ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG Nguyễn Văn Dũng TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ MANET VÀ XÂY DỰNG ỨNG DỤNG TRUYỀN TỆP LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC MÁY TÍNH Thái Nguyên - 2012 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG Nguyễn Văn Dũng TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ MANET VÀ XÂY DỰNG ỨNG DỤNG TRUYỀN TỆP Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 60 48 01 LUẬN VĂN THẠC SỸ NGÀNH KHOA HỌC MÁY TÍNH NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TSKH. Nguyễn Minh Hải Thái Nguyên - 2012 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung luận văn này do tôi tham khảo, tra cứu và thực hiện phù hợp với nội dung yêu cầu của đề tài. Luận văn này chưa từng được công bố hay xuất bản dưới bất kỳ hình thức nào. Chương trình này do tôi thiết kế và xây dựng, trong đó có sử dụng một số thư viện chuẩn và các thuật toán được các tác giả xuất bản công khai và miễn phí trên mạng Internet. Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Ngƣời cam đoan Nguyễn Văn Dũng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian tìm hiểu và nghiên cứu, luận văn “Tìm hiểu công nghệ MANET và xây dựng ứng dụng truyền tệp” đã hoàn thành. Ngoài sự cố gắng của bản thân, em đã nhận được nhiều sự động viên, khích lệ từ phía nhà trường, thầy cô, gia đình và người gửi bè. Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, chỉ bảo và hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo TSKH Nguyễn Minh Hải – Học Viện Công Nghệ Bưu chính Viễn Thông là giáo viên hướng dẫn em trong suốt thời gian làm luận văn. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô làm việc tại Viện Công Nghệ thông tin, các thầy cô tại trường Đại học Công Nghệ thông tin và Truyền thông - Đại học Thái Nguyên đã giúp đỡ truyền đạt những kiến thức quý báu cho em trong quá trình học tập. Xin cảm ơn gia đình, bạn bè động viên giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Thái Nguyên, ngày 15 tháng 09 năm 2012 Học viên Nguyễn Văn Dũng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii LỜI MỞ ĐẦU 1 Chƣơng 1. KHÁI QUÁT VỀ MẠNG MANET 2 1.1. Giới thiệu về mạng MANET 2 1.1.1. Khái niệm cơ bản 2 1.1.2. Lịch sử phát triển. 3 1.1.3. Các đặc điểm mạng MANET 4 1.1.4. Kiểu kết nối và cơ chế hoạt động 5 1.1.4.1. Mạng máy chủ di động 5 1.1.4.2. Mạng có các thiết bị di động không đồng nhất 6 1.1.5. Chế độ hoạt động 6 1.1.5.1. Chế độ IEEE-Adhoc 6 1.1.5.2. Chế độ cơ sở hạ tầng 7 1.2. Phân loại mạng MANET 8 1.2.1. Theo giao thức 8 1.2.1.1. Singal-hop 8 1.2.1.2. Multi-hop 8 1.2.1.3 Mobile multi-hop 9 1.2.2. Theo chức năng 9 1.2.2.1. Mạng MANET đẳng cấp (Flat) 9 1.2.2.2. Mạng MANET phân cấp (Hierarchical) 10 1.2.2.3. Mạng MANET kết hợp (Aggregate) 10 1.3. Định tuyến 11 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii 1.4. Bảo mật trong MANET 11 1.5. Ứng dụng của MANET 12 1.5.1. Lĩnh vực quân sự 13 1.5.2. Lĩnh vực thương mại 13 1.5.3. Nội bộ 13 1.5.4. Hệ thố ng nhú ng (Embeded System) 14 1.5.5. Mạng xe cộ (Vehicular Network) 14 1.5.6. Mạng cảm biến (Sensor Network) 14 1.5.7. Mạng cá nhân (Personal Are Network - PAN) 15 1.6. Kế luận chương 1 15 Chƣơng 2. GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG MANET VÀ MỘT SỐ PHƢƠNG THỨC TRUYỀN TỆP 16 2.1. Giao thức định tuyến trong MANET 16 2.1.1. Định tuyến trong hệ thống mạng 16 2.1.2. Phân loại giao thức định tuyến 16 2.1.2.1. Giao thức định tuyến theo bảng (Table-Driven Routing Protocol) 18 2.1.2.2. Giao thức định tuyến điều khiển On-Demand Routing Protocol 19 2.1.2.3. Giao thức định tuyến kết hợp (Hybrid Routing Protocol) 19 2.1.3. Giao thức định tuyến điều khiển theo yêu cầu trên MANET 20 2.1.3.1. Giao thức DSR (Dynamic Source Routing) 20 2.1.3.2. Cơ chế xử lý khá m phá đườ ng củ a DSR 21 2.1.4. Cơ chế duy trì thông tin định tuyến (Route Maintanance) 28 2.1.5. Giao thức AODV (Adhoc On Demand Distance Vector) 29 2.1.6. Cơ chế tạo thông tin định tuyến của AODV 30 2.1.6.1. Đối với Sequence Number 30 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii 2.1.6.2. Đối với REQ_ID (Requirement Identifier) 30 2.1.7. Cơ chế duy trì thông tin định tuyến AODV 34 2.1.8. So sánh hoạt động của các giao thức 34 2.1.8.1 Giống nhau 34 2.1.8.2. Khác nhau 35 2.2. Một số phương thức truyền tệp qua mạng 35 2.2.1. Phương thức truyền tệp qua Email 35 2.2.2. Phương thức truyền tệp qua kho lưu trữ trực tuyến 37 2.2.3. Phương thức truyền tệp qua Chat 38 2.3. Kết luận chương 2 38 Chƣơng 3. THIẾT LẬP KẾT NỐI MANET VÀ XÂY DỰNG 39 ỨNG DỤNG TRUYỀN TỆP 39 3.1. Thiết lập kết nối MANET 39 3.1.1. Tạo mạng Adhoc trên Windows 7 39 3.1.2. Kết nối máy vừa tạo mạng Adhoc mới 44 3.1.3. Kết nối máy thành viên vào mạng Adhoc 45 3.1.4. Ngắt tường lửa (Firewall) 46 3.1.5. Kiểm tra các máy trong mạng 48 3.1.6. Xác định địa chỉ IP của máy 49 3.2. Lập trình Socket và xây dựng ứng dụng truyền tệp 49 3.2.1. Lập trình Socket 49 3.2.2. Lập trình mạng với TCP socket 51 3.2.2.1. Mô hình giao thức 51 3.2.2.2. Thiết lập kết nối 52 3.2.2.3. Truyền nhận dữ liệu 54 3.2.2.4. Đóng liên kết 55 3.2.3. Lập trình mạng với UDP Socket 55 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv 3.2.3.1. Giao thức UDP 55 3.2.3.2. Một số thuật ngữ UDP 56 3.2.3.3. Hoạt động của giao thức UDP 58 3.2.3.4. Các nhược điểm của giao thức UDP 59 3.2.3.5. Các ưu điểm của UDP 59 3.2.3.6. Khi nào nên sử dụng UDP 60 3.2.4. Gửi và nhận tệp 61 3.2.4.1. Môi trường truyền dẫn vô tuyến 61 3.2.4.2. Môi trường cài đặt 61 3.2.4.3. Thuật toán truyền tệp sử dụng giao thức TCP 61 3.2.4.4. Yêu cầu và quy trình thực hiện 63 3.2.5. Xây dựng giao diện chương trình 63 3.2.5.1. Giao diện chương trình gửi tệp 63 3.2.5.2. Giao diện chương trình nhận tệp 64 3.2.6. Thực hiện truyền và nhận dữ liệu 65 3.2.6.1. Truyền và nhận tệp thành công 65 3.2.6.2. Truyền và nhận tệp không thành công 68 3.2.7. So sánh kết quả truyền tệp với một vài phương thức khác 70 3.3. Kết luận chương 3 71 KẾT LUẬN 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT MANET Mobile Adhoc Network DSDV Destination-Sequenced Distance Vector IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers LAN Local Area Network WLAN Wireless LAN WSN Wireless Sensor Network PDA Personal Digital Assistant RF Radio Frequency AP Access Point TCP Transmission Control Protocol IP Internet Protocol WRP Wireless Routing Protocol PAN Pesonal Are Network FTP File Transfer Protocol UDP User Datagram Protocol AODV Adhoc On- demand Distance Vector routing DSR Dynamic Source Routing RREQ Router Request RREP Router Reply OLSR Optimized Link State Routing ZRP Zone Routing Protocol FSR Fisheye State Routing TORA Temporally Ordered Routing Algorihm ZHLS Zone-based Hierarchical Link State Routing Protocol HARP Hybrid Adhoc Routing Protocol Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Thông tin lưu trữ trong Route Cache tại thờ i điể m 1 25 Bảng 2.2: Thông tin lưu trữ trong Route Cache tại thờ i điể m 2 26 Bảng 2.3: Thông tin lưu trữ trong Route Cache tại thờ i điể m 3 26 Bảng 2.4: Thông tin lưu trữ trong Route Cache tại thờ i điể m 4 27 Bảng 3.1: Bảng liệt kê một vài cổng TCP phổ biến 52 Bảng 3.2: UDP có các cổng thông dụng 58 Bảng 3.3: Sự kác nhau giữa hai giao thức TCP và UDP 60 Bảng 3.4: So sánh kết quả thực nghiệm 70 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn [...]... vào cơ sở hạ tầng là một điều rất thuận lợi, giảm chi phí mua thiết bị và tăng tính linh hoạt khi kết nối các máy tính có hỗ trợ wireless Muốn xây dựng các công cụ mạnh đáp ứng được nhu cầu phát triển của mạng thì cần có các công cụ hỗ trợ mạnh mẽ như C++, C#, Java, Đề tài Tìm hiểu công nghệ MANET và xây dựng ứng dụng truyền tệp không nằm ngoài xu hướng phát triển chung đặc biệt khi ngày nay mạng... và USTM PAN là một lĩnh vực có tiềm năng ứng dụng đầy hứa hẹn của MANET phổ biến trong tương lai Hình 1.11: Ứng dụng PAN 1.6 Kế luận chƣơng 1 Chương đầu tiên của luận văn đã thực hiện giới thiệu về mạng MANET, phân loại MANET, định tuyến, chế độ bảo mật và ứng dụng của MANET Chương tiếp theo sẽ tìm hiểu về giao thức định tuyến và một vài phương thức truyền tệp Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học... viên khác trong mạng MANET các router MANET có thể rời mạng hoặc gia nhập vào một mạng MANET, và do đó mạng MANET này có thể chia nhỏ hoặc hòa nhập vào mạng khác Ngoài vấn đề này, nhiều router MANET được sử dụng để truyền thông qua các giao diện vô tuyến và bản chất mở của giao diện vô tuyến cũng có nghĩa là các nốt gần nhau thường có khả năng gửi và nhận các gói tin giao thức MANET Nếu không có các... chế bởi công suất nguồn Bên cạnh những ứng dụng cũ trước đây trong những môi trường truyền thẳng, những ứng dụng mới sẽ được tạo ra trong những môi trường mới Những ứng dụng điển hình bao gồm một số lĩnh vực sau [4],[8],[10],[11] 1.5.1 Lĩnh vực quân sự Trang thiết bị quân sự hiện nay thường chứa một số loại thiết bị máy tính Mạng lưới MANET sẽ cho phép quân đội để tận dụng lợi thế của công nghệ mạng... khối truyền tệp sử dụng phương thức TCP 62 Hình 3.17: Giao diện chương trình gửi tệp 64 Hình 3.18: Giao diện chương trình nhận tệp 65 Hình 3.19: Chọn tệp cần gửi và nhập địa chỉ IP máy nhận tệp 66 Hình 3.20: Màn hình thông báo khi có dữ liệu gửi từ máy truyền 66 Hình 3.21: Chọn thư mục lưu tệp 66 Hình 3.22: Máy nhận tệp đang nhận dữ liệu 67 Hình 3.23: Máy gửi tệp. .. đầu tư và phát triển mạnh mẽ Khi mà ngày càng nhiều các lĩnh vực trong đời sống xã hội như y tế, giáo dục, xây dựng, kinh tế, ứng dụng tin học vào trong công việc thì Internet ngày càng khẳng định vị trí quan trọng của mình trong đời sống xã hội Cùng với sự phát triển của mạng có dây truyền thống, mạng không dây cũng đang có những bước phát triển nhanh chóng nhằm đáp ứng như cầu truyền thông và giải... thành công 68 Hình 3.25: Thông báo kết quả nhận dữ liệu thành công 68 Hình 3.26: Máy truyền tệp nhận thông báo không nhận dữ liệu từ máy gửi 69 Hình 3.27: Máy truyền tệp nhận thông báo có lỗi gửi file từ máy gửi 69 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, cùng với sự phát triển vượt bậc của khoa học công nghệ nói chung, ngành công nghệ. .. yêu cầu thêm như công suất tính toán cho việc tạo và kiểm tra các mật mã Vì vậy, do sự đa dạng của các router MANET và các tình huống triển khai, giao thức MANET cần cho phép nhiều cơ chế bảo mật thích hợp khác nhau 1.5 Ứng dụng của MANET Với sự gia tăng của thiết bị cầm tay cũng như sự tiến bộ trong thông tin không dây Mạng di động gia tăng thêm tầm quan trọng với sự gia tăng các ứng dụng rộng rãi Mạng... Mạng MANET có thể chủ động liên kết một mạng lưới đa phương tiện tức thời và tạm thời nhờ sử dụng máy tính xách tay để truyền bá và chia sẻ thông tin giữa các đại biểu tham dự như một hội nghị, lớp học Một cách sử dụng khác của loại mạng này là sử dụng trong gia đình để trao đổi trực tiếp thông tin với nhau Tương tự như vậy trong các lĩnh vực khác như taxi dân sự, thể thao, sân vận động, thuyền và máy... đến được đích thì phải truyền qua nhiều trạm và nút mạng do đó để gói tin đến được đích thì nút mạng phải sử dụng phương pháp định tuyến Giao thức định tuyến có hai chức năng: Tìm, chọn đường đi tốt nhất và chuyển gói tin đến đúng đích [4] 1.4 Bảo mật trong MANET Mỗi router MANET có thể không biết trước các router lân cận của nó, nhưng nó phải xác định quần thể các router lân cận và theo dõi sự thay đổi . THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG Nguyễn Văn Dũng TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ MANET VÀ XÂY DỰNG ỨNG DỤNG TRUYỀN TỆP . HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG Nguyễn Văn Dũng TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ MANET VÀ XÂY DỰNG ỨNG DỤNG TRUYỀN TỆP Chuyên ngành: Khoa học. http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian tìm hiểu và nghiên cứu, luận văn Tìm hiểu công nghệ MANET và xây dựng ứng dụng truyền tệp đã hoàn thành. Ngoài sự cố gắng của bản thân,