Session layer là gì? Cách thức hoạt động của Session layer

Session layer đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra môi trường truyền thông đáng tin cậy và hiệu quả giữa các ứng dụng. Bằng cách cung cấp các dịch vụ và giao thức phù hợp, lớp này đóng góp quan trọng vào việc xây dựng các ứng dụng và hệ thống mạng hoạt động một cách trơn tru và ổn định. Cùng Việt Tuấn tìm hiểu thêm về session layer qua bài viết dưới đây nhé. 

1. Session layer là gì?

Session layer hay còn gọi là lớp phiên, là lớp thứ năm trong mô hình OSI và có vai trò điều khiển kết nối giữa các máy tính. Nhiệm vụ chính của lớp này là thiết lập, kiểm soát và kết thúc các phiên giao tiếp giữa các ứng dụng trên các máy tính khác nhau.

Lớp phiên cung cấp các chế độ giao tiếp khác nhau để đáp ứng các yêu cầu của ứng dụng. Chế độ đơn công cho phép truyền thông một chiều, trong đó chỉ một bên truyền dữ liệu và bên còn lại nhận. Chế độ bán song công cho phép truyền thông hai chiều nhưng không đồng thời, tức là chỉ một bên truyền hoặc nhận dữ liệu tại một thời điểm. Chế độ song công cho phép truyền thông hai chiều đồng thời, trong đó cả hai bên có thể truyền và nhận dữ liệu cùng một lúc.

Lớp phiên cũng tương tác với các lớp khác trong mô hình OSI. Nó giao tiếp trực tiếp với presentation layer để đảm bảo việc truyền thông dữ liệu được hiển thị đúng cách. Ngoài ra, lớp phiên còn liên kết với transport layer để đảm bảo quá trình truyền dữ liệu diễn ra một cách đáng tin cậy.

Session layer trong mô hình OSI đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý và điều phối các phiên giao tiếp giữa các ứng dụng. Nó cung cấp các chế độ truyền thông khác nhau và tương tác với các lớp khác để đảm bảo sự liên lạc hiệu quả giữa các hệ thống.

2. Tìm hiểu về mô hình OSI

Mô hình OSI (Open Systems Interconnection Reference Model) - Mô hình Tham chiếu Kết nối Các hệ thống Mở, viết tắt là OSI Model hoặc OSI Reference Model - là một mô hình mô tả cách các hệ thống máy tính giao tiếp với nhau thông qua mạng. Mô hình này bao gồm bảy tầng mà hệ thống sử dụng để truyền thông. Nó là mô hình chuẩn đầu tiên cho truyền thông mạng và đã được áp dụng rộng rãi từ những năm 1980.

Mặc dù Internet hiện đại không sử dụng mô hình OSI mà dựa trên mô hình TCP/IP đơn giản hơn, nhưng mô hình OSI vẫn được sử dụng rộng rãi vì nó giúp hiểu và tương tác với cách mạng hoạt động, cũng như giúp cô lập và khắc phục các sự cố mạng.

Mô hình OSI được giới thiệu vào năm 1983 bởi đại diện của các công ty máy tính và viễn thông lớn, và năm 1984, nó được ISO và ITU-T chấp nhận như một tiêu chuẩn quốc tế.

Mô hình OSI là một mô hình được định nghĩa bởi Tổ chức Tiêu chuẩn Hóa Quốc tế, cho phép các hệ thống truyền thông giao tiếp với nhau bằng cách sử dụng các giao thức chuẩn.

Mô hình OSI có thể coi là một ngôn ngữ chung cho mạng máy tính. Nó được thiết kế dựa trên nguyên tắc của các tầng, cung cấp một cách trừu tượng để mô tả kỹ thuật kết nối truyền thông giữa các máy tính và thiết kế giao thức mạng dựa trên khái niệm chia hệ thống liên lạc thành bảy lớp trừu tượng, mỗi lớp xếp chồng lên lớp trên.

3. Các giao thức trong mô hình OSI 

Trong mô hình OSI, các giao thức đóng vai trò quan trọng trong quá trình truyền thông. Có hai loại giao thức được sử dụng trong mô hình này, đó là giao thức hướng liên kết và giao thức không liên kết.

Giao thức hướng liên kết (Connection Oriented)

Trước khi bắt đầu truyền dữ liệu, các thực thể ở cùng tầng trên hai hệ thống khác nhau cần thiết lập một liên kết logic chung. Các thực thể này trao đổi thông tin và thương lượng với nhau về các tham số sẽ được sử dụng trong quá trình truyền dữ liệu, như cắt bớt hoặc hợp nhất dữ liệu. Sau khi hoàn thành quá trình truyền dữ liệu, liên kết sẽ được hủy bỏ. Việc thiết lập liên kết logic này giúp tăng cường độ tin cậy và bảo mật trong quá trình truyền thông.

Giao thức không liên kết (Connectionless)

Với giao thức không liên kết, chỉ có một giai đoạn truyền dữ liệu và dữ liệu được truyền độc lập trên các tuyến riêng biệt. Không có quá trình thiết lập và huỷ bỏ liên kết như trong giao thức hướng liên kết.

Như vậy, các giao thức trong mô hình OSI đóng vai trò quan trọng trong việc xác định cách thức truyền thông giữa các tầng. Giao thức hướng liên kết và giao thức không liên kết có sự khác biệt về quá trình thiết lập và huỷ bỏ liên kết giữa các thực thể trong quá trình truyền dữ liệu.

4. Cách thức hoạt động của Session layer

Session layer thực hiện cơ chế hoạt động như sau: khi hai ứng dụng điểm cuối bắt đầu giao tiếp trong một cuộc trò chuyện hoặc phiên, lớp phiên xác định và thiết lập một kết nối giữa chúng. Kết nối này được duy trì trong suốt thời gian giao tiếp của hai ứng dụng. Lớp phiên đóng vai trò như một "cầu nối" để cung cấp khả năng truyền thông lâu dài và hiệu quả hơn giữa hai ứng dụng.

Khi quá trình giao tiếp giữa hai ứng dụng hoàn tất, lớp phiên sẽ chấm dứt kết nối. Có các loại kết nối khác nhau trong lớp phiên. Một số kết nối chỉ cho phép gửi gói tin theo một hướng, được gọi là kết nối truyền simplex. Một loại kết nối phổ biến khác là kết nối bán song công (half-duplex). Trong kết nối bán song công, hai ứng dụng có thể giao tiếp hai chiều nhưng chỉ một chiều tại một thời điểm. Cuối cùng, kết nối song công (full-duplex) cho phép hai ứng dụng giao tiếp hai chiều đồng thời.

Session layer trong mô hình OSI thực hiện cơ chế hoạt động bằng cách thiết lập và duy trì kết nối giữa các ứng dụng để họ có thể giao tiếp trong một cuộc trò chuyện hoặc phiên. Các kết nối có thể là truyền simplex, bán song công hoặc song công, tùy thuộc vào yêu cầu và khả năng truyền thông của hai ứng dụng.

>>> Tìm hiểu thêm:So sánh mô hình OSI và TCP/IP có gì khác nhau

5. Vai trò của Session layer 

Tầng Session trong mô hình OSI có vai trò chức năng như sau:

Kiểm soát hội thoại: Tầng Session cho phép hai thực thể, tức các tiến trình hoặc ứng dụng, tham gia vào một cuộc hội thoại. Nó điều khiển và quản lý quá trình truyền thông giữa hai tiến trình này, có thể hoạt động theo chế độ half duplex (một chiều tại một thời điểm) hoặc full duplex (hai chiều đồng thời).

Đồng bộ hoá: Tầng Session cho phép một tiến trình chèn các điểm đồng bộ vào luồng dữ liệu. Điểm đồng bộ, hay còn gọi là điểm đồng bộ hóa (synchronization point), được sử dụng để đồng bộ hóa quá trình truyền nhận dữ liệu.

Ví dụ, trong trường hợp hệ thống cần gửi một file gồm 1000 trang, tầng Session có thể chèn các điểm đồng bộ sau mỗi 100 trang. Điều này đảm bảo rằng quá trình nhận từng nhóm 100 trang có thể được thực hiện độc lập. Nếu xảy ra lỗi trong quá trình truyền trang thứ 529, việc truyền lại chỉ cần bắt đầu từ trang 501, mà không cần truyền lại các trang từ 1 đến 500.

>>> Xem thêm bài viết: Topology là gì? Các dạng thức của Topology

6. Tìm hiểu về các giao thức Session layer 

Tầng phiên sử dụng một số giao thức khác nhau để đảm bảo tính an toàn, bảo mật và chính xác của kết nối giữa các ứng dụng người dùng ở hai điểm cuối. Dưới đây là một số giao thức của tầng phiên.

Giao thức Real-time Transport Control Protocol (RTCP)

RTCP là giao thức cung cấp thông tin kiểm soát và thống kê bổ sung cho giao thức truyền tải thời gian thực (RTP). Chức năng chính của RTCP là cung cấp phản hồi về chất lượng dịch vụ (QoS) và thống kê liên quan đến việc truyền phương tiện trong các phiên truyền phát đa phương tiện. Thông tin này bao gồm số lượng gói tin đã truyền hoặc mất, và dùng để điều chỉnh phân phối phương tiện.

Giao thức Point-to-Point Tunneling Protocol (PPTP)

PPTP là giao thức cung cấp phương thức triển khai mạng riêng ảo (VPN). PPTP sử dụng giao thức TCP và tạo "đường hầm" để đóng gói dữ liệu, tạo một tuyến đường cho dữ liệu truyền qua mạng IP. Giao thức PPTP hỗ trợ hai luồng thông tin: luồng điều khiển để quản lý và ngắt kết nối VPN, và luồng dữ liệu để truyền các gói tin dữ liệu qua đường hầm giữa hai điểm kết nối.

Giao thức Password Authentication Protocol (PAP)

Giao thức xác thực mật khẩu (PAP) được sử dụng trong kết nối điểm-tới-điểm (PPP) để xác thực người dùng. PAP yêu cầu người gọi cung cấp tên người dùng và mật khẩu. Nếu thông tin đăng nhập khớp với cơ sở dữ liệu cục bộ hoặc cơ sở dữ liệu từ xa, người dùng sẽ được phép truy cập, ngược lại sẽ bị từ chối. PAP gửi mật khẩu dưới dạng văn bản không được mã hóa và được hỗ trợ trên tất cả các hệ điều hành mạng.

>>> Tìm hiểu thêm về bài viết khác: Giao thức PPP là gì? Các bước thiết lập giao thức PPP

Giao thức Remote Procedure Call Protocol (RPCP)

Giao thức Remote Procedure Call (RPCP) là một giao thức giao tiếp phần mềm, cho phép một chương trình yêu cầu dịch vụ từ một chương trình khác nằm trên một máy tính khác trên mạng. RPC được sử dụng để gọi các quy trình từ xa trên hệ thống giống như gọi các quy trình cục bộ. RPC sử dụng mô hình máy khách - máy chủ, trong đó chương trình yêu cầu là máy khách và chương trình cung cấp dịch vụ là máy chủ.

Giao thức Sockets Direct Protocol (SDP)

Giao thức Sockets Direct (SDP) là một giao thức hỗ trợ việc truyền dữ liệu qua các luồng socket trong cấu trúc mạng Remote Direct Memory Access (RDMA). Mục đích của SDP là cung cấp một giải pháp thay thế tăng tốc cho giao thức TCP trên giao thức IP bằng cách sử dụng RDMA.

Tạm kết 

Tầng Session không chỉ đảm bảo việc truyền dữ liệu mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc giải quyết sự cố và xử lý lỗi trong quá trình truyền thông. Nó tạo nền tảng cho việc xây dựng các ứng dụng mạng an toàn, ổn định và tin cậy. Layer Session trong mô hình OSI đóng góp một phần quan trọng vào sự thành công và phát triển của mạng máy tính. Sự hiểu biết về vai trò và các giao thức của tầng này sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động và quản lý mạng, từ đó nâng cao hiệu suất và đáng tin cậy của các ứng dụng trên mạng.