Giới thiệu về thuật ngữ: Giao thức kết nối (Interfaces) và giao thức truyền dẫn (Protocols) của mạng máy tính

Giới thiệu về thuật ngữ: Giao thức kết nối (Interfaces) và giao thức truyền dẫn (Protocols) của mạng máy tính

Kiến thức về mạng (networking) là cực kỳ quan trọng với bất kỳ quản trị viên hệ thống nào. Nó không chỉ giúp mạng của một doanh nghiệp hoạt động tốt, ít gặp sự cố, cũng như là trợ giúp người quản lý có góc nhìn chuyên sâu để chẩn đoán mọi sự cố mạng. Trong bài viết này chúng tôi sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan về mạng, các khái niệm, thuật ngữ, các cổng giao tiếp và các lớp (layer) khác nhau của networking. Kiến thức này là cẩm nang nhỏ giúp bạn cài đặt máy chủ VPS và triển khai các hệ thống dịch vụ của riêng bạn.

Một số thuật ngữ về mạng máy tính (networking)

Đầu tiên chúng tôi sẽ trích dẫn vài thuật ngữ mạng mà chúng tôi sẽ dùng trong bài viết này, cũng như là các tài liệu khác trên mạng.

(1) Connection là gì?

Trong mạng máy tính, connection được đề cập đến việc thông tin được truyền gửi giữa ít nhất 2 máy tính, thông qua một network. Một kết nối (connection) được thiết lập trước khi truyền dữ liệu và có thể nó có thể đóng kết nối sau khi quá trình truyền gửi được hoàn tất.

(2) Packet là gì?

Packet là đơn vị tính nhỏ nhất của số lượng dữ liệu truyền tải qua mạng. Khi 2 máy tính sẵn sàng tryền dẫn dữ liệu, một tập tin sẽ được băm nhỏ thành nhiều packet và được vận chuyển đến đích. Mỗi packet chứa thông tin về nguồn, đích, và nội dung của dữ liệu được truyền đi. Packet được sử dụng để đảm bảo rằng dữ liệu được truyền đi đúng đích và không bị thất lạc. Nó cũng giúp tăng tốc độ truyền dữ liệu và giảm thiểu sự cố trong quá trình truyền tải. Trong số các packet được băm nhỏ, packet đầu tiên chứa thông tin về gói bao gồm: nguồn gốc, đích đến, thời gian,... phần giữa chứa thông tin cần được truyền tải, đôi khi còn được gọi là layload.

Giới thiệu chung về giao thức kết nối Interfaces?

Cổng giao tiếp mạng là một lớp đại diện cho các thiết bị vật lý mạng, hoặc là thiết bị vật lý ảo.

(1) Giao thức kết nối LAN

LAN còn được gọi là mạng nội bộ (local area network), có phạm vi nhỏ, kết nối máy tính trong một doanh nghiệp hoặc một gia đình.

(2) Giao thức kết nối WAN

WAN là từ viết tắt của wide area network. Nó có nghĩa là một mạng máy tính rộng lớn hơn mạng LAN. Đôi khi nó có nghĩa là toàn bộ mạng Internet. Nếu một cổng giao tiếp được kết nối đến mạng WAN, điều này có nghĩa là nó có thể được truy cập thông quan Internet.

(3) Giao thức truyền dẫn protocols

Protocols là giao thức, một tập hợp các quy tắc, tiêu chuẩn mà máy tính dùng để giao tiếp với nhau. Có nhiều protocol khác nhau được sử dụng trong một mạng, và chúng được triển khai trong nhiều lớp (layers) khác nhau. Khi nói đến giao thức (protocol) chúng ta sẽ có 2 loại giao thức khác nhau: giao thức cấp thấp (low level) và giao thức cấp cao (high level). Các giao thức cấp thấp (low level) có thể kể đến là TCP, UDP, IP và ICMP. Ví dụ, các lớp giao thức này được dùng để xây dựng các lớp giao thức ứng dụng như http, ssh, tls/ssl.

(4) Cổng giao tiếp port

Cổng (port) là địa chỉ duy nhất trên một máy tính được gắn với một ứng dụng phần mềm cụ thể. Nó không phải là giao diện vật lý hoặc vị trí nào đó trên bộ nhớ hoặc ổ cứng. Nhưng một cổng có thể được sử dụng để giao tiếp với nhiều ứng dụng khác nhau.

(5) Tường lửa FireWall

Là một khái niệm về một loại phần mềm chuyên giám sát các port trên quyết định. Nó sẽ kiểm tra xem lưu lượng mạng được truyền đi và nhận trên cổng nào, từ phần mềm nào, có được cấp phép hay không. Nếu là một phần mềm trái phép nó sẽ đóng các kết nối lại.

(6) Kỹ thuật trung chuyển NAT 

NAT (Network Address Translation) là tên của một kỹ thuật mạng. Nó giống vai trò của một trung tâm bưu chính, nơi tiếp nhận thư từ và phân phối đến các địa chỉ cần đến. NAT chịu trách nhiệm đóng gói lại và gửi thông tin đến các thiết bị có yêu cầu.

Ví dụ, chúng ta có một đường truyền internet có IP là: 14.125.214.111 và trong nhà có 4 máy tính, 5 thiết bị di động. Khi các thiết bị này kết nối internet, NAT sẽ gửi thông tin đi, nhận kết quả và trả kết quả mà thiết bị yêu cầu.

(7) Mạng riêng ảo VPN

Là tên viết tắt của mạng riêng ảo (vituarl private network). Nó là một kỹ thuật kết nối internet thông qua một điều khiển từ xa. Người ta thường dùng VPN vì lý do bảo mật.

Giới thiệu về mô hình mạng (model), lớp mạng (network layers)

Một mạng máy tính thường được hiểu là sự kết nối giữa máy tính đến máy chủ. Còn việc triển khai nó thì có thể nói giống như việc xếp các lớp chồng lên nhau. Nhiều công nghệ và giao thức được xây dựng xếp chồng lên nhau để có thể truyền thông với nhau một cách dễ dàng. Mỗi lớp mới được xây dựng, dữ liệu thô được trừu tượng hóa nhiều hơn một chút. Nó cũng cho phép bạn sử dụng các lớp cấp thấp hơn theo một cách mới mẻ mà không cần tốn nhiều thời gian để tạo ra một giao thức mới. Giống như một máy lọc nước, dữ liệu khi được gửi ra khỏi máy tính, nó sẽ được lọc qua các lớp từ trên xuống dưới. Ở các mức thấp nhất, việc truyền dữ liệu mới diễn ra. Và khi dữ liệu được máy tính khác tiếp nhận, nó cũng đi qua các lớp khác.

Mô hình (model) TCP/IP là gì?

Mô hình TCP/IP thường được gọi là bộ giao thức internet dùng để truyền thông giữa máy chủ và máy con. Giao thức TCP/IP có chứa 4 hoặc 5 layer, bao gồm cả lớp vật lý và lớp dữ liệu. Các lớp của giao thức TCP/IP bao gồm:

- Application: Trong mô hình này, ứng dụng có vai trò truyền nhận dữ liệu người dùng. Các ứng dụng có thể nằm trên các máy chủ ở xa và xuất hiện tại máy tính cá nhân như là một ứng dụng tại chổ.

- Transport: Transport là lớp vận chuyển, nó chịu trách giữa các process (quy trình). Ở cấp độ này, nó sử dụng các cổng để giao tiếp.

- Internet là lớp được sử dụng để truyền dữ liệu từ node này sang node khác trong một mạng. Địa chỉ IP được sử dụng trong lớp này giống như phương cách tiếp cận từ xa hệ thống khác.

- Link: Liên kết là một lớp có cấu trúc đóng vai trò kết nối giữa một mạng cục bộ và internet layer.

Giao thức kết nối mạng (Interface) là gì?

Interface là điểm kết nối trong máy tính của bạn, nó có thể là node vật lý hoặc node ảo, được dùng để kết nối đến một máy tính khác, đến một local network. Ví dụ, máy tính xách tay có thể kết nối internet bằng Wifi, hoặc cổng RJ45 và đây chính là Interface.

Giao thức truyền dẫn (Protocols) là gì?

Mạng máy tính hoạt động bằng cách đóng gói và xếp lớp các giao thức khác nhau chồng lên nhau. Bằng cách này, một phần dữ liệu được truyền tải bằng nhiều giao thức đóng gói trong một.

(1) MAC (Medium Access Control): Địa chỉ MAC có thể hiểu là tên tuổi của một thiết bị, có chứa các thông tin để phân biệt thiết bị này với thiết bị khác trên internet. Địa chỉ MAC là duy nhất và nó không thể thay đổi ngay cả khi bạn cài đặt lại hệ điều hành.

(2) IP: IP là địa chỉ duy nhất cho mỗi kết nối trên internet, là một trong những giao thức cơ bản để internet có thể hoạt động. Một mạng này có thể liên kết với một mạng khác nhưng lưu lượng truyền tải sẽ được quyết định bởi một trạm kiểm soát.

Có 2 loại địa chỉ IP: Một loại là địa chỉ IPv4, và địa chỉ IPv6.

Giao thức ICMP là gì?

ICMP là giao thức tin nhắn cho internet. Nó dùng để gửi tin nhắn giữa các thiết bị để thông báo tình trạng khả dụng của chúng: đang hoạt động hoặc có lỗi. Thông thường, ICMP được truyền khi một packet gặp sự cố.

Giao thức TCP là gì?

TCP là giao thức truyền dẫn được triển khai trong mô hình TCP/IP, và có mức độ tin cậy cao. Khi dữ liệu được gửi đi, TCP sẽ băm nhỏ dữ liệu thành các gói packet. Sau đó, nó vận chuyển từ layer tuyến trên xuống layer tuyến dưới và gửi đi. Mặc khác, nó có thể kiểm soát lỗi và gửi lại thông tin. TCP là giao thức được lựa chọn để truyền dẫn dữ liệu cho nhiều ứng dụng phổ biến như WWW, SSH và email.

Giao thức UDP là gì?

UDP là một giao thức truyền dẫn dữ liệu ngắn (datagram), nhưng kém tin cậy hơn.  Nếu như với TCP, khi gửi liệu được gửi đến máy tính đích thì máy tính đích có nhiệm vụ kiềm giữ dữ liệu lại để kiểm tra, xác nhận và gửi lại nếu xảy ra lỗi. Còn với UDP, nó không cần kết nối đến máy chủ, nó gửi dữ liệu là hết nhiệm vụ và không chờ xác nhận. Nếu như dữ liệu trên đường truyền dẫn gặp lỗi thì UDP sẽ không gửi lại.

Bởi vì phương thức truyền dẫn dữ liệu ngắn (datagram), không duy trì trạng thái kết nối, nên nó được dùng để phục vụ cho các hình thức mang tính thời gian thực như video chat, voip, game trực tuyến...

Giao thức HTTP là gì?

HTTP là giao thức truyền dẫn dữ liệu web (hypertext), nó là lớp ứng dụng là nền tảng cơ sở cho truyền thông web. Giao thức HTTP có 4 phương thức truyền dẫn gồm: GET, POST, DELETE.

Giao thức DNS là gì?

DNS là viết tắt của hệ thống tên miền. Nó là một giao thức lớp ứng dụng được sử dụng để cung cấp một cơ chế đặt tên thân thiện với con người cho các tài nguyên internet. Nó là những gì liên kết một tên miền với một địa chỉ IP và cho phép bạn truy cập các trang web theo tên trong trình duyệt của bạn.

Giao thức SSH là gì?

DNS là viết tắt của hệ thống tên miền. Nó là một giao thức lớp ứng dụng được sử dụng để cung cấp một cơ chế đặt tên thân thiện với con người cho các tài nguyên internet. Nó là những gì liên kết một tên miền với một địa chỉ IP và cho phép bạn truy cập các trang web theo tên trong trình duyệt của bạn.

Giao thức SAMBA là gì?

Giao thức Samba là một giao thức mạng được sử dụng để chia sẻ tập tin, máy in và các tài nguyên khác giữa các máy tính chạy hệ điều hành khác nhau trong một mạng máy tính. Nó được phát triển cho các hệ điều hành Unix và Linux, nhưng cũng có thể hoạt động trên các hệ điều hành khác như Windows.

Giao thức FTP?

Giao thức FTP (File Transfer Protocol) là một giao thức truyền tải tập tin giữa các máy tính trong mạng thông qua giao thức TCP/IP.Với giao thức này, các máy client trong mạng có thể truy cập đến máy chủ FTP để gửi hoặc lấy dữ liệu. Giao thức FTP hoạt động dựa trên mô hình Client-Server, trong đó máy tính gửi yêu cầu truyền tải dữ liệu được gọi là máy khách (client), trong khi máy tính cung cấp dữ liệu được gọi là máy chủ (server).