Bộ giao thức TCP/IP - Internet protocol suite hoặc IP suite hoặc TCP/IP protocol suite/ bộ giao thức liên mạng, là một bộ các giao thức truyền thông cài đặt chồng giao thức mà Internet và hầu hết các mạng máy tính thương mại đang chạy trên đó. Bộ giao thức này được đặt tên theo hai giao thức chính của nó là TCP (Giao thức Điều khiển Giao vận) và IP (Giao thức Liên mạng). Chúng cũng là hai giao thức đầu tiên được định nghĩa.
Như nhiều bộ giao thức khác, bộ giao thức TCP/IP có thể được coi là một tập hợp các tầng, mỗi tầng giải quyết một tập các vấn đề có liên quan đến việc truyền dữ liệu, và cung cấp cho các giao thức tầng cấp trên một dịch vụ được định nghĩa rõ ràng dựa trên việc sử dụng các dịch vụ của các tầng thấp hơn. Về mặt lôgic, các tầng trên gần với người dùng hơn và làm việc với dữ liệu trừu tượng hơn, chúng dựa vào các giao thức tầng cấp dưới để biến đổi dữ liệu thành các dạng mà cuối cùng có thể được truyền đi một cách vật lý.
Mô hình OSI miêu tả một tập cố định gồm 7 tầng mà một số nhà sản xuất lựa chọn và nó có thể được so sánh tương đối với bộ giao thức TCP/IP. Sự so sánh này có thể gây nhầm lẫn hoặc mang lại sự hiểu biết sâu hơn về bộ giao thức TCP/IP.
Lịch sử
Bộ giao thức liên mạng xuất phát từ công trình DARPA, từ những năm đầu thập niên kỷ 1970. Sau khi đã hoàn thành việc xây dựng ARPANET tiên phong, DARPA bắt đầu công việc trên một số những kỹ thuật truyền thông dữ liệu khác. Vào năm 1972, Robert E. Kahn đã được thuê vào làm việc tại Văn phòng kỹ thuật điều hành tin tức (Information Processing Technology Office) của DARPA, phòng có chức năng liên quan đến mạng lưới truyền thông dữ liệu thông qua vệ tinh và mạng lưới truyền thông bằng sóng radio trên mặt đất. Trong quá trình làm việc tại đây Kahn đã phát hiện ra giá trị của việc liên thông giữa chúng. Vào mùa xuân năm 1973, Vinton Cerf, kỹ sư thiết kế bản giao thức NCP hiện dùng (chương trình ứng dụng xử lý mạng lưới truyền thông - nguyên tiếng Anh là "Network Control Program"), được phân công cùng làm việc với Kahn trên các mô hình liên kết nối kiến trúc mở (open-architecture interconnection models) với mục đích thiết kế giao thức sắp tới của ARPANET.
Vào mùa hè năm 1973, Kahn và Cerf đã nhanh chóng tìm ra một phương pháp tái hội nhập căn bản, mà trong đó những khác biệt của các giao thức liên kết mạng được che lấp đi bằng một giao thức liên kết mạng chung, và thay vì mạng lưới truyền thông phải chịu trách nhiệm về tính đáng tin cậy, như trong ARPANET, thì các máy chủ (hosts) phải chịu tránh nhiệm (Cerf ghi công của Hubert Zimmerman và Louis Pouzin (thiết kế viên của mạng lưới truyền thông CYCLADES) là những người có ảnh hưởng lớn trong bản thiết kế này.)
Với nhiệm vụ là một mạng lưới truyền thông bị hạ cấp tới mức cơ bản tối thiểu, khiến việc hội nhập với các mạng lưới truyền thông khác trở nên hầu như bất khả thi, mặc dầu đặc tính của chúng là gì, và vì thế, giải đáp nan đề đầu tiên của Kahn. Một câu nói cửa miệng vì thế mà TCP/IP, sản phẩm cuối cùng do những cống hiến của Cerf và Kahn, sẽ chạy trên "đường dây nối giữa hai ống bơ rỉ", và quả nhiên nó đã được thực thi dùng các con chim bồ câu đưa thư (homing pigeons). Một máy vi tính được dùng là cổng nối (gateway) (sau này đổi thành bộ định tuyến (router) để tránh nhầm với những loại cổng nối khác) được thiết bị một giao diện với từng mạng lưới truyền thông, truyền tải gói dữ liệu qua lại giữa chúng.
Ý tưởng này được nhóm nghiên cứu mạng lưới truyền thông của Cerf, tại Stanford, diễn giải ra tỉ mỉ, cụ thể vào khoảng thời gian trong năm 1973-1974. (Những công trình về mạng lưới truyền thông trước đó tại Xerox PARC, nơi sản sinh ra bộ giao thức PARC Universal Packet, phần lớn được dùng vào thời kỳ đó, cũng gây ảnh hưởng về kỹ thuật không ít; nhiều người nhảy qua nhảy lại giữa hai cái.)
Sau đó DARPA ký hợp đồng với BBN, Stanford, và Trường đại học chuyên nghiệp Luân Đôn (The University College London - viết tắt là UCL) kiến tạo một số phiên bản của giao thức làm việc được, trên các nền tảng phần cứng khác nhau. Có bốn phiên bản đã được xây dựng -- TCP v1, TCP v2. Phiên bản 3 được tách ra thành hai phần TCP v3 và IP v3, vào mùa xuân năm 1978, và sau đó ổn định hóa với phiên bản TCP/IP v4 -- giao thức tiêu chuẩn hiện dùng của Internet ngày nay.
Vào năm 1975, cuộc thử nghiệm thông nối hai mạng lưới TCP/IP, giữa Stanford và UCL đã được tiến hành. Vào tháng 11 năm 1977, một cuộc thử nghiệm thông nối ba mạng lưới TCP/IP, giữa Mỹ, Anh và Na-uy đã được chỉ đạo. Giữa năm 1978 và 1983, một số những bản mẫu của TCP/IP đã được thiết kế tại nhiều trung tâm nghiên cứu. Ngày 1 tháng 1 năm 1983, ARPANET đã hoàn toàn được chuyển hóa sang dùng TCP/IP..
Vào tháng Ba năm 1982, Bộ Quốc Phòng Mỹ chấp thuận TCP/IP thành một tiêu chuẩn cho toàn bộ mạng lưới vi tính truyền thông quốc phòng. Vào năm 1985, Uỷ ban kiến trúc Internet (Internet Architecture Board) đã dành 3 ngày hội thảo về TCP/IP cho công nghiệp điện toán, với sự tham dự của 250 đại biểu từ các công ty thương mại. Cuộc hội thảo này đã làm tăng thêm uy tín và sự nổi tiếng của giao thức, khiến nó ngày càng phổ biến trên thế giới.
Ngày 9 tháng 11 năm 2005 Kahn và Cerf đã được tặng thưởng Huy chương Tự do Tổng thống (Presidential Medal of Freedom) cho những thành tích cống hiến của họ đối với nền văn hóa của Mỹ.
Các tầng trong chồng giao thức của bộ giao thức TCP/IP
Bộ giao thức IP dùng sự đóng gói dữ liệu hòng trừu tượng hóa (thu nhỏ lại quan niệm cho dễ hiểu) các giao thức và các dịch vụ. Nói một cách chung chung, giao thức ở tầng cao hơn dùng giao thức ở tầng thấp hơn để đạt được mục đích của mình. Chồng giao thức Internet gần giống như các tầng cấp trong mô hình của Bộ quốc phòng Mỹ:
Những tầng gần trên nóc gần với người sử dụng hơn, còn những tầng gần đáy gần với thiết bị truyền thông dữ liệu. Mỗi tầng có một giao thức để phục vụ tầng trên nó, và một giao thức để sử dụng dịch vụ của tầng dưới nó (ngoại trừ giao thức của tầng đỉnh và tầng đáy).
Cách nhìn các tầng cấp theo quan niệm: hoặc là cung cấp dịch vụ, hoặc là sử dụng dịch vụ, là một phương pháp trừu tượng hóa để cô lập các giao thức của tầng trên, tránh quan tâm đến thực chất của vấn đề, như việc truyền tải từng bit qua Ethernet chẳng hạn, và phát hiện xung đột (collision detection), trong khi những tầng dưới không cần phải biết đến chi tiết của mỗi một chương trình ứng dụng và giao thức của nó.
Sự trừu tượng hóa này cho phép những tầng trên cung cấp những dịch vụ mà các tầng dưới không thể làm được, hoặc cố ý không làm. Chẳng hạn IP được thiết kế với độ đáng tin cậy thấp, và được gọi là giao thức phân phát với khả năng tốt nhất (thay vì với "độ tin cậy cao" hoặc "đảm bảo nhất"). Điều đó có nghĩa là tất cả các tầng giao vận đều phải lựa chọn, hoặc là cung cấp dịch vụ đáng tin cậy, hoặc là không, và ở mức độ nào. UDP đảm bảo sự toàn vẹn của dữ liệu (bằng cách dùng kiểm tra tổng (checksum)), song không đảm bảo sự phân phát dữ liệu tới đích; TCP cung cấp cả hai, sự toàn vẹn của dữ liệu, và đảm bảo sự phân phát dữ liệu tới đích (bằng cách truyền tải lại gói dữ liệu, cho đến khi nơi nhận nhận được gói dữ liệu).
Sample encapsulation of data within a UDP datagram within an IP packet
1. Mô hình này còn thiếu sót một cái gì đó.
2. Trong liên kết đa điểm, với hệ thống điền địa chỉ riêng của mình (ví dụ như Ethernet), một giao thức để đối chiếu địa chỉ (address mapping protocol) là một cái cần phải có. Những giao thức như vậy được coi là ở dưới tầng IP, song lại ở trên hệ thống liên kết hiện có.
3. ICMP và IGMP hoạt động bên trên IP song không truyền tải dữ liệu như UDP hoặc TCP.
4. Thư viện SSL/TLS hoạt động trên tầng giao vận (sử dụng TCP) song ở dưới các giao thức trình ứng dụng.
5. Ở đây, tuyến liên kết được coi như là một cái hộp kín. Nếu chúng ta chỉ bàn về IP thì việc này hoàn toàn có thể chấp nhận được (vì bản chất của IP là nó có thể truyền tải trên bất cứ cái gì), song nó chẳng giúp được gì mấy, khi chúng ta cân nhắc đến mạng truyền thông như một tổng thể.
Ví dụ thứ ba và thứ tư có thể được giải thích rõ hơn dùng mô hình OSI, trong khi hai ví dụ đầu tiên còn nhiều vấn đề phải đề cập đến.
Theo http://vi.wikipedia.org
