Chương 03: Tầng giao vận, Bài 01: Các dịch vụ của tầng giao vận

Tóm tắt ngắn:

Bài giảng giới thiệu về tầng giao vận (transport layer) trong mô hình mạng máy tính, một tầng quan trọng đảm nhiệm việc truyền dữ liệu giữa các tiến trình ứng dụng.
Các điểm chính bao gồm: nguyên tắc dồn kênh (multiplexing) và phân kênh (demultiplexing), truyền dữ liệu đáng tin cậy (reliable data transfer), kiểm soát luồng dữ liệu và tắc nghẽn mạng, hai giao thức chính UDP và TCP. TCP được nhấn mạnh là giao thức đáng tin cậy, hướng kết nối, trong khi UDP không đáng tin cậy và không hướng kết nối.
Ứng dụng chính là cung cấp một kênh liên lạc logic giữa các ứng dụng trên các máy tính khác nhau, giúp lập trình viên tập trung vào nghiệp vụ chính mà không cần quan tâm đến chi tiết truyền dẫn.
Các quá trình được mô tả chi tiết gồm: quá trình phân đoạn dữ liệu, đóng gói, gửi và nhận dữ liệu, xử lý lỗi và kiểm soát luồng dữ liệu trong TCP. Ví dụ về gia đình gửi thư được dùng để minh họa tương tác giữa các tầng.

Tóm tắt chi tiết:

Bài giảng được chia thành các phần chính sau:

Phần 1: Giới thiệu về tầng giao vận: Bài giảng bắt đầu bằng việc giới thiệu tầng giao vận là một tầng rất quan trọng trong mô hình mạng máy tính. Mục tiêu của chương là giúp người học hiểu nguyên tắc cơ bản của tầng giao vận, bao gồm dồn kênh (cho phép nhiều luồng dữ liệu đi cùng một kênh) và phân kênh (phân tách luồng dữ liệu đến tiến trình phù hợp), truyền dữ liệu đáng tin cậy, kiểm soát luồng dữ liệu và tắc nghẽn. Hai giao thức chính UDP và TCP được giới thiệu sơ lược.

Phần 2: Dịch vụ của tầng giao vận: Tầng giao vận cung cấp kênh kết nối logic giữa hai tiến trình ứng dụng, có thể chạy trên hai máy tính riêng biệt. Lập trình viên chỉ cần quan tâm đến xử lý dữ liệu, còn việc truyền dẫn do tầng giao vận và các tầng dưới xử lý. Mô hình hoạt động được minh họa bằng hình ảnh hai thiết bị cách xa nhau, kết nối qua nhiều router trung gian. Tầng giao vận hoạt động trên các trạm cuối (end system), không hoạt động trên các router trung gian. Quá trình gửi và nhận dữ liệu được mô tả: người gửi phân chia thông điệp thành các đoạn (segment), tầng giao vận đóng gói và đẩy xuống tầng mạng; người nhận nhận segment từ tầng mạng, hợp nhất và đẩy lên tầng ứng dụng.

Phần 3: UDP và TCP: Bài giảng so sánh hai giao thức UDP (không đáng tin cậy, không hướng kết nối) và TCP (đáng tin cậy, hướng kết nối). TCP đảm bảo dữ liệu đến đầy đủ, đúng thứ tự, và kiểm soát tắc nghẽn, còn UDP chỉ cố gắng tối đa mà không đảm bảo. Ví dụ về gia đình gửi thư được sử dụng để minh họa vai trò của các tầng (tầng ứng dụng, tầng giao vận, tầng mạng). An và Bill đại diện cho tầng giao vận, xử lý việc phân phát thư trong gia đình, trong khi dịch vụ bưu điện đại diện cho tầng mạng.

Phần 4: Nguyên tắc hoạt động chi tiết: Bài giảng mô tả quá trình gửi và nhận dữ liệu chi tiết hơn, bao gồm việc thêm header vào segment, đẩy xuống tầng mạng, và quá trình ngược lại ở phía nhận. Hai nguyên tắc chính của tầng giao vận được nhấn mạnh: TCP đảm bảo dữ liệu đáng tin cậy, đúng thứ tự, kiểm soát luồng và tắc nghẽn; UDP không đảm bảo độ tin cậy, thứ tự, hay băng thông tối thiểu. Bài giảng kết thúc bằng tóm tắt lại mối quan hệ giữa tầng ứng dụng, tầng giao vận và tầng mạng.

Câu nói đáng chú ý: "UDP người ta gọi là connectionless transport hay còn gọi là unreliable transport... Thế còn với giao thức TCP thì nó là connection oriented reliable." Câu này tóm tắt sự khác biệt quan trọng giữa hai giao thức chính của tầng giao vận.