[Phần 2]Mô hình OSI và TCP/IP – Series tự học CCNA [A-Z]

1. Mô hình OSI và TCP/IP 

Mô hình tham chiếu OSI và TCP/IP là hai mô hình mạng cơ bản trong mạng máy tính.

1.1 Mô hình OSI

Mô hình tham chiết OSI gồm 7 tầng (layer):

– Tầng 1 (Physical): Tầng vật lý liên quan các vấn đề về điện tử, cơ khí; xử lý dữ liệu dạng bit; thiết bị mạng hoạt động ở tầng này là Hub.

– Tầng 2 (Data link): Tầng liên kết dữ liệu liên quan đến việc định dạng dữ liệu theo các chuẩn, điều khiển cách thức truy xuất đến môi trường vật lý; xử lý dữ liệu dạng khung (frame); liên quan đến địa chỉ vật lý (phổ biến là địa chỉ MAC); thiết bị mạng hoạt động ở tầng này là Switch.

– Tầng 3 (Network): Tầng mạng thực hiện chức năng định tuyến cho các gói tin; xử lý dữ liệu dạng gói (packet); liên quan đến địa chỉ luận lý (phổ biến là địa chỉ IP,…); thiết bị hoạt động ở tầng này là Router.

– Tầng 4 (Transport): Tầng vận chuyển thực hiện chức năng đảm bảo việc vận chuyển dữ liệu từ nguồn đến đích thông qua hệ thống mạng. Thực hiện việc chia nhỏ dữ liệu phù hợp với kích thước tối đa của kênh truyền ở bên gửi và tái lập ở bên nhận.

– Tầng 5 (Session): Tầng phiên thực hiện việc thiết lập, quản lý và kết thúc các phiên làm việc của các chương trình ứng dụng.

– Tầng 6 (Presentation): Tầng trình bày thực hiện việc đảm bảo dữ liệu đọc được ở tầng ứng dụng. Các chức năng của tầng này liên quan đến định dạng dữ liệu, cấu trúc dữ liệu, nén dữ liệu, mã hóa dữ liệu.

– Tầng 7 (Application): Tầng ứng dụng là tầng cao nhất trong mô hình OSI, liên quan đến các chương trình ứng dụng làm việc trực tiếp với người dùng (như Email, FTP, Web,…) hoặc các dịch vụ hỗ trợ khác

1.2 Mô hình TCP/IP

Mô hình TCP/IP là mô hình được sử dụng phổ biến, mô hình tham chiếu TCP/IP tương tự với mô hình OSI .Trong đó, hai giao thức quan trọng nhất được nhắc tới là TCP và IP.

Mô hình TCP/IP gồm 4 tầng (layer):

– Tầng 1 (Network access): đặc điểm của tầng này bao gồm đặc điểm của 2 tầng thấp nhất của mô hình OSI là tầng vật lý và tầng liên kết dữ liệu. Tầng này mô tả về các đặc điểm vật lý của các kết nối, điều khiển truy cập và định dạng dữ liệu để truyền tải.

– Tầng 2 (Internet): cung cấp tính năng định tuyến cho dữ liệu từ nguồn đến đích trong các gói tin và thông tin về địa chỉ, di chuyển dữ liệu giữa tầng network và tầng transport

– Tầng 3 (Transport): là tầng quan trọng của kiến trúc TCP/IP. Tầng này cung cấp các dịch vụ truyền thông trực tiếp đến quá trình xử lý của ứng dụng đang chạy trên mạng.

– Tầng 4 (Application): cung cấp các ứng dụng cho việc truyền tập tin, xử lý sự cố và các hoạt động Internet

2. Quá trình vận chuyển dữ liệu qua mạng

– Quá trình đóng gói dữ liệu:

Quá trình đóng gói dữ liệu diễn ra bên máy gửi. Dữ liệu xuất phát từ tầng ứng dụng được đóng gói và chuyển xuống các tầng kế tiếp, đến mỗi tầng dữ liệu được gắn thêm thông tin mô tả của tầng tương ứng gọi là header.

Khi dữ liệu đến tầng “transport”, tại đây diễn ra quá trình chia nhỏ gói tin nếu kích thước dữ liệu lớn hơn so với kích thước truyền tối đa cho phép. Dữ liệu đến đến tầng “network”, mỗi gói tin sẽ gắng thêm thông tin tương ứng ở tầng này gọi là “IP header”, trong đó có chứa thông tin quan trọng là địa chỉ IP nguồn và IP đích được sử dụng trong quá trình định tuyến.

Dữ liệu đến tầng “Data-Link” sẽ gắng thêm thông tin mô tả tầng này gọi là “Frame header”, trong đó có chứa thông tin về địa chỉ MAC nguồn và MAC đích. Trường hợp địa chỉ MAC đích không biết, máy tính sẽ dùng giao thức ARP để tìm. Sau đó dữ liệu chuyển xuống tầng “Physical”, chuyển thành các tín hiệu nhị phân để truyền đi.

– Quá trình mở gói dữ liệu:

Quá trình mở gói dữ liệu diễn ra bên máy nhận. Nguyên tắc chung là các “header” sẽ được mở ở các tầng tương ứng. Khi máy đích nhận được một dãy các bit, dữ liệu được xử lý bởi quá trình mở gói như sau:

• Tầng link kiểm tra trailer (FCS) để xem dữ liệu có bị lỗi hay không. Frame có thể bị loại bỏ hoặc yêu cầu để được truyền lại
• Nếu dữ liệu không bị lỗi, tầng link đọc và thông dịch thông tin điều khiển trong tầng 2.
• Tầng link gỡ bỏ “header” và “trailer”, sau đó gửi phần dữ liệu còn lại lên tầng Internet.

3. Tổng kết

Hai mô hình mạng quan trọng đươc trình bày là OSI và TCP/IP. Hai mô hình này có đặc điểm chung là phân chia thành các tầng, mỗi tầng đảm nhiệm các chức năng khác nhau.

Quá trình đóng gói dữ liệu diễn ra bên máy gửi và quá trình mở gói diễn ra bên máy nhận. Trong quá trình đóng gói, dữ liệu từ tầng ứng dụng được chuyển xuống các tầng thấp hơn và thông tin ở mỗi tầng đó được thêm vào. Quá trình mở gói ngược lại với quá trình đóng góp.

Đơn vị dữ liệu ở tầng ứng dụng gọi là “data”, ở tầng vận chuyển gọi là “segment”, ở tầng mạng gọi là “packet” và ở tầng liên kết gọi là “frame”.

Qua bài viết này, chúng ta đã phần nào nắm được các kiến thức nền về mạng máy tính, từ đó sẽ đi chi tiết hơn vào từng phần chính của mạng. Mời các bạn đón đọc các số tiếp theo!