Các giao thức mạng (network protocols) định nghĩa một định dạng chung và một bộ quy tắc để trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị. Các giao thức mạng khác nhau phải có khả năng tương tác và hỗ trợ nhau để đảm bảo truyền thông trên mạng thành công.
Một nhóm các giao thức cần thiết và liên quan đến nhau để thực hiện chức năng truyền dữ liệu được gọi là một bộ giao thức (protocol suite), ví dụ: TCP/IP. Bộ giao thức được cài đặt trong phần mềm và phần cứng của thiết bị mạng (router, switch, firewall …) và thiết bị đầu cuối (PC, server …).
Các bộ giao thức được xây dựng theo mô hình phân lớp (layered model); rất hiệu quả trong việc thiết kế và mô tả hoạt động của các giao thức mạng.

Mô hình tham chiếu OSI (OSI reference model)

Đây là mô hình tham chiếu phổ biến nhất và được sử dụng như là tiêu chuẩn cho việc thiết kế mạng dữ liệu, mô tả hoạt động và xử lý sự cố mạng.
Mô hình OSI gồm có 7 tầng như sau:
– Application: tầng ứng dụng, cung cấp phương tiện để kết nối người dùng thông qua mạng dữ liệu.
– Presentation: tầng trình diễn, cung cấp cấu trúc dữ liệu chung được trao đổi giữa các dịch vụ ở tầng ứng dụng.
– Session: tầng phiên, cung cấp dịch vụ cho tầng Presentation để tổ chức các phiên hội thoại và quản lý hoạt động trao đổi dữ liệu.
– Transport: tầng vận chuyển, định nghĩa các dịch vụ để phân đoạn, vận chuyển và tái tổ hợp dữ liệu cho hoạt động truyền thông giữa các thiết bị đầu cuối.
– Network: tầng mạng, cung cấp các dịch vụ để trao đổi từng phần dữ liệu (packet) qua mạng giữa các thiết bị đầu cuối xác định (trên toàn mạng).
– Data Link: tầng liên kết dữ liệu, mô tả phương pháp trao đổi từng khung dữ liệu (frame) giữa các thiết bị trên đường truyền chung (cục bộ).
– Physical: tầng vật lý, mô tả các chuẩn kết nối vật lý (về mặt cơ học, điện học, chức năng và xử lý) để truyền tín hiệu giữa các thiết bị.

Bộ giao thức TCP/IP

TCP/IP là bộ giao thức chuẩn mở và được sử dụng để truyền thông trên Internet.Tên gọi TCP/IP là đặt theo 2 giao thức mạng được thiết kế đầu tiên của bộ giao thức này là TCP và IP.
Bộ giao thức TCP/IP tổ chức theo mô hình 4 tầng và có sự tương ứng với các tầng trong mô hình OSI như sau:
– Application: tương ứng với 3 tầng Application, Presentation và Session, gồm các giao thức như HTTP, DNS, FTP, DHCP, SMTP, POP, IMAP, Telnet …
– Transport: tương ứng với tầng Transport, gồm các giao thức như TCP, UDP …
– Internet: tương ứng với tầng Network, gồm các giao thức như IP, ICMP, OSPF, EIGRP …
– Network Access: tương ứng với tầng Data Link và Physical, gồm các giao thức như Ethernet, ARP, PPP …