Đã nghe qua về TCP/IP và OSI nhưng chưa thực sự hiểu rõ về chúng và ưu điểm khác nhau

Tìm hiểu chi tiết về mô hình OSI và TCP/IP để hiểu rõ hơn về nguyên tắc truyền dữ liệu của máy tính

#1. Mô hình OSI là gì?

// OSI và viết tắt của cụm từ Open Systems Interconnection Reference Model, bạn có thể viết ngắn gọn hơn là OSI Model hoặc OSI Reference Model)

OSI là mô hình tham chiếu giải thích về cách truyền dữ liệu của máy tính.

Hay nói cách khác, OSI là mô hình tham chiếu kết nối hệ thống mở, được tạo nên nhờ vào nguyên lý phân tầng.

Cụ thể thì mô hình OSI gồm có 7 tầng, mỗi tầng lại có một chức năng riêng biệt. Chức năng cụ thể của mỗi tầng là gì thì bạn có thể xem hình dưới đây:

• Tầng 1: Physical (tầng vật lý) là tầng thứ nhất trong mô hình OSI. Tầng này đóng vai trò môi trường để cho các tín hiệu được truyền đi dưới dạng bit, là hạ tầng cơ sở của mạng truyền thông.

Nhiệm vụ của tầng này là đảm bảo các yêu cầu truyền hoặc nhận các chuỗi bit qua các phương tiện vật lý, nó đáp ứng các yêu cầu của tầng Data link.

• Tầng 2: Data Link (tầng liên kết dữ liệu) – tầng này có nhiệm vụ là thiết lập các liên kết, duy trì và hủy bỏ các liên kết dữ liệu. Kiểm soát lỗi và kiểm soát lưu lượng.

Nói cách khác là tầng này sẽ chịu trách nhiệm phân phát gói dữ liệu từ nút này sang nút khác (hop-to-hop). Ví dụ về giao thức liên kết dữ liệu như Ethernet, WLAN, PPP,…

Tầng 2 này đáp ứng các yêu cầu của tầng mạng (Network) và phát sinh các yêu cầu phục vụ gửi tới tầng vật lý (Physical).

• Tầng 3: Network (tầng mạng) – tầng này có chức năng là cung cấp các dịch vụ cho phép các thiết bị trao đổi với nhau. Đây là tầng thực hiện chức năng chọn đường đi (routing) cho các gói tin nguồn tới đích và khống chế sự tắc nghẽn.

Tầng này chịu trách nhiệm phân phát gói dữ liệu từ đầu này sang đầu kia (end-to-end), đảm bảo chuyển chính xác số liệu giữa các thiết bị cuối trong mạng. Đáp ứng các yêu cầu của tầng Transport và phát sinh các yêu cầu phục vụ gửi tới tầng Data Link.

• Tầng 4: Transport (tầng vận chuyển) – tầng này chịu trách nhiệm về giao tiếp logic giữa các ứng dụng chạy trên các máy chủ khác nhau. Phân nhỏ gói tin khi nó có kích thước lớn khi gửi và tập hợp (kết hợp) chúng lại khi nhận.

Tầng 4 này đáp ứng các yêu cầu của tầng Session và phát sinh các yêu cầu phục vụ gửi tới từ tầng Network.

• Tầng 5: Session (tầng Phiên/ tầng Giao dịch), tầng này sẽ duy trì và đồng bộ phiên làm việc giữa các ứng dụng. Nhiệm vụ của nó là kiểm soát các phiên hội thoại giữa các máy tính (đảm bảo khoảng thời gian hợp lý để trao đổi đầy đủ dữ liệu, sau đó đóng lại ngay khi có thể để tránh bị lãng phí tài nguyên).

Đồng thời thì tầng Phiên này cũng chịu trách nhiệm thiết lập, quản lý và kết thúc các phiên truyền thông giữa các ứng dụng. Đáp ứng các yêu cầu của tầng Prensentation và phát sinh các yêu cầu phục vụ gửi tới tầng Transport.

// Phiên là  khoảng thời gian từ khi giao tiếp được mở cho đến cho đóng lại.

• Tầng 6: Presentation (tầng trình bày) – tầng này làm nhiệm vụ mã hóa dữ liệu, nén dữ liệu, định dạng dữ liệu, giải mã dữ liệu … đảm bảo sự an toàn thông tin trên mạng.

Nói chung là tầng này sẽ giải quyết những vấn đề liên quan đến cú pháp câu, ngữ nghĩa của những thông tin truyền đi.

Tầng 6 đáp ứng các yêu cầu của tầng Application và phát sinh các yêu cầu phục vụ gửi tới tầng Session.

• Tầng 7: Application (tầng ứng dụng) – đây là tầng cung cấp các ứng dụng truy xuất đến các dịch vụ mạng như Email, web,…thông qua các giao thức trao đổi dữ liệu như FTP, SMTP,…..

Tầng này gần với người dùng chúng ta nhất, nó có giao diện để chúng ta tương tác với ứng dụng và mạng.

Ưu điểm nổi bật của mô hình OSI?

• Có nhiều tầng nhỏ và đơn giản hơn.
• Mô hình OSI chuẩn hóa các thành phần mạng nên có thể phát triển dễ dàng hơn.
• Mô hình OSI chuẩn hóa giao diện giữa các tầng.
• Dữ liệu của mô hình OSI được truyền nhanh chóng và dễ dàng hơn.

Tham khảo thêm thông tin về OSI trên Wikipedia

#2. Mô hình TCP/IP là gì?

TCP/IP là viết tắt của cụm từ Transmission Control Protocol/ Internet Protocol (Giao thức điều khiển truyền nhận/ Giao thức liên mạng).

Mô hình TCP/IP là một bộ giao thức trao đổi thông tin được sử dụng để truyền tải và kết nối các thiết bị trong Internet.  TCP/IP đóng vai trò kiểm tra và đảm bảo sự an toàn cho mỗi gói tin khi đi qua mỗi trạm.

Nhiệm vụ của mỗi giao thức là giúp máy tính kết nối, cũng như truyền thông tin qua lại với nhau. TCP là giao thức điều khiển truyền nhận, còn IP là giao thức liên mạng.

Giao thức TCP/IP được sử dụng để cung cấp thông tin đăng nhập từ xa, gửi file, gửi email, phân phối website qua mạng và truy cập từ xa vào hệ thống máy chủ lưu trữ…

TCP/IP sẽ chỉ định cách mà dữ liệu được trao đổi thông qua Internet (bằng cách cung cấp thông tin liên lạc đầu cuối), nó có khả năng tự động khôi phục khi gặp sự cố trong quá trình truyền dữ liệu.

Mô hình TCP/IP gồm có 4 tầng (có sự kết hợp giữa các giao thức riêng biệt) theo thứ tự là Network Access – Internet – Transport – Application. Các chức năng của các tầng trong mô hình TCP/IP như sau:

• Tầng 1: Network Access là sự kết hợp giữa tầng Physical và Data link của mô hình OSI. Tầng này sẽ chịu trách nhiệm truyền dữ liệu giữa 2 thiết bị trong cùng một mạng. Tại đây, các gói dữ liệu được đóng vào Frame và được truyền đi.
• Tầng 2: Internet (tầng mạng), tầng này sẽ chịu trách nhiệm truyền tải dữ liệu một cách logic trong mạng. Các giao thức chính trong tầng này là ICMP, IP, DHCP và ARP – dùng để báo lỗi.
• Tầng 3: Transport (tầng vận chuyển) hoạt động thông qua 2 giao thức chính là TCP và UDP. Trong đó TCP là giao thức tin cậy, đảm bảo chất lượng gói tin tuyền và nhận nhưng tiêu tốn thời gian để kiểm tra/ xác thực các thông tin của dữ liệu. Còn giao thức UDP thì tốc độ truyền tải dữ liệu nhanh nhưng không tin cậy vì không có cơ chế xác thực kiểm tra như TCP.
• Tầng 4: Application (tầng ứng dụng) là tầng đảm nhận vai trò giao tiếp dữ liệu giữa 2 máy tính khác nhau thông qua các ứng dụng như: mail, web,…thông qua các giao thức trao đổi dữ liệu như FTP, HTTP, SMTP, SSH, POP3, SNMP…

2.1. Ưu điểm nổi bật của mô hình TCP/IP?

• Không chịu sự kiểm soát của tổ chức nào. Vậy nên người dùng chúng ta có thể sử dụng thỏa mái.
• Tương thích rất tốt với các mạng, hệ điều hành (OS) và các link kiện phần cứng máy tính.
• Mô hình TCP/IP có khả năng định tuyến, mở rộng và nhận định được đường dẫn tốt nhất thông qua mạng.

2.2. Giao thức phổ biến nhất của TCP/IP?

• HTTP và HTTPS: Giao thức này sẽ xử lý các giao tiếp giữa máy chủ lưu trữ web và trình duyệt web.
• FTP (File Transfer Protocol ): Giao thức truyền tệp

#3. So sánh mô hình OSI và TCP/IP

Giữa mô hình OSI và TCP/IP đều có những ưu, nhược điểm riêng và nó cũng được áp dụng cho từng trường hợp cụ thể.

Đối với mô hình OSI thì nó sẽ được sử dụng để mô phỏng quá trình đóng mở gói dữ liệu (nhưng ít được áp dụng trong thực tế). Mỗi tầng đều thực hiện một chức năng riêng biệt và không có sự kết hợp giữa các tầng.

Còn mô hình TCP/IP thì lại được áp dụng rộng rãi trong thực tế do có khả năng tương thích với các hệ thống mạng, hệ điều hành, phần cứng… Có sự kết hợp ở trong cùng 1 tầng, ví dụ như tầng Application và Network Access.

3.1. Điểm giống nhau giữa OSI và TCP/IP?

• Đều là mô hình Logic.
• Xác định tiêu chuẩn Network.
• Đều có lớp Network và lớp Transport.
• Chia quá trình giao tiếp Network thành các lớp (Layer).
• Đều sử dụng kỹ thuật chuyển Packet.
• Cho phép sử dụng kết hợp các thiết bị, thành phần mạng của các nhà sản xuất khác nhau.

3.2. Sự khác nhau cơ bản giữa mô hình OSI và TCP/IP?

Túm lại là, mô hình TCP/IP là một mô hình thực tế, có tính ứng dụng cao hơn khi nó đặt ra các tiêu chuẩn mà Internet được tạo ra. Trong khi đó, mô hình OSI cung cấp các hướng dẫn về cách giao tiếp phải được thực hiện.

#4. Lời Kết

Vâng, như vậy là mình đã trình bày cơ bản cho các bạn nguyên lý hoạt động, cũng như chức năng của mô hình OSI và mô hình TCP/IP rồi.

Qua bài viết này thì mình tin là bạn đã hiểu về mô hình TCP/IP là gì, OSI là gì rồi phải không? Hy vọng những thông tin trong bài viết này sẽ giúp ích cho các bạn. Chúc bạn thành công !

CTV: Đinh Hoàng Thạch – Blogchiasekienthuc.com
Edit by Kiên Nguyễn