Unicast là một loại giao thức truyền dữ liệu trong mạng máy tính. Khi dùng Unicast, dữ liệu được gửi từ một nguồn đến một đích duy nhất. Điều này có nghĩa là mỗi gói tin chỉ được gửi tới một thiết bị cụ thể trên mạng.
Khi một thiết bị gửi dữ liệu Unicast, nó chỉ nhắm đến một địa chỉ IP duy nhất của thiết bị đích. Các thiết bị khác trong mạng không nhận được dữ liệu này, trừ khi chúng cũng là thiết bị đích được chỉ định.
Ví dụ, khi bạn truy cập một trang web, trình duyệt của bạn gửi yêu cầu HTTP đến máy chủ web của trang đó thông qua giao thức Unicast. Máy chủ web nhận yêu cầu này và trả lại dữ liệu cho trình duyệt của bạn cũng thông qua Unicast.
Unicast là một trong ba loại cơ bản của giao thức truyền dữ liệu trong mạng, bên cạnh Multicast và Broadcast.
Đặc điểm Unicast
Unicast được gọi là kiểu truyền dữ liệu đơn hướng hay một – một . Tức là nguồn gói tin được gửi từ 1 nguồn đến 1 đích cụ thể. Dưới đây là các đặc điểm nổi bật của kiểu truyền dữ liệu này:
- Địa chỉ đích duy nhất: Giao thức Unicast được sử dụng để truyền dữ liệu từ một nguồn đến một đích duy nhất. Điều này đồng nghĩa với việc chỉ có một thiết bị được nhận dữ liệu được gửi.
- Phổ biến nhất: Unicast là loại giao thức truyền dữ liệu phổ biến nhất trong mạng. Hầu hết các truyền thông mạng thông dụng như trình duyệt web, truyền email, và các ứng dụng mạng khác thường sử dụng Unicast.
- Dữ liệu truyền từ điểm đến điểm: Dữ liệu được gửi từ một điểm (thiết bị nguồn) trực tiếp đến một điểm (thiết bị đích). Không có sự chia sẻ dữ liệu với nhiều thiết bị đích như trong Multicast hoặc Broadcast.
- Cần có địa chỉ IP hoặc MAC của đích: Để gửi dữ liệu Unicast, người gửi cần biết địa chỉ IP hoặc địa chỉ MAC của thiết bị đích để gửi dữ liệu đến đúng địa chỉ.
- Tiêu thụ băng thông: Do chỉ gửi dữ liệu đến một thiết bị duy nhất, Unicast thường tiêu thụ ít băng thông hơn so với Multicast hoặc Broadcast.
- Ứng dụng trong định tuyến: Giao thức Unicast là một phần quan trọng của định tuyến IP. Khi một gói tin được gửi từ nguồn đến đích, nó thường sử dụng Unicast để đi qua các định tuyến mạng.
- Kiểu truyền dữ liệu riêng tư: Unicast thường được sử dụng khi cần truyền dữ liệu chi tiết và riêng tư, nơi chỉ có thiết bị đích được thông tin cụ thể.
- Sử dụng giao thức TCP: Giao thức Unicast thường đi kèm với giao thức TCP để đảm bảo truyền thông đáng tin cậy và theo dõi việc truyền dữ liệu.
Cách thức Unicast hoạt động
Trong phần header của gói tin IP, có trường để xác định địa chỉ nguồn và địa chỉ đích của gói tin. Trong trường hợp Unicast, địa chỉ đích sẽ là địa chỉ IP của thiết bị đích duy nhất mà gói tin được gửi đến.
Khi gói tin IP được tạo ra với địa chỉ IP đích của thiết bị đích, các thiết bị mạng như switch và router sẽ sử dụng thông tin này để xác định cách chuyển tiếp gói tin.
Switch sẽ sử dụng địa chỉ MAC của thiết bị đích để ánh xạ với cổng ra phù hợp để chuyển tiếp gói tin tới thiết bị đó.
Router sẽ sử dụng địa chỉ IP đích để xác định đường đi tốt nhất đến đích và chuyển tiếp gói tin tới địa chỉ IP đích tiếp theo trong đường đi được chọn.
Làm thế nào để biết gói tin là Unicast?
Để xác định liệu một gói tin có phải là Unicast hay Broadcast, ta cần kiểm tra một số trường thông tin trong header của gói tin, cụ thể là địa chỉ đích (destination address). Trong gói tin Unicast, địa chỉ đích sẽ là địa chỉ của một thiết bị cụ thể trên mạng. Địa chỉ đích trong gói tin sẽ chỉ đến một địa chỉ MAC (với Ethernet) hoặc một địa chỉ IP (với giao thức IP) của một thiết bị duy nhất.
Trong các gói tin khác chẳng hạn như Broadcast, địa chỉ đích sẽ được thiết lập để gửi dữ liệu tới tất cả các thiết bị trong mạng. Đối với giao thức IP (IPv4), địa chỉ Broadcast thường được sử dụng là địa chỉ IP mà tất cả các bit host đều được thiết lập thành 1 (ví dụ: 255.255.255.255). Đối với Ethernet, địa chỉ MAC Broadcast thường là một địa chỉ mà tất cả các bit đều là 1 (FF:FF:FF:FF:FF:FF).
Các thiết bị mạng hoạt động với gói tin Unicast như thế nào?
Switch và Router là hai thiết bị quan trọng trong mạng, và cả hai đều có vai trò quan trọng trong việc chuyển tiếp gói tin Unicast. Switch sử dụng địa chỉ MAC để xác định cổng đích, trong khi router sử dụng địa chỉ IP và bảng định tuyến để xác định đường đi tốt nhất.
Khi gói tin Unicast đến, switch sẽ so khớp địa chỉ MAC đích với bảng địa chỉ MAC của mình. Nếu switch biết cổng kết nối của thiết bị đích, nó sẽ chuyển tiếp gói tin đến cổng đó. Nếu không, switch sẽ chuyển tiếp gói tin tới tất cả các cổng trừ cổng nhận được gói tin.
Khi nhận một gói tin Unicast, router sẽ kiểm tra địa chỉ IP đích của gói tin và tra cứu trong bảng định tuyến để xác định đường đi tốt nhất. Sau đó, router sẽ chuyển tiếp gói tin tới đích tiếp theo trên đường đi đã chọn.
Bảo mật gói tin Unicast
Vì Unicast là gửi dữ liệu đơn hướng và thường sử dụng với mục đích riêng tư. Do đó, ta cần phải bảo mật dữ liệu Unicast. Để thực hiện điều này ta thường:
- Sử dụng mã hóa dữ liệu (như SSL/TLS cho dữ liệu truyền qua web) để bảo vệ dữ liệu Unicast khỏi việc bị đánh cắp hoặc giả mạo trong quá trình truyền trên mạng.
- Sử dụng firewall và ACL để kiểm soát và lọc lưu lượng dữ liệu Unicast dựa trên các quy tắc như địa chỉ IP, cổng giao tiếp, hoặc loại dịch vụ.
- Sử dụng các công cụ giám sát mạng như SNMP (Simple Network Management Protocol) hoặc NetFlow để theo dõi và phân tích lưu lượng mạng, bao gồm cả dữ liệu Unicast.
- Sử dụng các giải pháp bảo vệ chống DDoS để ngăn chặn các cuộc tấn công mạng có tổ chức và chống lại các cuộc tấn công làm ngập lưu lượng dữ liệu Unicast.
Mong rằng qua bài viết này bạn đã hiểu rõ về phương thức truyền tin Unicast và đặc điểm của nó!
Thông Tin Về Tác Giả
Nguyễn Thành Hợp là một chuyên gia về lĩnh vực thiết bị mạng, viễn thông gần 10 năm kinh nghiệm với nhiều chứng chỉ chất lượng như CCNA 200-301, CCNP, CCDA, CCDP,... do Cisco cung cấp. Sở thích cá nhân là khám phá những kiến thức mới mẻ về công nghệ nói chung và đặc biệt là liên quan đến lĩnh vực mạng!
