TCP/IP là gì? Kiến thức cần biết về mô hình giao thức TCP/IP

TCP/IP là một trong những phương thức truyền dẫn được sử dụng khá phổ biến trên internet hiện nay. Tuy nhiên, không phải ai cũng biết tới giao thức TCP/IP là gì? Nó hoạt động như thế nào và có chức năng ra sao? Trong bài viết này, Mona Host sẽ cùng bạn đi tìm hiểu chi tiết hơn về giao thức TCP/IP.

Giao thức TCP/IP là gì?

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) là một bộ gồm các giao thức trao đổi thông tin được sử dụng để kết nối các thiết bị mạng trên internet và có thể được sử dụng như một giao thức trao đổi thông tin trong một mạng riêng (intranet hoặc extranet).

TCP/IP được tạo ra đầu tiên vào năm 1970 bởi chi nhánh nghiên cứu của Bộ Quốc phòng Mỹ DARPA nhằm sử dụng trong ARPANET, một mạng diện rộng có trước internet. Ban đầu TCP/IP được dùng cho hệ điều hành Unixe và tích hợp cho tất cả các hệ điều hành sau đó. Model TCP/IP và các giao thức liên quan hiện đang được Internet Engineering Task Force duy trì.

Toàn bộ giao thức internet gồm tập hợp các quy tắc, thủ tục và nhiều giao thức khác nhau, được gọi chung là TCP/IP.

Giao thức này chỉ định cách dữ liệu được trao đổi qua mạng internet bằng cách cung cấp thông tin trao đổi đầu cuối nhằm mục đích xác định cách thức nó được chia thành các gói, gắn địa chỉ, vận chuyển, định tuyến và nhận ở điểm đến, TCP/IP không yêu cầu về quản lý nhiều và nó được thiết kế để mạng đáng tin cậy hơn với khả năng phục hồi tự động,

TCP/IP sử dụng mô hình giao tiếp máy khách/máy chủ. Trong đó, người dùng hoặc thiết bị (máy khách) sẽ được máy tính khác (máy chủ) cung cấp một dịch vụ trong mạng, chẳng hạn như gửi một trang web.

Bộ giao thức TCP/IP không có trạng thái, có nghĩa là mỗi yêu cầu của máy khách gửi tới sẽ luôn là mới và không liên quan đến các yêu cầu trước. Điều này giúp giải phóng đường mạng và giúp người dùng có thể sử dụng được liên tục.

Dù vậy, tầng vận chuyển của giao thức vận có trạng thái, chỉ truyền một tin nhắn duy nhất và kết nối của nó được giữ nguyên cho đến khi nhận được tất cả các gói trong tin ngắn và chúng sẽ được tập trung tại điểm đến.

Cách thức hoạt động của mô hình TCP/IP

Phân tích từ tên gọi TCP/IP có thể thấy đây là sự kết hợp giữa 2 giao thức.

• Giao thức IP (Internet Protocol – giao thức liên mạng): sẽ cho phép các gói tin được gửi đến đích đã định sẵn bằng cách thêm các thông tin dẫn đường vào các gói tin để các gói tin đến được đúng đích đã định sẵn ban đầu.
• Giao thức TCP (Transmission Control Protocol – giao thức truyền vận): đóng vai trò kiểm tra, đảm bảo sự an toàn cho mỗi gói tin khi đi qua từng trạm. Trong quá trình này, nếu giao thức TCP thấy tệp tin có lỗi thì ngay tức khắc sẽ gửi tín hiệ đi và yêu cầu hệ thống gửi lại một gói tin khác.

Quá trình này sẽ được làm rõ hơn khi đi phân tích các tầng và chức năng trong mô hình giao thức TCP/IP bên dưới đây.

Các tầng và chức năng trong TCP/IP

Khác với mô hình OSI (Open Systems Interconnection – Mô hình kết nối các hệ thống mở) được thiết kế vối 7 lớp thì TCP/IP chỉ có 4 lớp (tầng) được xếp trồng lên nhau bắt đầu từ tầng thấp đến tầng cao: Tầng vật lý (Physical) – Tầng mạng (Network) – Tầng giao vận (Transport) – Tầng ứng dụng (Application).

Mỗi tầng sẽ bao gồm các giao thức cụ thể:

Tầng ứng dụng (Application)

Đây là lớp giap tiếp trên cùng của mô hình TCP/IP. Đúng với tên gọi, tầng ứng dụng đảm nhận vai trò giao tiếp dữ liệu giữa 2 máy khác nhau thông qua các dịch vụ mạng khác nhau như duyệt web, gửi mail, chat, một số giao thức trao đổi dữ liệu (FTP, SSH, SMTP,…). Dữ liệu khi tới tầng ứng dụng sẽ được định dạng theo kiểu Byte nối Byte. Cùng với đó là các thông tin định tuyến giúp xác định đường đi đúng cho mỗi gói tin.

Các giao thức của tầng ứng dụng bao gồm:

• Giao thức truyền tải siêu văn bản (HTTP)
• Giao thức truyền tập tin (File Transfer Protocol – FTP)
• Giao thức POP3
• Giao thức quản lý mạng đơn giản (Simple Network Management Protocol – SNMP).

Tầng giao vận (Transport)

Chức năng chính của tầng giao vận là xử lý các vấn đề giao tiếp giữa các máy chủ trong cùng một mạng hoặc khác mạng đã được kết nối với nhau thông qua bộ định tuyến. Tại đây, các dữ liệu được phân đoạn, mỗi đoạn không bằng nhau nhưng kích thước đều nhỏ hơn 64KB. Cấu trúc đầy đủ của một Segment lúc này là Header chứa thông tin điều khiển và sau đó là dữ liệu.

Trong tầng giao vận có 2 giao thức cốt lõi:

• TCP có chức năng đảm bảo chất lượng gói tin. Nhưng giao thức này tieuetoosn thời gian khá lâu để kiểm tra được đầy đủ thông tin từ thứ tự dữ liệu cho đến việc kiểm soát vấn đề tắc nghẽn lưu lượng dữ liệu.
• UDP có thấy được tốc độ tải dữ liệu nhanh hơn nhưng không đảm bảo chất lượng các dữ liệu được gửi đi.

Tầng mạng (Internet)

Tầng này gần giống với tầng mạng của mô hình OSI. Nó cũng được định nghĩa là một giao thức chịu trách nhiệm truyền tải dữ liệu logic ở trong mạng. Những phân đoạn dữ liệu sẽ được đóng gói (Packets) với kích thước mỗi gói phù hợp với mạng chuyển mạch mà tầng dùng để truyền dữ liệu. Vào lúc này, các gói tin được chèn thêm phần Header chứa thông tin của tầng mạng và tiếp tục chuyển đến tầng tiếp theo.

Các giao thức chính của tầng mạng bao gồm:

• IP
• ICMP
• ARP

Tầng vật lý (Physical)

Tầng vật lý trong giao thức TCP/IP là sự kết hợp của tầng vật lý và tầng liên kết dữ liệu của mô hình OSI. Tầng có nhiệm vụ tuyền dữ liệu giữa hai thiết bị trong cùng một mạng. Tại đây, các gói dữ liệu sẽ được đóng vào khung (Frame) và được định tuyến đi đến đích theo chỉ định ban đầu.

Tầng bao gồm các giao thức như:

• Ethernet cho mạng cục bộ (LAN).
• Giao thức phân giải địa chỉ (Address Resolution Protocol – ARP).

Đặc điểm của giao thức TCP/IP

Giao thức TCP/IP không thuộc hay chịu sự kiểm soát  của bất kỳ doanh nghiệp nào. Bởi vậy, bộ giao thức này có thể dễ dàng được sửa đổi. Nó có thể được điều chỉnh nhằm tương thích với mọi hệ điều hành và có thể giao tiếp với các hệ thống khác.

Ngoài ra, TCP/IP còn có thể tương thích với tất cả các loại phần cứng máy tính và mạng. Giao thức cũng có khả năng mở rộng cao và đóng vai trò như một giao thức định tuyến có thể xác định đường dẫn hiệu quả nhất thông qua mạng.

Các giao thức TCP/IP phổ biến

Có 3 giao thức TCP/IP phổ biến chắc hẳn bạn cũng từng nghe qua hoặc biết đến bao gồm:

Giao thức HTTP

Là giao thức được sử dụng giữa một website khách và một website chủ để truyền các dữ liệu không an toàn. Một web khách (hay chính là trình duyệt internet trên máy tính) sẽ gửi một yêu cầu đến web chủ để xem một trang wen, máy chủ nhận được yêu cầu và gửi thông tin trang web về cho web khách.

Giao thức HTTPs

Là giao thức được sử dụng giữa một web khách và một web chủ để truyền dữ liệu an toàn. HTTPs thường được dùng để gửi dữ liệu giao dịch thẻ tín dụng hoặc dữ liệu hóa cá nhân khác từ một trình duyệt internet trên máy tính (hoặc một web khách khác) tới một web chủ.

Giao thức FTP

Là giao thức được sử dụng giữa hai hoặc nhiều máy tính. Một máy tính gửi dữ liệu đến hoặc nhận dữ liệu từ máy tính khác trực tiếp.

Một số kiến thức khác về TCP/IP

Bên cạnh thông tin về khái niệm giao thức TCP/IP là gì, cách thức hoạt động, đặc điểm, các loại giao thức, bạn nên tham khảo thêm một số kiến thức liên quan khác như:

Tên miền và địa chỉ TCP/IP

Địa chỉ TCP/IP cho mọt website hoặc web server thường khá khó nhớ. Khi đó, người dùng có thể sử dụng một tên miền để thay thế, chẳng hạn 216.58.216.164 là một trong những IP của Google và google.com là một tên miền. Thay vì phải nhớ cụm mã địa chỉ hơn 10 chữ số thì người dùng có thể nhớ dễ hơn với địa chỉ website.

Cách xem địa chỉ IP trên Windows

Cách xem địa chỉ IP trên hệ điều hành Windows tương đối đơn giản, bạn có thể thực hiện theo các bước sau:

• Bước 1: Gõ tổ hợp phím Window + R, tại cửa sổ hiện lên, gõ “cmd” vào textbox, sau đó click chọn OK và gõ Enter.
• Bước 2: Tại giao diện command line, bạn gõ lệnh ipconfig /all, sau đó gõ Enter.

Trên đây là một số chia sẻ của Mona Host về giao thức TCP/IP là gì, đặc điểm, chức năng các tầng, cách thức hoạt động… Hi vọng bài viết này sẽ đem tới cho bạn các thông tin hữu ích.