TCP/IP Là Gì? Chức Năng Của 4 Tầng Trong Mô Hình TCP/IP?

TCP/IP là gì? TCP/IP hiện đang là một giao thức truyền thông được sử dụng rộng rãi trên Internet. Nhưng khi được hỏi về ưu nhược điểm của mô hình TCP/IP và mỗi tầng trong mô hình TCP/IP đóng vai trò gì thì chưa chắc mọi người đã biết. Vậy hãy đọc bài viết sau của Máy Chủ Sài Gòn để hiểu hơn về TCP/IP nào.

TCP/IP là gì?

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) là một tập hợp các giao thức trao đổi thông tin được sử dụng trên Internet để truyền tải và kết nối các thiết bị. TCP/IP được tạo để cải thiện độ tin cậy của mạng thông qua khôi phục tự động.

Bộ giao thức TCP/IP, giống như nhiều bộ giao thức khác, có thể được coi là một tập hợp các tầng, mỗi tầng giải quyết một tập hợp các vấn đề liên quan đến truyền dữ liệu và cung cấp tầng trên của một dịch vụ được xác định rõ dựa trên việc sử dụng các dịch vụ tầng dưới.

Khi tìm hiểu về TCP/IP là gì, ta sẽ biết các tầng trên gần người dùng hơn và hoạt động với nhiều dữ liệu trừu tượng hơn. Chúng dựa vào các giao thức lớp thấp hơn để chuyển đổi dữ liệu thành các dạng mà cuối cùng có thể được truyền đi một cách vật lý.

>> Xem thêm: Mạng máy tính là gì?

Các giao thức TCP/IP thường gặp

• HTTP: HTTP là giao thức cho phép truyền dữ liệu không an toàn giữa Web Client và một Web Server. Web Client gửi yêu cầu đến Web Server để xem một trang web. Sau đó, Web Server sẽ nhận được yêu cầu và trả lại thông tin trang web cho Web Client.

• HTTPS: HTTPS là một giao thức bảo mật được sử dụng để truyền dữ liệu giữa Web Client và một Web Server. Giao thức này được sử dụng để chuyển dữ liệu giao dịch thẻ tín dụng hoặc thông tin cá nhân khác từ trang web sang Web Server.
• FTP: Nếu tìm hiểu về các giao thức TCP/IP là gì, đừng bỏ qua FTP. Đây là giao thức truyền tệp cho phép hai hoặc nhiều máy tính trao đổi tệp qua Internet. Nhờ đó, máy tính có thể gửi và nhận dữ liệu trực tiếp từ nhau nhờ FTP.

>> Xem thêm: Web Server là gì? Những loại web server thông dụng hiện nay

Quá trình hình thành và phát triển của mô hình TCP/IP

Bộ giao thức liên mạng trong công trình DARPA (1970) đã truyền cảm hứng cho việc tạo ra mô hình TCP/IP và trải qua nhiều năm nghiên cứu và phát triển bởi hai kỹ sư Robert E. Kahn và Vinton Cerf với sự hỗ trợ của nhiều nhóm nghiên cứu.

Tìm hiểu TCP/IP là gì, ta biết giao thức TCP/IP được ổn định hóa vào đầu năm 1978 với mô hình TCP/IP phiên bản 4, hiện là giao thức chuẩn của Internet. 

Kết nối giữa hai mô hình TCP/IP đã được thử nghiệm thành công vào năm 1975. Bắt đầu từ đây, có nhiều thử nghiệm hơn về kết nối giữa các mô hình TCP/IP đang được tiến hành và tất cả đều cho kết quả khả quan.

Kết quả là Internet Architecture Board đã tổ chức một hội nghị với hơn 250 đại biểu đến từ các công ty thương mại và mô hình và giao thức TCP/IP đã được phổ biến rộng rãi trên toàn thế giới kể từ đó.

Nguyên lý hoạt động của mô hình TCP/IP

Như cái tên của nó, TCP/IP là sự kết hợp của hai giao thức. Trong đó, IP (Internet Protocol) cho phép các gói được gửi đến một đích được xác định trước bằng cách bao gồm thông tin định tuyến trong các gói, các gói sẽ đến đích dự định của chúng thì giao thức TCP (Transport Protocol) kiểm tra và đảm bảo an toàn cho từng gói tin khi nó đi qua từng trạm. 

Nếu giao thức TCP phát hiện ra rằng gói bị hỏng trong quá trình này, một tín hiệu sẽ được gửi và hệ thống yêu cầu gửi một gói khác. Quá trình này sẽ được làm rõ hơn trong phần chức năng của từng tầng trong mô hình TCP/IP.

Ưu và nhược điểm của mô hình TCP/IP là gì?

Ưu điểm

• Thực hiện kết nối giữa các loại máy tính khác nhau.
• Hoạt động độc lập với hệ điều hành.
• Nhiều giao thức định tuyến được hỗ trợ.
• Khả năng mở rộng cao do kiến trúc client-server.
• Nhẹ, ít gây áp lực cho máy tính hoặc mạng.

Nhược điểm

• Việc thiết lập khá phức tạp và khó quản lý.
• Tầng giao vận không đảm bảo phân phối gói tin.
• Các giao thức TCP/IP rất khó thay thế.
• Không có sự phân biệt rõ ràng giữa các khái niệm về dịch vụ, giao diện và giao thức. Kết quả là, việc mô tả các công nghệ mới trong các mạng mới là không hiệu quả.
• SYN (một kiểu tấn công từ chối dịch vụ) có thể xảy ra.

Chức năng của 4 tầng trong mô hình TCP/IP là gì?

Một mô hình TCP/IP tiêu chuẩn bao gồm bốn tầng xếp chồng lên nhau, bắt đầu bằng tầng vật lý => tầng mạng => tầng giao vận => tầng ứng dụng. 

Tầng liên kết

Đây là sự kết hợp giữa tầng vật lý và tầng liên kết dữ liệu của mô hình OSI. Chịu trách nhiệm truyền dữ liệu giữa hai thiết bị được kết nối với cùng một mạng. Các gói dữ liệu được đóng gói vào một khung (gọi tắt là Frame) và được định tuyến đến đích ban đầu.

Tầng mạng

Tầng mạng trong TCP/IP là gì? Tầng mạng trong TCP/IP gần giống như tầng mạng của mô hình OSI. Nó cũng được định nghĩa là một giao thức chịu trách nhiệm truyền dữ liệu logic trong mạng. Các đoạn dữ liệu sẽ được đóng gói (Packets), với mỗi gói có kích thước phù hợp với mạng chuyển mạch dùng để truyền dữ liệu. 

Tại thời điểm này, các gói tin được chèn thêm một tiêu đề chứa thông tin về tầng mạng và được chuyển tiếp đến tầng tiếp theo. Các giao thức chính của tầng là IP, ICMP và ARP.

Tầng giao vận

Chức năng chính của tầng giao vận là xử lý các vấn đề giao tiếp giữa các máy chủ trong cùng một mạng hoặc các mạng khác nhau được liên kết với nhau thông qua bộ định tuyến. Dữ liệu sẽ được phân đoạn ở đây. 

Biết tầng giao vận trong TCP/IP là gì, ta biết mỗi phân đoạn sẽ không bằng nhau mà phải có kích thước nhỏ hơn 64KB. Cấu trúc đầy đủ của Segment lúc này là Header chứa thông tin kiểm soát theo sau là dữ liệu. TCP và UDP là hai giao thức cốt lõi được bao gồm trong tầng này. 

Riêng TCP đảm bảo chất lượng gói tin nhưng phải mất nhiều thời gian để kiểm tra kỹ lưỡng thông tin từ thứ tự dữ liệu đến kiểm soát tắc nghẽn lưu lượng dữ liệu. Ngược lại, UDP có tốc độ truyền nhanh hơn nhưng không đảm bảo chất lượng dữ liệu gửi đi.

Tầng ứng dụng

Đây là tầng giao tiếp nằm ở trên cùng của mô hình. Đúng như tên gọi, tầng ứng dụng tạo điều kiện giao tiếp dữ liệu giữa hai máy thông qua các dịch vụ mạng khác nhau (duyệt web, gửi email, trò chuyện, nhiều giao thức trao đổi dữ liệu: SMTP, FTP, SSH,…). 

Khi tìm hiểu về tầng ứng dụng trong TCP/IP là gì, ta biết rằng dữ liệu đến đây sẽ được định dạng theo định dạng Byte to Byte, cũng như thông tin định tuyến để hỗ trợ xác định đường dẫn chính xác của gói.

So sánh mô hình TCP/IP và OSI

OSI sẽ được yêu cầu để kết nối các thiết bị giao tiếp toàn cầu (Open Systems Interconnection). Bằng cách cung cấp các tiêu chuẩn dưới dạng kiến trúc phân lớp, OSI cho phép các hệ thống khác nhau giao tiếp với nhau. Bởi vì mô hình này có thể áp dụng cho tất cả các mạng của nó, nên nó được phân loại là mã nguồn mở. 

Sự kết hợp của các tầng là thứ phân biệt TCP/IP với OSI. Các tầng của TCP/IP trình bày được liên kết với lớp phiên của tầng ứng dụng. Mỗi tầng sẽ đồng thời thực hiện một nhiệm vụ khác nhau. Hơn nữa, hiểu TCP/IP là gì, hãy nhớ TCP/IP là một mô hình hoàn toàn phụ thuộc vào giao thức, trong khi OSI là một tiêu chuẩn độc lập với giao thức.

TCP/IP cung cấp các nguyên tắc chung nhưng nó không quá hạn chế về các quy tắc đối với người dùng. Theo nhiều thống kê thì TCP/IP có nhiều người sử dụng hơn OSI. Hơn nữa, OSI có cách tiếp cận theo chiều dọc, trong khi TCP/IP có cách tiếp cận theo chiều ngang. 

Các giao thức TCP/IP sẽ được thiết kế trước, sau đó là mô hình. Trong trường hợp của OSI, mô hình sẽ được phát triển đầu tiên, tiếp theo là các giao thức.

Lời kết

Trên đây là tất cả đáp án về TCP/IP là gì? và Mô hình TCP/IP có mấy tầng? Máy Chủ Sài Gòn hy vọng rằng với nội dung này, người dùng sẽ hiểu rõ hơn về quá trình gửi một gói tin qua mạng. Quan trọng hơn là hiểu tổng quát về mô hình TCP/IP, cũng như chức năng cụ thể của từng tầng.