Anh/chị hãy trình bày kiến trúc phân tầng giao thức?

Câu 1:
Kiến trúc phân tầng giao thức là một mô hình được sử dụng để mô tả cách thức hoạt động của các giao thức trong mạng máy tính. Mô hình này chia các giao thức thành các tầng khác nhau, mỗi tầng có nhiệm vụ cụ thể và tương tác với các tầng khác để thực hiện việc truyền thông tin.

Mô hình OSI (Open Systems Interconnection) là một mô hình phân tầng được chuẩn hóa để mô tả cách thức hoạt động của các giao thức trong mạng máy tính. Mô hình này gồm 7 tầng, từ tầng 1 đến tầng 7, mỗi tầng có nhiệm vụ và chức năng riêng biệt:

1. Tầng Vật lý (Physical Layer): Đảm bảo truyền dẫn các bit từ một điểm đến điểm khác thông qua các phương tiện truyền dẫn vật lý như cáp, sóng radio, quang học, v.v.

2. Tầng Liên kết dữ liệu (Data Link Layer): Đảm bảo truyền dẫn tin cậy giữa các nút trong mạng LAN. Chịu trách nhiệm xác định địa chỉ vật lý (MAC) và kiểm soát lỗi truyền thông.

3. Tầng Mạng (Network Layer): Định tuyến và chuyển tiếp dữ liệu giữa các mạng khác nhau. Xác định địa chỉ logic (IP) và quản lý việc truyền dữ liệu qua mạng.

4. Tầng Giao vận (Transport Layer): Đảm bảo truyền dẫn dữ liệu tin cậy và đúng thứ tự giữa các tiến trình trên các máy tính khác nhau. Phân đoạn và lắp ghép dữ liệu.

5. Tầng Phiên (Session Layer): Quản lý và duy trì phiên làm việc giữa các ứng dụng trên các máy tính khác nhau. Xác định cách thức truyền thông và quản lý việc thiết lập, duy trì và kết thúc phiên.

6. Tầng Trình diễn (Presentation Layer): Đảm bảo sự tương thích giữa các định dạng dữ liệu khác nhau trên các máy tính khác nhau. Mã hóa, nén và giải mã dữ liệu.

7. Tầng Ứng dụng (Application Layer): Cung cấp các dịch vụ mạng cho người dùng cuối. Bao gồm các giao thức và ứng dụng như HTTP, FTP, SMTP, v.v.

Vai trò của mô hình OSI trong chuẩn hóa mạng là định nghĩa một chuẩn chung để các nhà sản xuất và nhà phát triển có thể phát triển các giao thức và thiết bị mạng tương thích với nhau. Mô hình này giúp đảm bảo tính tương thích và tương tác giữa các thiết bị và giao thức khác nhau trong mạng, từ đó tạo ra một môi trường mạng đáng tin cậy và hiệu quả.

Câu 2:
Trong tầng giao vận, địa chỉ cổng (port address) được sử dụng để xác định ứng dụng hoặc dịch vụ mà dữ liệu đang được gửi đến. Địa chỉ cổng được kết hợp với địa chỉ IP để xác định đích của dữ liệu trong mạng.

Phân loại địa chỉ cổng:
- Cổng định danh (Well-known port): Là các cổng có số hiệu được định nghĩa trong các tiêu chuẩn và được sử dụng cho các dịch vụ mạng phổ biến. Ví dụ: cổng 80 cho HTTP, cổng 21 cho FTP, cổng 25 cho SMTP, v.v.

- Cổng động (Dynamic port): Là các cổng được sử dụng tạm thời cho các kết nối mạng ngắn hạn. Các cổng động được chọn ngẫu nhiên từ một phạm vi cổng không được sử dụng.

Socket là một khái niệm trong lập trình mạng, đại diện cho một kết nối mạng giữa hai máy tính. Socket bao gồm địa chỉ IP và địa chỉ cổng, xác định đích và nguồn của dữ liệu trong mạng.

Vai trò của Socket trong giao tiếp mạng là tạo ra một kênh truyền thông giữa hai máy tính để truyền dữ liệu. Socket cho phép các ứng dụng truyền và nhận dữ liệu qua mạng thông qua các giao thức như TCP hoặc UDP. Socket cung cấp các phương thức và hàm để thiết lập, duy trì và kết thúc kết nối mạng, cũng như gửi và nhận dữ liệu qua mạng.