Hệ thống truyền dữ liệu

Lịch sử

Một trong những cách sử dụng đầu tiên của thuật ngữ giao thức trong bối cảnh chuyển đổi dữ liệu xảy ra trong một bản ghi nhớ có tựa đề Giao thức sử dụng trong Mạng truyền thông dữ liệu NPL do Roger Scantlebury và Keith Bartlett viết vào tháng 4 năm 1967.

Trên ARPANET, điểm khởi đầu cho giao tiếp giữa máy chủ với máy chủ vào năm 1969 là giao thức 1822, giao thức này xác định việc truyền thông báo tới IMP. Giao thức điều khiển mạng (NCP) cho ARPANET được triển khai lần đầu tiên vào năm 1970. Giao diện NCP cho phép phần mềm ứng dụng kết nối qua ARPANET bằng cách triển khai các giao thức truyền thông cấp cao hơn, một ví dụ ban đầu về khái niệm phân lớp giao thức.

Nghiên cứu về mạng vào đầu những năm 1970 của Robert E. Kahn và Vint Cerf đã dẫn đến việc xây dựng Chương trình Điều khiển Truyền dẫn (TCP). Thông số kỹ thuật RFC 675 của nó được viết bởi Cerf cùng với Yogen Dalal và Carl Sunshine vào tháng 12 năm 1974, vẫn là một thiết kế nguyên khối vào thời điểm này.

Nhóm làm việc về mạng quốc tế đã đồng ý với một tiêu chuẩn gói dữ liệu không kết nối được trình bày cho CCIT vào năm 1975 nhưng không được ITU hoặc ARPANET thông qua. Nghiên cứu quốc tế, đặc biệt là công trình của Rémi Després, đã góp phần phát triển tiêu chuẩn X.25, dựa trên các mạch ảo của ITU-T vào năm 1976. Các nhà sản xuất máy tính đã phát triển các giao thức độc quyền như Kiến trúc Mạng Hệ thống của IBM (SNA), DECnet của Tập đoàn Thiết bị Kỹ thuật số và Hệ thống Mạng Xerox.

>> Tham khảo: Lắp mạng VNPT Hà Nội

Phần mềm TCP được thiết kế lại dưới dạng ngăn xếp giao thức mô-đun. Ban đầu được gọi là IP/TCP, nó được cài đặt trên SATNET vào năm 1982 và trên ARPANET vào tháng 1 năm 1983. Sự phát triển của bộ giao thức hoàn chỉnh vào năm 1989, như được nêu trong RFC 1122 và RFC 1123, đã đặt nền móng cho sự phát triển của TCP /IP như một bộ giao thức toàn diện là thành phần cốt lõi của Internet mới nổi.

Công việc quốc tế về mô hình tham chiếu cho các tiêu chuẩn truyền thông đã dẫn đến mô hình OSI, được xuất bản năm 1984. Trong khoảng thời gian cuối những năm 1980 và đầu những năm 1990, các kỹ sư, tổ chức và quốc gia trở nên phân cực về vấn đề tiêu chuẩn nào, mô hình OSI hay Internet. bộ giao thức, sẽ tạo ra các mạng máy tính mạnh mẽ và tốt nhất.

Ý tưởng

Thông tin được trao đổi giữa các thiết bị thông qua mạng hoặc phương tiện khác được điều chỉnh bởi các quy tắc và quy ước có thể được đặt ra trong thông số kỹ thuật của giao thức truyền thông. Bản chất của giao tiếp, dữ liệu thực tế được trao đổi và mọi hành vi phụ thuộc vào trạng thái, được xác định bởi các thông số kỹ thuật này. Trong các hệ thống máy tính kỹ thuật số, các quy tắc có thể được thể hiện bằng các thuật toán và cấu trúc dữ liệu. Các giao thức dùng để truyền thuật toán hoặc ngôn ngữ lập trình dùng để tính toán.

Các hệ điều hành thường chứa một tập hợp các quy trình hợp tác thao tác dữ liệu được chia sẻ để giao tiếp với nhau. Giao tiếp này được điều chỉnh bởi các giao thức được hiểu rõ, có thể được nhúng trong chính mã quy trình. Ngược lại, do không có bộ nhớ dùng chung nên các hệ thống truyền thông phải liên lạc với nhau bằng phương tiện truyền dẫn dùng chung. Đường truyền không nhất thiết phải đáng tin cậy và các hệ thống riêng lẻ có thể sử dụng phần cứng hoặc hệ điều hành khác nhau.

Để triển khai giao thức mạng, các mô-đun phần mềm giao thức được giao tiếp với một khung được triển khai trên hệ điều hành của máy. Khung này triển khai chức năng kết nối mạng của hệ điều hành. Khi các thuật toán giao thức được thể hiện bằng ngôn ngữ lập trình di động, phần mềm giao thức có thể được làm cho hệ điều hành trở nên độc lập. Các khuôn khổ nổi tiếng nhất là mô hình TCP/IP và mô hình OSI.

Vào thời điểm Internet được phát triển, phân lớp trừu tượng đã được chứng minh là một phương pháp thiết kế thành công cho cả thiết kế trình biên dịch và hệ điều hành, và do sự tương đồng giữa ngôn ngữ lập trình và giao thức truyền thông, các chương trình mạng nguyên khối ban đầu đã được phân tách thành các giao thức hợp tác. Điều này dẫn đến khái niệm về các giao thức phân lớp mà ngày nay tạo thành nền tảng của thiết kế giao thức.

Các hệ thống thường không sử dụng một giao thức duy nhất để xử lý việc truyền tải. Thay vào đó, chúng sử dụng một bộ giao thức hợp tác, đôi khi được gọi là bộ giao thức. Một số bộ giao thức nổi tiếng nhất là TCP/IP, IPX/SPX, X.25, AX.25 và AppleTalk.

Các giao thức có thể được sắp xếp theo chức năng theo nhóm, ví dụ, có một nhóm giao thức truyền tải. Các chức năng được ánh xạ lên các lớp, mỗi lớp giải quyết một loại vấn đề riêng biệt liên quan đến, ví dụ: chức năng ứng dụng, vận chuyển, internet và giao diện mạng. Để truyền một thông báo, một giao thức phải được chọn từ mỗi lớp. Việc lựa chọn giao thức tiếp theo được thực hiện bằng cách mở rộng thông báo bằng bộ chọn giao thức cho mỗi lớp.