Bài giảng Mạng máy tính - Chương 7: Tầng ứng dụng - Ngô Hồng Sơn

1Chương 7: 
Tầng ứng dụng
Giảng viên: Ngô Hồng Sơn
Bộ môn Truyền thông và Mạng máy tính
Khoa CNTT- ðHBK Hà Nội
2Tổng quan

 Buổi trước: Tầng giao vận

 Nguyên lý của tầng giao vận

 TCP và UDP

 Khái niệm kiểm soát luồng và kiểm soát tắc
nghẽn

 Hôm nay: Tầng ứng dụng

 Nguyên lý của tầng ứng dụng

 Case study: HTTP, Mail, FTP, DNS, P2P
3Khái niệm cơ bản
4Nhắc lại về kiến trúc phân tầng
Application
(HTTP, Mail, )
Transport
(UDP, TCP )
Network
(IP, ICMP)
Datalink
(Ethernet, ADSL)
Physical
(bits)
Hỗ trợ các ứng dụng trên mạng
Truyền dữ liệu giữa các ứng dụng
Chọn ñường và chuyển tiếp gói tin giữa
các máy, các mạng
Hỗ trợ việc truyền thông cho các thành
phần kế tiếp trên cùng 1 mạng
Truyền và nhận dòng bit trên ñường
truyền vật lý
5Ứng dụng và dịch vụ trên mạng?
CHATGAME 
ON LINE
WEB
MAIL
SKYPE
YOUTUBE
SSH
TELNET
FTP
VoD
SCHOOL 
ON THE 
INTERNET
GOOGLE
BITTORENT E-COMMERCE
EBAY
MUSIC ONLINE
GRID
VIDEO 
CONFERENCE
e-BANK
VoIP
NEWS
SMS
e-Office
e-Goverment
6Ứng dụng và giao thức ứng dụng

 Giao thức ứng dụng

 ðịnh nghĩa các quy tắc giao tiếp

 Sử dụng các dịch vụ giao vận
(TCP/UDP)

 Ứng dụng :

 Các tiến trình giao tiếp với nhau
trên Internet qua việc trao ñổi
thông ñiệp

 Hoạt ñộng trên các hệ thống
cuối

 Cài ñặt giao thức ứng dụng ñể
cung cấp dịch vụ

 Ví dụ ứng dụng/giao thức: 

 Web (HTTP)

 Mail (SMTP/POP/IMAP) 
application
transport
network
data link
physical
application
transport
network
data link
physical
application
transport
network
data link
physical
7Các thành phần của ứng dụng

 Chương trình

 Giao diện NSD:

 Hỗ trợ cho NSD ñể làm việc với ứng dụng, 

 e.g. trình duyệt Web (Firefox, IE), phần mềm thư ñiện tử
(Thunderbird, Outlook,..)

 Cài ñặt các giao thức và sử dụng dịch vụ giao vận

 Chương trình máy chủ

 Cung cấp dịch vụ cho người sử dụng

 Tiến trình ứng dụng: chương trình ñang chạy trên
hệ ñiều hành

 Các tiến trình giao tiếp?

 Trên một máy: IPC (inter-process communication)

 Giữa các máy trên mạng: qua socket
8Giao tiếp giữa các tiến trình trên
Internet

 Nhắc lại: Socket là một giao
diện giữa tiến trình ứng dụng
và tầng giao vận

 Socket ñược ñịnh danh bởi

 Số hiệu cổng

 ðịa chỉ IP

 Kiểu giao thức giao vận
(TCP hay UDP)

 Socket API (Application 
Programming Interface): Cho
phép các tiến trình lựa chọn
tham số, lựa chọn dịch vụ
process
transport 
layer 
services
socket
host or
server
process
transport 
layer 
services
socket
host or
server
Internet
controlled by
app developer
controlled
by OS
9Các mô hình ứng dụng

 Khách-chủ

 P2P

 Mô hình lai
10
Mô hình khách chủ

 Khách

 Gửi yêu cầu truy cập dịch
vụ ñến máy chủ

 Về nguyên tắc, không liên
lạc trực tiếp với các máy
khách khác

 Chủ

 Thường xuyên online ñể
chờ y/c ñến từ máy trạm

 Có thể có máy chủ dự
phòng ñể nâng cao hiệu
năng, phòng sự cố

 e.g. Web, Mail, 
client
client
client
client
Server
11
Mô hình ñiểm-ñiểm thuần túy

 Không có máy chủ trung
tâm

 Các máy có vai trò
ngang nhau

 Hai máy bất kỳ có thể
liên lạc trực tiếp với
nhau

 Không cần vào mạng
thường xuyên

 E.g. Gnutella
PeerPeer
Peer
Peer Peer
Peer
12
Mô hình lai

 Một máy chủ trung tâm
ñể quản lý NSD, thông
tin tìm kiếm

 Các máy khách sẽ giao
tiếp trực tiếp với nhau
sau khi ñăng nhập

 E.g. Skype

 Máy chủ Skype quản lý
các phiên ñăng nhập, mật
khẩu

 Sau khi kết nối, các máy
sẽ gọi VoIP trực tiếp cho
nhau
Server
Client
Client
Client
Client-Server Comm.
P2P Comm.
13
Case study 1: HTTP và WWW
14
HTTP và Web

 WWW: World Wide Web

 trao ñổi dữ liệu siêu văn bản
HTML (HyperText Markup 
Language) trên Internet

 HTTP: HyperText Transfer 
Protocol

 Mô hình Client/Server

 Client yêu cầu truy nhập tới các
trang web (các ñối tượng web) 
và hiển thị chúng lên trình duyệt

 Server: Nhận yêu cầu và trả lời
cho client
http
 request
http
requ
est
http
res
pon
se
http
 response
Web clients
Web 
server
IE
Firefox
Navigator
15
HTTP hoạt ñộng ntn?

 Server mở một TCP socket chờ tại cổng 80 (default)

 Client khởi tạo một liên kết TCP tới server

 Server chấp nhận yêu cầu tạo liên kết

 Trao ñổi thông ñiệp HTTP (giao thức ứng dụng)

 HTTP Request

 HTTP Response

 ðóng liên kết TCP
IP header TCP header Dữ liệu - payloadHTTP header
16
Khuôn dạng HTTP request

 Mã ASCII (dễ dàng ñọc ñược dưới dạng văn bản)
GET /dccn/index.html HTTP/1.1
Host: www.it-hut.edu.vn
User-agent: Mozilla/4.0
Connection: close 
Accept-language:en-us 
(extra carriage return, line feed)
request line
(GET, POST, 
HEAD commands)
header
lines
CR, LF 
indicates end 
of message
17
Khuôn dạng HTTP response
HTTP/1.1 200 OK 
Connection close
Date: Tue, 16 Mar 2008 12:00:15 GMT 
Server: Apache/1.3.0 (Unix) 
Last-Modified: Mon, 15 Mar 2008 ... 
Content-Length: 8990 
Content-Type: text/html
data data data data data ... 
status line
(protocol
status code
status phrase)
header
lines
data, e.g., 
requested
HTML file
18
Các liên kết HTTP
HTTP không duy trì

 Chỉ một ñối tượng web 
ñược gửi qua liên kết
TCP

 Sử dụng mặc ñịnh
trong HTTP/1.0

 HTTP 1.0: RFC 1945
HTTP có duy trì

 Nhiều ñối tượng có thể
ñược gửi qua một liên
kết TCP.

 Sử dụng mặc ñịnh
trong HTTP/1.1

 HTTP 1.1: RFC 2068
19
Hoạt ñộng của HTTP/1.0
Time Time
Web client Web server
TCP
 Conn.
 Req.
GET
 /index.html
index.htm
l
Accepted
Init TCP connection 
Send HTTP response: index.html
Close TCP connection
OK, send HTTP request 
Accept TCP connection
GET
 img1.jpg
Parse index.html: has 10 
reference to 10 images
Repeat above steps 10 
times!
Send images 1
Close TCP connection
TCP
 Conn.
 Req.
img1.jpg
Accept TCP connection
2xRTT
20
Hoạt ñộng của HTTP/1.1 
Time Time
Web client Web server
TCP
 Conn.
 Req.
GET
 /index.html
GET
index.htm
l
Accepted
Init TCP connection 
Send HTTP 
response: index.html
OK, send