17
1) Port - Cổng giao tiếp Với dân quản trị mạng chuyên nghiệp, mở hay đóng cổng giao tiếp (port) là việc làm thường xuyên để thiết lập hay ngăn cấm một dịch vụ mới nào đó. Bên cạnh đó, việc quan sát, theo dõi hoạt động của hệ thống thông qua các port cũng là công việc khá quan trọng nhằm bảo vệ sự an toàn cho toàn bộ hạ tầng mạng. Tuy nhiên, với người dùng gia đình - nhất là những người mới làm quen với môi trường mạng - việc kiểm soát các port gần như “thả cửa”, hay nói cụ thể là mặc định trên router như thế nào thì người dùng để nguyên thế đó (dù hầu hết router thường đóng hoặc ẩn tất cả port, nhưng cũng có vài router mở các port thông dụng như 21 dùng cho tính năng ftp, 23 cho telnet). Có thể khẳng định, điều này tiềm ẩn nhiều nguy cơ, như bị người ngoài xâm nhập hệ thống bất hợp pháp để khai thác thông tin, phá hoại... Vậy làm thế nào để biết được router/máy chủ của bạn đang mở, đóng hay ẩn port giao tiếp nào, cũng như làm thế nào để mở đúng port cần thiết khi muốn triển khai ứng dụng mới? Trong giao thức TCP và UDP, port là số nguyên 16 bit được chèn vào phần đầu (header) của mỗi gói tin. Chẳng hạn, phía người dùng (client) có thể yêu cầu một máy chủ nào đó trên Internet cung cấp dịch vụ chia sẻ tập tin (file) qua máy chủ FTP. Để đáp ứng yêu cầu này, lớp phần mềm TCP trên máy của bạn phải nhận diện được port số 21 (đăng ký sẵn cho dịch vụ FTP) trong số các port 16 bit số nguyên được ghép theo gói tin yêu cầu của bạn. Tại máy chủ, lớp TCP sẽ đọc port 21 và chuyển tiếp yêu cầu đến máy chủ FTP. Hay nói cách khác, với một địa chỉ IP, chúng ta chỉ có thể xác định được một máy tính duy nhất trên mạng, tuy nhiên khi một máy tính chạy nhiều dịch vụ khác nhau thì chúng phải được phân biệt bởi khái niệm port. Ví dụ, máy chủ A (Server A) có dịch vụ web, DNS và FTP server, có địa chỉ IP là 210.245.126.14. Các máy tính khác khi muốn đến Server A thì cần đến địa chỉ IP (hay tên miền), nhưng để phân biệt dịch vụ là web, DNS hay FTP, cần xác định thêm port. Chẳng hạn, khi máy B muốn truy nhập dịch vụ web trên server A, trong gói tin gửi đi, IP đích sẽ là 210.245.126.14 và port đích sẽ là 80. Cùng lúc đó có máy C truy nhập đến dịch vụ DNS trên server A thì trong gói tin IP gửi đi, IP đích vẫn là 210.245.126.14 nhưng port đích sẽ là 53. Tương tự, máy D truy cập đến dịch vụ FTP trên server A, IP đích sẽ là 210.245.126.14 và port là 21. Thông thường các ứng dụng thường ẩn các port này để giảm tính phức tạp của giao thức TCP/IP. Có tất cả 65535 cổng (port) và được chia thành 3 đoạn: Well Known Port (WKP), Registered Port (RP) và Dynamic/Private Port (D/PP). WKP gồm các port từ 0 đến 1023 và được giữ cho các ứng dụng phổ biến như web (port 80), mail (port 25), ftp (port 21)... RP gồm các port từ 1024 đến 49151. Còn D/PP là các port từ 49152 đến 65535. IANA qui định WKP và RP phải được đăng ký với IANA (iana.org) trước khi sử dụng. Cổng phổ biến (Well Known Port 0-1023) Trong tầm từ 0-1023, hầu hết các port đã được đăng ký, tham khảo tại iana.org/assignments/port-numbers. Trong đó, nổi bật có các port phổ biến được liệt kê theo danh sách bên dưới. Với mạng cá nhân, muốn triển khai được các dịch vụ, chẳng

Cổng Giao Tiếp

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Cổng Giao Tiếp

1) Port - Cổng giao tiếp

Với dân quản trị mạng chuyên nghiệp, mở hay đóng cổng giao tiếp (port) là việc làm thường xuyên để thiết lập hay ngăn cấm một dịch vụ mới nào đó. Bên cạnh đó, việc quan sát, theo dõi hoạt động của hệ thống thông qua các port cũng là công việc khá quan trọng nhằm bảo vệ sự an toàn cho toàn bộ hạ tầng mạng. Tuy nhiên, với người dùng gia đình - nhất là những người mới làm quen với môi trường mạng - việc kiểm soát các port gần như “thả cửa”, hay nói cụ thể là mặc định trên router như thế nào thì người dùng để nguyên thế đó (dù hầu hết router thường đóng hoặc ẩn tất cả port, nhưng cũng có vài router mở các port thông dụng như 21 dùng cho tính năng ftp, 23 cho telnet). Có thể khẳng định, điều này tiềm ẩn nhiều nguy cơ, như bị người ngoài xâm nhập hệ thống bất hợp pháp để khai thác thông tin, phá hoại... Vậy làm thế nào để biết được router/máy chủ của bạn đang mở, đóng hay ẩn port giao tiếp nào, cũng như làm thế nào để mở đúng port cần thiết khi muốn triển khai ứng dụng mới?

Trong giao thức TCP và UDP, port là số nguyên 16 bit được chèn vào phần đầu (header) của mỗi gói tin. Chẳng hạn, phía người dùng (client) có thể yêu cầu một máy chủ nào đó trên Internet cung cấp dịch vụ chia sẻ tập tin (file) qua máy chủ FTP. Để đáp ứng yêu cầu này, lớp phần mềm TCP trên máy của bạn phải nhận diện được port số 21 (đăng ký sẵn cho dịch vụ FTP) trong số các port 16 bit số nguyên được ghép theo gói tin yêu cầu của bạn. Tại máy chủ, lớp TCP sẽ đọc port 21 và chuyển tiếp yêu cầu đến máy chủ FTP.

Hay nói cách khác, với một địa chỉ IP, chúng ta chỉ có thể xác định được một máy tính duy nhất trên mạng, tuy nhiên khi một máy tính chạy nhiều dịch vụ khác nhau thì chúng phải được phân biệt bởi khái niệm port. Ví dụ, máy chủ A (Server A) có dịch vụ web, DNS và FTP server, có địa chỉ IP là 210.245.126.14. Các máy tính khác khi muốn đến Server A thì cần đến địa chỉ IP (hay tên miền), nhưng để phân biệt dịch vụ là web, DNS hay FTP, cần xác định thêm port. Chẳng hạn, khi máy B muốn truy nhập dịch vụ web trên server A, trong gói tin gửi đi, IP đích sẽ là 210.245.126.14 và port đích sẽ là 80. Cùng lúc đó có máy C truy nhập đến dịch vụ DNS trên server A thì trong gói tin IP gửi đi, IP đích vẫn là 210.245.126.14 nhưng port đích sẽ là 53. Tương tự, máy D truy cập đến dịch vụ FTP trên server A, IP đích sẽ là 210.245.126.14 và port là 21. Thông thường các ứng dụng thường ẩn các port này để giảm tính phức tạp của giao thức TCP/IP.

Có tất cả 65535 cổng (port) và được chia thành 3 đoạn: Well Known Port (WKP), Registered Port (RP) và Dynamic/Private Port (D/PP). WKP gồm các port từ 0 đến 1023 và được giữ cho các ứng dụng phổ biến như web (port 80), mail (port 25), ftp (port 21)... RP gồm các port từ 1024 đến 49151. Còn D/PP là các port từ 49152 đến 65535. IANA qui định WKP và RP phải được đăng ký với IANA (iana.org) trước khi sử dụng.

Cổng phổ biến (Well Known Port 0-1023)

Trong tầm từ 0-1023, hầu hết các port đã được đăng ký, tham khảo tại iana.org/assignments/port-numbers. Trong đó, nổi bật có các port phổ biến được liệt kê theo danh sách bên dưới. Với mạng cá nhân, muốn triển khai được các dịch vụ, chẳng

Page 2: Cổng Giao Tiếp

hạn web server, ftp server... hệ thống của bạn phải mở các port tương ứng. Ứng với mỗi thiết bị định tuyến (router) của từng hãng, bạn sẽ có cách mở port khác nhau. Để dễ dàng mở các port cũng như hướng dẫn chi tiết trên từng router, bạn có thể vào trang portforward.com để tìm đúng router đang có. Trang web này luôn cập nhật danh sách router mới nhất của nhiều hãng.

Một điều cần lưu ý trước khi mở port là bạn nên kiểm tra lại hệ thống đã mở sẵn cổng này chưa bằng cách vào trang www.grc.com (nhớ tắt firewall trên Windows) hoặc dùng lệnh netstat -an để biết máy của bạn đang sử dụng và "lắng nghe" những port nào.

Danh sách các port thông dụng

20TCPFile Transfer - FTP data21TCPFile Transfer - FTP control22TCP/UDPSSH Remote Login Protocol/ pcAnywhere23TCPTelnet25TCPSimple Mail Transfer Protocol (SMTP)38TCP UDPRoute Access Protocol (RAP)42UDPHost Name Server - Microsoft WINS45TCPMessage Processing Module (receive)46TCPMessage Processing Module (send)50TCP UDPRemote Mail Checking Protocol (RMCP)66TCP UDPOracle SQL*NET69TCP UDPTrivial File Transfer Protocol (TFTP)88TCP UDPKerberos Network Authentication Service101TCP UDPNetwork Information Center (NIC) Hostname Server110TCP UDPPost Office Protocol (POP) Version 3118TCP UDPSQL Services119TCP UDPNetwork News Transfer Protocol130TCP UDPCisco FNATIVE143TCP UDPInternet Message Access Protocol (IMAP) Mail Server161TCP UDPSNMP211TCP UDPTexas Instruments 914C/G Terminal280TCP UDPhttp-mgmt314TCP UDPOpalis Robot333TCP UDPTexar Security Port742TCP UDPNetwork Revision Control System747TCP UDPFujitsu Device Control749TCP UDPKerberos Administration767TCP UDPPhonebook777TCP UDPMultiling HTTP800TCP UDPMDBS Daemon, Remotely Possible (Remote Control)989TCP UDPFTP Data Over TLS/SSL990TCP UDPFTP Control Over TLS/SSL991TCP UDPNetnews Administration System992TCP UDPSecure Telnet (over TLS/SSL)993TCP UDPSecure IMAP4 (over TLS/SSL)994TCP UDPSecure IRC (over TLS/SSL)995TCP UDPSecure POP3 (over TLS/SSL)996TCPVsinet / Central Point Software Xtree License Server Cổng đăng ký (Registered port: 1024–49151)

Các cổng TCP và UDP có số từ 1024 đến 49151 được gọi là các cổng đăng ký (registered ports). IANA quản lý danh sách các dịch vụ sử dụng các port trong tầm số này để giảm thiểu việc sử dụng trùng nhau. Không giống nhu các port có số thấp hơn (0-1023), những nhà phát triển dịch vụ TCP/UDP mới có thể chọn một số mới để đăng ký với IANA thay vì dùng trùng số đã đăng ký.

Cổng động/Cổng riêng (Dynamic/ Private Port: 49152–65535)

Các cổng TCP và UDP có số bắt đầu từ 49152 đến 65535 được gọi là port động (dynamic port), port riêng (private port) hay port tạm (ephemeral port). IANA không quản lý Dynamic port cũng như không giới hạn việc sử dụng của người dùng. Các dịch vụ có thể chọn một hoặc vài port ngẫu nhiên miễn phí trong tầm số này khi cần truyền trên nhiều socket.

Khái niệm ứng dụng port

Hãy tưởng tượng, máy tính giống như ngôi nhà của bạn và port sẽ đóng vai trò cửa ra vào. Bạn muốn mời một người nào đó vào nhà thì bạn phải chỉ cho họ biết cần đi vào từ

Page 3: Cổng Giao Tiếp

lối nào (địa chỉ nhà), rồi phải mở sẵn cửa đón khách. Do đó, với máy tính, bạn phải cho biết máy chủ (server) của mình đang “đợi khách” (lắng nghe) ở port nào, từ đó máy khách biết và gửi yêu cầu đến đúng port tương ứng. Router trong mô hình như hình minh họa bên dưới sẽ giữ vai trò như người gác cổng, có nhiệm vụ mở các port dịch vụ trong mạng.

Hình 1: Mô hình ứng dụng port

Quan sát

Page 4: Cổng Giao Tiếp

Hình 2: Trạng thái của tất cả các port

Để quan sát router/server đang mở/đóng hay ẩn port nào, bạn có thể chọn một trong các cách kiểm tra sau. Lưu ý, khi kiểm tra, bạn phải tắt tính năng/dịch vụ Firewall trên HĐH Windows. Dễ nhất, bạn vào trang web www.grc.com, nhấn vào ShieldsUP!, tiếp tục chọn ShieldsUP!> Process> All Service Ports (chọn quét tất cả các port). Đợi khoảng vài giây (nhanh chậm tùy thuộc vào tốc độ Internet), ShieldUP sẽ hiện ra bảng thông báo trạng thái của 1056 port đầu tiên (Hình 2). Theo hình trên, bạn sẽ xác định được trạng thái của các port thông qua màu sắc: đỏ là port đang mở (Open), xanh dương là đóng (Closed) và xanh lá cây là ẩn (Stealth). Để biết số của port đang mở port , bạn có thể đếm theo hàng ngang (từ trái qua phải, từ trên xuống dưới), nhưng dễ nhất là rê chuột vào ô đó, chẳng hạn tại ô màu đỏ hàng số 2 (hình 3) bạn sẽ biết được hệ thống đang mở cổng 53 cho dịch vụ tên miền (DNS) Hay để xem nhanh kết quả, bạn nhấn vào Text Summary. Bảng này sẽ tổng kết có bao nhiêu port đang mở/đóng/ẩn và số hiệu của port đó...

Hình 3: Xác định vị trí cổng đang mở

Đơn giản hơn, bạn vào http://www.canyouseeme.org và gõ số port cần kiểm tra, đợi giây lát để xem thông báo.

Để liệt kê tất cả port vào/ra trên máy tính sử dụng HĐH Windows, bạn nhấn Start.Run và

Page 5: Cổng Giao Tiếp

gõ vào lệnh netstat -an (liệt kê tất cả port mà máy đang kết nối hay lắng nghe, địa chỉ ở dạng IP) để biết máy tính của bạn đang sử dụng và lắng nghe những port nào.

Hình 4: Kết quả kiểm tra cho thấy port 21 đang mở

Page 6: Cổng Giao Tiếp

Hình 5: Kết quả sau khi gõ lệnh netstat –an trên cmd

Ngoài ra, bạn còn có thể cài đặt phần mềm Atelier Web Security Port Scanner, Active Ports, CurrPorts, Free Port Scanner v2.0... để thực hiện việc kiểm tra trạng thái của các port trên hệ thống. Mở port

Thực tế, router cho mở tất cả port (cho phép LAN kết nối ra WAN theo bất kỳ port nào, và ngược lại). Tuy nhiên việc này khá nguy hiểm vì virus dạng trojan trong LAN có thể tạo và mở cửa hậu (backdoor), từ đó làm bàn đạp tấn công và chiếm quyền điều khiển máy tính và toàn bộ hệ thống mạng của bạn. Nếu mở dịch vụ (mở một số port nào đó) cho bên ngoài (Internet) truy cập vào thì hệ thống của bạn phải có cơ chế bảo mật hợp lý để bảo đảm an toàn cho hệ thống.

Hình 6: Mở port 8080 cho dịch vụ web trên máy có địa chỉ 192.168.1.10

Để mở port cho router, đầu tiên phải biết địa chỉ IP mặc định của thiết bị (thường là 192.168.1.1 hay 192.168.0.1), sau đó, bạn gõ địa chỉ (chẳng hạn 192.168.1.1) vào thanh Address trong trình duyệt, đăng nhập vào router (tài khoản đăng nhập cũng xem trong tài liệu hướng dẫn). Để mở cổng (Open port), bạn vào mục NAT.Open ports (Hình 6).

2) DVI - Giao tiếp tín hiệu video số

Page 7: Cổng Giao Tiếp

Đặc tả kỹ thuật của DVI (Digital Video Interface) do DDWG (Digital Display Working Group) phát triển nhằm cung cấp tín hiệu hình ảnh analog và digital cho màn hình trên một kết nối duy nhất.

Kiểu giao tiếp phổ biến nhất hiện nay là giữa màn hình LCD và card đồ họa loại mới. Đây là ngõ giao tiếp thứ 2 hoặc thay thế chuẩn Plug & Display trước đây. DVI ngày càng được sử dụng phổ biến hơn ở các hãng sản xuất card đồ họa và màn hình LCD. Cho đến nay card đồ họa và LCD thường hỗ trợ 2 ngõ giao tiếp là DVI và VGA (ngõ D-Sub) và trong các thiết bị cao cấp còn có thêm ngõ HDMI.

Ngoài việc sử dụng như chuẩn giao tiếp trên máy tính, DVI còn là lựa chọn trong việc truyền các tín hiệu số cho HDTV (High Definition TV), EDTV (Enhanced Definition TV), màn hình Plasma và một số thiết bị cao cấp dành cho TV, đầu DVD. Tương tự, vài đầu đọc DVD cũng trang bị ngõ DVI bên cạnh ngõ Component. Xuất hiện trên thị trường chưa bao lâu, DVI lại có một đối thủ cạnh tranh mới, đó là HDMI – ngõ giao tiếp số cao cấp cho cả hình ảnh và âm thanh. Tuy nhiên, vì quá phổ biến cũng như giá thành thấp nên đến nay DVI vẫn còn nhiều người ưa chuộng. Hiện có 3 loại đầu nối DVI: DVI-Digital (DVI-D), DVI-Analog (DVI-A) và DVI-Integrated (Digital & Analog hay còn gọi là DVI-I)

DVI-D – ảnh digital trung thực

Cáp DVI-D được dùng để nối trực tiếp giữa nguồn video (card màn hình) và màn hình LCD (hay rất hiếm với màn hình CRT). Ưu điểm của ngõ giao tiếp này là thời gian đáp ứng nhanh, chất lượng hình ảnh tốt hơn so với ngõ VGA analog (tương tự). Tất cả các card đồ họa đều xuất ra tín hiệu video số sau đó mới được chuyển đổi thành tương tự xuất qua ngõ VGA. Tín hiệu tương tự di chuyển qua màn hình và được chuyển lại thành tín hiệu số (digital). DVI-D loại bỏ giai đoạn chuyển đổi tín hiệu tương tự do đó chất lượng hình ảnh được cải tiến đáng kể.

DVI-A – ảnh analog độ phân giải cao

Cáp DVI-A dùng để kết nối đến màn hình analog, chẳng hạn màn hình CRT hay LCD giá thành thấp. DVI-A dùng phổ biến cho thiết bị hỗ trợ ngõ VGA vì DVI-A và VGA tương tự nhau. DVI-A có thể gây thất thoát tín hiệu trong quá trình chuyển đổi từ số sang tương tự, vì thế tín hiệu số luôn được khuyên dùng.

DVI-I – Tốt cho cả hai

Cáp tích hợp tín hiệu digital và analog DVI-I vừa có khả năng truyền tín hiệu số-số (digital to digital) vừa có khả năng truyền tín hiệu tương tự- tương tự (analog to analog). Điều này tạo nên sự linh hoạt cho người dùng trong từng tình huống. Tất nhiên DVI-D và DVI-A

Page 8: Cổng Giao Tiếp

không giao tiếp trực tiếp với nhau được. Để kết nối tín hiệu tương tự đến màn hình số, bạn cần có đầu chuyển từ VGA sang DVI-D hay DVI-A và ngược lại.

Single-Link và Dual-Link

Định dạng số được trang bị sẵn trên đầu nối DVI-D Single-Link và Dual-Link cũng như DVI-I Single-Link và Dual-Link. Cáp DVI gửi thông tin bằng cách sử dụng tín hiệu số được gọi là TMDS (Transition Minimized Differential Signaling). Cáp Single-Link dùng một bộ phát TMDS 165MHz, còn Dual-Link dùng 2. Do DVI Dual-Link có công suất phát gấp đôi Single-Link nên tốc độ và chất lượng hình ảnh cũng tăng gấp đôi. Chẳng hạn, màn hình LCD có ngõ DVI Single-Link 60Hz có thể hiển thị độ phân giải 1920x1200, DVI Dual-Link là 2560x1600.

Chiều dài tối đa của cáp DVI

Theo đặc tả kỹ thuật, tất cả các loại cáp DVI phải đảm bảo tín hiệu trong khoảng cách 5 mét. Nhưng nhiều hãng sản xuất card đồ họa có tốc độ xử lý mạnh hơn đòi hỏi màn hình lớn hơn nên khoảng cách tối đa có thể không chính xác. Dù chỉ hỗ trợ tốt trong phạm vi 5 mét, nhưng trong những trường hợp cần thiết, bạn vẫn có thể dùng cáp dài hơn bằng cách dùng thêm bộ DVI Inline Repeater & Booster để tăng tín hiệu.

Cũng nên lưu ý rằng, khi dùng cáp DVI-D để mở rộng khoảng cách, có thể bạn sẽ gặp trường hợp tín hiệu hình ảnh không rõ ràng. Do tín hiệu tương tự truyền tốc độ chậm nên màn hình tự chuyển sang tín hiệu số sẽ yếu hơn. Vì lý do này, việc kéo dài cáp chỉ nên thực hiện với VGA (ngõ tương tự) hay HDMI (ngõ số). Nếu không có lựa chọn khác ngoài DVI, bạn nên chọn ngõ DVI-D để đạt chất lượng hiển thị tốt hơn.

Cách nhận dạng cáp DVI

DVI-D Single-LinkDVI-ADVI-I Single-LinkDigital AnalogDigital & Analog

2 khối 9 chân (pin) và một thanh ngang một khối 8 và 4 pin củng với khối 4 pin bao quanh thanh ngang2 khối 9 chân cùng với khối 4 pin quanh thanh ngangDVI-D Dual-Link DVI-I Dual-LinkDigital Digital & Analog

Ba hàng 8 pin và một thanh ngang 3 hàng 8 pin và khối 4 pin quanh thanh ngang 3) Cổng USB

Page 9: Cổng Giao Tiếp

USB (Universal Serial Bus) là chuẩn kết nối giao tiếp giữa máy tính cá nhân và các thiết bị điện tử dân dụng. Cổng USB cho phép các thiết bị điện tử dùng cáp kết nối đến máy tính. USB cho phép truyền dữ liệu giữa các thiết bị, đồng thời cũng là cổng cung cấp nguồn qua cáp cho các thiết bị mà không cần đến nguồn riêng cho chúng. USB được phát triển bởi một nhóm gồm các thành viên "gạo cội" như Intel, Compaq, Microsoft, Digital, IBM, Northern Telecom và được chính thức cấp chứng nhận vào đầu năm 1996. USB có thể hỗ trợ cho hơn 127 loại thiết bị ngoại vi khác nhau với tốc độ tăng dần: 1,5Mbps (USB đầu tiên), 12Mbps (USB 1.0), 480Mbps (USB 2.0) và 500Mbps (USB 3.0 sắp xuất hiện).

USB có thể dùng để thay thế các cổng giao tiếp nối tiếp (series) và song song (parallel). Bên cạnh đó, USB còn kết nối đến các thiết bị ngoại vi trên máy tính như chuột, bàn phím, PDA, thiết bị chơi game (gamepad, joystick), máy quét, máy ảnh số, máy in, thiết bị nghe nhạc, bút lưu trữ và rất nhiều thiết bị gắn ngoài khác.

Các loại đầu nối USB

USB-A và USB-B

Page 10: Cổng Giao Tiếp

Nhiều thiết bị có sẵn đầu nối "A" hoặc "B"

Trong đó, đầu nối "A" (USB-A) lắp vào máy tính (upstream) còn đầu nối "B" (USB-B) nối vào các thiết bị cá nhân (downstream). Với 2 loại đầu nối khác nhau, giúp bạn dễ dàng phân biệt chúng. Ngoài USB-A và USB-B còn có Micro-A và Standard-A cũng tuân theo các chi tiết kỹ thuật của USB để kết hợp với các đầu nối không theo chuẩn. Mini và micro

Hai loại đầu nối loại này thường dành cho các thiết bị nhỏ như PDA, điện thoại di động hay máy ảnh số. Các đầu nối chuẩn như Mini-B, Micro-A, Micro-B và đầu nối được chuẩn hóa Mini-A. Chân cắm Mini-A và Mini-B có kích thước khoảng 3x7mm còn chân cắm Micro có chiều rộng bằng loại Mini nhưng mỏng chỉ bằng nửa, do đó chúng thường tích hợp vào các thiết bị cầm tay mỏng hơn.

Ngoại trừ trường hợp đặc biệt chuyển từ chuẩn sang Mini-A và chuẩn-Micro-B, một sợi cáp USB luôn có đầu A và B để kết nối đến các ngõ cắm (socket) tương ứng. Tất cả các socket này trở thành các phiên bản chuẩn, mini và micro.

USB On-The-Go (OTG) hỗ trợ các loại socket khác nhau như: AB, Mini và Micro. Nó có thể chấp nhận đầu nối A và B. Phần mềm OTG phát hiện sự khác nhau bằng cách dùng ID pin (chân tiếp đất trên đầu nối A). Khi đầu nối A kết nối đến socket AB, các socket sẽ cung cấp nguồn VBUS cho cáp và bắt đầu thực hiện nhiệm vụ. Khi đầu nối B được sử dụng, socket dùng nguồn VBUS và bắt đầu giao tiếp với thiết bị ngoại vi. OTG cho phép cả hai bằng cách dùng phần mềm để chuyển khi cần.

Các phiên bản USB

Page 11: Cổng Giao Tiếp

USB 1.0 được trình làng vào năm 1994, có tốc độ 12Mbps, giúp thay thế nhiều cổng kết nối trên máy tính cá nhân.

USB 2.0 ra mắt vào năm 2000 và được USB-IF (USB Implementers Forum) chuẩn hóa vào cuối năm 2001. Hewlett-Packard, Intel, Lucent Technologies (nay là Alcatel-Lucent sau khi sáp nhập với Alcatel năm 2006), Microsoft, NEC và Philips cùng phát triển lên mức tốc độ cao hơn, 480Mbps.

USB 3.0 được Promoter Group công bố vào 2008, có tốc độ nhanh gấp 10 lần USB 2.0, 5Gbps - SuperSpeed USB. Sản phẩm chính thức sẽ ra mắt vào năm nay hoặc 2010.

Chiều dài cáp

Chiều dài cáp tối đa của USB 1.1 là 3m và USB 2.0 là 5m. Số hub nối tiếp tối đa là 5 và số thiết bị kết nối tối đa là 127. USB 3.0 chưa đưa ra tiêu chuẩn chiều dài cáp, tuy nhiên theo electronicdesign.com ước đoán, chiều dài cáp tối đa cho chuẩn này cũng sẽ giới hạn trong khoảng cách 30m để tốc độ tối ưu nhất.

Khả năng cấp nguồn

PinTênMàu cápMô tả1VCCRed+5V2D−WhiteData −3D+GreenData +4GNDBlackGround USB cung cấp nguồn trong khoảng 5,25V- 4,75 V (5 V±5%). Một đơn vị tải (1 unit) là 100mA trên USB 2.0 và 150mA trên USB 3.0. USB 2.0 hỗ trợ tối đa 5 unit (500 mA) và USB 3.0 là 6 unit (900 mA). Có hai loại thiết bị: nguồn thấp (low-power) và nguồn cao (high-power). Các thiết bị low-power cung cấp 1 unit và cấp nguồn tối thiểu là 4,4V đối với USB 2.0 và 4V đối với USB 3.0. Các thiết bị high-power devices cung cấp số unit tối đa. Ở chế độ mặc định, tất cả các thiết bị đều ở low-power nhưng phần mềm đi kèm thiết bị có thể yêu cầu cung cấp high-power miễn là có nguồn sẵn trên bus.

4) IEEE 1394 - Giao tiếp media tốc độ cao

Page 12: Cổng Giao Tiếp

Được Apple Inc. công bố vào năm 1995 có tốc độ 400Mbps–3200Mbps và hỗ trợ 63 loại thiết bị khác nhau. FireWire là tên do Apple Inc. đặt cho cổng giao tiếp IEEE 1394 High Speed Serial Bus và phát triển bởi IEEE P1394 Working Group. Bên cạnh sự đóng góp chủ yếu của Apple còn có sự tham gia của các kỹ sư từ Texas Instruments, Sony, Digital Equipment Corporation, IBM và INMOS/SGS Thomson (hiện nay là STMicroelectronics).

Cổng giao tiếp IEEE 1394 là chuẩn giao tiếp nối tiếp (serial bus) cho tốc độ cao và truyền dữ liệu thời gian thực được sử dụng trên máy tính cá nhân cũng như thiết bị âm thanh số, video số, máy móc tự động và các ứng dụng thuộc lĩnh vực hàng không. Cổng giao tiếp này còn có một vài tên gọi khác: FireWire (Apple), i.LINK (Sony) và Lynx (Texas Instruments). IEEE 1394 thay thế giao tiếp song song SCSI trong nhiều ứng dụng do chi phí thấp hơn, lắp đặt đơn giản hơn.

Với tốc độ truyền dẫn cao và ổn định, IEEE 1394 thích hợp cho việc biên tập, chuyển đổi video – vốn đòi hỏi đường truyền băng thông cao. FireWire cho phép các thiết bị nối ngang hàng (peer-to-peer) với nhau; chẳng hạn, bạn có thể giao tiếp giữa máy quét, máy in... để không sử dụng thêm bộ nhớ hay bộ xử lí. Cổng giao tiếp này cũng được thiết kế hỗ trợ "cắm và chạy" (UPnP) và cắm nóng. Cáp FireWire thường có chiều dài khoảng 4,5m và linh động hơn cáp Parallel SCSI. Cáp FireWire thường có 6 chân (6-circuit) hay 9 chân và có thể cung cấp công suất 45W/cổng với điện áp 30V cho các thiết bị có mức tiêu thụ điện năng vừa phải (không cần cắm thêm nguồn bên ngoài).

Các chuẩn và phiên bản

Các chuẩn trước đây và 3 phiên bản công bố giờ đã hợp nhất thành chuẩn IEEE 1394-2008. Sau đây là các tính năng riêng được bổ sung vào trong từng giai đoạn phát triển của sản phẩm.

FireWire 400 (IEEE 1394-1995)

Loại đầu nối 4 chân (trái) và 6 chân (phải) của FireWire 400

Phiên bản IEEE 1394-1995 đầu tiên là FireWire 400. Cổng giao Loại đầu nối 4 chân (trái) và 6 chân (phải) của FireWire 400 Phiên bản IEEE 1394-1995 đầu tiên là FireWire 400. Cổng giao tiếp này có thể truyền dữ liệu giữa các thiết bị với tốc độ 100Mbps, 200Mbps hay 400Mbps (thực tế là 98,304Mbps, 196,608Mbps và 393,216Mbps). Với các tốc độ truyền khác nhau, FireWire được gọi

Page 13: Cổng Giao Tiếp

tương ứng là S100, S200 và S400.

Chiều dài của cáp cũng giới hạn trong khoảng cách 4,5m và có thể hỗ trợ đến 16 cáp kết nối theo mô hình "daisy chain" dùng các bộ lặp động; hub gắn ngoài hay hub gắn trong thường có mặt trong các thiết bị FireWire. Chuẩn S400 giới hạn chiều dài cáp tối đa là 72m. Đầu nối 6 chân thường thấy trên máy tính để bàn và có thể cung cấp nguồn cho các thiết bị khác.

FireWire cải tiến (IEEE 1394a-2000)

IEEE 1394a được công bố năm 2000 với các cải tiến và lọc lại các tính năng của phiên bản gốc. IEEE 1394a hỗ trợ thêm khả năng bất đồng bộ, bus nhanh hơn, ghép nối các gói tin và chế độ tiết kiệm điện năng.

1394a cũng là chuẩn đầu nối 4 chân được Sony phát triển và được sử dụng rộng rãi trên các thiết bị như máy quay số, máy tính xách tay và một số thiết bị khác. Đầu nối 4 chân có khả năng tương thích với 6 chân nhưng nguồn cung cấp yếu hơn.

FireWire 800 (IEEE 1394b-2002)

Đầu nối FireWire 9 chân

FireWire 800 (1394b) hay "S800 bilingual" cho phép truyền với tốc độ 786Mbps hay 432Mbps (tương đương 800Mbps) song công qua chế độ mã hóa mới (beta-mode). FireWire 800 có khả năng tương thích ngược với thiết bị có tốc độ chậm hơn như đầu nối 6 chân của FireWire 400. Tuy nhiên, chỉ chuẩn IEEE 1394a và IEEE 1394b là tương thích nhau còn đầu nối FireWire 800 (phiên bản beta) khác với đầu nối FireWire 400 thì không tương thích. Đặc tả kỹ thuật đầy đủ của IEEE 1394b hỗ trợ tốc độ lên đến 3200Mbps trên đầu nối beta hay cáp quang với chiều dài 100m.

FireWire S1600 và S3200

Cuối năm 2007, 1394 Trade Association thông báo các sản phẩm FireWire S1600, S3200 sẽ có mặt trên thị trường trước năm 2008 (được định nghĩa trong 1394b và tương lai là IEEE Std. 1394-2008). Các thiết bị 1,6Gbps và 3,2Gbps sử dụng đầu 9 chân giống FireWire 800 sẽ tương thích với các thiết bị S400 và S800. Đây là cổng giao tiếp có thể cạnh tranh với USB 3.0 sắp ra mắt.

FireWire S800T (IEEE 1394c-2006)

Page 14: Cổng Giao Tiếp

Cáp 1394c có thể thay thế cáp Ethernet

FireWire S800T (IEEE 1394c-2006) được công bố vào tháng 6/2007. Cải tiến chính của FireWire S800T là có tốc độ lên đến 800Mbps qua đầu nối 8P8C (RJ-45) của cáp CAT 5e dựa trên IEEE 802.3 clause 40, và khả năng tự động chuyển đổi cho phép một port có thể kết nối đến thiết bị IEEE Std 1394 hay IEEE 802.3 (Ethernet).

Mạng qua FireWire

FireWire có thể được sử dụng cho mạng máy tính mô hình ad-hoc (chỉ các thiết bị đầu cuối, không cần router sử dụng hub FireWire). Đặc biệt, RFC 2734 qui định cách làm việc trên IPv4 qua giao tiếp FireWire và RFC 3146 trên IPv6.

Mac OS X, Linux, FreeBSD, Windows ME, Windows 2000, Windows XP và Windows Server 2003 đều hỗ trợ kết nối mạng qua FireWire. Có thể thiết lập một mạng giữa 2 máy tính bằng cách sử dụng một sợi cáp chuẩn FireWire hay nhiều máy tính qua hub. Điều này có nghĩa là tương tự mạng Ethernet với điểm khác biệt chính là tốc độ, chiều dài mạng và chuẩn cáp FireWire sử dụng để truyền điểm đến điểm.

Cuối 2004, Microsoft thông báo sẽ không hỗ trợ IP networking qua giao tiếp FireWire trên tất cả các phiên bản của Microsoft Windows, do dó tính năng này cũng sẽ vắng mặt trên Windows Vista và Windows Server 2008.

5) HDMI

Page 15: Cổng Giao Tiếp

HDMI (High Definition Multimedia Interface) là ngõ giao tiếp với các thiết bị nghe nhìn (audio.video) thế hệ mới với khả năng truyền luồng dữ liệu không nén. Sử dụng đơn giản, chỉ cần dùng một sợi cáp HDMI, tất cả các kết nối số có thể truyền hình ảnh và âm thanh chất lượng cao. HDMI chính thức phát hành vào năm 2003 nhưng đến nay mới bắt đầu được ứng dụng rộng rãi. Cổng giao tiếp này dần thay thế các loại cáp video analog như ngõ component, composite hay S-Video để trở thành ngõ chủ lực truyền tín hiệu hình ảnh và âm thanh trong hầu hết các thiết bị giải trí. Ưu điểm của HDMI là cho âm thanh hay, hình ảnh chất lượng cao, loại trừ việc giảm chất lượng khi chuyển đổi hay nén tín hiệu video và audio. Hình ảnh phát qua HDMI sẽ bóng mượt và sắc nét do giảm nhiễu trên các tín hiệu ảnh. Những hiện tượng như mờ hình, bóng ma sẽ không xuất hiện, đồng thời độ tương phản và chi tiết hình sẽ tốt hơn nhiều. Âm thanh chính xác và tốt hơn, hạn chế tình trạng “mờ”.HDMI chỉ dùng một đường cáp duy nhất để truyền cả tín hiệu hình ảnh chất lượng cao và âm thanh đa kênh.Và dĩ nhiên, việc sử dụng cáp HDMI sẽ loại bỏ được rất nhiều cáp "rồng rắn" xung quanh các thiết bị giải trí. Tín hiệu mặc định của HDMI là số, nên phù hợp với các thiết bị có độ phân giải cố định như màn hình LCD/Plasma, máy chiếu.Đặc biệt cáp HDMI có thể tự động xác định chính xác độ phân giải thực của màn hình kết nối.

HDMI trang bị một vài tính năng thông minh giúp bạn điều khiển bất kỳ thiết bị nào kết nối qua HDMI. Ngõ giao tiếp này có thể tự điều chỉnh và chọn tín hiệu phù hợp (ví dụ như 720p hay 1080p, tỉ lệ 16:9 hay 4:3) cho thiết bị thay vì yêu cầu người dùng tự thiết lập. HDMI hỗ trợ cơ chế bảo mật nội dung số HDCP. Các thiết bị hỗ trợ HDMI hiện khá nhiều, phổ biến là đầu DVD, Blu-ray, set-top box, máy ảnh, máy quay phim TV, card màn hình...

Các phiên bản của HDMI Ngõ giao tiếp HDMI

Page 16: Cổng Giao Tiếp

ầu nối HDMI có thể hỗ trợ cáp Single-Link (Type A/C) hay Dual-Link (Type B) và có thể đạt tốc độ từ 750Mbps đến 10,2Gbps (tương ứng 25MHz đến 340MHz) cho kết nối Single-Link hay từ 750Mbps đến 20,4Gbps (tương ứng 25MHz đến 680MHz) cho Dual-Link. HDMI hỗ trợ 8 kênh audio trên mẫu 16-bit, 20-bit và 24-bit với tốc độ 32kHz, 44,1kHz, 48kHz, 88,2kHz, 96kHz, 176,4kHz và 192kHz. HDMI cũng hỗ trợ chuẩn nén audio IEC61937 như Dolby Digital và DTS với 8 kênh DSD audio one-bit dùng trong Super Audio CD (có tốc độ nhanh 4 lần so với Super Audio CD). Phiên bản HDMI mới nhất là 1.4 (chưa phát hành). Hiện có 5 phiên bản chính phổ biến trên các thiết bị 1.0, 1.1, 1.2, 1.3 và 1.3c.

HDMI 1.0 Phiên bản HDMI đầu tiên phát hành vào tháng 12/2002, hỗ trợ băng thông tối đa 4,9Gbps (1080p, 60Hz hay UXGA), âm thanh 8 kênh; giải mã hầu hết các phiên bản audio gồm các tín hiệu DVD và truyền hình số, trong đó có Dolby Digital và DTS.

HDMI 1.1 Phiên bản phát hành vào tháng 5/2004, hỗ trợ thêm DVD-Audio nên người dùng có đĩa và đầu đĩa tương thích loa 5.1 không cần dùng cáp RCA để tách 6 kênh audio. HDMI 1.2/1.2a Phiên bản 1.2 chính thức phát hành vào tháng 8/2005, hỗ trợ thêm One Bit Audio, sử dụng trên Super Audio CD (SACD) với 8 kênh. Phiên bản này cũng có thêm đầu nối HDMI Type A hỗ trợ PC nhưng chỉ với dãy bit màu sRGB. Còn 1.2a phát hành vào tháng 12/2005, hỗ trợ đầy đủ các tính năng chỉ định của CEC (Consumer Electronic Control).

HDMI 1.3/1.3a/1.3b/1.3c HDMI 1.3 phát hành vào 6/2006, băng thông được tăng lên 340MHz (tương đương 10,2Gbps) để hỗ trợ các chuẩn HD mới trong tương lai. Bên cạnh đó, HDMI 1.3 còn hỗ trợ tính năng cho phép tùy chọn Deep Color với độ sâu màu 30-bit, 36-bit và 48-bit xvYCC, sRGB hay YCbCr so với 24-bit sRGB hay YCbCr trong các phiên bản HDMI trước. Phiên bản 1.3 cũng hỗ trợ Dolby TrueHD và DTS-HD Master Audio giải mã tín hiệu bằng các thiết bị thu AV; tự động kết hợp chặt chẽ việc đồng bộ audio (Audio video sync); cho phép sử dụng cáp CAT 1, CAT2 và có thêm đầu nối mini Type C dành cho thiết bị di động. phiên bản tiếp theo là HDMI 1.3a, được chính thức công bố vào 11/2006 với sự thay đổi về Cable và Sink cho Type C. Phiên bản 1.3b, 1.3b1 và 1.3c lần lượt được giới thiệu sau đó nhưng hầu không có thêm tính năng mới so với 1.3a.

HDMI 1.4 được công bố vào tháng 5/2009, tuy nhiên chưa có sản phẩm thương mại cho chuẩn này. HDMI 1.4 hỗ trợ độ phân giải tối đa đến 4Kx2K (xem thêm “HDMI 1.4 thôn tính đường truyền”, ID:A0907_107), thêm nhiều chức năng mới sẽ làm “biến mất” các kết nối Ethernet cho nhiều loại thiết bị khác. Thay vì cần nhiều cáp phía sau TV, chiếc HDTV sẽ hoạt động như một hub Internet với tốc độ 100Mbps và chia sẻ với nhiều thiết bị khác như đầu Blu-ray, máy chơi game, set-top box... HDMI 1.4 sẽ hỗ trợ nhiều định dạng 3D tới độ phân giải 1080p.