TCP/IP là gì? Tìm hiểu từ A đến Z về giao thức mạng TCP/IP Update 10/2021

Internet (Mạng) là một phần không thể thiếu trong cuộc sống hiện nay, chúng ta có thể truy cập Internet từ mọi nơi bằng điện thoại hoặc máy tính. Để hoạt động, Internet cần có các phương thức truyền dẫn, một trong những phương thức truyền dẫn phổ biến nhất là TCP/IP. Hãy cùng theo dõi bài viết dưới đây để hiểu thêm về phương thức truyền dẫn này nhé!

1. TCP/IP là gì?

TCP/IP hay Transmission Control Protocol/ Internet Protocol (Giao thức kiểm soát truyền tải/Giao thức liên mạng) là một bộ giao thức trao đổi thông tin giữa các hệ thống mạng không đồng bộ và là nền tảng của Internet hiện nay. TCP/IP được phát triển để tăng tính kết nối, tính bảo mật và dễ bảo trì, sửa chữa của Internet.

TCP/IP là một bộ giao thức trao đổi thông tin

TCP/IP là một bộ giao thức trao đổi thông tin

2. Lịch sử giao thức TCP/IP

Mô hình TCP/IP được bắt nguồn từ ý tưởng của Bộ giao thức liên mạng trong công trình DARPA của Bộ quốc phòng Mỹ vào năm 1970. Vào năm 1975, cuộc thử nghiệm thông nối giữa hai mô hình TCP và IP được diễn ra thành công vượt xa kỳ vọng. Đầu năm 1978, giao thức TCP/IP được nghiên cứu bởi Robert E.KahnVinton Cerf được ổn định hóa và hoàn thiện. Đó là mô hình TCP/IP Version 4 – giao thức tiêu chuẩn của Internet hiện nay. Vào năm 1982, Bộ quốc phòng Mỹ đã chấp nhận giao thức này như là một tiêu chuẩn cho toàn bộ mạng lưới thông tin quốc gia của Mỹ.

Vào năm 1978, TCP/IP được ổn định hóa và hoàn thiện

Vào năm 1978, TCP/IP được ổn định hóa và hoàn thiện

3. Cách thức hoạt động của mô hình TCP/IP

TCP/IP là sự kết hợp của hai giao thức, trong đó IP (Giao thức liên mạng) cho phép các gói tin được gửi đến đích đã định sẵn bằng cách thêm các thông tin dẫn đường vào gói tin. TCP/IP sử dụng mô hình giao tiếp Host/Client (Máy khách/Máy chủ), trong đó người dùng hoặc thiết bị (máy khách) được một máy tính khác (máy chủ) cung cấp dịch vụ giống như gửi một trang web trong mạng.

TCP/IP sử dụng mô hình giao tiếp Máy khách/Máy chủ

TCP/IP sử dụng mô hình giao tiếp Máy khách/Máy chủ

Bộ giao thức TCP/IP không có trạng thái, mỗi yêu cầu sau của máy khách đều tách biệt với yêu cầu trước. Việc sử dụng không có trạng thái này giúp giảm việc trễ mạng,vì vậy chúng ta có thể sử dụng liên tục mà không lo lắng việc mất kết nối hay lag.

Lưu ý: Tầng vận chuyển của TCP/IP vẫn có trạng thái. Nó truyền một lệnh duy nhất và không đổi cho đến khi tất cả lệnh tập trung tại một điểm cuối..

4. Ưu và nhược điểm của TCP/IP

Ưu điểm

– TCP/IP không chịu sử kiểm soát của bất kỳ tổ chức nào, nên bạn có thể thoải mái sử dụng.

– TCP/IP có độ tương thích cao với tất cả hệ điều hành, phần cứng máy tính nên giao thức này hoạt động hiệu quả với nhiều hệ thống khác nhau.

– TCP/IP có khả năng mở rộng cao, giao thức này có thể định tuyến nên thông qua mạng có thể xác định được đường dẫn hiệu quả.

Nhược điểm

– TCP/IP khó để quản lý, cài đặt phức tạp.

– Các giao thức trong TCP/IP không dễ để thay thế được.

– Tầng transport không đảm bảo việc phân phối các gói tin.

– TCP/IP không hiệu quả để mô tả các công nghệ trong mạng mới do không tách biệt rõ ràng được giữa khái niệm về dịch vụ, giao diện và giao thức.

– Dễ bị tấn công SYN, một kiểu tấn công từ chối dịch vụ.

TCP/IP có độ tương thích và khả năng mở rộng cao tuy nhiên khó để quản lý và cài đặt

TCP/IP có độ tương thích và khả năng mở rộng cao tuy nhiên khó để quản lý và cài đặt

5. Các giao thức TCP/IP phổ biến hiện nay

Hiện nay có 3 giao thức TCP/IP phổ biến nhất:

– Giao thức HTTP (HyperText Transfer Protocol)

Đây là giao thức được sử dụng để truyền dữ liệu không bảo mật giữa 1 trang máy chủ (web server) và 1 trang máy khách (web client).

Nguyên lí hoạt động của giao thức: Khi trình duyệt Internet trên máy tính (máy khách) gửi một yêu cầu tới máy chủ để xem một trang web thì máy chủ sẽ gửi thông tin trang web về cho trình duyệt Internet đó.

– Giao thức HTTPS (HyperText Transfer Protocol Secure)

Đây là giao thức được sử dụng để truyền dữ liệu bảo mật giữa 1 trang máy chủ (web server) và 1 trang máy khách (web client). Giao thức này sử dụng mô hình TCP/IP kết hợp SSL và TLS.

HTTPS thường được dùng để gửi dữ liệu giao dịch thẻ tín dụng hoặc là các dữ liệu cá nhân từ 1 trang máy khách (web client) đến 1 trang máy chủ (web server).

– Giao thức FTP (File Transfer Protocol)

Giao thức này được sử dụng giữa hai hoặc nhiều máy tính với nhau qua Internet. Nhờ FTP, các máy khách (client) trong mạng có khả năng truy cập đến máy chủ để gửi và lấy dữ liệu. Dù đang ở xa hay gần, người dùng đều có thể truy cập vào máy chủ để truyền hoặc nhận dữ liệu.

HTTP, HTTPS và FTP là 3 giao thức TCP/IP phổ biến nhất hiện nay

HTTP, HTTPS và FTP là 3 giao thức TCP/IP phổ biến nhất hiện nay

6. Mô hình phân tầng trong TCP/IP

Bản chất của TCP/IP là một giao thức chuẩn mà các mạng nội bộ hay diện rộng có thể giao tiếp, cho phép các máy tính và ứng dụng kết nối nhau để gửi dữ liệu đi và về. Giao thức TCP/IP có 4 tầng, mỗi tầng có một bộ giao thức riêng.

– Tầng 1: Tầng vật lý (Physical)

Đây là tầng thấp nhất trong TCP/IP, còn được gọi là tầng liên kết dữ liệu (Link layer) hay tầng giao tiếp mạng. Tầng này bao gồm các giao thức chỉ hoạt động trên một liên kết – thành phần mạng kết nối các nút hoặc máy chủ trong mạng.

Các giao thức sử dụng ở tầng vật lý: Ethernet (cho mạng LAN) và ARP.

– Tầng 2: Tầng mạng (Network)

Đây là tầng kết nối các mạng nội bộ với nhau, xử lí các network packet (gói tin) và từ đó vận chuyển các packet qua network.

Các giao thức của tầng này bao gồm: IP (Internet Protocol), ICMP (Internet Control Message Protocol) và IGMP (Internet Group Message Protocol).

Giao thức TCP/IP gồm 4 tầng

Giao thức TCP/IP gồm 4 tầng

– Tầng 3: Tầng giao vận (Transport)

Tầng này chịu trách nhiệm duy trì thông tin liên lạc đầu – cuối giữa 2 trạm thực hiện các ứng dụng của các tầng trên toàn mạng. Tầng giao vận xử lý thông tin liên lạc giữa các máy chủ và cung cấp khả năng kiểm soát luồng, ghép kênh và độ tin cậy.

Các giao thức của tầng này:

  • TCP (Tranmission Control Protocol): Cung cấp luồng dữ liệu tin cậy giữa 2 trạm nhờ nhiều cơ chế.
  • UDP (User Datagram Protocol): Gửi dữ liệu từ trạm này đến trạm kia mà không phải đảm bảo việc các gói tin tới đúng đích.

– Tầng 4: Tầng ứng dụng (Application)

Tầng ứng dụng là tầng cao nhất trong giao thức TCP/IP, cung cấp cho các ứng dụng những trao đổi dữ liệu chuẩn hóa. Dữ liệu trong tầng này là dữ liệu ứng dụng thực tế.

Các giao thức hay được sử dụng ở tầng ứng dụng: HTTP, FTP, SNMP (Simple Network Management Protocol),…

7. Ứng dụng của TCP/IP

Giao thức TCP/IP có thể sử dụng để cung cấp thông tin đăng nhập từ xa qua mạng, gửi file tương tác, gửi email, phân phối trang web qua mạng và truy cập từ xa và hệ thống máy chủ lưu trữ. TCP/IP được sử dụng để mô tả cách thông tin thay đổi khi truyền qua mạng, trình bày chi tiết các giao thức cơ bản và các phương thức giao tiếp ở mỗi tầng mà thông tin đi qua, từ tầng vật lý tới tầng ứng dụng.

TCP/IP mô tả sự thay đổi thông tin khi truyền qua mạng và các tầng

TCP/IP mô tả sự thay đổi thông tin khi truyền qua mạng và các tầng

8. Phân biệt mô hình TCP/IP và OSI

OSI là một giao thức mạng truyền thông khá phổ biến bên cạnh TCP/IP. Mô hình OSI gồm 7 tầng, dùng để xác định cách các ứng dụng có thể giao tiếp qua mạng.

Giống nhau

– Cả TCP/IP và OSI đều là các mô hình logic.

– Cả 2 mô hình đều xác định tiêu chuẩn qua network (mạng).

– Cả 2 mô hình đều chia quá trình giao tiếp network thành các tầng rõ ràng.

– Cung cấp nền tảng để tạo lập và triển khai các tiêu chuẩn, thiết bị mạng.

– Đều cho phép các nhà sản xuất có thể tạo ra các thiết bị mạng, thành phần mạng tương thích với sản phẩm của nhà sản xuất khác.

Mô hình TCP/IP gồm 4 tầng trong khi đó OSI gồm 7 tầng

Mô hình TCP/IP gồm 4 tầng trong khi đó OSI gồm 7 tầng

Khác nhau

– TCP/IP chỉ dùng sử dụng 1 tầng để xác định chức năng của các tầng dưới. Trong khi đó, OSI phải sử dụng 3 tầng.

– TCP/IP sử dụng tầng vật lý để xác định chức năng tầng trên cùng. OSI phải sử dụng 2 tầng: tầng vật lý (Physical) và tầng liên kết (Data link).

– OSI sử dụng lớp Network để xác định các tiêu chuẩn và giao thức định tuyến. Chức năng này được quản lý bởi tầng Mạng của TCP/IP.

– Mô hình TCP/IP là một tiêu chuẩn định hướng kết nối trong khi OSI là một mô hình dựa trên chức năng của từng tầng.

– TCP/IP sử dụng cách tiếp cận ngang, OSI sử dụng cách tiếp cận dọc.

– Trong bộ TCP/IP, giao thức được phát triển trước mô hình, điều này ngược lại ở OSI.

– TCP/IP giúp kết nối các loại máy tính với nhau. Trong khi đó, OSI giúp chuẩn hóa các bộ phát, bộ chuyển đổi, bo mạch chủ và các phần cứng khác.

Các kiến thức về giao thức TCP/IP đã được truyền tải đầy đủ trong bài viết trên. Hy vọng các thông tin trên giúp ích cho bạn trong cuộc sống.