Giao thức mạng là các quy tắc và quy ước để liên lạc giữa các thiết bị mạng. Các giao thức này xác định các thủ tục truyền dữ liệu qua mạng một cách hiệu quả và hiệu quả. Hãy cùng khám phá một số giao thức mạng chính và chức năng của chúng trong mạng máy tính.
Các giao thức rất cần thiết để cho phép liên lạc giữa các máy tính, bộ định tuyến và các thiết bị khác trong mạng. Họ đảm bảo rằng dữ liệu được gửi từ một thiết bị có thể được giải thích và hiểu bởi một thiết bị khác, bất kể sự khác biệt trong quy trình hoặc thiết kế nội bộ của chúng.
Hãy tưởng tượng một lá thư được gửi từ thành phố này sang thành phố khác. Bức thư phải có địa chỉ đích, địa chỉ gửi lại và cách di chuyển giữa các địa điểm. Tương tự, khi dữ liệu được gửi qua mạng, nó được chia thành các gói . Mỗi gói chứa dữ liệu được truyền đi, cùng với các thông tin như địa chỉ IP nguồn và đích, giống như các địa chỉ trên bức thư tương tự của chúng ta.
TCP/IP là một tập hợp các giao thức cùng nhau đảm bảo các gói dữ liệu di chuyển từ nguồn đến đích một cách đáng tin cậy. Khi bạn gửi email hoặc tải một trang web, máy tính của bạn sẽ sử dụng các giao thức này để gửi và nhận dữ liệu.
Mô hình TCP/IP bao gồm bốn lớp, mỗi lớp có bộ giao thức duy nhất:
Địa chỉ IP là mã định danh duy nhất cho một thiết bị trên mạng TCP/IP. Mạng được chia thành các mạng con để tổ chức và bảo mật lưu lượng mạng. Mạng con cho phép quản trị viên mạng chia mạng IP thành các phân đoạn mạng nhỏ hơn. Công thức tính số lượng máy chủ trên mỗi mạng con là:
\( \textrm{Số lượng máy chủ} = 2^{(32 - \textrm{chiều dài mặt nạ mạng con})} - 2 \)
Ví dụ: đối với độ dài mặt nạ mạng con là 24 bit (mặt nạ mạng con thông thường là 255.255.255.0), phép tính sẽ là:
\( 2^{(32 - 24)} - 2 = 254 \)
Điều này có nghĩa là có thể có 254 máy chủ trên mạng con này.
Hệ thống tên miền (DNS) dịch các tên miền mà con người có thể đọc được thành địa chỉ IP mà các máy tính sử dụng để nhận dạng lẫn nhau trên mạng. Khi bạn nhập URL trang web vào trình duyệt, máy chủ DNS sẽ được truy vấn để tìm địa chỉ IP tương ứng cho miền đó, cho phép trình duyệt của bạn thiết lập kết nối với máy chủ của trang web.
Mặc dù việc thực hiện các thử nghiệm mà không có công cụ bổ sung là không thực tế, nhưng việc hiểu cách quan sát các giao thức này khi hoạt động có thể mang tính hướng dẫn. Ví dụ: sử dụng các công cụ dòng lệnh như ping , sử dụng giao thức ICMP để kiểm tra kết nối hoặc traceroute , ánh xạ dữ liệu đường dẫn đến đích, có thể cung cấp thông tin chi tiết về hoạt động của các giao thức mạng.
Với sự ra đời của Internet, bảo mật dữ liệu đã trở thành mối quan tâm hàng đầu. Các giao thức như HTTPS, Secure Shell (SSH) và Transport Layer Security (TLS) cung cấp các kênh mã hóa và bảo mật để truyền dữ liệu, bảo vệ khỏi bị chặn và đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu.
Khi công nghệ phát triển, các giao thức mạng cũng vậy. Những phát triển gần đây bao gồm HTTP/2 và HTTP/3, nhằm mục đích giúp việc duyệt web nhanh hơn và hiệu quả hơn. Ngoài ra, thế hệ địa chỉ IP tiếp theo, IPv6, cung cấp giải pháp cho tình trạng cạn kiệt địa chỉ IPv4 bằng cách tăng đáng kể số lượng địa chỉ duy nhất có thể có.
Hiểu các giao thức mạng là điều cần thiết để điều hướng thế giới mạng máy tính. Từ các giao thức nền tảng như TCP/IP đến các giao thức bảo mật như TLS và các phát triển trong tương lai như HTTP/3 và IPv6, các giao thức mạng đảm bảo dữ liệu được truyền hiệu quả, đáng tin cậy và an toàn trên các mạng. Nhận thức và kiến thức về các giao thức này cho phép sử dụng tài nguyên mạng tốt hơn và tăng cường bảo mật dữ liệu.
