 5
4 TRANSPORT GIAO VẬN 4
3 NETWORK MẠNG 3
2 DATA LINK LIÊN KẾT DỮ LIỆU 2
1 PHYSICAL VẬT LÝ 1



Chức năng của các tầng như sau:
1. Tầng vật lý (Physical): Liên quan đến nhiệm vụ truyền dòng bits không có cấu trúc qua đường truyền vật lý, truy nhập đường truyền vật lý nhờ các phương tiện cơ, điện, hàm, vật lý.
2. Tầng liên kết dữ liệu (Data link): Cung cấp phương tiện để truyền thông tin qua liên kết vật lý đảm bảo tin cậy, gửi các khối dữ liệu với các cơ chế đồng bộ hoá, kiểm soát lỗi và kiểm soát luồng dữ liệu cần thiết.
3. Tầng mạng (Network): Thực hiện việc chọn đường và chuyển tiếp thông tin với công nghệ chuyển mạch thích hợp, thực hiện kiểm soát luồng dữ liệu và cắt/ hợp dữ liệu nếu cần.
4. Tầng giao vận (Transport): Thực hiện việc truyền dữ liệu giữa hai đầu mút (end - to - end), thực hiện cả việc kiểm soát lỗi và kiểm soát luồng dữ liệu giữa hai đầu mút. Cũng có thể thực hiện việc ghép kênh, cắt / hợp dữ liệu nếu cần.
5. Tầng phiên (Session): Cung cấp phương tiện quản lý truyền thông giữa các ứng dụng, thiết lập, duy trì, đồng bộ hoá và huỷ bỏ các phiên truyền thông giữa các ứng dụng.
6. Tầng trình diễn (Presentation): Chuyển đổi cú pháp dữ liệu để đáp ứng yêu cầu truyền dữ liệu của các tầng ứng dụng qua mô hình OSI.
7. Tầng ứng dụng (Application): Cung cấp các phương tiện để người sử dụng có thể truy cập được vào môi trường OSI, đồng thời cung cấp các dịch vụ thông tin phân tán.
1.2.2. Giao thức TCP/IP và mô hình 7 lớp OSI
Mạng Internet với họ giao thức TCP/IP được minh hoạ tổng quát như hình 1.2 với các dịch vụ mà nó cung cấp và các chuẩn được sử dụng có so sánh với kiến trúc hệ thống mở OSI để chúng ta có một cách nhìn tổng quát về họ giao thức này.
Hình 1.2: Giao thức TCP/IP khi so sánh với mô hình OSI

Trong đó :
TCP: (Transmistion Control Protocol) Thủ tục liên lạc ở tầng giao vận của TCP/IP. TCP có nhiệm vụ đảm bảo liên lạc thông suốt và tính đúng đắn của dữ liệu giữa 2 đầu của kết nối, dựa trên các gói tin IP.
UDP: (User Datagram Protocol) Thủ tục liên kết ở tầng giao vận của TCP/IP. Khác với TCP, UDP không đảm bảo khả năng thông suốt của dữ liệu, cũng không có chế độ sửa lỗi. Bù lại, UDP cho tốc độ truyền dữ liệu cao hơn TCP.
IP: (Internet Protocol) Là giao thức ở tầng thứ 3 của TCP/IP, nó có trách nhiệm vận chuyển các Datagrams qua mạng Internet.
ICMP: (Internet Control Message Protocol) Thủ tục truyền các thông tin điều khiển trên mạng TCP/IP. Xử lý các tin báo trạng thái cho IP như lỗi và các thay đổi trong phần cứng của mạng ảnh hưởng đến sự định tuyến thông tin truyền trong mạng.
RIP: (Routing Information Protocol) Giao thức định tuyến thông tin đây là một trong những giao thức để xác định phương pháp định tuyến tốt nhất cho truyền tin.
ARP: (Address Resolution Protocol) Là giao thức ở tầng liên kết dữ liệu. Chức năng của nó là tìm địa chỉ vật lý ứng với một địa chỉ IP nào đó. Muốn vậy nó thực hiện Broadcasting trên mạng, và máy trạm nào có địa chỉ IP trùng với địa chỉ IP đang được hỏi sẽ trả lời thông tin về địa chỉ vật lý của nó.
DSN: (Domain name System) Xác định các địa chỉ theo số từ các tên của máy tính kết nối trên mạng.
FTP: (File Transfer Protocol) Giao thức truyền tệp để truyền tệp từ một máy này đến một máy tính khác. Dịch vụ này là một trong những dịch vụ cơ bản của Internet.
Telnet: (Terminal Emulation Protocol) Đăng ký sử dụng máy chủ từ xa với Telnet người sử dụng có thể từ một máy tính của mình ở xa máy chủ, đăng ký truy nhập vào máy chủ để xử dụng các tài nguyên của máy chủ như là mình đang ngồi tại máy chủ.
SMTP: (Simple Mail Transfer Protocol) Giao thức truyền thư đơn giản: là một giao thức trực tiếp bảo đảm truyền thư điện tử giữa các máy tính trên mạng Internet.
SNMP: (Simple Network Management Protocol) Giao thức quản trị mạng đơn giản: là dịch vụ quản trị mạng để gửi các thông báo trạng thái về mạng và các thiết bị kết nối mạng.
1.2.3. Giao thức liên mạng IP
Mục đích chính của IP là cung cấp khả năng kết nối các mạng con thành liên mạng để truyền dữ liệu. Vai trò của IP tương tự vai trò của giao thức tầng mạng trong mô hình OSI. Mặc dù từ Internet xuất hiện trong IP nhưng giao thức này không nhất thiết phải sử dụng trên Internet. Tất cả các máy trạm trên Internet đều hiểu IP, nhưng IP có thể sử dụng trong các mạng mà không có sự liện hệ với Internet.
IP là giao thức kiểu không kết nối (Connectionless) tức là không cần có giai đoạn thiết lập liên kết trước khi truyền dữ liệu. Đơn vị dữ liệu dùng trong giao thức IP là IP Datagram hay gọi tắt là Datagram.
Một Datagram được chia làm hai phần : Phần tiêu đề (Header) và phần chứa dữ liệu cần truyền (Data). Trong đó phần Header gồm một số trường chứa các thông tin điều khiển Datagram.