Thiết bị nào làm giảm bớt sự đụng độ (giảm kích thước miền đụng độ - collision domain)?

Câu hỏi kiểm tra kiến thức về địa chỉ IP broadcast. Địa chỉ broadcast là một địa chỉ IP đặc biệt được sử dụng để gửi gói tin đến tất cả các thiết bị trong một mạng cục bộ (LAN). Một địa chỉ IP broadcast có phần host ID đều là bit 1. Trong các tùy chọn được đưa ra:
- 192.168.1.20: Đây là một địa chỉ IP unicast thông thường trong mạng nội bộ.
- 172.16.0.255: Nếu đây là địa chỉ lớp B (từ 172.16.0.0 đến 172.31.255.255), thì 255 ở cuối octet thứ ba không nhất thiết là địa chỉ broadcast. Địa chỉ broadcast của mạng 172.16.0.0/16 là 172.16.255.255.
- 0.0.0.0: Địa chỉ này thường được sử dụng trong quá trình khởi tạo cấu hình mạng, không phải là địa chỉ broadcast.
- 192.168.1.255: Với dải IP lớp C (ví dụ 192.168.1.0/24), địa chỉ có phần host ID là tất cả các bit 1 (tức là 255 ở octet cuối) là địa chỉ broadcast của mạng đó. Ví dụ, cho mạng 192.168.1.0/24, địa chỉ broadcast là 192.168.1.255. Đây là dạng địa chỉ broadcast phổ biến và dễ nhận biết nhất trong các mạng LAN. Do đó, 192.168.1.255 là địa chỉ broadcast hợp lệ trong ngữ cảnh này.

Bắt tay 3 bước (3-way handshake) là quy trình thiết lập kết nối đáng tin cậy giữa hai thiết bị sử dụng giao thức TCP. Quy trình này bao gồm ba gói tin: SYN, SYN-ACK và ACK.

- Gói SYN (Synchronize): Máy khách gửi gói SYN đến máy chủ để yêu cầu thiết lập kết nối. Số thứ tự (Sequence number - Seq) của gói này thường là một giá trị ngẫu nhiên (không nhất thiết là 0) và cờ SYN (SYN bit) được đặt thành 1.
- Gói SYN-ACK (Synchronize-Acknowledge): Máy chủ nhận được gói SYN, nếu đồng ý thiết lập kết nối, sẽ gửi lại gói SYN-ACK. Gói này bao gồm cờ SYN và cờ ACK (Acknowledge) đều được đặt thành 1. Số thứ tự của gói SYN-ACK là một giá trị ngẫu nhiên mới do máy chủ chọn, và số thứ tự xác nhận (Acknowledgment number - Ack) sẽ bằng số thứ tự của gói SYN ban đầu cộng thêm 1.
- Gói ACK (Acknowledge): Máy khách nhận được gói SYN-ACK và gửi lại gói ACK để xác nhận. Gói này chỉ có cờ ACK được đặt thành 1. Số thứ tự xác nhận sẽ bằng số thứ tự của gói SYN-ACK cộng thêm 1.

Phân tích các phương án:
1. "Số Seq của gói SYN đầu tiên luôn luôn là 0": Sai. Số Seq của gói SYN đầu tiên là một giá trị ngẫu nhiên, không nhất thiết là 0.
2. "SYN bit của gói đầu tiên được gán bằng 1": Đúng. Gói đầu tiên (gói SYN) được gửi từ máy khách đến máy chủ có cờ SYN được đặt bằng 1 để báo hiệu yêu cầu đồng bộ hóa và thiết lập kết nối.
3. "Gói TCP SYN đầu tiên được gửi ra từ phía server": Sai. Gói SYN đầu tiên được gửi từ phía máy khách (client) đến máy chủ (server).
4. "FIN bit của gói đầu tiên được gán bằng 1": Sai. Cờ FIN (Finish) dùng để báo hiệu kết thúc kết nối, không được sử dụng trong gói SYN đầu tiên của quá trình thiết lập kết nối.

Câu hỏi này kiểm tra kiến thức về các thành phần của mô hình OSI, cụ thể là chức năng của Tầng Liên kết Dữ liệu (Data Link Layer - Tầng 2) trong việc xác định thiết bị trên mạng cục bộ. Tầng Liên kết Dữ liệu sử dụng địa chỉ MAC (Media Access Control) để định danh duy nhất mỗi giao diện mạng (mỗi máy tính) trong một mạng cục bộ (LAN). Địa chỉ IP (Tầng Mạng - Tầng 3) được dùng để định tuyến giữa các mạng khác nhau. Cổng mặc định (Default Gateway) là địa chỉ IP của router cho phép kết nối ra ngoài mạng cục bộ. Số cổng (Port number - Tầng Giao vận) được sử dụng để phân biệt các ứng dụng khác nhau trên cùng một máy tính. Do đó, để tìm ra host trên mạng cục bộ, Tầng Liên kết Dữ liệu cần sử dụng địa chỉ MAC.

Mô hình chuyển đổi địa chỉ mạng (NAT) thường được sử dụng để ánh xạ các địa chỉ IP nội bộ sang một hoặc nhiều địa chỉ IP công cộng. Trong hình ảnh minh họa, bước 1 cho thấy gói tin đi từ máy chủ nội bộ (có địa chỉ IP 10.0.0.1 và cổng 3314) đến thiết bị NAT. Thiết bị NAT thực hiện chuyển đổi địa chỉ nguồn từ IP nội bộ sang IP công cộng của nó (128.119.174.187) và có thể thay đổi cổng nguồn (trong ví dụ này có thể là 80 hoặc một cổng khác tùy cấu hình). Tuy nhiên, địa chỉ IP và cổng đích (135.122.195.206, 5001) vẫn giữ nguyên. Bước 2 thể hiện gói tin sau khi đã qua thiết bị NAT, tức là đã được chuyển đổi địa chỉ nguồn. Do đó, địa chỉ nguồn (S) của gói tin ở bước 2 sẽ là địa chỉ IP công cộng của thiết bị NAT và cổng tương ứng mà nó đã gán, còn địa chỉ đích (D) vẫn là địa chỉ IP và cổng ban đầu của máy chủ web đích. Dựa trên hình ảnh, địa chỉ IP và cổng đích là 135.122.195.206 và 5001. Địa chỉ nguồn sau khi NAT có thể là 128.119.174.187 với cổng 80 (hoặc một cổng khác, nhưng 80 là một lựa chọn phổ biến cho dịch vụ web khi không có thông tin rõ ràng về việc thay đổi cổng). Vì vậy, S: 128.119.174.187, 80 và D: 135.122.195.206, 5001 là đáp án phù hợp nhất.

Câu hỏi yêu cầu xác định địa chỉ nguồn (S) và địa chỉ đích (D) của gói tin ở bước 4 trong sơ đồ mô hình chuyển đổi địa chỉ mạng (NAT). Dựa vào sơ đồ, bước 4 thể hiện gói tin đang rời khỏi Router NAT để đi ra mạng công cộng (Internet). Trước đó, ở bước 3, gói tin từ máy A (10.0.0.1:3314) đã đến Router NAT (135.122.195.206:5001). Router NAT sẽ thực hiện việc ánh xạ địa chỉ IP riêng (private) của máy A (10.0.0.1) sang địa chỉ IP công cộng (public) của chính nó (128.119.174.187) và có thể thay đổi cổng nguồn. Địa chỉ đích của gói tin vẫn là máy chủ web (203.0.113.1:80). Do đó, ở bước 4, gói tin rời khỏi Router NAT với địa chỉ nguồn là địa chỉ IP công cộng của Router NAT (128.119.174.187) và một cổng đã được gán bởi NAT, còn địa chỉ đích là máy chủ web (203.0.113.1:80). Tuy nhiên, các phương án đưa ra không có phương án nào khớp hoàn toàn với mô tả này, đặc biệt là ở địa chỉ đích. Có khả năng câu hỏi hoặc các phương án có sai sót. Tuy nhiên, nếu giả định rằng bước 4 ám chỉ gói tin *trở về* từ máy chủ web đến máy A thông qua Router NAT (sau khi Router NAT đã chuyển đổi địa chỉ cho gói tin đi ra ban đầu), thì: Gói tin đi ra có S: 128.119.174.187, cổng_NAT và D: 203.0.113.1, 80. Gói tin trả về từ máy chủ web sẽ có S: 203.0.113.1, 80 và D: 128.119.174.187, cổng_NAT. Router NAT sẽ tra bảng NAT của nó và thực hiện NAT ngược, chuyển địa chỉ IP đích và cổng đích thành địa chỉ IP và cổng của máy A (10.0.0.1:3314). Nếu giả định như vậy, thì phương án 2: S: 128.119.174.187, 80 và D: 10.0.0.1, 3314 sẽ là mô tả cho gói tin *đã qua NAT ngược* và đang được gửi đi *từ* Router NAT *đến* máy A. Trong bối cảnh các lựa chọn, đây là lựa chọn khả dĩ nhất nếu có sai sót trong câu hỏi hoặc sơ đồ. Nó thể hiện địa chỉ IP công cộng của Router (nguồn sau khi NAT ngược) và địa chỉ IP nội bộ của máy A (đích sau khi NAT ngược).