Giao thức truyền thông là gì? 7 tính năng nổi bật
Là một thuật ngữ lạ lẫm đối với ai mới nghiên cứu về truyền thông, giao thức truyền thông là gì? Hãy cùng Đại học FPT Cần Thơ tìm hiểu nhé!
Nội dung bài viết
1. Giao thức truyền thông là gì?
2. Cơ chế hoạt động của giao thức truyền thông là gì?
3. 7 tính năng nổi bật của giao thức truyền thông
4. Các loại giao thức truyền thông phổ biến hiện nay
5. Giao thức truyền thông có hạn chế gì?
Trong thế giới ngày nay, việc giao tiếp giữa con người với con người, giữa con người với máy móc, và giữa máy móc với máy móc đã trở nên vô cùng phổ biến. Để quá trình giao tiếp này diễn ra hiệu quả và đáng tin cậy, cần có một bộ quy tắc và quy trình thống nhất, đó chính là giao thức truyền thông.
Vậy giao thức truyền thông là gì? Trong bài viết này, Đại học FPT Cần Thơ sẽ giới thiệu tổng quan về thuật ngữ truyền thông đặc biệt này đến bạn. Khám phá ngay!
Giao thức truyền thông là gì?
Giao thức truyền thông (Communication Protocol) là một tập hợp các quy tắc và thủ tục xác định cách thức giao tiếp thông tin giữa hai hoặc nhiều thực thể với nhau.
Chức năng chính của giao thức truyền thông là đảm bảo tính đồng bộ, ngữ nghĩa, cú pháp và quy tắc trong quá trình truyền thông. Ngoài ra, nó còn có thể cung cấp các phương pháp khắc phục lỗi trên đường truyền.
Giao thức truyền thông được thực hiện trên cả phần mềm và phần cứng. Nó có thể được sử dụng trong nhiều loại mạng khác nhau, bao gồm Internet, intranet, và LAN.
Giao thức truyền thông đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo việc truyền thông hiệu quả và đáng tin cậy giữa các thiết bị. Nó là nền tảng cho việc xây dựng các hệ thống mạng, bao gồm Internet.
>> Xem thêm:
Cơ chế hoạt động của giao thức truyền thông là gì?
Giao thức truyền thông hoạt động theo cơ chế phân lớp. Quá trình truyền dữ liệu trên mạng được chia thành nhiều lớp khác nhau, mỗi lớp thực hiện một nhiệm vụ cụ thể. Các lớp này được kết nối với nhau theo một trình tự nhất định, tạo thành một hệ thống thống nhất.
Có 7 lớp trong mô hình tiêu chuẩn OSI, bao gồm:
- Lớp vật lý (Physical layer): Chịu trách nhiệm cho việc truyền dữ liệu dưới dạng tín hiệu vật lý trên kênh truyền.
- Lớp liên kết dữ liệu (Data link layer): Chịu trách nhiệm cho việc truyền dữ liệu giữa các thiết bị trên cùng một mạng.
- Lớp mạng (Network layer): Chịu trách nhiệm cho việc định tuyến dữ liệu giữa các mạng khác nhau.
- Lớp vận chuyển (Transport layer): Chịu trách nhiệm cho việc đảm bảo tính toàn vẹn và độ tin cậy của dữ liệu.
- Lớp phiên (Session layer): Chịu trách nhiệm cho việc khởi tạo, quản lý và kết thúc phiên truyền dữ liệu.
- Lớp trình bày (Presentation layer): Chịu trách nhiệm cho việc chuyển đổi dữ liệu giữa các định dạng khác nhau.
- Lớp ứng dụng (Application layer): Chịu trách nhiệm cho việc cung cấp các dịch vụ giao tiếp cho các ứng dụng người dùng.
Trên mỗi máy tính trong mạng, các bước truyền dữ liệu sẽ được thực hiện theo quy tắc và trình tự nhất định. Cụ thể, các bước trên máy tính gửi dữ liệu sẽ được thực hiện theo quy tắc từ trên xuống dưới. Ngược lại, đối với máy tính nhận dữ liệu, các bước sẽ diễn ra từ dưới lên trên.
Ví dụ, khi một người dùng gửi email, quá trình truyền dữ liệu sẽ diễn ra như sau:
1. Máy tính người dùng gửi email sẽ kết nối vật lý với máy chủ email.
2. Máy tính người dùng sẽ gửi yêu cầu kết nối đến máy chủ email.
3. Máy chủ email sẽ chấp nhận yêu cầu và thiết lập kết nối liên kết dữ liệu với máy tính người dùng.
4. Máy tính người dùng sẽ mã hóa email và gửi nó đến máy chủ email.
5. Máy chủ email sẽ nhận email và gửi nó đến máy tính người nhận.
6. Máy tính người nhận sẽ giải mã email và hiển thị nó cho người dùng.
Với việc hiểu rõ cơ chế hoạt động của giao thức truyền thông, chúng ta có thể hiểu rõ hơn về cách thức dữ liệu được truyền đi trên mạng. Điều này giúp chúng ta có thể lựa chọn và sử dụng các giao thức truyền thông phù hợp với nhu cầu của mình.
7 tính năng nổi bật của giao thức truyền thông
Bạn không rõ tính năng của giao thức truyền thông là gì? Trong phần này, Đại học FPT Cần Thơ đã tổng hợp 7 tính năng nổi bật của giao thức truyền thông.
>> Xem thêm:
1. Đóng gói protocol
Trong quá trình truyền thông, các thiết bị cần trao đổi thông tin với nhau. Để đảm bảo thông tin được truyền đi và nhận được một cách hiệu quả và kết nối an toàn, các gói dữ liệu thường được mở rộng bằng cách thêm vào một số thông tin quan trọng.
Thông tin được thêm vào gói dữ liệu trong quá trình đóng gói protocol bao gồm:
- Địa chỉ nguồn: Địa chỉ của thiết bị gửi gói dữ liệu.
- Địa chỉ đích: Địa chỉ của thiết bị nhận gói dữ liệu.
- Mã phát hiện lỗi: Thông tin được sử dụng để phát hiện các lỗi trong quá trình truyền tải dữ liệu.
- Điều khiển giao thức: Thông tin được sử dụng để điều khiển quá trình truyền tải dữ liệu.
2. Phân đoạn và hợp lại
Mạng truyền thông thường giới hạn kích thước của các gói dữ liệu. Do đó, các giao thức ở tầng thấp hơn phải phân chia dữ liệu thành các gói tin có kích thước phù hợp với giới hạn của mạng. Quá trình này được gọi là phân đoạn.
Quá trình phân đoạn được thực hiện bởi giao thức ở tầng Giao vận. Giao thức này sẽ thêm các thông tin cần thiết vào mỗi gói dữ liệu, chẳng hạn như địa chỉ nguồn, địa chỉ đích, số thứ tự gói, và kích thước gói.
Sau khi dữ liệu được phân đoạn, các gói dữ liệu sẽ được truyền tải qua mạng đến thiết bị nhận. Thiết bị nhận sẽ thực hiện quá trình hợp lại để ghép các gói dữ liệu thành dữ liệu gốc. Quá trình hợp lại cũng được thực hiện bởi giao thức ở tầng Giao vận.
3. Điều khiển liên kết
Điều khiển liên kết là một tập hợp các quy tắc và thủ tục cho phép hai thực thể thiết lập, quản lý và hủy bỏ kết nối liên kết dữ liệu. Kết nối liên kết dữ liệu là một kết nối logic giữa hai thiết bị trong một mạng.
Có hai loại truyền thông chính:
- Truyền thông không liên kết: Trong truyền thông không liên kết, mỗi gói dữ liệu được truyền đi một cách độc lập, không cần xác nhận từ thiết bị nhận. Điều này làm cho truyền thông không liên kết nhanh hơn nhưng cũng kém tin cậy hơn.
- Truyền thông theo hướng liên kết: Trong truyền thông theo hướng liên kết, một kết nối liên kết dữ liệu được thiết lập trước khi truyền dữ liệu. Điều này cho phép các thiết bị trao đổi dữ liệu một cách đáng tin cậy, bao gồm xác nhận, kiểm soát lỗi và điều chỉnh luồng dữ liệu.
4. Giám sát
Trong phương thức này, các gói tin PDU được truyền độc lập trên các liên kết khác nhau. Điều này có nghĩa là thứ tự của các gói tin khi đến đích có thể không giống như khi chúng được phát đi. Do đó, quá trình giám sát các gói tin là cần thiết để đảm bảo rằng các gói tin được nhận đúng thứ tự.
Mỗi gói tin PDU đều có một mã tập hợp riêng, được đăng ký theo một trình tự cụ thể. Thực thể nhận có nhiệm vụ khôi phục lại thứ tự của từng gói tin dựa trên mã tập hợp của chúng.
5. Điều khiển lưu lượng
Điều khiển lưu lượng là quá trình quản lý tốc độ truyền dữ liệu giữa hai thực thể trong một hệ thống mạng. Quá trình này nhằm đảm bảo rằng thực thể bên nhận không bị quá tải thông tin và có thể duy trì tốc độ xử lý cao nhất.
Có hai loại cơ chế điều khiển lưu lượng chính:
- Cơ chế điều khiển phát: Cơ chế này yêu cầu thực thể bên phát điều chỉnh tốc độ truyền dữ liệu dựa trên khả năng của thực thể bên nhận.
- Cơ chế điều khiển nhận: Cơ chế này yêu cầu thực thể bên nhận yêu cầu thực thể bên phát điều chỉnh tốc độ truyền dữ liệu khi cần thiết.
6. Điều khiển lỗi
Điều khiển lỗi là một chức năng quan trọng của giao thức truyền thông, giúp đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu trong quá trình truyền tải. Nhiệm vụ của điều khiển lỗi là phát hiện và khắc phục các lỗi xảy ra trong quá trình truyền dữ liệu, chẳng hạn như lỗi bit, lỗi mất gói tin, hoặc lỗi lệch thứ tự.
7. Đồng bộ hóa
Đồng bộ hóa là một trong những yêu cầu quan trọng của giao thức truyền thông. Nó đảm bảo rằng hai thực thể truyền thông đang giao tiếp với nhau ở cùng một trạng thái.
Trong giao thức truyền thông, đồng bộ hóa được thực hiện thông qua các tham số liên quan đến biến trạng thái và định nghĩa trạng thái. Các tham số này bao gồm:
- Thời gian: Tham số này xác định khoảng thời gian giữa các gói dữ liệu được truyền đi.
- Kích thước cửa sổ: Tham số này xác định số lượng gói dữ liệu có thể được gửi đi trước khi nhận được xác nhận từ phía bên kia.
- Các tham số liên quan đến liên kết: Các tham số này xác định các thông tin về liên kết truyền thông, chẳng hạn như địa chỉ vật lý của các thiết bị.
Để đảm bảo tương thích, hai thực thể truyền thông cần phải đồng ý về các tham số đồng bộ hóa. Điều này được thực hiện thông qua quá trình thiết lập kết nối.
Các loại giao thức truyền thông phổ biến hiện nay
Sau khi đã tìm hiểu về định nghĩa giao thức truyền thông là gì và tính năng nổi bật của nó, chúng ta hãy cùng tìm hiểu về các loại giao thức truyền thông phổ biến hiện nay.
>> Xem thêm: Ngành Công nghệ truyền thông thi khối nào?
1. Internet Protocol Suite
Bộ giao thức Internet Protocol Suite, hay còn được gọi là bộ giao thức TCP/IP, là một tập hợp các giao thức được sử dụng để quản lý và vận hành mạng Internet. Bộ giao thức này được chia thành 4 lớp chính, mỗi lớp thực hiện một chức năng cụ thể.
Bộ giao thức TCP/IP được sử dụng rộng rãi trên Internet và các mạng cục bộ (LAN). Nó là một bộ giao thức hiệu quả và đáng tin cậy, cung cấp các chức năng cần thiết để truyền dữ liệu giữa các thiết bị trong mạng.
2. Protocol Stack
Chồng giao thức (protocol stack) là một tập hợp các giao thức được thiết kế để hoạt động cùng nhau để tạo ra khả năng kết nối mạng. Mỗi giao thức trong chồng giao thức thực hiện một chức năng cụ thể, và các giao thức này thường được phân tầng theo chức năng của chúng.
Chồng giao thức có thể được sử dụng trong các mạng khác nhau, bao gồm mạng Internet, mạng cục bộ (LAN), và mạng diện rộng (WAN). Chồng giao thức cung cấp các chức năng cần thiết để truyền dữ liệu giữa các thiết bị trong mạng, bao gồm định tuyến dữ liệu, kiểm soát lỗi và kiểm soát luồng.
3. TCP – Transmission Control Protocol
Giao thức TCP (Transmission Control Protocol) là một giao thức vận chuyển trong chồng giao thức TCP/IP. Giao thức này cung cấp các dịch vụ đáng tin cậy cho việc truyền dữ liệu giữa các thiết bị trong mạng.
Giao thức TCP đảm bảo rằng dữ liệu được truyền đi đúng thứ tự và không bị mất mát. Giao thức này cũng cung cấp các phương tiện để kiểm soát luồng dữ liệu, nhằm tránh tình trạng quá tải mạng.
Giao thức TCP được sử dụng trong nhiều ứng dụng mạng, bao gồm:
- Web: Giao thức TCP được sử dụng để truyền dữ liệu web từ máy chủ web đến trình duyệt web.
- Email: Giao thức TCP được sử dụng để truyền thư điện tử từ máy chủ email đến máy khách email.
- FTP: Giao thức TCP được sử dụng để truyền tập tin từ máy tính này sang máy tính khác.
4. Internet Protocol (IP)
Giao thức IP là một trong những giao thức quan trọng nhất trong mô hình OSI, chịu trách nhiệm cho việc định tuyến dữ liệu giữa các máy tính trên mạng. IP hoạt động ở tầng mạng (Network Layer) và có các chức năng chính sau:
- Cung cấp địa chỉ cho các thiết bị trên mạng: Mỗi thiết bị trên mạng IP đều được gán một địa chỉ IP duy nhất, được sử dụng để định tuyến dữ liệu đến thiết bị đó.
- Phân mảnh và hợp nhất dữ liệu: IP có thể phân mảnh dữ liệu lớn thành các gói nhỏ hơn để truyền qua mạng, và sau đó hợp nhất các gói này lại với nhau khi chúng đến đích.
- Kiểm soát lỗi: IP có thể phát hiện lỗi trong dữ liệu được truyền và yêu cầu truyền lại dữ liệu đó.
5. Hypertext Transfer Protocol (HTTP)
Giao thức HTTP là một giao thức ứng dụng (Application Layer) được sử dụng để truyền tải dữ liệu trên World Wide Web (WWW). HTTP sử dụng TCP để truyền dữ liệu và hoạt động theo mô hình yêu cầu-phản hồi (request-response).
Các chức năng chính của HTTP:
- Trao đổi dữ liệu giữa các máy tính: HTTP được sử dụng để trao đổi dữ liệu giữa các máy tính trên mạng, bao gồm cả các máy tính client và server.
- Truyền tải văn bản dạng siêu văn bản (HTML): HTTP được sử dụng để truyền tải văn bản dạng siêu văn bản, bao gồm các trang web và các tài nguyên web khác.
- Truyền tải các loại dữ liệu khác: HTTP cũng có thể được sử dụng để truyền tải các loại dữ liệu khác, chẳng hạn như hình ảnh, video, và âm thanh.
6. File Transfer Protocol (FTP)
Giao thức FTP là một giao thức ứng dụng (Application Layer) được sử dụng để truyền tải tệp giữa các máy tính trên mạng. FTP sử dụng TCP để truyền dữ liệu và hoạt động theo mô hình giao tiếp hai chiều (full-duplex).
Các chức năng chính của FTP:
- Truyền tải tệp: FTP được sử dụng để truyền tải tệp giữa các máy tính trên mạng, bao gồm cả các máy tính client và server.
- Quản lý tệp: FTP cũng có thể được sử dụng để quản lý tệp trên máy tính server, bao gồm các thao tác như tạo tệp, xóa tệp, và đổi tên tệp.
7. Secure Shell (SSH)
Giao thức Secure Shell (SSH) là một giao thức mạng được sử dụng để quản lý và truy cập từ xa các thiết bị mạng. SSH cung cấp một cách an toàn và bảo mật để truy cập vào các thiết bị mạng, bao gồm máy chủ, router, và switch.
Các tính năng chính của SSH:
- Mã hóa dữ liệu: SSH sử dụng mã hóa mạnh để bảo vệ dữ liệu được truyền qua mạng.
- Xác thực người dùng: SSH sử dụng xác thực người dùng để xác minh danh tính của người dùng đang cố gắng truy cập vào thiết bị mạng.
- Kiểm soát truy cập: SSH cung cấp các tính năng kiểm soát truy cập để hạn chế quyền truy cập vào các thiết bị mạng.
8. Telnet protocol
Giao thức Telnet là một giao thức mạng được sử dụng để quản lý và truy cập từ xa các thiết bị mạng. Telnet cung cấp một cách để giao tiếp với thiết bị mạng ở cấp lệnh.
Các tính năng chính của Telnet:
- Giao tiếp ở cấp lệnh: Telnet cho phép người dùng giao tiếp với thiết bị mạng ở cấp lệnh, tương tự như cách người dùng sử dụng giao diện dòng lệnh (CLI) trên thiết bị cục bộ.
- Kết nối trực tiếp: Telnet tạo kết nối trực tiếp giữa máy khách và máy chủ, cho phép người dùng tương tác với thiết bị mạng như thể họ đang ngồi trước thiết bị đó.
9. Simple Mail Transfer (SMTP)
Giao thức Simple Mail Transfer (SMTP) là một giao thức mạng được sử dụng để gửi và nhận thư điện tử. SMTP là một giao thức tầng ứng dụng, hoạt động ở tầng 7 của mô hình OSI.
Các tính năng chính của SMTP:
- Gửi thư điện tử: SMTP được sử dụng để gửi thư điện tử từ một người dùng đến một người dùng khác.
- Nhận thư điện tử: SMTP được sử dụng để nhận thư điện tử từ một máy chủ thư đến một người dùng.
- Trung gian thư điện tử: SMTP cũng có thể được sử dụng để chuyển thư điện tử giữa các máy chủ thư.
10. Domain Name System (DNS)
DNS là hệ thống phân giải tên miền, đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối tên miền với địa chỉ IP. Chức năng chính của DNS là thực hiện chuyển đổi từ tên miền sang địa chỉ IP. Khi người dùng nhập một tên miền vào trình duyệt web, DNS sẽ tìm kiếm và trả về địa chỉ IP tương ứng.
11. POP3 – Post Office phiên bản 3
POP3 là một giao thức truy xuất thư điện tử được sử dụng để tải thư từ máy chủ thư xuống máy tính của người dùng.
Khi người dùng sử dụng POP3 để truy xuất thư, máy tính của họ sẽ kết nối với máy chủ thư. Máy chủ thư sẽ gửi danh sách tất cả các thư của người dùng cho máy tính. Máy tính của người dùng sẽ chọn thư mà họ muốn tải xuống. Máy chủ thư sẽ gửi thư đã chọn cho máy tính của người dùng.
12. Internet Message Access – IMAP
IMAP là một giao thức truy xuất thư điện tử được sử dụng để truy cập thư từ máy chủ thư mà không cần tải thư xuống máy tính của người dùng.
Khi người dùng sử dụng IMAP để truy xuất thư, máy tính của họ sẽ kết nối với máy chủ thư. Máy chủ thư sẽ gửi danh sách tất cả các thư của người dùng cho máy tính. Máy tính của người dùng có thể xem thư mà không cần tải xuống.
13. Simple Network Management Protocol (SNMP)
SNMP là một giao thức quản lý mạng được sử dụng để giám sát, cấu hình, và điều khiển các thiết bị mạng.
SNMP sử dụng một hệ thống quản lý cấu trúc bao gồm các đối tượng quản lý, các quản trị viên mạng, và các thiết bị mạng. Các đối tượng quản lý là các thành phần của mạng được quản lý bởi SNMP. Các quản trị viên mạng là những người sử dụng SNMP để quản lý mạng. Các thiết bị mạng là các thiết bị được quản lý bởi SNMP.
Giao thức truyền thông có hạn chế gì?
Từ nội dung Giao thức truyền thông là gì, chúng ta có thể thấy chúng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo cho dữ liệu được truyền đi một cách hiệu quả và đáng tin cậy. Tuy nhiên, giao thức truyền thông cũng có một số hạn chế cần lưu ý.
Hạn chế về bảo mật
Hạn chế chính của giao thức truyền thông là về bảo mật. Giao thức truyền thông thường được thiết kế với mục đích tối ưu hóa hiệu suất và khả năng tương thích, chứ không phải bảo mật. Điều này khiến cho dữ liệu dễ bị tấn công bởi kẻ xấu.
Một số cuộc tấn công phổ biến mà giao thức truyền thông có thể dễ bị tổn thương bao gồm:
- Tấn công nghe lén: Kẻ tấn công có thể sử dụng các công cụ để nghe lén các gói dữ liệu đang được truyền tải trên mạng.
- Tấn công thay đổi dữ liệu: Kẻ tấn công có thể thay đổi dữ liệu đang được truyền tải trên mạng, gây ra hậu quả nghiêm trọng.
- Tấn công từ chối dịch vụ (DoS/DDoS): Kẻ tấn công có thể sử dụng các giao thức truyền thông để tấn công các máy chủ hoặc thiết bị khác, khiến chúng không thể hoạt động.
Hạn chế về hiệu suất
Giao thức truyền thông có thể làm giảm hiệu suất của mạng. Điều này là do giao thức truyền thông cần thêm thời gian và tài nguyên để xử lý dữ liệu.
Một số yếu tố có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của giao thức truyền thông bao gồm:
- Kích thước dữ liệu: Dữ liệu lớn hơn sẽ cần nhiều thời gian và tài nguyên hơn để xử lý.
- Số lượng thiết bị trên mạng: Số lượng thiết bị trên mạng càng lớn thì giao thức truyền thông càng cần nhiều thời gian và tài nguyên để xử lý.
Hạn chế về tính tương thích
Giao thức truyền thông có thể không tương thích với tất cả các thiết bị. Điều này có thể gây ra các vấn đề về kết nối và truyền dữ liệu.
Một số yếu tố có thể ảnh hưởng đến tính tương thích của giao thức truyền thông bao gồm:
- Phiên bản giao thức: Các phiên bản khác nhau của cùng một giao thức có thể không tương thích với nhau.
- Nhà sản xuất thiết bị: Các thiết bị của các nhà sản xuất khác nhau có thể sử dụng các giao thức khác nhau.
Giao thức truyền thông là một công cụ quan trọng trong mạng máy tính. Tuy nhiên, cần lưu ý đến các hạn chế của chúng để đảm bảo an toàn và hiệu quả.
Kết
Trên là bài viết giải đáp chi tiết câu hỏi
giao thức truyền thông là gì. Hy vọng bài viết đã cung cấp nhiều kiến thức liên quan giúp bạn hiểu thêm về các giao thức truyền thông.
Nếu quan tâm nhóm ngành Công nghệ truyền thông tại Đại học FPT, bạn có thể liên hệ Fanpage Đại học FPT Cần Thơ hoặc đăng ký tư vấn tại đây.
