Protocol là gì? Tính năng và các loại Protocol phổ biến?

Hiện nay với sự phát triển của công nghệ thông tin ta thấy có rất nhiều các phương thức truy cập dữ liệu phổ biến phải kể tới phương thức trao đổi dũ liệu Protocol với các loại của Protocol khác nhau. Vậy Bạn đã hiểu về Protocol là gì? Tính năng và các loại Protocol phổ biến hiện nay như thế nào. Đây là một số thắc mắc thường gặp về vấn đề này.

1. Protocol là gì?

Chắc hẳn chúng ta đã từng nghe qua về Protocol đây được biết đến là một tiêu chuẩn được sử dụng để định nghĩa một phương thức trao đổi dữ liệu qua mạng máy tính, như là local area network (LAN), Internet, Intranet,… Mỗi protocol có những phương thức định dạng dữ liệu riêng khi được gửi và cần phải làm những gì một khi nó nhận dữ liệu, các dữ liệu được nén lại hay cách kiểm tra lỗi dữ liệu.

Như vậy ta thấy với giao thức phổ biến và quan trọng nhất hiện nay trong thế giới internet là TCP viết tắt của transmission control protocol/internet protocol được sử dụng để trao đổi thông tin liên lạc giữa các máy tính được kết nối internet. Giao thức HTTP Hypertext Transfer Protocol được sử dụng để truyền dữ liệu qua www hay world wide web  được truyền bởi TCP/IP. Tren thực tế vối các thực thể của mạng muốn trao đổi thông tin với nhau phải bắt tay, đàm phán về một số thủ tục, quy tắc… Cùng phải “nói chung một ngôn ngữ”. Tập quy tắc hội thoại được gọi là giaoc thức mạng (Protocols). Các thành phần chính của một giao thức bao gồm:

+ Cú pháp: định dạng dữ liệu, phương thức mã hóa và các mức tín hiệu.

+ Ngữ nghĩa: thông tin điều khiển, điều khiển lưu lượng và xử lý lỗi.

Trao đổi thông tin giữa hai thực thể có thể là trực tiếp hoặc gián tiếp. Trong hai hệ thống kết nối điểm – điểm, các thực thể có thể trao đổi thông tin trực tiếp không có sự can thiệp của các thực thể trung gian. Trong cấu trúc quảng bá, hai thực thể trao đổi dữ liệu với nhau phải thông qua các thực thể trung gian. Phức tạp hơn khi các thực thể không chia sẻ trên cùng một mạng chuyển mạch, kết nối gián tiếp qua nhiều mạng con.

2. Tính năng và các loại Protocol phổ biến:

2.1. Tính năng:

Đóng gói protocol

Trong quá trình trao đổi thông tin, các gói dữ liệu được thêm vào một số thông tin điều khiển, bao gồm địa chỉ nguồn và địa chỉ đích, mã phát hiện lỗi, điều khiển giao thức, … Việc thêm thông tin điều khiển vào các gói dữ liệu được gọi là quá trình đóng gói (Encapsulation). Bên thu sẽ được thực hiện ngược lại, thông tin điều khiển sẽ được gỡ khi gói tin được chuyển từ tầng dưới lên tầng trên.

Phân đoạn và hợp lại

Mạng truyền thông chỉ chấp nhận kích thước của các gói dữ liệu cố định. Đặc biệt, các giao thức ở tầng thấp hơn cần phải cắt dữ liệu thành những gói tin về kích thước quy định. Quá trình này còn được gọi là quá trình phân đoạn. Ngược lại hoàn toàn với quá trình phân đoạn bên phát chính là quá trình hợp lại bên thu. Dữ liệu phân đoạn nhằm đảm bảo thứ tự của các gói đến đích là vô cùng quan trọng. Hơn nữa, gói dữ liệu giúp trao đổi giữa hai thực thể thông qua giao thức được gọi là đơn vị giao thức dữ liệu PDU.

Điều khiển liên kết

Trao đổi thông tin giữa các thực thể có thể thực hiện theo hai phương thức: Hướng liên kết (Connection — Oriented) và không liên kết (Connectionless). Truyền không liên kết không yêu cầu có độ tin cậy cao, không yêu cầu chất lượng dịch vụ và không yêu cầu xác nhận. Ngược lại, truyền theo phương thức hướng liên kết, yêu cầu có độ tin cậy cao, đảm bảo chất lượng dịch vụ và có xác nhận. Trước khi hai thực thể trao đổi thông tin với nhau, giữa chúng một kết nối được thiết lập và sau khi trao đổi xong, kết nối này sẽ được giải phóng.

Giám sát

Các gói tin PDU cũng có thể được lưu chuyển độc lập theo những con đường khác nhau, khi đã đến đích nó có thể sẽ không theo thứ tự như khi phát. Do đó, trong phương thức hướng liên kết này, các gói tin cần phải được yêu cầu giám sát và mỗi một PDU sẽ có một mã tập hợp duy nhất cũng như được đăng ký theo tuần tự nhất định. Không chỉ vậy, các thực thể nhận sẽ giúp khôi phục thứ tự của các gói tin như thứ tự bên phát.

Điều khiển lưu lượng

Điều khiển lưu lượng thông tin liên quan đến khả năng tiếp nhận những gói tin của thực thể bên thu và số lượng hay là tốc độ của dữ liệu được truyền bởi các thực thể bên phát giúp sao cho bên thu không bị tràn ngập cũng như đảm bảo được tốc độ cao nhất.

Điều khiển lỗi

Điều khiển lỗi là kỹ thuật cần thiết nhằm bảo vệ dữ liệu không bị mất hoặc bị hỏng trong quá trình trao đổi thông tin. Phát hiện và sửa lỗi bao gồm việc phát hiện lỗi trên cơ sở kiểm tra khung và truyền lại các PDU khi có lỗi. Nếu một thực thể nhận xác nhận PDU lỗi, thông thường gói tin đó sẽ phải được phát lại.

Đồng bộ hóa

Các thực thể giao thức có các tham số về các biến trạng thái và định nghĩa trạng thái, đó là các tham số về kích thước cửa sổ, tham số liên kết và giá trị thời gian. Hai thực thể truyền thông trong giao thức cần phải đồng thời trong cùng một trạng thái xác định. Ví dụ cùng trạng thái khởi tạo, điểm kiểm tra và hủy bỏ, được gọi là đồng bộ hóa. Đồng bộ hóa sẽ khó khăn nếu một thực thể chỉ xác định được trạng thái của thực thể khác khi nhận các gói tin. Các gói tin không đến ngay mà phải mất một khoảng thời gian để lưu chuyển từ nguồn đến đích và các gói tin PDU cũng có thể bị thất lạc trong quá trình truyền.

2.2. Các loại Protocol phổ biến:

Internet Protocol Suite

Internet Protocol Suite hay còn gọi là bộ giao thức liên mạng. Giao thức này là tập hợp các giao thức thực thi protocol stack (chồng giao thức) mà Internet chạy trên đó. Cũng có thể gọi giao thức này là giao thức TCP/IP. Chúng đều là những giao thức quan trọng trong Internet Protocol Suite. TCP- Transmission Control Protocol và IP – Internet Protocol. Và cũng có thể hiểu Internet Protocol Suite tương tự như mô hình OSI nhưng giữa chúng vẫn có sự khác biệt chứ không phải hoàn toàn giống nhau.  Ở các lớp (layer) không phải lớp nào cũng đều tương ứng tốt.

Protocol Stack

Protocol Stack (Chồng giao thức) là hình thức cài đặt phần mềm cho một bộ giao thức mạng máy tính. Chúng là là tập hợp đầy đủ các lớp giao thức và chúng hoạt động cùng nhau để cung cấp khả năng kết nối mạng đến các thiết bị khác.

Transmission Control Protocol (TCP)

Transmission Control Protocol (TCP) là giao thức điều khiển truyền vận. Chúng là giao thức cốt lõi của Internet Protocol Suite (bộ giao thức liên mạng). Với nhiệm vụ thực thi mạng, bổ sung cho Internet Protocol. Giao thức này đảm bảo chuyển giao dữ liệu tới nơi nhận một cách đáng tin cậy và đúng thứ tự. TCP còn cung cấp một phương thức phân phối đáng tin cậy một luồng octet. Là luồng khối dữ liệu có kích thước 8 bit, TCP còn phân biệt giữa dữ liệu của nhiều ứng dụng khác nhau.

Internet Protocol (IP)

Internet Protocol (IP) còn được gọi là giao thức Internet và chúng là giao thức chính trong Internet protocol suite. Với khả năng chuyển tiếp dữ liệu qua mạng và giúp thiết lập internet thông qua việc định tuyến  của Internet Protocol. IP cung cấp một dịch vụ gửi dữ liệu không đảm bảo  nên gói dữ liệu có thể đến nơi mà không còn nguyên vẹn, nó có thể đến không theo thứ tự. IP rất thông dụng trong mạng internet  ngày nay. Giao thức tầng mạng thông dụng nhất ngày nay là Ipv4 hoặc Ipv6.

Hypertext Transfer Protocol (HTTP)

Hypertext Transfer Protocol (HTTP) – Giao thức truyền tải siêu văn bản. Chúng là một trong năm giao thức chuẩn của mạng Internet. Giao thức này dùng để liên hệ thông tin giữa máy cung cấp dịch vụ (Web server) và Máy sử dụng dịch vụ (Web client). Chúng hoạt trông  trong mô hình Client/Server dùng cho World Wide Web(www)

File Transfer Protocol (FTP)

File Transfer Protocol (FTP) – Giao thức truyền tập tin. Và hướng được dùng để trao đổi tập tin qua mạng lưới truyền thông dùng giao thức TCP/IP .

Secured Shell (SSH)

Secured Shell (SSH) là một giao thức mạng dùng để thiết lập kết nối mạng một cách bảo mật. SSH hoạt động ở lớp trên trong mô hình phân lớp TCP/IP. Có thể nói SSH là phương thức chính được sử dụng để quản lý các thiết bị mạng một cách an toàn ở cấp lệnh. Nó được thay thế cho Telnet vì tính bảo mật an toàn hơn. Cổng mặc định của SSH là 22.

Telnet

Telnet (Terminal Network) là phương thức chính được sử dụng để quản lý các thiết bị mạng ở cấp lệnh. Hay chúng được dùng trên các kết nối với internet hoặc các kết nối tại mạng máy tính cục bộ LAN.

Cổng mặc định của Telnet là 23.

Simple Mail Transfer Protocol (SMTP)

Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) – giao thức truyền tải thư tín đơn giản, là một chuẩn truyền tải thư điện tử qua mạng internet. Chúng có chức năng chính là chuyển email từ mail server nguồn đến mail server đích và chuyển email từ người dùng cuối sang hệ thống mail. Cổng mặc định của SMTP là 25 và cổng SMTPS (được bảo mật) là 465

Domain Name System (DNS)

Domain Name System (DNS)- hệ thống phân giải tên miền. Hệ thống này là một hệ thống cho phép thiết lập tương ứng giữa địa chỉ IP và tên miền trên internet.  Nhờ giao thức này nên có thể chuyển đổi tên miền thành địa chỉ IP. Cổng mặc định của DNS là 53.