Ứng dụng công nghệ hiện đại vào sản xuất, giúp nhà máy nâng cao tính hiệu quả, giảm sự cố sai sót, tiết kiệm chi phí vận hành. Máy móc hoạt động dựa trên kết nối, chương trình được lập trình sẵn. Giao thức là một phần quan trọng trong việc giúp giao tiếp giữa các thiết bị hiệu quả.
TCP/IP là một giao thức được sử dụng nhiều trong hệ thống tự động hóa, có tính ứng dụng cao. Bản chất của TCP/IP là gì? Cùng tìm hiểu về mô hình giao thức TCP/IP là gì và ứng dụng thực tế của chúng.
Mô hình giao thức TCP/IP là gì?
TCP/IP viết tắt của Transmission Control Protocol/ Internet Protocol là mô hình kết hợp giữa giao thức điều khiển truyền nhận và giao thức liên mạng. Có thể hiểu, TCP/IP là giao thức trao đổi thông tin được sử dụng với mục đích truyền tải và kết nối các thiết bị trong mạng internet.
Lịch sử phát triển của mô hình TCP/IP:
- Ý tưởng hình thành mô hình giao thức TCP/IP được bắt nguồn từ bộ giao thức liên mạng trong công trình DARPA, vào năm 1970. Giao thức TCP/IP được phát triển qua nhiều năm, bởi 2 nhà khoa học Robert E. Kahn và Vinton Cerf, thông qua không ít các nghiên cứu.
- Năm 1978, giao thức TCP/IP được ổn đinh với tiêu chuẩn được dùng hiện nay là internet, sản phẩm là mô hình TCP/IP version 4. Thông qua cuộc hội thảo do Internet Architecture Broad mở ra, giao thức TCP/IP được phổ biến trên toàn thế giới.
Cấu trúc và chức năng các tầng giao thức TCP/IP
Bản chất giao thức TCP/IP là chuẩn phổ biến, tại đó các mạng nội bộ hoặc diện rộng có thể giao tiếp, đồng thời các máy tính có thể kết nối với nhau, truyền tải tín hiệu vào ra. Cấu trúc của TCP/IP gồm 4 tầng và mỗi tầng đảm nhiệm chức năng riêng.
Tầng 1 - vật lý -physical
Tầng nay là sự kết hợp giữa tầng vật lý và liên kết dữ liệu của mô hình OSI. Nhiệm vụ của tầng này là truyền dữ liệu giữa 2 thiết bị trong cùng 1 mạng. Tại đây, các gói dữ liệu sẽ được đóng khung vào Frame và truyền đến địa chỉ đích đã được xác định.
Tầng 2 - tầng mạng internet IPIGMP- Internet Group Message Protocol
Đặc điểm cũng như tầng mạng trong mô hình OSI, chịu trách nhiệm truyền tải dữ liệu 1 cách logic trong mạng. Phân đoạn dữ liệu sẽ được đóng gói thành packets với kích thước phù hợp để truyền dữ liệu. Tuy nhiên, các gói sẽ được chèn thêm phần header chứa thông tin của tầng mạng, để truyền đến tầng tiếp theo.
Nhóm giao thức chính trong tầng này là IP - Internet Protocol, ICMP – Internet Control Message Protocol, IGMP- Internet Group Message Protocol.
Tầng 3 - tầng giao vận - TCP
Đây là tầng giao tiếp giữa máy chủ với máy chủ, nên được gọi là tầng giao vận. Nhiệm vụ của tầng này là xử lý các vấn đề giao tiếp giữa máy chủ trong cùng hoặc khác mạng, được kết nối với nhau thông qua bộ định tuyến.
Tầng này có 2 giao thức chính:
- TCP – Transmission Control Protocol: Cung cấp giữ liệu đáng tin cậy giữa 2 trạm nhờ nhiều cơ chế: chia nhỏ, báo nhận gói tin, đặt hạn chế thời gian.
- UDP – User Datagram Protocol: Dữ liệu được di chuyển từ trạm này đến trạm kia mà không đảm bảo gói tin có đến được đích hay không.
Tầng 4 - tầng ứng dụng
Đây là lớp giao tiếp cuối cùng của mô hình TCP/IP, đảm nhiệm giao tiếp giữa 2 máy khác nhau, trên cùng 1 mô hình. Các dịch vụ mạng đảm nhận vai trò giao tiếp máy có thể là: duyệt web, gửi email, giao thức dữ liệu SMTP, SSH, FTP…
Nguyên lý hoạt động của giao thức TCP/IP như thế nào?
Cách thức hoạt động của TCP/IP được hiểu như sau: Giao thức này là sự kết hợp của 2 mô hình giao thức TCP và IP. Trong đó, IP cho phép máy tính chuyển tiếp các gói tin đến máy tính khác, thông qua 1 chiều hoặc nhiều khoảng giữa đối tượng nhận gói tin. Còn TCP sẽ đảm nhiệm nhiệm vụ kiểm tra các gói tin có lỗi hay không, gửi yêu cầu truyền lại nếu có lỗi xảy ra.
Như vậy, hoạt động của TCP/IP khá đơn giản, tương tự như 1 dây chuyền sản phẩm, trải qua lần lượt các công đoạn. IP như quy cách hoạt động của nhà máy, còn TCP như một người kiểm duyệt chất lượng sản phẩm.
Ưu-nhược điểm của giao thức TCP/IP như thế nào?
Tính ứng dụng của mô hình giao thức TCP/IP khá cao, với những ưu - nhược điểm riêng, cụ thể như sau:
Ưu điểm của giao thức TCP/IP
TCP/IP là mô hình hoạt động có tính thực tế cao, với những ưu điểm nổi bật như:
- Khả năng hoạt động độc lập, ổn định so với hệ điều hành.
- Có khả năng kết nối linh hoạt giữa các máy tính với nhau.
- Hỗ trợ nhiều giao thức định tuyến, khả năng mở rộng cao.
- Hệ thống nhẹ, không gây áp lực lớn lên máy tính hoặc mạng lưới.
Hạn chế của giao thức TCP/IP
Bên cạnh những ưu điểm, mô hình TCP/IP cũng có những hạn chế phải kể đến như:
- Việc cài đặt giao thức TCP/IP khá phức tạp và khó quản lý.
- Tầng transport không đảm bảo việc phân phối các thông tin chính xác.
- Dễ bị tấn công bởi SYM, cụ thể như kiểu từ chối dịch vụ.
- Các giao thức của TCP/IP không dễ có để thay thế khi lỗi hỏng.
▷ Xem thêm: Ethernet là gì? Cách hoạt động của mạng Ethernet và cách kết nối cổng.
Với những chức năng, ưu- nhược điểm trên, TCP/IP được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực. Bạn có thể sử dụng giao thức này để truyền tín hiệu từ xa, kết nối nhiều máy tính ở bất cứ khoảng cách nào.
Trên đây là những tổng hợp thông tin về hệ thống giao thức mạng TCP/IP đang được ứng dụng phổ biến. Bạn đọc hiểu bản chất, đặc điểm của TCP/IP để lắp đặt, vận hành hệ thống hiệu quả.
