Võ Nguyên Thoại
Contents
- 1. Protocol là gì?
- 2. Protocol hoạt động như thế nào?
- 3. Phân loại protocol chính hiện nay
- 4. Những tính năng của protocol
- 5. Điểm hạn chế của protocol
- 6. Mô hình OSI có những lớp nào?
- 7. Những protocol nào chạy trên lớp network?
- 8. Những protocol được sử dụng trên internet?
- 9. Các giao thức được thực hiện như thế nào trong cuộc tấn công mạng?
- 10. Bộ định tuyến sử dụng protocol nào?
- 11. Giao thức được ứng dụng trong thực tế như thế nào?
Để vận hành mô hình hoặc hệ thống dù lớn hay nhỏ đều cần thiết lập những quy tắc để đảm bảo quá trình hoạt động mượt mà và hiệu quả. Và hệ thống mạng cũng không ngoại lệ, chính nhờ các giao thức quy chuẩn riêng biệt nhằm đảm bảo việc truyền dữ liệu diễn ra thuận lợi nhất. Để hiểu rõ hơn về Protocol là gì, cùng MONA Host tìm hiểu qua bài viết đưới đây nhé.
Protocol là gì?
Giao thức mạng (Communication protocol, hay gọi tắt là protocol) là tập hợp các quy tắc và tiêu chuẩn được thiết lập cho phép hai hay nhiều thiết bị cùng hệ thống trao đổi thông tin liên lạc, dữ liệu thông qua các kênh truyền thông. Các dữ liệu trao đổi có thể kể đến như internet, intranet, mạng LAN,…Protocol đảm bảo các thiết bị như máy chủ, bộ định tuyến và các điểm cuối có thể giao tiếp rõ ràng với nhau, bất kể sự khác biệt về cơ sở hạ tầng hay thiết kế.
Để truyền tải dữ liệu thành công, các thiết bị ở hai phía đầu cuối phải chấp nhận trao đổi liên lạc. Đồng thời cũng phải tuân theo những quy chuẩn của giao thức để gửi, nhận thông tin nhanh chóng. Ngoài ra, hai thiết bị cũng phải hỗ trợ cho các giao thức mạng có thể tích hợp được vào phần cứng, phần mềm hoặc cả hai. Nói một cách đơn giản, giao thức mạng giống như ngôn ngữ chung cho máy tính. Giao thức cho phép máy tính và các thiết bị được kết nối khác có phần mềm, phần cứng hoặc quy trình nội bộ khác nhau giao tiếp với nhau một cách dễ dàng và an toàn.
Hiện nay một số giao thức phổ biến được sử dụng trong mạng máy tính như giao thức TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) được sử dụng để truyền dữ liệu trên internet, giao thức HTTP (Hypertext Transfer Protocol) được sử dụng để truyền tải các trang web, giao thức SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) được dùng để gửi mail và giao thức FTP (File Transfer Protocol) được dùng để truyền tải tệp tin giữa các máy chủ.
Protocol hoạt động như thế nào?
Giao thức hoạt động như thế nào?. Protocol hoạt động bằng cách phân chia các tiến trình lớn thành các tác vụ và chức năng nhỏ hơn để hỗ trợ các thiết bị được kết nối giao tiếp qua mạng. Các giao thức mạng hợp tác ở mọi cấp độ của mạng để tạo điều kiện trao đổi thông tin hiệu quả và an toàn.
Sự phân chia và hợp tác này thường được cấu trúc theo một mô hình phân lớp, chẳng hạn như mô hình OSI. Mỗi lớp trong mô hình OSI quy định các khía cạnh của quá trình giao tiếp mạng. Dưới đây là quy trình hoạt động của protocol:
- Thiết lập kết nối: Giao thức sẽ xác định quy trình thiết lập kết nối giữa các thiết bị, bao gồm việc cấu hình địa chỉ IP, cổng kết nối, xác thực và mã hóa.
- Truyền thông: Sau khi kết nối được thiết lập, giao thức sẽ xác định cách truyền thông giữa các thiết bị. Giao thức mạng sẽ định rõ cấu trúc và định dạng dữ liệu để đảm bảo tính toàn vẹn và độ tin cậy của thông tin được truyền. Quá trình này bao gồm việc phân đoạn dữ liệu thành các gói tin, thêm thông tin định danh và kiểm tra lỗi.
- Xử lý và kiểm soát lỗi: Giao thức cung cấp các quy tắc và quy định nhằm xử lý và kiểm soát lỗi trong quá trình truyền thông. Nếu trường hợp xảy ra lỗi, giao thức sẽ gửi lại dữ liệu đã bị mất hoặc những gói tin bị hỏng.
- Kết thúc phiên giao dịch: Khi quá trình truyền thông hoàn tất, giao thức sẽ xác định cách để kết thúc phiên giao dịch, bao gồm việc gửi các gói tin kết thúc hoặc thông báo cho thiết bị cùng hợp tác biết rằng phiên giao dịch đã kết thúc.
Mỗi giao thức sẽ có các bước thực thi và bộ quy tắc riêng tùy thuộc vào mục đích và tính chất cụ thể. Tuy nhiên, nguyên tắc cơ bản của giao thức là đảm bảo tính đồng nhất, tin cậy và an toàn trong quá trình truyền thông giữa các thiết bị và hệ thống trong mạng máy tính.
Phân loại protocol chính hiện nay
Mỗi loại giao thức mạng sẽ có vai trò, trách nhiệm khác nhau trong việc trao đổi thông tin trên internet, intranet và mạng riêng. Giao thức mạng có thể được phân loại broadly (secara tổng thể) thành ba loại: giao thức truyền thông mạng, giao thức bảo mật mạng và giao thức quản lý mạng.
Giao thức truyền thông mạng
Giao thức truyền thông thiết lập các quy tắc và định dạng để truyền dữ liệu trên mạng. Chúng xác định cú pháp, ngữ nghĩa, xác thực, đồng bộ hóa và phát hiện lỗi trong truyền thông analog và kỹ thuật số. Dưới đây là các giao thức truyền thông mạng cần thiết:
- HTTP – Hypertext Transfer Protocol: HTTP là giao thức lớp ứng dụng và đóng vai trò then chốt (key) cho việc chia sẻ dữ liệu trên web. Nó cho phép giao tiếp giữa máy chủ và trình duyệt, đồng thời truyền các trang web trên internet.
- NFS – Network File System: Giao thức hệ thống tệp mạng cho phép người dùng của một mạng duy nhất (máy khách) truy cập từ xa vào các tệp được lưu trữ trên máy chủ. Các phiên bản mới hơn của giao thức sử dụng các giao thức TCP và UDP để truyền thông.
- TCP – Transmission Control Protocol: TCP là giao thức hướng kết nối đảm bảo truyền gói dữ liệu đáng tin cậy và không lỗi. Giao thức TCP đảm bảo dữ liệu đến đích đúng thời gian và theo thứ tự được gửi.
- UDP – User Datagram Protocol: UDP là giao thức không kết nối nhanh và hiệu quả được sử dụng cho các truyền tải nhạy thời gian, chẳng hạn như phát lại video hoặc chơi game online. Nó không thiết lập kết nối trước khi gửi dữ liệu và cũng không đảm bảo việc phân phối. Giao thức UDP được sử dụng trong các tình huống ưu tiên tốc độ hơn độ tin cậy.
- FTP – File Transfer Protocol: FTP truyền các tệp máy tính ở định dạng nhị phân và văn bản giữa máy khách và máy chủ trên mạng máy tính.
- IP – Internet Protocol: IP xử lý việc định địa chỉ và định tuyến các gói dữ liệu trên các mạng. Địa chỉ IP đóng vai trò như các định danh duy nhất cho từng thiết bị hoặc máy chủ trên mạng IP, chẳng hạn như internet. Giao thức internet sử dụng các địa chỉ này để xác định nguồn và đích của các gói dữ liệu.
- ICMP – Internet Control Message Protocol: ICMP là giao thức truyền thông mạng để báo cáo lỗi và chẩn đoán. Nó truyền thông tin về các vấn đề kết nối mạng và được sử dụng để gửi các thông báo điều khiển.
- ARP – Address Resolution Protocol: Các nhà phát triển sử dụng ARP để ánh xạ địa chỉ IP sang địa chỉ Kiểm soát truy cập phương tiện (MAC) phần cứng tương ứng.
Giao thức bảo mật mạng
Giao thức bảo mật mạng quản lý truyền dữ liệu an toàn trên mạng và bảo vệ dữ liệu khỏi truy cập trái phép bằng cách sử dụng mã hóa và mật mã. Các giao thức bảo mật mạng chính là:
- TLS – Transport Layer Security: TLS là giao thức bảo mật mạng đảm bảo tính toàn vẹn, bảo mật và riêng tư của dữ liệu. Nó mã hóa dữ liệu được truyền giữa hai ứng dụng đang giao tiếp, chẳng hạn như máy chủ web và trình duyệt. TLS an toàn và hiệu quả hơn so với giao thức tiền nhiệm là SSL.
- HTTPS – Hypertext Transfer Protocol Secure: HTTPS là sự mở rộng của giao thức HTTP. Nó sử dụng TLS hoặc SSL để mã hóa dữ liệu mà trình duyệt và trang web trao đổi. HTTPS bảo vệ dữ liệu trong quá trình truyền tải và các tấn công trung gian.
- SSL – Secure Socket Layer: SSL là giao thức mã hóa được sử dụng để bảo vệ dữ liệu nhạy cảm và kết nối internet bằng cách mã hóa. SSL cho phép giao tiếp giữa máy chủ-máy khách và giao tiếp giữa máy chủ-máy chủ.
- SFTP – Secure File Transfer Protocol: SFTP là giao thức mạng cung cấp các chức năng truy cập, truyền và quản lý tệp trên luồng dữ liệu an toàn. SFTP thường được sử dụng để truyền tệp giữa các hệ thống.
Những tính năng của protocol
Các giao thức mạng đóng vai trò quan trọng nhằm đảm bảo việc truyền tải và giao tiếp dữ liệu trên mạng một cách hiệu quả và an toàn giữa các thiết bị, máy tính hay hệ thống trong mạng máy tính. Một số vai trò quan trọng của giao thức có thể kể đến như:
- Xác thực (Authentication): Đảm bảo cả người gửi và người nhận dữ liệu đều là những bên tin cậy.
- Mã hóa (Encryption): Bảo vệ dữ liệu tránh khỏi việc bị truy cập trái phép bằng cách mã hóa dữ liệu trong quá trình truyền tải.
- Toàn vẹn dữ liệu (Data Integrity): Đảm bảo dữ liệu toàn vẹn, không bị thay đổi hoặc mất mát trong quá trình truyền tải dữ liệu.
- Quản lý lỗi (Error Management): Phát hiện và sửa lỗi trong quá trình truyền dữ liệu đảm bảo tính chính xác của thông tin.
- Định tuyến (Routing): Xác định đường đi tốt nhất cho dữ liệu qua mạng.
- Kiểm soát lưu lượng (Flow Control): Điều chỉnh tốc độ truyền dữ liệu giữa các thiết bị để tránh hiện tượng tắc nghẽn.
- Phân đoạn và tái lắp ráp (Segmentation and Reassembly): Chia dữ liệu lớn thành các gói nhỏ để dễ dàng truyền qua mạng và tái lắp ráp lại khi đến đích.
- Xác định địa chỉ (Addressing): Xác định địa chỉ của những thiết bị trong mạng nhằm đảm bảo quá trình truyền tải dữ liệu chính xác.
- Dịch vụ truyền tải (Transmission Services): Đảm bảo rằng dữ liệu được truyền tải một cách an toàn, hiệu quả và đáng tin cậy.
- Truyền tải dữ liệu theo thứ tự (Ordered Delivery): Đảm bảo các gói dữ liệu được lắp ráp lại chính xác theo thứ tự, giữ cho dữ liệu nguyên vẹn và nhất quán.
- Đa hợp (Multiplexing): Tính năng đa hợp giúp nhiều luồng dữ liệu được truyền qua một kênh truyền đơn lẻ. Việc này sẽ giúp tối ưu hóa tài nguyên khi truyền tải và tăng hiệu quả tổng thể của hệ thống
Điểm hạn chế của protocol
Mặc dù giao thức là một phần quan trọng trong việc kết nối với các thiết bị và truyền dữ liệu, song song đó giao thức có có những điểm hạn chế bạn cần lưu ý khi sử dụng, cụ thể như:
Mặc dù áp dụng những biện pháp bảo mật nhưng giao thức mạng vẫn tồn tại những nguy cơ bị tấn công bởi hacker hay những phần mềm độc hại khác.
Trong quá trình truyền tải dữ liệu một số giao thức có thể gặp phải sự cố không mong muốn hay quá trình hoạt động không ổn định dẫn đến mất kết nối hoặc giảm tốc độ truyền tải dữ liệu.
Để triển khai và duy trì hệ thống mạng đòi hỏi cá nhân hay doanh nghiệp cần bỏ vốn đầu tư khá lớn để vận hành.
Mô hình OSI có những lớp nào?
Mô hình OSI (Open Systems Interconnection) là một mô hình tham chiếu phân chia hoạt động mạng thành bảy lớp, mỗi lớp sẽ có một chức năng riêng biệt trong quá trình truyền thông mạng. Dưới đây là tóm lược nhanh về cách các giao thức mạng hoạt động trong từng lớp của mô hình OSI.
- Lớp 1: Giao thức lớp vật lý (Physical Layer Protocols) thực hiện xử lý việc truyền dữ liệu thô qua các phương tiện truyền thông vật lý, như cáp, sóng vô tuyến.
- Lớp 2: Giao thức lớp đường truyền dữ liệu (Data Link Layer Protocols), thực hiện quản lý quá trình truyền dữ liệu đảm bảo tính toàn vẹn và không bị lỗi giữa các thiết bị liền kề trên cùng một mạng, ví dụ như Ethernet.
- Lớp 3: Giao thức lớp mạng (Network Layer Protocols), quản lý việc định tuyến và chuyển tiếp dữ liệu qua các mạng, chẳng hạn như IP.
- Lớp 4: Giao thức lớp vận chuyển (Transport Layer Protocols), đảm bảo quá trình truyền dữ liệu chính xác và đáng tin cậy giữa các thiết bị, ví dụ như TCP và UDP.
- Lớp 5: Giao thức lớp phiên (Session Layer Protocols), quản lý việc thiết lập, quản lý và kết thúc các phiên làm việc giữa các ứng dụng.
- Lớp 6: Giao thức lớp trình bày (Presentation Layer Protocols), chuyển đổi dữ liệu giữa các định dạng khác nhau, bao gồm mã hóa và nén dữ liệu.
- Lớp 7: Giao thức lớp ứng dụng (Application Layer Protocols), cung cấp các dịch vụ mạng trực tiếp cho các ứng dụng của người dùng, như email, web browsing.
Những protocol nào chạy trên lớp network?
Như đã mô tả ở trên, IP là giao thức lớp mạng chịu trách nhiệm định tuyến. Nhưng IP không phải là giao thức duy nhất chạy trên lớp Network, dưới đây là một số giao thức chạy trên lớp mạng gồm:
- IPsec (Internet Protocol Security): IPsec thiết lập các kết nối IP được xác thực và mã hóa trên một mạng riêng ảo (VPN). Về mặt kỹ thuật, IPsec không phải là một giao thức riêng lẻ, mà là một tập hợp các giao thức bao gồm ESP (Encapsulating Security Payload), AH (Authentication Header) và SA (Security Association).
- ICMP (Internet Control Message Protocol): ICMP thông báo lỗi và cung cấp các chuẩn đoán mạng. Ví dụ, nếu bộ định tuyến không thể gửi gói tin, nó sẽ gửi lại một thông báo ICMP cho nguồn của gói tin.
- IGMP (Internet Group Management Protocol): một giao thức trong bộ giao thức TCP/IP, IGMP thiết lập đa hướng giúp cho nhiều máy tính có thể nhận được các gói dữ liệu được định hướng đến một địa chỉ IP.
Những protocol được sử dụng trên internet?
Trên Internet, có một số giao thức được sử dụng phổ biến để đảm bảo việc truyền tải dữ liệu hiệu quả và an toàn hơn. Một số giao thức quan trọng bao gồm:
- TCP: Như đã mô tả ở trên, TCP là giao thức lớp vận chuyển đảm bảo truyền dữ liệu đáng tin cậy. TCP được thiết kế để sử dụng với IP, và cả hai giao thức này thường được nhắc đến cùng nhau là TCP/IP.
- HTTP: là nền tảng của việc truyền tải dữ liệu trên web. Nó hoạt động dựa trên mô hình client-server, trong đó trình duyệt web của bạn (client) gửi yêu cầu (request) và máy chủ web đáp ứng bằng cách trả về dữ liệu (response).
- HTTPS:là phiên bản bảo mật của HTTP. HTTPS sử dụng mã hóa TLS (Transport Layer Security) hoặc SSL (Secure Sockets Layer) để bảo vệ dữ liệu truyền giữa trình duyệt web và máy chủ web.
- TLS/SSL: Transport Layer Security (TLS) là giao thức mà HTTPS sử dụng để mã hóa. TLS trước đây được gọi là Secure Sockets Layer (SSL).
- UDP: UDP là một lựa chọn thay thế nhanh hơn nhưng kém tin cậy hơn so với TCP ở lớp vận chuyển. Giao thức này thường được sử dụng trong các dịch vụ như phát video trực tuyến và chơi game.
Các giao thức được thực hiện như thế nào trong cuộc tấn công mạng?
Trong cuộc tấn công mạng, những kẻ tấn công thường sử dụng nhiều giao thức khác nhau để tiến hành các hành vi tấn công khác nhau. Dưới đây là một số giao thức phổ biến được sử dụng trong các cuộc tấn công mạng như:
- Phishing mail: Kẻ tấn công gửi email hoặc tin nhắn giả mạo để lừa đảo người dùng cung cấp thông tin nhạy cảm như tên người dùng, mật khẩu, hoặc thông tin giao dịch.
- Malware: Giao thức để truyền tải và triển khai phần mềm độc hại như virus, trojan, hoặc ransomware lên hệ thống của nạn nhân.
- DDoS (Distributed Denial of Service): Kẻ tấn công sử dụng mạng lưới các máy tính bị chiếm để tấn công mạng hoặc máy chủ, gây ra tình trạng mất dịch vụ do quá trình tấn công gây áp lực lên hệ thống.
- SQL Injection: Kẻ tấn công sử dụng các câu lệnh SQL không hợp lệ để truy cập và thao tác trên cơ sở dữ liệu mà không có quyền truy cập hợp lệ.
Ví dụ: trong một cuộc tấn công SYN, kẻ tấn công lợi dụng cách thức hoạt động của giao thức TCP. Thực hiện gửi các gói SYN để liên tục kết nối TCP với máy chủ, cho đến khi máy chủ không thể cung cấp dịch vụ cho người dùng hợp pháp vì tài nguyên bị quá tải bởi tất cả các kết nối TCP giả mạo.
Nếu không có giao thức mạng, máy tính và các thiết bị khác không thể tương tác được với nhau. Chính vì vậy, giao thức đóng vai trò rất quan trọng trong việc kết nối các thiết bị. Có rất nhiều giao thức được sử dụng trong việc thiết lập Internet.
>> Cyber Attack Là Gì? Các Xu Hướng Tấn Công Mạng Và Cách Phòng Tránh
>> Cyber Security Là Gì? Các Giải Pháp Cyber Security Phổ Biến
Bộ định tuyến sử dụng protocol nào?
Bộ định tuyến mạng sử dụng các giao thức nhất định để tìm ra những đường dẫn hiệu quả nhất để kết nối với các bộ định tuyến khác. Các giao thức này không được sử dụng để truyền dữ liệu của người dùng. Dưới đây là một số giao thức định tuyến mạng quan trọng:
- BGP: là giao thức định tuyến chính trên Internet, được thiết kế để quản lý cách các gói tin di chuyển qua nhiều mạng khác nhau. Đây là một trong những giao thức định tuyến cực kỳ quan trọng, đảm bảo tính hiệu quả và ổn định của Internet.
- EIGRP: EIGRP có vai trò xác định khoảng cách giữa các bộ định tuyến. EIGRP tự động cập nhật bảng định tuyến (ghi chú các đường dẫn tốt nhất) của mỗi bộ định tuyến và phát các cập nhật đó tới các bộ định tuyến khác trong cùng mạng.
- OSPF: Giao thức OSPF sử dụng thuật toán Dijkstra để tính toán đường đi ngắn nhất từ mỗi router đến mọi đích đến trong mạng, bao gồm khoảng cách và băng thông. Khi có thay đổi trong mạng, OSPF nhanh chóng cập nhật bảng định tuyến của các router.
- RIP: RIP là một giao thức định tuyến cũ hơn, sử dụng thuật toán định tuyến khoảng cách vector để tìm đường đi tốt nhất dựa trên số lượng bước nhảy (hops) giữa các mạng.
Giao thức được ứng dụng trong thực tế như thế nào?
Trong thực tế, các giao thức mạng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ giao tiếp hàng ngày cho đến các hệ thống phức tạp của doanh nghiệp. Dưới đây là một số ví dụ về cách các giao thức được ứng dụng:
- Post Office Protocol 3 (POP3): Đây là phiên bản mới nhất của một giao thức chuẩn được sử dụng để nhận email đến.
- Simple Mail Transfer Protocol (SMTP): Được sử dụng để gửi và phân phối email đi.
- File Transfer Protocol (FTP): Được sử dụng để truyền các tập tin từ máy này sang máy khác. Các tập tin có thể là các tập tin đa phương tiện, tập tin chương trình, tập tin văn bản và tài liệu.
- Telnet: Là một tập hợp các quy tắc được sử dụng để kết nối một hệ thống với hệ thống khác thông qua đăng nhập từ xa. Máy tính cục bộ gửi yêu cầu kết nối và máy tính từ xa chấp nhận kết nối.
- Hypertext Transfer Protocol Secure (HTTPS): Là giao thức phổ biến được sử dụng để bảo vệ giao tiếp giữa hai máy tính, một máy sử dụng trình duyệt và máy còn lại đang tải dữ liệu từ máy chủ web.
- Gopher: Là một tập hợp các quy tắc được sử dụng để tìm kiếm, truy cập và hiển thị tài liệu từ các trang web từ xa. Gopher hoạt động theo mô hình máy khách – máy chủ.
Một số ví dụ khác về giao thức mạng bao gồm:
- ARP (Address Resolution Protocol): Chuyển đổi địa chỉ IP sang địa chỉ MAC.
- DNS (Domain Name System): Chuyển đổi tên miền thành địa chỉ IP.
- DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): Tự động cập nhật địa chỉ IP cho các thiết bị trên mạng.
- ICMP (Internet Control Message Protocol): Giao thức báo cáo lỗi và cập nhật trạng thái trong mạng.
- IMAP (Internet Message Access Protocol): Giao thức truy cập email lưu trữ trên máy chủ.
- MAC (Media Access Control): Địa chỉ vật lý của thiết bị mạng.
- NNTP (Network News Transfer Protocol ): Giao thức truyền tin tức Usenet.
- OSPF (Open Shortest Path First): Giao thức định tuyến tìm đường đi hiệu quả nhất trong mạng.
- TLS (Transport Layer Security): Phiên bản cập nhật của SSL, dùng để mã hóa các kết nối.
- VoIP (Voice over IP): Cho phép thực hiện cuộc gọi thoại trên internet.
Giao thức mạng là yếu tố quan trọng không thể thiếu trong quá trình quản lý và truyền thông dữ liệu trên internet. Hiểu rõ về tầm quan trọng của giao thức sẽ giúp bạn vận dụng hiệu quả trong quá trình sử dụng hơn. Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào liên quan về giao thức đừng ngần ngại hãy liên hệ ngay MONA Host để được giải đáp nhé.
Nếu doanh nghiệp bạn đang tìm giải pháp Hosting, VPS, Email Doanh Nghiệp, SSL,…uy tín, chất lượng hãy để lại thông tin bên dưới để đội ngũ MONA Host tư vấn chi tiết cho bạn nhé.
Bài viết liên quan
Đăng ký để nhận các bài nghiên cứu, blog, thông tin mới nhất từ chúng tôi