Ngày nay, internet đang ngày càng trở nên phổ biến và trở thành phương thức kết nối toàn cầu. Để internet hoạt động, nó cần có các phương thức truyền dẫn và TCP/IP là một phương thức phổ biến hiện nay. Bài viết này sẽ khái quát TCP/IP là gì, mô hình của TCP/IP ra sao, đồng thời so sánh giao thức TCP/IP với OSI.
Mô hình TCP/IP là gì? TCP/IP được viết tắt của từ gì?
TCP/IP viết tắt của từ Transmission Control Protocol/Internet Protocol – Giao thức điều khiển truyền nhận/ Giao thức liên mạng. Đây là một bộ các giao thức truyền thông được sử dụng để kết nối các thiết bị mạng với nhau trên internet. TCP/IP cũng có thể được sử dụng như một giao thức truyền thông trong mạng máy tính riêng (mạng nội bộ).
Trong đó, bộ Giao thức internet – một tập hợp các quy tắc và thủ tục – thường gọi là TCP/IP. TCP và IP là hai giao thức chính bên cạnh những giao thức khác trong bộ. Bộ giao thức TCP/IP hoạt động như một lớp trừu tượng giữa các ứng dụng internet và hạ tầng router/switch.
TCP/IP chỉ định cách dữ liệu được trao đổi qua internet. Nó thực hiện bằng cách cung cấp thông tin liên lạc đầu cuối. Từ đó xác định cách nó được chia thành các packet, xác định địa chỉ, truyền dẫn, định tuyến và nhận dữ liệu. TCP/IP được thiết kế để đảm bảo độ tin cậy, nó có khả năng khôi phục tự động khi gặp sự cố trong quá trình truyền dữ liệu.
Sự phát triển và hình thành của mô hình TCP/IP
Mô hình TCP/IP được bắt nguồn từ Bộ giao thức liên mạng trong công trình DARPA từ những năm đầu thập niên kỷ 1970. Năm 1975, thử nghiệm nối giữa hai mô hình TCP và IP được diễn ra thành công ngoài mong đợi. Thành công nối tiếp, nhiều cuộc thử nghiệm khác đã diễn ra với hiệu quả bất ngờ
Trải qua vô số năm nghiên cứu và phát triển của 2 kỹ sư Robert E. Kahn và Vinton Cerf cùng sự hỗ trợ của không ít các nhóm nghiên cứu. Đầu năm 1978, nhóm nghiên cứu đã cho ra đời giao thức TCP/ IP được ổn định hóa với giao thức tiêu chuẩn được dùng hiện nay của Internet đó là mô hình TCP/IP Version 4.
Năm 1982, Bộ quốc phòng Mỹ đã chấp nhận giao thức này và TCP/IP được xem là một tiêu chuẩn cho toàn bộ mạng lưới thông tin của quốc gia này.
Xem thêm: HTTP là gì? Phân biệt giữa HTTP và HTTPS
Cách thức hoạt động của giao thức TCP/IP là gì?
Bộ giao thức TCP/IP sử dụng mô hình giao tiếp client – server. Trong đó, người dùng (client) được cung cấp dịch vụ (như gửi trang web) bởi một máy chủ (server) trong mạng.
TCP/IP là sự kết hợp giữa 2 giao thức như tên gọi. Trong đó, IP (Giao thức liên mạng) có nhiệm vụ gửi các gói tin đến đích đã định sẵn. Quy trình hoạt động của IP là thêm các thông tin chỉ đường vào các gói tin để chúng đến được đích quy định.
Giao thức TCP (Giao thức truyền vận) đóng vai trò kiểm tra và đảm bảo sự an toàn cho mỗi gói tin khi đi qua mỗi trạm. Khi giao thức TCP nhận thấy gói tin bị lỗi trong quá trình truyền vận, một tín hiệu sẽ được phát ra và yêu cầu hệ thống máy chủ gửi lại một gói tin khác. Quá trình hoạt động này sẽ được làm rõ hơn ở chức năng của mỗi tầng trong mô hình TCP/IP trong phần dưới đây.
Tóm lại, mô hình TCP/IP tương đối khác so với mô hình mạng bảy lớp – Mô hình tham chiếu hệ thống mở (Open Systems Interconnection – OSI). Mô hình OSI được ra đời sau, xác định cách các ứng dụng có thể giao tiếp qua mạng.
Xem thêm: FTP là gì? Cách thức hoạt động của FTP
Ưu điểm và nhược điểm của TCP/IP là gì?
Ưu điểm
Như đã đề cập ở trên, TCP/IP là một mô hình có tính thực tế cao. Những đặc điểm nổi bật của nó có thể được kể đến như:
- Thiết lập kết nối giữa các loại máy tính khác nhau.
- Hoạt động độc lập với hệ điều hành.
- Hỗ trợ nhiều giao thức định tuyến.
- Kiến trúc client – server, khả năng mở rộng cao.
- Có thể hoạt động độc lập.
- Hỗ trợ nhiều giao thức định tuyến.
- Nhẹ, không gây nhiều áp lực với máy tính hay mạng.
Nhược điểm
Dẫu vậy, không có mô hình nào là hoàn hảo. TCP/IP cũng có một số điểm hạn chế cần được khắc phục:
- Việc cài đặt khá phức tạp, khó để quản lý.
- Tầng transport không đảm bảo việc phân phối các gói tin.
- Các giao thức trong TCP/IP không dễ để có thể thay thế.
- Không tách biệt rõ ràng các khái niệm về dịch vụ, giao diện và giao thức. Do đó nó không hiệu quả để mô tả các công nghệ mới trong mạng mới.
- Dễ bị tấn công SYN – một kiểu tấn công từ chối dịch vụ.
Vai trò của TCP và IP là gì?
Trong hai giao thức chính của bộ Giao thức internet, mỗi giao thức đảm nhiệm các chức năng cụ thể. TCP xác định cách các ứng dụng có thể tạo ra các kênh truyền dẫn thông qua mạng. Đồng thời, TCP quản lý cách một tin nhắn được chia thành các packet nhỏ hơn trước khi truyền qua internet. Sau đó là cách chúng tập hợp lại theo đúng thứ tự ở nơi nhận. Đối với IP, giao thức IP đảm bảo các gói được đi đến đúng địa chỉ đích. Mỗi gateway trên mạng sẽ kiểm tra địa chỉ IP này để xác định nơi chuyển tiếp.
Các giao thức phổ biến của giao thức TCP/IP gồm:
- HTTP (Hyper Text Transfer Protocol): Xử lý giao tiếp giữa máy chủ web và trình duyệt web.
- HTTPS (Secure HTTP): Xử lý giao tiếp bảo mật giữa máy chủ web và trình duyệt web.
- FTP (File Transfer Protocol – Giao thức truyền tệp): Xử lý việc truyền tải file giữa các máy tính.
Xem thêm: Giao thức RTP là gì
Các giao thức TCP/IP phổ biến
HTTP, HTTPS, FTP được coi là 3 giao thức TCP/IP được sử dụng phổ biến nhất hiện nay.
- Giao thức HTTP: Mục đích sử dụng HTTP để truyền dữ liệu không an toàn giữa một web client và một web server. Bạn có thể hiểu đơn giản rằng, một web client (trình duyệt Internet trên máy tính) sẽ gửi một yêu cầu đến một web server để xem một trang web. Sau khi tiếp nhận yêu cầu, máy chủ web xử lý và gửi thông tin trang web về cho web client.
- Giao thức HTTPS: HTTPS là giao thức được sử dụng để truyền thông tin dữ liệu bảo mật bởi 1 web client và 1 web server. Giao thức này được dùng để gửi dữ liệu giao dịch thẻ tín dụng hoặc các dữ liệu cá nhân khác từ một web client tới một web server.
- FTP: FTP là giao thức trao đổi file dùng giữa hai hoặc nhiều máy tính với qua Internet. Nhờ FTP, dù đang ở xa, người dùng vẫn có thể truy cập vào máy chủ để truyền hoặc nhận dữ liệu
Chức năng các tầng trong mô hình TCP/IP
Mô hình TCP/IP tiêu chuẩn được chia thành 4 tầng (Layer) chồng lên nhau bao gồm: Tầng vật lý (Physical) → Tầng mạng (Network) → Tầng giao vận (Transport) và cuối cùng là Tầng ứng dụng (Application). Mỗi tầng đều có giao thức cụ thể khác nhau.
Tầng 4 – Tầng Ứng Dụng (Application)
- Cung cấp cho các ứng dụng những trao đổi dữ liệu chuẩn hóa, giao tiếp dữ liệu giữa 2 máy khác nhau thông qua các dịch vụ mạng khác nhau.
- Bao gồm các giao thức trao đổi dữ liệu hỗ trợ truyền tập tin: HTTP, FTP, Post Office Protocol 3 (POP3), Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) và Simple Network Management Protocol (SNMP).
- Dữ liệu trong tầng này là dữ liệu ứng dụng thực tế.
Tầng 3 – Tầng Giao Vận (Transport)
- Chịu trách nhiệm duy trì thông tin liên tạc end-to-end trên toàn mạng. TCP xử lý thông tin liên lạc giữa các máy chủ và cung cấp khả năng kiểm soát luồng, ghép kênh và độ tin cậy.
- Trong tầng này bao gồm 2 giao thức cốt lõi là TCP và UDP. TCP giúp đảm bảo chất lượng gói tin và UDP giúp tốc độ truyền tải nhanh hơn.
Tầng 2 – Tầng Mạng (Internet)
- Trong tầng này sẽ có nhiệm vụ xử lý các network packet và kết nối các mạng độc lập. Từ đó vận chuyển các packet qua network.
- Giao thức: IP và ICMP (Internet Control Message Protocol) – dùng để báo cáo lỗi.
Tầng 1 – Tầng Vật Lý (Physical)
- Còn gọi là Link Layer, gồm các giao thức chỉ hoạt động trên một liên kết – thành phần mạng kết nối các nút hoặc máy chủ trong mạng. Tầng này chịu trách nhiệm truyền dữ liệu giữa hai thiết bị trong cùng một mạng.
- Các giao thức truyền dữ liệu: Ethernet (cho mạng LAN) và ARP.
Xem thêm: SNMP là gì? Tìm hiểu về giao thức SNMP
Ứng dụng của TCP/IP protocol
TCP/IP protocol có thể được sử dụng để cung cấp thông tin đăng nhập từ xa qua mạng, truyền file tương tác, gửi email, phân phối trang web qua mạng và truy cập từ xa vào hệ thống của máy chủ lưu trữ.
Nói cách khác, TCP/IP được sử dụng để biểu thị thông tin thay đổi khi nó truyền qua mạng. Từ lớp vật lý cụ thể đến lớp ứng dụng trừu tượng. TCP/IP trình bày chi tiết các giao thức cơ bản hoặc các phương thức giao tiếp ở mỗi lớp khi thông tin đi qua. Ta có thể xem lưu lượng TCP giữa hai địa chỉ IP thông qua tiện ích filter của Wireshark.
So sánh mô hình TCP/IP và OSI
TCP/IP và OSI là hai giao thức mạng truyền thông phổ biến nhất hiện nay. TCP/IP dùng để thiết lập các liên kết và giao tiếp trong mạng. Mặt khác, OSI là một mô hình khái niệm, không được sử dụng thực tế. OSI xác định cách các ứng dụng có thể giao tiếp qua mạng. Trước tiên, hãy tìm hiểu sơ qua về cấu trúc của mô hình OSI.
Bảy tầng (lớp) của mô hình OSI
- Layer 7 – Application: Cho phép người dùng tương tác với ứng dụng hoặc mạng.
- Layer 6 – Presentation: Dịch, định dạng dữ liệu cho lớp ứng dụng dựa trên ngữ nghĩa hoặc cú pháp mà ứng dụng chấp nhận.
- Layer 5 – Session: Kiểm soát hội thoại giữa các máy tính.
- Layer 4 – Transport: Xử lý việc truyền dữ liệu qua mạng, cung cấp cơ chế kiểm soát lỗi, kiểm soát luồng dữ liệu.
- Layer 3 – Network: Di chuyển dữ liệu vào và qua các mạng khác.
- Layer 2 – Link: Xử lý các vấn đề xảy ra do lỗi truyền bit.
- Layer 1 – Physical: Vận chuyển dữ liệu bằng các giao diện điện, cơ học hay các thủ tục.
Điểm giống nhau giữa OSI và TCP/IP là gì?
- Đều là các mô hình logic.
- Xác định tiêu chuẩn network.
- Chia quá trình giao tiếp network thành các layer.
- Cung cấp các khuôn khổ để tạo, triển khai các tiêu chuẩn và thiết bị mạng.
- Cho phép một nhà sản xuất tạo ra các thiết bị, thành phần mạng có thể cùng tồn tại và hoạt động với các thiết bị, thành phần của nhà sản xuất khác.
TCP/IP và OSI khác nhau như thế nào?
| Điểm so sánh | TCP/IP | OSI |
|---|---|---|
| Phổ biến | Được nhiều người sử dụng. | Ít được sử dụng hơn. |
| Phương pháp tiếp cận | Chiều ngang. | Chiều dọc. |
| Cách giao tiếp ở các tầng | Kết hợp để thực hiện nhiệm vụ. | Mỗi tầng 1 nhiệm vụ riêng biệt. |
| Sự phụ thuộc | Phụ thuộc vào giao thức | Độc lập hoàn toàn |
| Sự phát triển | Phát triển giao thức trước, xây dựng mô hình sau | Xây dựng mô hình trước và giao thức dựng sau |
Để có thể hiểu thêm về sự khác nhau giữa mô hình TCP/IP, bạn có thể tham khảo thêm một vài yếu tố dưới đây nhé:
- TCP/IP chỉ sử dụng tầng ứng dụng để xác định chức năng của các tầng trên. Trong khi đó, OSI sử dụng đến ba tầng (Application, presentation và session).
- TCP/IP sử dụng Link Layer để xác định chức năng tầng dưới cùng. Đối với OSI, nó sử dụng hai tầng: Physical và 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 internet của TCP/IP.
- Mô hình TCP/IP là một tiêu chuẩn oriented protocol. Trong khi đó, OSI là một mô hình chung dựa trên chức năng của mỗi lớp.
- Cách tiếp cận của TCP/IP là tiếp cận ngang, trong khi của OSI là dọc.
- Trong bộ TCP/IP, các giao thức được phát triển trước mô hình. Quá trình này ngược lại so với OSI.
- TCP/IP giúp thiết lập kết nối giữa các loại máy tính với nhau. Mặt khác, OSI giúp chuẩn hóa các router, switch, bo mạch chủ và các phần cứng khác.
Tóm lại, mỗi mô hình đều có cách vận hành cũng như chức năng khác nhau. Tuy nhiên, có thể thấy TCP/IP là một mô hình thực tế hơn khi nó đặt ra các tiêu chuẩn mà internet được tạo ra. Trong khi đó, OSI cung cấp các hướng dẫn về cách giao tiếp phải được thực hiện.
Câu hỏi thường gặp
Ethernet là gì?
Ethernet là một họ các công nghệ mạng máy tính được sử dụng để kết nối các thiết bị mạng với nhau. Nó là giao thức mạng được sử dụng phổ biến nhất trên thế giới, được sử dụng trong các mạng cục bộ (LAN), mạng diện rộng (WAN) và mạng đô thị (MAN).
Ethernet sử dụng phương thức truyền dữ liệu CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), trong đó các thiết bị trên mạng sẽ lắng nghe kênh truyền trước khi truyền dữ liệu. Nếu kênh truyền đang trống, thiết bị sẽ truyền dữ liệu.
TCP là gì?
TCP là một giao thức mạng cung cấp dịch vụ truyền dữ liệu đáng tin cậy giữa hai máy tính trên mạng. Giao thức này là một trong những giao thức cốt lõi của bộ giao thức TCP/IP, được sử dụng trong hầu hết các ứng dụng mạng, bao gồm duyệt web, email, FTP và trò chơi trực tuyến.
Giao thức tcp/ip được áp dụng cho mạng nào?
Giao thức TCP/IP được áp dụng cho hai loại mạng chính:
– Mạng Internet.
– Mạng nội bộ (LAN).
– Ngoài ra, TCP/IP cũng có thể được sử dụng cho các mạng khác, chẳng hạn như mạng diện rộng (WAN), mạng không dây (Wi-Fi) và mạng di động (3G, 4G, 5G).
Sự khác nhau giữa TCP/IP và Ethernet?
– TCP/IP là một giao thức tầng cao, cung cấp các dịch vụ và chức năng chung cho tất cả các loại mạng, trong khi Ethernet là một giao thức tầng thấp, chỉ cung cấp các dịch vụ và chức năng cụ thể cho các mạng cục bộ.
– TCP/IP có thể được sử dụng trên các loại mạng vật lý khác nhau, trong khi Ethernet chỉ sử dụng cáp đồng trục hoặc cáp xoắn đôi để truyền dữ liệu.
– TCP/IP được sử dụng cho tất cả các ứng dụng Internet và các ứng dụng mạng cục bộ, trong khi Ethernet chủ yếu được sử dụng cho các ứng dụng mạng cục bộ.
Nên chọn TCP/IP hay OSI?
Câu trả lời là tùy thuộc vào nhu cầu của bạn.
Điểm mạnh của TCP/IP:
– Đơn giản và dễ triển khai.
– Hiệu quả và đáng tin cậy.
– Tương thích rộng rãi.
Điểm mạnh của OSI:
– Chi tiết và đầy đủ.
– Cung cấp tầm nhìn tổng thể về các giao thức mạng.
– Thích hợp cho giáo dục và nghiên cứu.
Dưới đây là một số yếu tố bạn cần cân nhắc khi chọn giữa TCP/IP và OSI:
– Mức độ hiểu biết của bạn về các giao thức mạng.
– Nhu cầu của bạn về tính năng và khả năng mở rộng.
– Môi trường mạng của bạn.
Giao thức nào được sử dụng cho mỗi lớp?
– Tầng ứng dụng của FTP chuyển file ASCII hoặc nhị phân cả hai chiều. HTTP truyền nội dung giữa Server và Client, SMTP phân phối thư điện tử, DNS hỗ trợ truy cập Internet.
– Tầng vận chuyển sử dụng UDP để tăng tốc và TCP để đảm bảo an toàn khi truyền dữ liệu.
– Tầng Internet dùng ICMP thông báo lỗi nếu dữ liệu bị hỏng, IP gán địa chỉ và định tuyến dữ liệu tới đích.
– Tầng liên kết sử dụng Wi-Fi, Ethernet, Token Ring, FDDI.
Lời kết
Hy vọng bài viết trên sẽ giúp bạn hiểu hơn về bộ giao thức TCP/IP và định nghĩa TCP/IP là gì. Nếu bạn có thắc mắc hay đóng góp ý kiến, mời bạn để lại bình luận phía dưới bài viết này. Vietnix xin chân thành cảm ơn!
cảm ơn ad