THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt ACK Tiếng Anh Tiếng Việt Acknowledgment Frame Khung xác nhận tích cực Chế độ cân không đồng Yêu cầu lặp lại tự động Giao thức chứng thực bắt tay Mất kết nối Bảng băm phân tán Khung thăm dò Khung từ chối Điều khiển liên kết liệu mức cao Khung thông tin Giao thức điều khiển liên kết Khung xác nhận tiêu cực Giao thức điều khiển mạng Chế độ trả lời bình thường Giao thức chứng thực mật Mạng ngang hàng Giao thức điểm-nối-điểm Chất lượng dịch vụ Chưa sẵn sàng nhận Sẵn sàng nhận Từ chối Thiết lập chế độ cân không đồng Từ chối có chọn lọc Thiết lập chế độ trả lời bình thường Giao thức điều khiển truyền dẫn Xác nhận không số Giao thức lớp giao vận Truyền giọng nói giao thức IP ABM Asynchronous Balanced Mode ARQ DISC DHT ENQ FRMR Automatic Repeat Request Challenge-Handshake Authentication Protocol Disconect Distributed Hash Table Enquiry Frame Frame Reject HDLC High-level Data Link Control I-frame Information Frame LCP Link Control Protocol NAK Negative Acknowledgment Frame NCP Network Control Protocol NRM Normal Response Mode PAP Password Authentication Protocol P2P PPP QoS RNR RR REJ Peer-to-Peer Point-to-Point Protocol Quality of Service Receive Not Ready Receive Ready Reject SABM Set Asynchronous Balanced Mode SREJ Selective Reject SNRM Set Normal Response Mode TCP Transmission Control Protocol UA UDP Unnumbered Acknowledgment User Datagram Protocol VoIP Voice over Internet Protocol CHAP DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Hiệu Stop-and-Wait ARQ trường hợp không lỗi Bảng 2.2 Tóm tắt kết thực Bảng 2.3 Kích thước cửa sổ cần thiết kết hợp trễ tốc độ bít DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1 Thực thể lớp n thực giao thức cung cấp dịch vụ cho lớp n+1 Hình 2.2 Giao thức peer-to-peer hoạt động qua hop mạng Hình 2.3 Giao thức peer-to-peer hoạt động qua mạng đầu cuối Hình 2.4 Giao thức peer-to-peer hoạt động qua mạng đầu cuối Hình 2.5 Chức thích ứng Hình 2.6 Bản tin, luồng thứ tự khối Hình 2.7 Hướng tiếp cận End-to-end với Hop-by-hop Hình 2.8 Thành phần ARQ Hình 2.9 Sự truyền khung không theo thứ tự Hình 2.10 Sự cố nhầm lẫn tín hiệu ACK Hình 2.11 Thông tin trạng thái hệ thống Stop-and-Wait ARQ Hình 2.12 Khung thăm dò Stop-and-Wait ARQ Hình 2.13 Cơ chế hoạt động giao thức Go-Back-N ARQ Hình 2.14 Sự tương quan Stop-and-Wait ARQ Go-Back-N ARQ Hình 2.15 Go-Back-N ARQ Hình 2.16 Kích thước cửa sổ nên bé 2m Hình 2.17 Khôi phục lỗi cho NAK Hình 2.18 Các thông số hệ thống Go-Back-N ARQ chiều Hình 2.19 Tính toán giá trị thời gian chờ Hình 2.20 ARQ phát lặp chọn lọc Hình 2.21 Khôi phục lỗi ARQ phát lặp chọn lọc Hình 2.22 Kích thước cửa sổ tối đa ARQ phát lặp chọn lọc Hình 2.23 Các thành phần trễ Stop-and-Wait ARQ Hình 2.24 Hiệu truyền dẫn giao thức ARQ Hình 2.25 Kích thước khung tối ưu Hình 2.26 Điều khiển luồng ON-OFF Hình 2.27 Điều khiển luồng cửa sổ trượt Hình 2.28 Khôi phục thời gian Hình 2.29 Tốc độ đồng hồ ảnh hưởng đường truyền Hình 2.30 Khôi phục đồng hồ thích ứng Hình 2.31 Khôi phục đồng hồ mạng đồng Hình 2.32 Minh họa TCP MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ LỜI NÓI ĐẦU Ngày với mức độ phổ biến máy tính cá nhân mạng Internet, mạng ngang hàng với nhiều đặc tính phù hợp cho hệ thống phân tán, ngày thu hút nhiều ý người sử dụng giới nghiên cứu phát triển ứng dụng Cùng với xu mô hình mạng ngang hàng có cấu trúc dành nhiều quan tâm phát triển đặc điểm mạng ngang hàng túy, không yêu cầu có tham gia máy chủ trung tâm Đặc điểm giúp mạng ngang hàng cấu trúc có khả mở rộng tốt nhiên tạo nhiều vấn đề kỹ thuật cần phải giải Rất nhiều ứng dụng phức tạp phát triển tảng mạng ngang hàng có cấu trúc hệ thống truy vấn liệu, hay hệ thống quản trị sở liệu… Các ứng dụng chia sẻ file, hay thoại VoIP, video truyền hình…ngày sử dụng rộng rãi toàn giới Cũng công nghệ đời thời gian gần đây, vấn đề giao thức đặc biệt quan trọng Việc nắm giao thức chìa khóa thành công việc triển khai công nghệ vào thực tế Chính vậy, nội dung đồ án tốt nghiệp này, em xin giới thiệu “Các giao thức truyền số liệu P2P” với nội dung sau: Chương 1: Tổng quan mạng ngang hàng P2P Chương : Các giao thức truyền số liệu P2P Chương : Điều khiển liên kết liệu số ứng dụng phát triển tảng giao thức P2P Trong trình thực đồ án em xin gửi lời cảm ơn đến giảng viên TS.Nguyễn Văn Giáo hướng dẫn bảo tận tình để em hoàn thành tốt Đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn Thầy, Cô môn giảng dạy, cung cấp cho em nhiều kiến thức khóa học vừa qua trường Học viện Kỹ thuật quân Do thời gian tìm hiểu ngắn, kiến thức em hạn hẹp nên đồ án nhiều thiếu xót Em mong thầy, cô bảo thêm để em hoàn thiện tốt đề tài Em xin chân thành cảm ơn Học viên thực Kiều Văn Quyết Chiến Chương TỔNG QUAN VỀ MẠNG NGANG HÀNG P2P 1.1 Giới thiệu Mạng ngang hàng (Peer-to-Peer) xuất từ năm 1999 thu hút quan tâm giới CNTT năm gần Đặc biệt việc áp dụng mô hình P2P việc xây dựng ứng dụng chia sẻ file (file sharing), điện thoại Internet (Internet-based telephony) đạt nhiều thành công Hiện ứng dụng P2P chiếm khoảng 50%(thậm chí 75%) băng thông Internet 1.2 Định nghĩa P2P Mạng ngang hàng (tiếng Anh: peer-to-peer network ), gọi mạng đồng đẳng, mạng máy tính hoạt động mạng chủ yếu dựa vào khả tính toán băng thông máy tham gia không tập trung vào số nhỏ máy chủ trung tâm mạng thông thường Mạng đồng đẳng thường sử dụng để kết nối máy thông qua lượng kết nối dạng ad học Mạng đồng đẳng có nhiều ứng dụng Ứng dụng thường xuyên gặp chia sẻ tệp tin, tất dạng âm thanh, hình ảnh, liệu, để truyền liệu thời gian thực điện thoại VoIP Mạng đồng đẳng nghĩa kiểu mạng thiết kế cho thiết bị có chức khả thiết bị nhau.Mạng P2P khái niệm máy trạm (client) hay máy chủ (server), nói cách khác, tất máy tham gia bình đẳng gọi peer, nút mạng đóng vai trò client server Overlay network: Là mạng máy tính xây dựng mạng khác Các nodes mạng overlay xem nối với liên kết ảo (logical links), liên kết ảo bao gồm nhiều liên kết vật lí mạng 10 Rất nhiều mạng P2P gọi overlay networks xây dựng hoạt động internet VD: Gnutella, Freenet, DHTs….Dial-up Internet overlay network telephone network Bảng So sánh mô hình P2P với mô hình Client/Server P2P _Một mạng ngang hàng cho phép node (PCs) đóng góp, chia sẻ nguồn tài nguyên với Tài nguyên riêng rẽ node (ổ cứng, CD-ROM, máy in….), nguồn tài nguyên truy cập từ node mạng _Các node đóng vai trò Client (truy vấn thông tin) Server (cung cấp thông tin) Client/Server _ Dữ liệu lưu trữ Server trung tâm, tốc độ cao (Tốc độ truy cập thường lớn mạng P2P) _Khi máy client yêu cầu lấy thông tin thời gian phải gửi yêu cầu theo tiêu chuẩn server định ra, yêu cầu chấp nhận máy server trả thông tin mà client yêu cầu Ưu nhược điểm mạng P2P Client/Server P2P Client/Server Ưu điểm: Không cần server riêng, client chia sẻ tài nguyên Khi mạng mở rộng khả hoạt động hệ thống tốt Rẻ Dễ cài đặt bảo trì Thuận lợi cho việc chia sẻ file, máy in, CD-ROM … Ưu điểm: Tốc độ truy cập nhanh Khả mở rộng cao Hoạt động với loại ứng dụng Sử dụng với ứng dụng chia sẻ CSDL Đáng tin cậy (có server riêng) Mức độ an toàn cao Nhược điểm Chậm Không tốt cho ứng dụng chia sẻ CSDL Kém tin cậy Nhược điểm Cần server riêng (nghẽn cổ chai) Đắt Phức tạp việc bảo trì, trì hoạt động mạng 77 3.1.2 Giao thức điểm-nối-điểm (Point-to-Point) Các giao thức điểm-nối-điểm (PPP) cung cấp phương pháp đóng gói gói tin IP liên kết điểm-nối-điểm PPP sử dụng điều khiển liên kết liệu để kết nối router sử dụng để kết nối máy tính cá nhân cho nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) sử dụng đường dây điện thoại modem Các giao thức PPP hoạt động hầu hết loại hình liên kết song công hoàn toàn Nó hoạt động liên kết truyền thông không đồng bộ, liên kết đồng bít hệ thống truyền dẫn ADSL SONET Các giao thức PPP sử dụng HDLC giống đóng gói gói liệu liên kết điểm-nối-điểm, hình 3.6 Khung PPP bắt đầu kết thúc với cờ chuẩn HDLC Không giống HDLC, khung PPP bao gồm số nguyên byte Vì lí này, kỹ thuật chèn bít HDLC không sử dụng, mà thay vào phương pháp chèn byte làm cho việc sử dụng ký tự dễ dàng Trường hợp thứ hai khung PPP thông thường chứa tất bít trường địa chỉ, cho phép tất trạm chấp nhận khung Trường điều khiển thường thiết lập 00000011 PPP thường chạy chế độ kết nối Chuỗi 00000011 khung HDLC không đánh số Đối với liên kết nhiễu việc lựa chọn đánh số sử dụng chế độ ABM HDLC để cung cấp thông tin truyền dẫn theo thứ tự tin cậy Trong trường hợp cờ đầu khung HDLC theo sau trường địa byte trường điều khiển byte PPP thiết kế để hỗ trợ nhiều giao thức mạng lúc PPP truyền gói liệu từ giao thức mạng khác Các trường giao thức thường có độ dài byte dùng để xác định kiểu gói liệu trường thông tin Cuối trường CRC sử dụng CCITT 16 CCITT 32 Cờ Địa 01111110 1111111 Điều khiển 00000011 Giao thức Thông tin CRC Cờ 01111110 78 Hình Định dạng khung Poin-to-Point Các giao thức PPP cung cấp nhiều hữu ích thông qua giao thức điều khiển liên kết tập hợp giao thức điều khiển mạng Giao thức điều khiển liên kết LCP (Link Control Protocol) giao thức điều khiển liên kết điều khiển gửi gói tin thông suốt; giao thức điều khiển mạng NCP (Network Control Protocol) cung cấp thông tin cấu hình điều khiển lớp mạng việc gán quản lý địa IP, nén hay không nén phần header TCP/IP gói liệu IP Để thiết lập kết nối dạng điểm-nối-điểm, trạm liên kết PPP phải gửi gói LCP để thiết lập cấu hình kiểm tra tầng datalink Sau đó, trạm gửi yêu cầu cụ thể Tiếp theo, trạm gửi gói NCP cho phép chọn lựa cấu hình giao thức lớp mạng (IP, IPX, Appletalk) Khi giao thức lớp mạng xác định, ứng dụng thực người dùng giao thức PPP bắt đầu trao đổi dạng gói liệu lớp mạng Kết nối trì LCP, NCP gửi gói yêu cầu kết thúc kết nối.Khi máy tính kết nối với mạng IP, hình 3.7,các NCP đàm phán địa IP động cho PC Trong luồng truyền tốc độ thấp,nó đàm phán phương án nén header TCP IP làm giảm số bit cần truyền Một mạnh đặc biệt PPP bao gồm giao thức xác thực, vấn đề lớn máy tính kết nối vào mạng từ xa.Sau LCP thiết lập liên kết, giao thức sử dụng để xác thực người dùng Giao thức chứng thực mật (PAP: Password Authentication Protocol) yêu cầu người khởi xướng gửi ID mật khẩu.Quá trình đồng đẳng sau trả lời thông báo việc chứng thực thành công hay thất bại Tùy thuộc vào tình trạng mà hệ thống cho phép vài lần thử lại.Khi PAP định yêu cầu thất bại, thị LCP chấm dứt liên kết.PAP dễ bị đánh cắp ID mật gửi dạng văn bản; PAP dễ bị công an ninh mạng Ngoài PPP có ưu điểm sau: dịch vụ thiết lập kết nối động để giảm chi phí truyền liệu thời gian 79 tạm ngưng ; hỗ trợ đường kết nối tốc độ cao; giao thức PPP hoạt động chế độ truyền chiều đồng thời tích hợp phần mềm mạng hỗ trợ cho phần lớn trạm làm việc, định tuyến (router), cầu nối liệu (bridge) 6.Thực 1.Tách sóng mang Tắt Thiết lập Xác thực Mạng Mở Đầu cuối Các lựa chọn dàn xếp 3.Hoàn tất xác thực 4.Cấu hình NPC 7.Rớt sóng mang Lỗi Lỗi 80 Hình Giản đồ pha Point-to-Point 3.2 Một số ứng dụng phát triển tảng giao thức mạng P2P 3.2.1 Ứng dụng chia sẻ ngang hàng file-sharing Ý tưởng ứng dụng chia sẻ file ngang hàng lần đưa chàng sinh viên 18 tuổi Shawn Fanning Fanning muốn tạo ứng dụng kết hợp chức máy tìm kiếm (search engine) với khả chia sẻ file hội thoại qua mạng Không đầy nột năm, Napster trở thành site phát triển nhanh chóng lịch sử ứng dụng phổ biến Internet Nó cho phép người dùng tìm kiếm tải file nhạc cách nhanh chóng tiện lợi Tuy nhiên phát triển bùng nổ Napster dẫn đến tranh cãi vấn đề bảo vệ quyền ngành âm nhạc Những tranh cãi dẫn đến việc kiện tụng Cuối cùng, Napster bị buộc phải đóng cửa ngừng cung cấp dịch vụ Bước tiên phong Napster dẫn tới đời loạt chương trình chia sẻ file ngang hàng khác mạng Gnutella hay Freenet Tuy nhiên, ứng dụng không sử dụng server tập trung Napster Do điểm trung gian cố định mạng nên khó kết tội ứng dụng tiếp tay cho nạn vi phạm quyền Ở tồn máy chủ tìm kiếm tập trung điểm khác biệt hai loại ứng dụng chia sẻ file ngang hàng 3.2.1.1 Hoạt động Napster Máy chủ tìm kiếm hệ thống Napster có trách nhiệm lưu trữ danh sách điểm nút tham gia vào mạng danh sách file chúng chia sẻ Trong thông điệp khởi tạo kết nối, điểm nút truyền cho máy chủ tìm kiếm tên đăng nhập, mật khẩu, tốc độ kết nối Internet địa cổng tiến trình chia sẻ file Khi tìm kiếm hát, điểm nút gửi đến cho máy chủ tìm kiếm từ khóa cụm từ khóa số lượng kết tối đa mà muốn nhận Máy chủ làm nhiệm vụ tìm kiếm điểm nút kết nối vào mạng có khả đáp ứng yêu cầu Thông tin điểm 81 nút gửi cho điểm nút đưa yêu cầu Các thông tin gửi bao gồm địa IP, số cổng dịch vụ tốc độ kết nối Internet điểm nút danh sách kết Sau người dùng lựa chọn số điểm nút, thực kết nối trực tiếp tiến hành tải file Có hai lý chủ yếu giải thích Fanning sử dụng mạng ngang hàng thay lưu trữ tất file server Thứ khả lưu trữ server hữu hạn, đủ chỗ cho hàng tỉ file nhạc mà người dùng mạng quan tâm Nguyên nhân thứ hai băng thông hạn hẹp server khó đáp ứng hàng ngàn yêu cầu download giây 3.2.1.2 Hoạt động Gnutella Gnutella thiết kế dựa ý tưởng che giấu định danh điểm nút tham gia hay gọi chế nặc danh (anonymous) Các điểm nút phải tự nhận diện lấy cách gửi thông điệp ping để hỏi gửi trả thông điệp pong để xác nhận lại Nội dung thông điệp pong bao gồm địa IP danh sách file chia sẻ điểm nút hỏi Hình Napster Gnutella Để tìm kiếm điểm nút chia sẻ file cho trước, thông điệp truy vấn phát mạng theo cách thức mô tả hình vẽ Từ điểm nút đưa yêu cầu tìm kiếm, thông điệp chuyển tới số điểm nút lận cận lựa chọn Tới điểm nút, truy vấn tìm kiếm đối sánh với danh sách file chia sẻ kèm tiêu chí xác định trước 82 Nếu tiêu chí không thỏa mãn thông điệp truy vấn tiếp tục chuyển đến cho điểm nút lân cận Quá trình dừng lại tiêu chí tìm kiếm thỏa mãn sau số lần chuyển tiếp thông điệp định Khi thu thập danh sách kết hoàn chỉnh, người dùng kết nối trực tiếp đến tải file từ điểm nút lựa chọn 3.2.1.3 BitTorrent BitTorrent ứng dụng chia sẻ file ứng dụng dựa nguyên tắc hoạt động mô hình giao thức peer-to-peer, đồng nghĩa với máy tính tham gia mạng lưới BitTorrent đảm nhận việc download lẫn upload liệu mà không cần có có mặt server trung tâm Thường máy tính tham gia vào mạng lưới BitTorrent cách sử dụng thông tin chứa file torrent Các phần mềm BitTorrent client, ví dụ uTorrent hay BitComet sử dụng thông tin từ file để liên lạc với máy đảm nhiệm vai trò “tracker” mạng lưới Tracker dạng máy chủ, không trực tiếp cung cấp liệu cho máy khác mạng lưới BitTorrent mà chịu trách nhiệm giám sát theo dõi tình trạng máy tính tham gia vào mạng lưới Thông qua giao tiếp sử dụng thông tin mà Tracker cung cấp, máy tính bạn lúc thực kết nối trực tiếp đến máy khác mạng lưới để bắt đầu gửi/nhận liệu Khi kết nối vào mạng lưới, máy tính người dùng bắt đầu thực tải liệu theo phần nhỏ Dữ liệu máy khác mạng lưới cung cấp Và dĩ nhiên, phần liệu tải lại tiếp tục máy người dùng chia sẻ sang cho máy chưa có phần Với chế này, cho dù 10000 máy download file thời điểm không gây tải cho máy chủ hết Thay vào gánh nặng băng thông upload chia sẻ cho máy mạng lưới Quan trọng cả, máy mạng lưới clients không thực tải file liệu từ máy chủ tracker Nhiệm vụ tracker mạng lưới gói gọn việc theo dõi thông tin máy tính khác 83 Các máy tham gia tải liệu từ mạng lưới BitTorrent thường gọi “leecher” “peers” Các máy hoàn thành việc tải liệu tiếp tục tham gia mạng lưới đóng góp băng thông upload liệu cho người dùng khác “seeder” Một mạng lưới BitTorrent thực có ý nghĩa có seeder – máy có chứa đầy đủ, hoàn chỉnh liệu – mạng để chia sẻ phiên đầy đủ cho máy khác Nếu mạng lưới bao gồm leechers hay peers, tức máy có chứa phần không hoàn chỉnh liệu, người dùng tải phiên đầy đủ Hình Leechers Seeders [7] 84 Hình Torrent Trackers Trackerless Torrents [7] Một số BitTorrent clientcó chế lựa chọn máy “tích cực” mạng lưới để giao tiếp Lúc máy tính người dùng ưu tiên gửi liệu cho máy có tốc độ upload tốt, đóng góp nhiều liệu cho mạng lưới thay máy upload với tốc độ chậm Nói cách ngắn gọn chế “làm nhiều, hưởng nhiều” giúp tăng hiệu tổng quát mạng lứoi, ưu tiên giao tiếp máycó đường truyền tốt Ngoài không kể đến chế “trackerless” cho phép BitTorrent client giao tiếp với mà không cần có hỗ trợ máy chủ trung tâm Để đạt điều này, BitTorrent client sử dụng dạng bảng băm phân tán (distributed hash table - DHT) Trong BitTorent client đóng vai trò node hash table Khi người dùng đưa thông tin torent vào BitTorrent client (thông qua file torrent hay qua “magnet link”), BitTorrent client – tư cách DHT node liên lạc với node gần để tìm thông tin cần cho việc chia sẻ file Các node “hàng xóm” cần lại tiếp tục chuyển tiếp thông tin vừa nhận sang 85 node xung quanh cho tìm thấy thông tin cần thiết (tức thông tin máy tham gia mạng lưới chia sẻ file torrent hay magnet link đó) Nói cách ngắn gọn, mô tả giao thức DHT “Về cốt lõi, peer trở thành tracker” Đồng nghĩa với việc tồn máy chủ trung tâm hoàn toàn lược bỏ Các máy mạng lưới BitTorrent chia sẻ liệu ngang hàng quản lý thông tin theo phương thức ngang hàng 3.2.2 Điện thoại VoIP Các máy trạm để bàn VoIP bắt đầu xuất vào năm 1990 cung cấp miễn phí gọi điện thoại gọi video từ PC đến PC Các ứng dụng này, có lợi kinh tế áp dụng kỹ thuật không thu hút lượng lớn người dùng yếu tố chất lượng âm số người sử dụng truy nhập băng thông rộng hạn chế Ngoài ra, cộng đồng người sử dụng ban đầu nhỏ nên hạn chế khả ứng dụng thay điện thoại thông thường Đây tiếp tục vấn đề thực tế mà ứng dụng P2P sau phải đối mặt – làm để tạo cộng đồng người sử dụng lớn để cung cấp dịch vụ giá trị gia tăng kèm Bắt đầu từ năm 1996 với mắt chương trình ICQ, số lượng lớn ứng dụng tin nhắn trở thành phổ biến rộng rãi Các hệ thống Microsoft Messenger, Yahoo Messenger Jabber, tất dùng kiến trúc máy trạm/máy Mặc dù số hệ thống sau bổ sung thêm tính thoại, nhiên không thu hút cộng đồng người sử dụng Ứng dụng Skype VoP2P mắt năm 2003 đạt 10 triệu người dùng đồng thời So với ứng dụng VoIP trước đó, Skype cung cấp gọi từ PC đến PC miễn phí gọi từ PC đến mạng cố định với chi phí thấp, bao gồm gọi quốc tế Chất lượng gọi Skype cao mã hóa Skype phát triển mạng truy nhập băng rộng Ngoài ra, Skype bao gồm đầy đủ tính danh sách bạn, nhắn tin Không hệ thống chia sẻ file, Skype cam kết sách gián điệp 86 3.2.3 P2PTV Sự thành công chia sẻ file P2P VoP2P thúc đẩy việc ứng dụng P2P cho ứng dụng video trực tuyến (video streaming) Phân phối P2PTV thường theo tổ chức kênh nội dung tổ chức truy cập theo thư mục chương trình tên phim Không giống hệ thống chia sẻ file trước tiên tập tin tải máy tính người dùng nội dung lưu lại xem máy đầu cuối, ứng dụng video streaming phải cung cấp tốc độ truyền tải dòng thời gian thức đến hàng (peer) tốc độ phát video Vì vậy, file nội dung mã hóa tốc độ 1,5 Mbps có hàng peer đóng vai trò nguồn nội dung video streaming này, đường truyền từ hàng nguồn (source peer) đến đầu cuối xem nội dung phải có tốc độ truyền liệu trung bình 1,5 Mbps Để giải vấn đề có thay đổi tốc độ đường truyền, người ta sử dụng đệm để có đủ số lượng khung hình video Sau đó, tốc độ truyền tải tạm thời bị rớt, nội dung đệm sử dụng để người xem video streaming không bị ảnh hưởng chất lượng nội dung Một tính hấp dẫn kiến trúc peer to peer cung cấp dịch vụ video streaming đặc tính tự mở rộng quy mô Mỗi hàng bổ sung thêm cho hệ thống P2P cho biết dung lượng thêm cho nguồn lực tổng thể Trong mạng P2P, hàng (peer) nhận dòng video gửi cho hàng khác Nếu D>1 hàng kết nối trực tiếp đến đồng đẳng nguồn hàng hỗ trợ D hàng, có đến (D2 + D) hàng nhận luồng video phải qua hop để đến nguồn Tương tự vậy, D hàng lớp thứ hai hỗ trợ D hàng, có đến (D +D2 +D) hàng nhận luồng video phải qua hop để đến nguồn Lưu ý hop thêm vào bổ sung thêm độ trễ chuyển tiếp nhỏ, nhiên vấn đề lớn ứng dụng video streaming chiều Mô hình đơn giản tối ưu tất hàng xem video streaming vị trí gần lúc, tương tự với phát 87 sóng kênh truyền hình quảng bá Tuy nhiên, ứng dụng loại video theo yêu cầu, hàng bắt đầu xem nội dung video khoảng tùy ý, nhứng hàng mà bắt đầu xem luồng video hành vi người sử dụng tạm dừng tua lại nên đoạn video xem hàng khác Để giải vấn đề truyền đầy đủ nội dung video người dùng xem lại (playback) nội dung, phương pháp đưa hàng xác định đoạn video lịch playback từ số hàng khác mạng P2P Cũng giống ứng dụng P2P khác, ứng dụng P2PTV biến động hàng tạo khoảng gián đoạn playback lại luồng video hàng (peer) có nội dung đoạn video rời khỏi hệ thống P2P Tuy nhiên hầu hết mạng P2P có giao thức cụ thể để nhận vấn đề liên tục xác định vị trí hàng tham gia vào hệ thống P2P Với ứng dụng video streaming, việc giảm thiểu ảnh hưởng hàng nguồn rời mạng thực cách định kỳ tìm kiếm nguồn dự phòng cung cấp đệm đủ lớn để giảm tác động đến trải nghiệm xem người dùng có nguồn rời khỏi hệ thống P2P Ngoài ứng dụng P2P video, nhiều nghiên cứu triển khai để giải vấn đề cung cấp mạng đủ tin cậy cho ứng dụng video thời gian thực Khi mạng bị lỗi có nghẽn mạng xảy dẫn đến gói tin Mạng P2P phụ thuộc vào mạng vật lý phía Vì kỹ thuật phát triển để cung cấp mạng đáng tin cậy cho dòng video streaming áp dụng mạng P2P Kỹ thuật bao gồm phân phối video thích ứng (adaptive video), video đa phân dải (multiresolution video) video khả mở rộng (scalable video) 3.3 Kết luận chương Chương giới thiệu điều khiển liên kết liệu, xem xét công việc tương đối đơn giản giao thức điều khiển liên kết liệu, cung cấp việc chuyển hướng kết nối không kết nôi khối thông tin qua liên kết 88 liệu Chúng ta giới thiệu khung, chức chèn bít để phân biệt khung liên kết liệu PDU; kiểm tra cấu trúc khung liên kết liệu, tập trung vào thông tin điều khiển header đạo hoạt động giao thức Chúng ta thấy HDLC không cung cấp điều khiển liên kết liệu thay cung cấp công cụ khung điều khiển chế giao thức sử dụng để cung cấp loạt giao thức liên kết liệu, tín hiệu NAK, chuyển hướng kết nối, độ tin cậy, thứ tự truyền Xây dựng PPP dựa cấu trúc HDLC để cung cấp giao thức liên kết liệu linh hoạt với tăng cường kiểm tra liên kết, với khả xác thực khả hỗ trợ đồng thời nhiều giao thức lớp mạng Phần giới thiệu vài ứng dụng quan trọng làm bật vài năm gần cách sử dụng kiến trúc quy mô Internet phân cấp, kết nối hàng triệu người sử dụng để chia sẻ nội dung Những ứng dụng phân cấp ngang hàng việc loại bỏ máy chủ trung gian hệ thống cuối mà ứng dụng chạy đó, cách xử lý mạng mô tả giao thức đồng đẳng (peer-to-peer) hình thành mạng ảo mạng vật lý Việc áp dụng giao thức peer-to-peer tạo hàng loạt ứng dụng tiện ích mà ngày hàng triệu người giới sử dụng Các ứng dụng P2P hàng đầu, Skype, cung cấp điện thoại P2P miễn phí, nhận doanh thu từ dịch vụ tiện ích thêm vào, thoại, gọi từ peer đến PSTN Các ứng dụng việc chia sẻ tập tin hệ thống P2P tiền tệ hóa nhà khai thác mạng việc bán phần mềm khách hàng P2P gắn phần mềm gián điệp vào ứng dụng Chính mà vấn đề bảo mật an toàn thông tin mạng sử dụng giao thức peer-to-peer vấn đề cấp bách nghiêm trọng cho người sử dụng 89 KẾT LUẬN Trên giới, giao thức mạng nói chung phát triển giao thức mạng peer-to-peer nói riêng nghiên cứu, phát triển cách mạnh mẽ Mô hình mạng ngang hàng dần thay mô hình mạng truyền thống mô hình máy khách-chủ Trong đồ án em trình bày nhứng kiến thức chung mạng ngang hàng, hiểu mạng ngang hàng mô hình lai ghép Trọng tâm chủ yếu tìm hiểu giao thức ngang hàng peer-to-peer để làm rõ chế sử dụng, cách thức hoạt động ứng dụng phát triển giao thức đồng đẳng Giới thiệu khái quát ứng dụng dịch vụ sử dụng P2P phát triển mạnh mẽ giới Từ việc nghiên cứu giao thức P2P , em xin đề hướng phát triển đồ án là: “Nghiên cứu phát triển kiến trúc mạng ngang hàng (P2P peer-to-peer) ứng dụng phát triển ứng dụng dịch vụ viễn thông hệ mới” để thấy rõ tiềm phát triển mạng ngang hàng P2P hệ 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Vũ Thanh Hải Nguyễn Văn Giáo, Thông tin Dữ liệu, NXB QĐND, 2003 [2] Nguyễn Hồng Sơn, Kỹ thuật Truyền Số liệu, NXB Văn hóa-Thông tin Tiếng Anh [3] Alberto Leon-Garcia and Indra Widjaja, Communications Network, 2nd edition, McGraw Hills, 2004 [4] William Stallings, Data and Computer Communications, 8th edition, Prentice Hall, 2007 [5] Curt M.White, Data communication and computer networks, 2010 Nguồn từ internet: [6] www.vi.wikipedia.org [7] www.luanvan.net.vn [8] www.tailieu.vn [9] www.vntelecom.org 91