Seri CCNA – Bài 4 – Lớp Internet TCP/IP

Bởi /

Internet TCP/IP

Chức năng của lớp Internet TCP/IP này trong mô hình TCP/IP tương tự như lớp Network trong mô hình OSI. Nhiệm vụ chính của lớp này là định tuyến đường truyền, tìm đường đi tối ưu nhất cho gói tin trong một lưu lượng. Cung cấp cách thức truyền tải dữ liệu trên sơ đồ đã định tuyến và cung cấp cách thức đánh địa chỉ logic để định tuyến đươc đường truyền.

Giao thức đặc trưng của lớp Internet TCP/IP là giao thức IP – Internet Protocol, một giao thức của chồng giao thức TCP/IP, giao thức IP được sử dụng rộng rãi trọng mọi hệ thống mạng.

Giao Thức IP Trong Lớp Internet TCP/IP

Một số đặc điểm đáng lưu ý của IP protocol.

  • Hoạt động ở lớp Internet trong mô hình TCP/IP tương ứng với lớp Network trong OSI, cung cấp một cơ chế truyền tải lớp 3 trong một sơ đồ mạng đã được định tuyến.
  • Là một giao thức connectionless điển hình, dữ liệu của IP sẻ được truyền theo kiểu best effort, không cần cơ chế thiết lập kết nối, không báo nhận và điều khiển luồng, không được đánh số thứ tự gói tin khi bị chop trên đường truyền
  • Mỗi gói tin IP đến thiết bị Layer 3 sẻ được xử lí độc lập
  • IP sử dụng cơ chế định địa chỉ theo kiểu phân cấp (hierarchical addressing), bao gồm network – id và host – id
  • Không có cơ chế khôi phục lại gói tin bị mất trên đường đi.

Cấu trúc của một gói tin IP: gồm header và data

Cấu trúc các trường của gói tin IP Header

  • Version (4 bits): cho biết version của giao thức IP bao gồm 2 version 4 và 6
  • IHL (IP Header Length – 4 bits): kích thước của IP Header
  • Type of Service (8 bits): dùng để đánh dấu dữ liệu phục vụ cho tác vụ QoS ( kĩ thuật về băng thông )
  • Packet Total Length (16 bits): cho biết chiều dài của của gói tin IP
  • Identification, Flag và Fragment Offset: dùng để phân mảnh gói tin IP
  • Time to Live : thời gian sống thực tế của gói tin IP, cứ mỗi lần gói tin IP này đi qua một thiết bị lớp 3 TTL sẻ giảm xuống 1 đơn vị khi TTL = 0 , Thiết bị lớp 3 nhận gói tin TTL = 0 sẻ tự động drop gói tin này – chức năng chống loop của gói tin IP.
  • Protocol : nhận diện giao thức nào đang được truyền tải trong phần data của gói tin IP, thường được gán một giá trị Protocol – ID để định danh. Ví dụ gói tin có Protocol – id = 89 tức gói tin này đang đóng gói một gói tin của giao thức OSPF. Protocol – id này cho phép thiết bị lớp 3 nhận diện giao thức được truyền tải trong phần Data của gói tin IP mà không cần mở gói.
  • Header Checksum : thực hiện kiểm lỗi các gói IP header
  • Source và Destination (32 bits): cho biết địa chỉ gửi của thiết bị gửi và địa chỉ đích của thiết bị nhận gói tin IP.
  • IP Options: cho phép người dùng thêm tính năng vào gói tin IP header
  • Padding: do cấu trúc gói IP qui định trường Options phải là bội số của 32 bits nên trường Padding được thêm vào cho đủ bit

Cấu trúc và các Lớp của địa chỉ IP của phân lớp Internet TCP/IP

Cấu trúc một địa chỉ IP

  • Gồm 32 bits nhị phân chia thành 4 cụm, mỗi cụm gồm 8 bits (octet) các octet này biểu diễu dưới dạng thập phân và cách nhau bởi dấu “.”
  • Được chia thành 2 phần chính: net – id và host – id như hình:
Cấu trúc Phân lớp một địa chỉ IP
Cấu trúc Phân lớp một địa chỉ IP

Các qui tắc khi tiến hành cấu hình địa chỉ IP:

  • Các Bit mạng không được phép đồng thời bằng 0. VD: 0.0.0.10 với net – id : 0.0.0 và host – id : 1 là một địa chỉ không hợp lệ
  • Các bits phần host đồng thời bằng 0 đó là một địa chỉ mạng. VD: 172.16.12.0/24 là một địa chỉ mạng với phần host – id = 0 không thể gán cho thiết bị được.
  • Nếu các bit phần host đồng thời bằng 1 ta được một địa chỉ broadcast. VD: 172.16.12.255/25 là một địa chỉ broadcast cũng không thể gán cho thiết bị được.

Các lớp địa chỉ IP của lớp Internet TCP/IP

Các lớp của địa chỉ IP được phân ra thành lớp :

Lớp A: Địa chỉ mạng thuộc lớp A lấy octet đầu tiên làm net-id, 3 octet cuối làm host-id

+ Bit đâu tiên của lớp A luôn là 0

+ Dãy địa chỉ lớp A : 1.0.0.0 – 126.0.0.0, có 27 =128 địa chỉ mạng trong lớp A

+ Địa chỉ 127.0.0.0 được dùng làm địa chỉ loopback

+ Tổng số host của lớp A : 224 – 2 = 16.777.214, do phần host có 24 bit

Lớp B: Địa chỉ mạng thuộc lớp B lấy 2 octet đầu tiên làm net-id, 2 octet cuối làm host-id

+ Bit đầu tiên của lớp A luôn là 10

+ Dãy địa chỉ lớp B : 128.0.0.0 – 191.255.0.0, có 214 =16384 địa chỉ mạng trong lớp B

+ Tổng số host của lớp B : 216 – 2 = 65534, do phần host có 16 bit

Lớp C: Địa chỉ mạng thuộc lớp C lấy 3 octet đầu tiên làm net-id, 1 octet cuối làm host-id

+ Bit đầu tiên của lớp C luôn là 110

+ Dãy địa chỉ lớp C : 192.0.0.0 – 223.255.255.0, có 221 = 2097152 địa chỉ mạng trong lớp C

+ Tổng số host của lớp C : 28 – 2  = 254, do phần host có 8 bit

Lớp D: Địa chỉ IP lớp D rành riêng cho Multicast

+ Bit đầu tiên của lớp D luôn là 1110, lớp D không có Subnet mask

+ Dãy địa chỉ lớp : 224.0.0.0 – 239.255.255.255

+ VD : 224.0.0.5, 224.0.0.6 dùng cho giao thức OSPF, 224.0.0.9 dùng cho giao thức RIPv2

Lớp E: Được sử dụng mục đích thử nghiệm và nghiên cứu

+ Bit đầu tiên của lớp E luôn là 1111, lớp E không có Subnet mask

+ Dãy địa chỉ lớp : 240.0.0.0 – 255.255.255.254

Range địa chỉ Public và Private Address

Private address: được sử dụng trong mạng nội bộ, không được định tuyến trong môi trường Internet, trong các mạng LAN khác nhau có thể lặp lại.

Public address: địa chỉ được sử dụng cho các gói tin trong môi trường Internet được định tuyến và sử dụng trong môi trường Internet. Địa chỉ public không được lặp lại và chỉ có một.

Range địa chỉ Private :

+ A: 10.x.x.x

+ B: 172.16.x.x – 172.31.x.x

+ C: 192.168.x.x

Range địa chỉ Public : các địa chỉ nằm ngoài Range địa chỉ Private, muốn chuyển đổi giữa IP private và IP public và ngược lại chúng ta dùng kĩ thuật NAT(Network Address Translation).

Địa chỉ Broadcast:

Broadcast là phương thức truyền dữ liệu từ một thiết bị đến tất cả các thiết bị trong cùng một mạng con (subnet)

Thay vì gửi riêng từng gói đến từng máy, broadcast gửi một gói duy nhất đến địa chỉ đặc biệt mà mọi thiết bị cùng lắng nghe

Được phân làm 2 loại : Direct và Local

Subnet mask và Prefix length

Subnet mask: được định nghĩa một dãy nhị phân dài 32 bit kèm một địa chỉ IP để xác nhận Phần net – id mà host này thuộc về. Sử dụng thuật toán AND để xác định.

VD: 192.168.12.1 có subnet-mask là 255.255.255.0 thì hệ thống sẻ sử dụng AND để xác định lớp mạng mà host này thuộc về. Phép toán AND được mô tả hình dưới đây

1 AND 1 = 1

0 AND 0 = 0

0 AND 1 = 0

1 AND 0 = 0

192.168.12.111000000.10100000.00001100.00000001
255.255.255.011111111.11111111.11111111.00000000
192.168.12.011000000.10100000.00001100.00000000

Prefix length: số bit mạng của một địa chỉ IP được viết ngay sau địa chỉ IP để định danh subnetmask cho địa chỉ đó, ngắn cách bởi dấu “/” VD: 192.168.12.3/24, 172.16.23.12/16, 10.0.0.2/8.

Nguồn: itforvn.com

Seri Bài Viết CCNA

PHẦN I: SWITCHING

PHẦN II: ROUTING

  • Seri CCNA – Bài 11: Các Kĩ Thuật Định Tuyến
  • Seri CCNA – Bài 12: Giao thức định tuyến RIP
  • Seri CCNA – Bài 13: Giao thức EIGRP (phần 1)
  • Seri CCNA – Bài 14: Giao thức EIGRP (phần 2)
  • Seri CCNA – Bài Bài 15: Giao thức EIGRP (phần 3)

Phần Thực Hành demo lab

Seri CCNA Lab 8: Cấu hình Static Route

Seri CCNA Lab 1: Cấu hình Router Cisco cơ bản

Seri CCNA Lab 2 Cấu hình CDP, Telnet

Seri CCNA Lab 3: Cấu hình VLAN, Trunking VTP

Seri CCNA Lab 4: VLAN Routing

Seri CCNA Lab 5: Cấu hình STP

Seri CCNA Lab 6: Cấu hình DHCP

Seri CCNA Lab 7: Cấu hình Etherchannel

Lên đầu trang