Internet đã thay đổi cuộc sống của chúng ta một cách cực kỳ mạnh mẽ và trở thành một phần không thể thiếu trong hầu hết mọi khía cạnh của cuộc sống hàng ngày. Để cho phép hàng tỷ thiết bị trên toàn thế giới giao tiếp với nhau và truy cập thông tin, cần phải có một cơ chế quản lý và điều khiển. Đó chính là vai trò của các giao thức mạng. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá một số giao thức mạng phổ biến nhất và tìm hiểu tại sao chúng quan trọng đối với sự kết nối của chúng ta trên Internet.

Được xem là hệ thống giao thức mạng nền tảng của Internet, TCP/IP chia thành hai phần chính:

• TCP (Transmission Control Protocol): TCP đảm bảo giao tiếp tin cậy giữa các máy tính trên mạng bằng cách sử dụng quy tắc sau:
  • Thứ tự: Gói dữ liệu được gửi và nhận theo thứ tự chính xác để đảm bảo dữ liệu không bị nhầm lẫn.
  • Xác nhận: Máy tính gửi thông báo xác nhận cho máy tính khác để báo cáo việc nhận dữ liệu.
  • Đánh dấu và kiểm tra lỗi: TCP sử dụng đánh dấu và kiểm tra lỗi để phát hiện và sửa chữa lỗi trên đường truyền.
• IP (Internet Protocol): IP quản lý việc định tuyến dữ liệu trên Internet bằng cách sử dụng địa chỉ IP. Quy tắc hoạt động bao gồm:
  • Địa chỉ IP: Mỗi máy tính trên mạng có địa chỉ IP riêng, giúp xác định nguồn và đích của gói dữ liệu.
  • Định tuyến: IP xác định cách gói dữ liệu được định tuyến từ nguồn đến đích thông qua các máy chủ trung gian.

• HTTP (Hypertext Transfer Protocol): HTTP là giao thức truyền tải dữ liệu phổ biến nhất trên Internet, dùng để truyền tải các trang web và nội dung liên quan qua mạng. Được phát triển bởi Tim Berners-Lee tại CERN vào những năm 1980, HTTP đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng và hoạt động của World Wide Web.Quy tắc Hoạt động của HTTP:
  1. Yêu cầu và Phản hồi: HTTP hoạt động dựa trên mô hình yêu cầu và phản hồi. Máy tính nguồn (client) tạo yêu cầu HTTP để truy cập một trang web hoặc tài nguyên cụ thể. Máy chủ web (server) sau đó phản hồi bằng cách gửi nội dung được yêu cầu.
  2. Phương thức HTTP: Các phương thức HTTP định nghĩa cách máy tính client và server tương tác. Một số phương thức phổ biến bao gồm GET (lấy dữ liệu từ máy chủ), POST (gửi dữ liệu đến máy chủ), và HEAD (lấy thông tin tiêu đề của tài nguyên).
  3. URI (Uniform Resource Identifier): URI định danh một tài nguyên cụ thể trên Internet bằng cách sử dụng URL (Uniform Resource Locator) hoặc URN (Uniform Resource Name). Ví dụ, URL của trang chính của Google là “https://www.google.com.”
  4. Trạng thái HTTP: Mã trạng thái HTTP (HTTP status code) được sử dụng để chỉ ra kết quả của yêu cầu. Ví dụ, mã trạng thái “200 OK” cho biết yêu cầu đã thành công, trong khi “404 Not Found” cho biết tài nguyên không tồn tại.
  5. Phiên làm việc (Session): HTTP là giao thức không có trạng thái, nghĩa là mỗi yêu cầu được xử lý độc lập và không nhớ trạng thái trước đó. Để duy trì trạng thái, các ứng dụng web sử dụng cơ chế như cookie và session để theo dõi thông tin của người dùng.
  6. Bảo mật: HTTP có thể được bảo mật bằng cách sử dụng HTTPS (HTTP Secure) để mã hóa dữ liệu giữa máy tính client và máy chủ, đảm bảo tính riêng tư và bảo mật.

  HTTP đóng vai trò quan trọng trong việc truy cập và chia sẻ thông tin trên Internet. Nó là cơ sở của hầu hết các trình duyệt web và ứng dụng web, đồng thời là giao thức chính cho World Wide Web.

FTP là một giao thức mạng được sử dụng để truyền tải tệp tin và thư mục giữa các máy tính trên Internet. Nó được phát triển vào những năm 1970 và đã trở thành một trong những giao thức truyền tải tệp tin phổ biến nhất.

Quy tắc Hoạt động của FTP:

1. Khách hàng và Máy chủ: FTP hoạt động dựa trên mô hình client-server. Máy tính client (người sử dụng) kết nối đến máy tính máy chủ (chứa tệp tin cần truyền) để truyền tải dữ liệu.
2. Phương thức Truyền tải: FTP hỗ trợ hai phương thức truyền tải chính:
   • FTP Active (Active Mode): Trong trường hợp này, máy tính client mở một cổng dự phòng và thông báo cho máy chủ sử dụng cổng này để truyền dữ liệu. Đây là phương thức truyền thống của FTP.
   • FTP Passive (Passive Mode): Trong trường hợp này, máy chủ mở một cổng dự phòng và thông báo cho máy tính client sử dụng cổng này để truyền dữ liệu. Phương thức này thường được sử dụng khi máy tính client đang ở sau tường lửa (firewall).
3. Xác thực và Quyền truy cập: FTP yêu cầu xác thực đăng nhập (username và password) để truy cập vào máy chủ FTP. Nó cũng hỗ trợ cơ chế quyền truy cập để kiểm soát việc truy cập và tải lên/tải xuống tệp tin.
4. Bảo mật: FTP gốc không mã hóa dữ liệu truyền tải, làm cho thông tin truyền tải dễ bị đánh cắp. Tuy nhiên, có phiên bản an toàn hơn như FTPS (FTP Secure) và SFTP (SSH File Transfer Protocol) sử dụng mã hóa để bảo vệ dữ liệu.

FTP được sử dụng rộng rãi trong quản lý tệp tin và dữ liệu trên Internet, đặc biệt trong việc truyền tải tệp tin lớn hoặc quản lý các trang web và ứng dụng web. Tuy nhiên, do vấn đề bảo mật, các phiên bản an toàn hơn của FTP như FTPS và SFTP thường được ưa chuộng hơn trong các ứng dụng quan trọng hoặc khi cần bảo mật cao hơn.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): SMTP là giao thức dùng để truyền tải email giữa các máy chủ email trên Internet. Nó chịu trách nhiệm cho việc gửi và nhận email từ máy tính cá nhân và máy chủ email. Dưới đây là cách hoạt động cơ bản của SMTP:

1. Gửi Email: Khi người dùng sử dụng một ứng dụng email để gửi thư, ứng dụng này tạo một yêu cầu SMTP để gửi thư đến máy chủ email của người nhận.
2. Kết nối với Máy chủ SMTP: Yêu cầu SMTP sau đó kết nối với máy chủ SMTP của người dùng hoặc dịch vụ email. Máy chủ SMTP này làm nhiệm vụ chấp nhận thư từ người gửi.
3. Xác thực: Máy chủ SMTP yêu cầu xác thực để đảm bảo rằng người gửi có quyền gửi thư từ địa chỉ email của họ.
4. Truyền dữ liệu: Sau khi xác thực, người gửi truyền dữ liệu thư (địa chỉ người nhận, tiêu đề, nội dung, đính kèm) đến máy chủ SMTP.
5. Gửi Email: Máy chủ SMTP sau đó chuyển thư đến máy chủ SMTP của người nhận. Quá trình này có thể qua nhiều máy chủ trung gian trước khi đến máy chủ cuối cùng.
6. Nhận Thư: Máy chủ SMTP của người nhận lưu trữ thư trong hộp thư của người nhận hoặc chuyển thư đến máy chủ email của họ cho việc lấy thư sau này.

SMTP là giao thức cốt lõi trong việc truyền tải email và cho phép người dùng gửi và nhận thư trên Internet. Nó hoạt động dựa trên mô hình client-server và đảm bảo rằng thư được đưa đến đích một cách hiệu quả và đáng tin cậy.

• POP3: POP3 tải email từ máy chủ email về máy tính cá nhân của người dùng và xóa chúng khỏi máy chủ. Quy tắc hoạt động đơn giản và email thường được lưu trữ trên máy tính cá nhân.
• IMAP: IMAP cho phép email được đồng bộ hóa trên nhiều thiết bị và giữ email trên máy chủ. Email không bị xóa khi được tải về.

• DNS chuyển đổi tên miền (ví dụ: tinhocdaiviet,com) thành địa chỉ IP để máy tính có thể tìm thấy máy chủ đích.
• Quy tắc hoạt động bao gồm việc gửi yêu cầu DNS từ máy tính của người dùng đến máy chủ DNS, máy chủ DNS trả lại địa chỉ IP tương ứng cho tên miền được yêu cầu.

• DHCP tự động cấu hình địa chỉ IP và các thông số mạng cho các thiết bị kết nối vào mạng.
• Quy tắc hoạt động bao gồm việc máy tính yêu cầu địa chỉ IP từ máy chủ DHCP và máy chủ cung cấp địa chỉ IP và thông số mạng tương ứng.

• ICMP là một giao thức mạng được sử dụng để kiểm tra, giám sát và báo cáo lỗi trong mạng.
  • Nó sử dụng các gói tin để kiểm tra kết nối và trạng thái của các thiết bị trong mạng, ví dụ: lệnh “ping”.
  • ICMP cũng được sử dụng để báo cáo lỗi và xác định vấn đề, chẳng hạn thông báo “Destination Unreachable” khi máy tính không thể truy cập được một đích nào đó.
  • Giao thức này có vai trò quan trọng trong quản lý mạng, nhưng cũng có thể được lợi dụng cho các cuộc tấn công mạng nếu không được kiểm soát đúng cách.

BGP là một giao thức định tuyến mạng phần cứng, được sử dụng rộng rãi trong Internet để quản lý định tuyến dữ liệu giữa các mạng khác nhau. Được phát triển trong giai đoạn đầu của Internet, BGP đã trở thành một yếu tố cốt lõi trong việc duy trì sự ổn định và hoạt động của Internet.

Vai trò chính của BGP là quản lý thông tin về định tuyến và quyết định đường đi tối ưu cho dữ liệu trên Internet. BGP là một giao thức đồng thời và phân tán, với các máy chủ BGP (BGP routers) trao đổi thông tin về mạng và thực hiện quyết định định tuyến dựa trên các yếu tố như độ trạng thái, chi phí, và chất lượng đường truyền.

BGP được chia thành hai phiên bản chính: BGP-4 và BGP-4+, trong đó BGP-4 là phiên bản phổ biến nhất. Giao thức này cũng hỗ trợ các tính năng bảo mật mạng mạnh mẽ như MD5 authentication và sử dụng các cơ chế như prefix filtering để bảo vệ khỏi các cuộc tấn công và lừa đảo định tuyến.

BGP có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự kết nối và truyền tải dữ liệu trên Internet và giữ cho mạng hoạt động một cách ổn định và hiệu quả.

SNMP là một giao thức mạng phổ biến được sử dụng để quản lý và giám sát các thiết bị mạng như máy chủ, router, và thiết bị mạng khác. Giao thức này cho phép quản trị viên mạng theo dõi, kiểm tra và điều khiển các thành phần của hệ thống mạng.

SNMP hoạt động dựa trên mô hình quản lý-agent. Thiết bị mạng được cấu hình để hoạt động như các “agent,” sẵn sàng cung cấp thông tin về trạng thái và hiệu suất của chúng. Các máy tính hoặc ứng dụng quản lý được cài đặt với phần mềm quản lý SNMP để truy cập và hiển thị thông tin từ các agent. SNMP sử dụng các phiên bản khác nhau, bao gồm SNMPv1, SNMPv2, và SNMPv3, với mỗi phiên bản có tính năng và cơ chế bảo mật khác nhau. Giao thức này giúp tự động hóa quá trình giám sát mạng, cung cấp thông báo lỗi, và cho phép quản trị viên thực hiện các tác vụ quản lý từ xa.