Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone

Lời nói đầu
Hiện công nghệ 3G đã được triển khai ở rất nhiều nước trên thế giới. Cùng
với tính vượt trội tốc độ truyền dữ liệu so với công nghệ 2G và sự thâm nhập các
thiết bị smart phone thì nhu cầu sử dụng internet tốc độ cao từ các máy di động
ngày càng tăng. Nhà khai thác mạng phải nâng cấp mạng lưới phù hợp với nhu cầu
của người sử dụng, phù hợp với sự phát triển của các thiết bị đầu cuối thông minh,
cùng với đó là kế hoạch ra các gói cước cho dịch vụ data hấp dẫn khách hàng. Cung
cấp cước truy nhập data thấp cho khách hàng là quan trọng nhất đối với mô hình
kinh doanh cho các nhà cung cấp nội dung cũng như các nhà cung cấp thiết bị đầu
cuối. Tuy nhiên việc bùng nổ mạng data, các thiết bị smartphones, máy tính bảng,
máy tính truy cập qua USB qua mạng data 3G làm cho các dịch vụ ứng dụng P2P
phát triển nhanh chóng. Ngày càng có nhiều thuê bao sử dụng các phần mềm P2P
sẵn có trên thiết bị đầu cuối để sử dụng các dịch vụ truyền thống như voice, sms….
Khi thuê bao sử dụng nhiều các dịch này thì nhà cung cấp dịch vụ chỉ tính được tiền
dung lượng data và đe dọa tới doanh thu các dịch vụ truyền thống trên mạng. Vấn
đề đặt ra là nhà mạng làm thế nào mà kiểm soát được các dịch vụ ứng dụng P2P
này, nếu không kiểm soát được sẽ ảnh hưởng tới doanh thu của nhà mạng, đồng thời
sẽ mang lại những hậu quả khác về an ninh mạng.
Như vậy nhà mạng phải có các giải pháp để kiểm soát các dịch vụ này. Việc
nghiên cứu giải pháp để kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P trên mạng 3G MobiFone
là cần thiết và cấp bách.
Nội dung đề tài gồm các phần chủ yếu sau :
Chương 1: Tổng quan về các dịch vụ ứng dụng P2P.
Chương 2: Nghiên cứu về các giải pháp kiểm soát các dịch vụ ứng dụng P2P trên
thế giới.
Chương 3: Áp dụng giải pháp kiểm soát các dịch vụ ứng dụng P2P trên mạng
MobiFone.
Chương 4: Kết luận
NHÓM NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI

TẬP ĐOÀN
BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT NAM
CÔNG TY THÔNG TIN DI ĐỘNG
*****
ĐỀ TÀI KHOA HỌC
Nội dung đề tài: Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P
qua mạng data 3G MobiFone
MÃ SỐ 017-2012-TĐ-RDP-VT-22
Chủ trì đề tài: NGUYỄN ĐĂNG NGUYÊN - Phó Tổng Giám đốc Công ty thông
tin di động
Đơn vị thực hiện: Công ty Thông tin Di động
Hà nội, tháng 075 năm 20134
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
Mục lục
Page 2 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
Danh mục hình vẽ
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
Page 3 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
3G
Third Generation Thế hệ thứ 3
Page 4 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
3GPP
Third Generation Partnership Project Dự án hợp tác thế hệ thứ 3
AAA

Authentication, Authorization and
Accounting
Nhận thực, ủy quyền và tính cước
A-BCF
Access Border Control Function Chức năng điều khiển biên giới truy
nhập
AES
Advanced Encryption Standard Chuẩn mật hóa nâng cao
AF
Application Function Chức năng ứng dụng
API
Application Programme Interface Giao diện chương trình ứng dụng
APN
Access Point Name Tên điểm truy nhập
A-RACF
Access Resource and Admission
Control Subsystem
Phân hệ điều khiển cổng và tài
nguyên truy nhập
ATM
Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền tải bất đồng bộ
ASA Abort-Session-Answer Trả lời phiên loại bỏ
ASR Abort-Session-Request Yêu cầu phiên loại bỏ
AVP Attribute pair value Cặp giá trị thuộc tính
BCM
Bearer Control Mode Chế độ điều khiển bearer
BG
Border Gateway Cổng biên
BSSAP+
Base Station System Application Part + Phần ứng dụng hệ thống trạm gốc

BSSGP
Base Station System GPRS Protocol Giao thức GPRS hệ thống trạm gốc
BBERF
Bearer Binding and Event Reporting
Function
Chức năng ràng buộc dịch vụ mạng
và báo cáo sự kiện
CCA Credit-Control-Answer Trả lời điều khiển tài khoản
CCR Credit-Control-Request Yêu cầu điều khiển tài khoản
CDR
Call Detail Record Bản ghi chi tiết cước
CDMA
Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã
CES
Consumer Electronic System Hệ thống điện tử tiêu dùng
Page 5 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
CGF
Charging Gateway Functionality Chức năng cổng tính cước
CGI
Cell Global Identification Xác định toàn cầu cell
CK
Cipher Key Khóa mật mã
CMM
Circuit MobilityManagement Quản lý di động kênh
CS
Circuit Switched Chuyển mạch kênh
CSG
Closed Subscriber Group Nhóm thuê bao đóng

CSG ID
Closed Subscriber Group Identity Xác định nhóm thuê bao đóng
DHCP
Dynamic Host Configuration Protocol Giao thức cấu hình host động
DNS
Domain Name System Hệ thống tên miền
DPI
Deep Packet Inspection Kiểm tra gói sâu
DRM
Digital Rights Management Quản lý bản quyền số
DSL
Digital Subcribe Line Đường dây truy nhập thuê bao
DTM
Dual Transfer Mode Chế độ truyền tải song công
EGPRS
Enhanced GPRS GPRS cải tiến
EPC
Evolved Packet Core Mạng lõi gói tiên tiến
EPG
Evolved Packet Gateway Cổng gói tiên tiến
EPS
Evolved Packet System Hệ thống gói tiên tiến
ESP
Encapsulating Security Payload Tải an toàn đóng gói
ETSI
European Telecommunications
Standards Institute
Viện nghiên cứu chuẩn viễn thông
Châu Âu
E-UTRAN

Evolved UTRAN UTRAN tiên tiến
FC
Fast Connect Dịch vụ data FastConnect của
MobiFone
FCU
Fast Connect Unlimited Gói cước FC không giới hạn
FDD
Frequency Division Duplexing Ghép kênh phân chia theo tần số
Page 6 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
FTP
File Transfer Protocol Giao thức truyền tải file
GBR
Gurrantee Bit Rate Tốc độ bit bảo vệ
GCSI
GPRS CAMEL Subscription
Information indicator
Chỉ thị thông tin thuê bao GPRS
CAMEL
GEA
GPRS Encryption Algorithm Thuật toán mật mã GPRS
GERAN
GSM EDGE Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến GSM
EDGE
GGSN
Gateway GPRS Support Node Node hỗ trọ GPRS cổng
GMM/SM
GPRS MobilityManagement and
Session Management

Quản lý phiên và quản lý di động
GPRS
GRA
GERAN Registration Area Khu vực đăng ký GERAN
GSM-SCF
GSM Service Control Function Chức năng điều khiển dịch vụ GSM
GSIM
GSM Service IdentityModule Khối xác định dịch vụ GSM
GSN
GPRS Support Node Node hỗ trợ GPRS
GTP
GPRS Tunnelling Protocol Giao thức đường ống GPRS
GTP-C
GTP Control Plane Mặt phẳng điều khiển GTP
GTP-U
GTP User Plane Mặt phẳng người dùng GTP
GW
Gateway Cổng
HTTP
HyperText Transfer Protocol Giao thức truyền tải siêu văn
bản
H-PLMN
Home Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng chủ
HSPA
High Speed Packet Access Truy cập gói tốc độ cao
HSS
Home Subcriber Server Máy chủ thuê bao mạng chủ
ICMP
Internet Control Message Protocol Giao thức bản tin điều khiển internet
IETF

Internet Engineering Task Force Lực lượng nhiệm vụ kỹ thuật
internet
iLBC Internet Low Bitrate Code Mã hóa tốc độ thấp internet
Page 7 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
IMP
Instant Message and Presence Bản tin và hiện diện tức thời
IMS
IP Multimedia Subsystem Phân hệ đa phương tiện IP
IP
Internet Protocol Giao thức internet
iPCM Intra Pulse Code Modulation Điều chế mã hóa xung nội
IPv4
Internet Protocol version 4 Giao thức internet phiên bản 4
IPv6
Internet Protocol version 6 Giao thức internet phiên bản 6
IP-CAN
IP Connectivity Access Network Mạng truy nhập kết nối IP
iSAC Internet Speech Audio Code Mã hóa thoại internet
ISP
Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ internet
LDAP
Lightweigh Directory Access Protocol Giao thức truy nhập thư mục nhẹ
LL-PDU
LLC PDU
LLC
Logical Link Control Điều khiển liên kết logic
LTE
Long Term Evolution Công nghệ LTE

MAC
Medium Access Control Điều khiển truy nhập trung gian
MIP
Mobile IP IP di động
MIU
Mobile Internet Unlimited Không giới hạn internet di động
MME
Mobility
Management Entity
Thực thể quản lý di động
MT
Mobile Terminal Đầu cuối di động
MTP2
Message Transfer Part layer 2 Phần chuyển giao bản tin lớp 2
MTP3
Message Transfer Part layer 3 Phần chuyển giao bản tin lớp 3
NAT
Network Address Translation Biên dịch địa chỉ mạng
NS
Network Service Dịch vụ mạng
Page 8 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
NSS
Network SubSystem Phân hệ mạng
OCS
Online Charging System Hệ thống tính cước trực tuyến
OFCS
Offline Charging System Hệ thống tính cước offline
OTT

Over The Top Trên đầu
P2P
Peer to Peer Hàng tới hàng
PCC
Policy Charging and Control Điều khiển chính sách và tính cước
PCEF
Policy Control Enforcement Function Chức năng thực thi điều khiển chính
sách
PCRF
Policy Control Rule Function Chức năng luật điều khiển chính
sách
PCS
Policy Control Server Máy chủ điều khiển chính sách
PCU
Packet Control Unit Đơn vị điều khiển bản tin
P-CSCF
Proxy Call Session Control Function Chức năng điều khiển phiên cuộc gọi
proxy
PDCH
Packet Data Channel Kênh dữ liệu gói
PDCP
Packet Data Convergence Protocol Giao thức hội tụ dữ liệu gói
PDN
Packet Data Network Mạng dữ liệu gói
PDN GW
Packet Data Network Gateway Cổng mạng dữ liệu gói
PDP
Packet Data Protocol, e.g. IP Giao thức dữ liệu gói, chẳng hạn IP
PDU
Protocol Data Unit Đơn vị dữ liệu giao thức

P-GW
PDN Gateway Cổng PDN
PMM
Packet MobilityManagement Quản lý di động gói
PPP
Point-to-Point Protocol Giao thức điểm – điểm
PTP
Point To Point Điểm tới điểm
QCI
QoS Class Indentifier Bộ xác định lớp QoS
Page 9 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
QoS
Quality of Service Chất lượng dịch vụ
RA
Routing Area Vùng định tuyến
RAB
Radio Access Bearer Bearer truy nhập vô tuyến
RAC
Routing Area Code Mã vùng định tuyến
RACS
Resource and Admission Control
Function
Chức năng điều khiển cổng và nguồn
RAI
Routing Area Identity Xác định mã định tuyến
RAN
Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến
RANAP

Radio Access Network Application
Protocol
Giao thức ứng dụng mạng truy nhập
vô tuyến
RAU
Routing Area Update Cập nhật vùng định tuyến
RCS
Rich Communication Suite Truyền thông số đa tính năng
RNC
Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến
RNS
Radio Network Subsystem Phân hệ mạng vô tuyến
RRC
Radio Resource Control Điều khiển nguồn vô tuyến
SACC
Service Aware Charging and Control Tính cước và điều khiển nhận thức
dịch vụ
SAE
System Architecture Evolution Cải tiến kiến trúc hệ thống
SAPC
Service Aware Policy Controller Bộ điều khiển chính sách nhận thức
dịch vụ
SASN
Service Aware Support Node Node hỗ trợ nhận thức dịch vụ
SBC
Session Border Control Điều khiển biên giới phiên
SGSN
Serving GPRS Support Node Node hỗ trợ GPRS phục vụ
S-GW
Serving Gateway Cổng phục vụ

SM
Short Message Bản tin ngắn
SMPP
Short Message Peer to Peer Bản tin ngắn ngang hàng
Page 10 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
SM-SC
Short Message Service Centre Trung tâm dich vụ bản tin ngắn
SMS-GMSC
Short Message Service GatewayMSC MSC cổng dịch vụ bản tin ngắn
SMTP
Simple Mail Transfer Protocol Giao thức truyền tải thư điện tử đơn
giản
SPDF
Service Policy Decision Function Chức năng quyết định chính sách
dịch vụ
SPR
Subcriber Profile Repoitory Lưu trữ hồ sơ thuê bao
TCAP
Transaction Capabilities Application
Part
Phần ứng dụng khả năng chuyển tiếp
TCP
Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn
TDD
Time Division Duplexing Ghép kênh phân chia theo thời gian
TDF
Traffic Detection Function Chức năng phát hiện lưu lượng
TOS

Type of Service Loại dịch vụ
TRAU
Transcoder and Rate Adaptor Unit Đơn vị bộ mã hóa và bộ thích ứng
tốc độ
TS
Technical Specification Chỉ thị kỹ thuật
UDP
User Datagram Protocol Giao thức dữ liệu người dùng
UDR
User Data Repository Lưu trữ dữ liệu người dùng
UE
User Equipment Thiết bị người dùng
UMB
Ultra Mobile Broadband Siêu băng rộng di động
USIM
User Service Identity Module Khối xác định dịch vụ người dùng
USSD
Unstructure Supplementary Service
Data
Dữ liệu dịch vụ phụ không cấu trúc
UTRAN
UMTS Terrestrial Radio Access
Network
Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất
UMTS
VoIP
Voice over IP Thoại qua giao thức internet
VPLMN
Visited PLMN Mạng khách di động
WAP

Wireless Application Protocol Giao thức ứng dụng vô tuyến
Page 11 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
WCDMA
Wideband CDMA CDMA băng rộng
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÁC DỊCH VỤ
ỨNG DỤNG P2P
1.1 Giới thiệu các ứng dụng và các giao thức
1.1.1 Ứng dụng chia sẻ file P2PĐịnh nghĩa mạng ngang hàng P2P
Mạng ngang hàng là một kiểu mạng được thiết kế trong đócho các thiết bị
trong đó có chức năng và khả năng của các thiết bị đó là như nhau. Mạng P2P
không có khái niệm máy trạm (client) hay máy chủ (server), mà chỉ có khái niệm
các nốt (peers) đóng vai trò như cả client và server.
Page 12 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
Hình 1.1: Sơ đồ đ1: ạ1: 1: ạclient/server
Hình 1.2: Sơ đ đ 1.2: client) hay
Mạng Overlay:
Là mạng máy tính được xây dựng trên nền của một mạng khác. Các node
trong mạng Overlay được xem là nối với nhau bằng liên kết ảo (logical links), mỗi
liên kết ảo có thể bao gồm rất nhiều các liên kết vật lý của mạng nền.
Rất nhiều các mạng P2P được gọi là mạng overlay vì nó được xây dựng và
hoạt động trên nền của Internet. VD: Gnutella, Freenet, DHTs
Page 13 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
Hình 1.3: Sơ đ 1.3: , Freene
Mạng chia sẻ file P2P:

Là mạng P2P phổ biến và nổi tiếng nhất trên Internet. Chức năng chủ yếu
của mạng là cho phép tìm kiếm và truyền dữ liệu dựa trên giao thức internet. Để
truy cập vào mạng P2P này, người dùng chỉ cần tải và cài đặt phần mềm ứng dụng
phù hợp cho máy tính của mình. Có nhiều mạng mạng P2P và phần mềm ứng dụng
P2P tồn tại hiện nay. Một số phần mềm chỉ sử dụng được cho 1 mạng P2P nhất
định, một số hoạt động được với nhiều mạng P2P khác nhau.
Sau gần 10 năm khi khái niệm World Wide Web đã trở thành quen thuộc trên
Internet, các ứng dụng chia sẻ tập tin ngang hàng phân cấp (peer to peer) đã dần
thay thế cho các ứng dụng dựa trên máy chủ Napster, vốn được dùng phổ biến cho
việc chia sẻ tập tin. Việc quản lý tập trung các thư mục của trên máy chủ Napster đã
không được như mong đợi bởi vì Napster có phương tiện thông qua máy chủ của nó
có thể phát hiện và ngăn chặn các nội dung đã được đăng ký bản quyền trong nội
dung dịch vụ, tuy nhiên ứng dụng này đã không làm như vậy. Vì vậy ứng dụng máy
chủ Napster sau đó bị quy trách nhiệm về vi phạm bản quyền và dẫn đến phải kết
thúc mô hình kinh doanh này.
Trong khi ứng dụng dựa trên máy chủ Napster phải đối mặt với các thách
thức pháp lý, các giao thức thế hệ thứ hai như Gnutella, FastTrack và BitTorrent đã
ra đời thông qua một kiến trúc ngang hàng trong đó không có thư mục trung tâm và
tất cả việc tìm kiếm và truyền tải tập tin đều phân tán giữa các người dùng ngang
hàng. Các hệ thống khác như FreeNet cũng có cơ chế kết hợp giấu tên cho khách
Page 14 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
hàng, bao gồm cả định tuyến yêu cầu gián tiếp thông qua các khách hàng khác và
mã hóa các thông điệp giữa các người dùng ngang hàng. Cùng lúc đó, các thương
hiệu hàng đầu trong ngành công nghiệp âm nhạc bị thất thu nghiêm trọng nhất từ
trước đến nay do sự xuất hiện của việc chia sẻ tập tin lại tiếp tục theo đuổi các quy
phạm pháp luật chống lại các hệ thống chia sẻ tập tin và người dùng.
Bất kể những tranh cãi nêu trên thì lợi ích của việc phân phối nội dung thông
qua các ứng dụng P2P là không thể phủ nhận. Trong ngành công nghiệp âm nhạc

trước khi P2P chia sẻ tập tin ra đời, đĩa CD âm thanh là cách chủ yếu để phân phối
nội dung đến người sử dụng. Cổng thông tin trang web âm nhạc trực tuyến thì bị
giới hạn về kích thước của danh mục sản phẩm của họ và việc tải nội dung xuống từ
các cổng thông tin này tương đối tốn kém. Mặc dù chia sẻ file P2P trở thành rộng
rãi đồng nghĩa với vi phạm bản quyền nội dung, nó cũng cho thấy xu hướng người
tiêu dùng đã sẵn sàng thay thế mô hình phân phối đĩa CD truyền thống bằng cách
phân phối qua mạng trực tuyến nếu có ứng dụng có thể cung cấp một danh mục đầy
đủ các tiêu đề bài hát, tên ca sĩ và có đầy đủ tính năng như tìm kiếm, xem trước,
chuyển vào đĩa CD và máy nghe nhạc cá nhân. Một ví dụ điển hình là cổng thông
tin iTunes của Apple đã kích thích tốc độ tăng trưởng mạnh mẽ trong kinh doanh
âm nhạc trực tuyến.
Trong một ứng dụng P2P chia sẻ tập tin thông thường, người sử dụng có các
tập tin kỹ thuật số họ muốn chia sẻ với người khác. Những tập tin này được đăng ký
từ người dùng bằng cách sử dụng ứng dụng nội bộ theo các đặc tính như tiêu đề, tên
nghệ sĩ, ngày và định dạng. Sau đó, người sử dụng khác ở bất cứ nơi nào trên
Internet có thể tìm kiếm các tập tin này bằng cách cung cấp một truy vấn về một số
kết hợp của các thuộc tính tương tự. Một hàng (peer) mà có các tập tin phương tiện
truyền thông nội bộ phù hợp với truy vấn sẽ trả về thông tin làm thế nào để lấy lại
các tập tin. Nó cũng có thể chuyển tiếp các truy vấn với các hàng (peer) khác.
Người sử dụng có thể nhận được nhiều phản hồi thành công để truy vấn và sau đó
có thể chọn các tập tin mà họ muốn lấy. Các tập tin này sau đó được tải về từ hàng
Page 15 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
(peer) được chọn vào máy cục bộ. Ví dụ về các giao diện người dùng chia sẻ file
được thể hiện trong hình 1.1 và 1.2.
Page 16 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
Hình 1.1: Limewire client

Hình 1.2: Giao diện tìm kiếm eMule client
Page 17 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
Mặc dù được sử dụng rộng rãi, hệ thống chia sẻ file P2P cũng gây nhiều bất
lợi cho người sử dụng. Thứ nhất, một số các nhà cung cấp các ứng dụng P2P hàng
đầu kiếm doanh thu từ các bên thứ ba bằng cách nhúng phần mềm gián điệp và
phần mềm độc hại vào các ứng dụng. Sau khi cài đặt các ứng dụng P2P đó máy
tính ngườiời dùng tìm thấy máy tính của họ bị nhiễm phần mềm này ngay lập tức
sau khi cài đặt các ứng dụng P2Pdùng ngay lập tức bị nhiễm phần mền này. Thứ
hai, một lượng lớn nội dung xấu hoặc bị hỏng đã được xuất bản trong các hệ thống
chia sẻ tập tin và rất khó cho một người sử dụng để phân biệt nội dung như vậy từ
nội dung kỹ thuật số ban đầu họ tìm kiếm. Một người sử dụng tải về một file nhạc
chất lượng kém có thể tìm thấy tiếng ồn, nội dung viết tắt. Vấn đề thứ ba trong việc
sử dụng các ứng dụng chia sẻ file P2P là vấn đề “hưởng khống”. “Hưởng khống”
tức là một hàng có sử dụng các ứng dụng chia sẻ file truy cập nội dung từ những
hàng khác nhưng không đóng góp nội dung với cùng mức độ vào cộng đồng của
hàng. Một vấn đề liên quan là hàng rời mạng. Một nội dung chỉ có thể truy cập bởi
các hàng khác nếu hàng đó là trực tuyến. Khi một hàng là không trực tuyến, phải
mất thời gian cho các hàng khác để được cảnh báo về sự thay đổi trạng thái.
Các hệ thống chia sẻ file P2P hàng đầu không có cơ chế để bảo vệ các nội
dung có bản quyền hoặc thành kênh thanh toán cho người sở hữu bản quyền. Một
số công ty tìm cách hợp pháp hoá chia sẻ file P2P cho nội dung được cấp phép bằng
cách kết hợp kỹ thuật quản lý quyền kỹ thuật số (DRM). Trong hệ thống này, nội
dung được mã hóa, mặc dù nó có thể được phân phối miễn phí trên mạng, người
dùng phải mua bản quyền giải mã mới có thể xem được những nội dung được mã
hóa này. Thông qua việc sử dụng chữ ký số như vậy, những nội dung có bản quyền
không dễ dàng được xem từ người sử dụng khác.
Một số Công ty khác như QTrax, SpiralFrog và TurnItUp đưa ra đề xuất về
mô hình chèn quảng cáo khi phân phối âm nhạc miễn phí. Người sử dụng có thể tự

do tải nhạc tập tin, nhưng phải nghe hoặc xem một quảng cáo khi đang tải hoặc xem
nội dung. Trong mô hình này nhà quảng cáo sẽ trả chi phí bản quyền nội dung thay
cho người sử dụng. Câu hỏi đặt ra về mô hình này là liệu nó có làm hạ giá của mô
Page 18 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
hình kinh doanh hiện tại và liệu doanh thu quảng cáo bù đắp được doanh thu bị mất
đi khi sử dụng mô hình tải nhạc từ các cổng thông tin hiện tại.
Thoại qua P2P
Các máy trạm để bàn VoIP bắt đầu xuất hiện vào giữa những năm 1990 và
cung cấp miễn phí các cuộc gọi thoại và gọi video từ PC đến PC. Các ứng dụng này,
mặc dù có lợi thế về kinh tế và áp dụng kỹ thuật mới nhưng không thu hút được một
lượng lớn người dùng do các yếu tố như chất lượng âm thanh còn kém và số người
sử dụng truy nhập băng thông rộng còn hạn chế. Ngoài ra, cộng đồng người sử
dụng ban đầu còn nhỏ nên hạn chế khả năng các ứng dụng này có thể thay thế điện
thoại thông thường. Đây tiếp tục là một vấn đề thực tế mà các ứng dụng P2P mới
sau này phải đối mặt - làm thế nào để tạo ra một cộng đồng người sử dụng lớn để có
thể cung cấp các dịch vụ giá trị gia tăng đi kèm. Bắt đầu từ năm 1996 với sự ra mắt
của chương trình ICQ, một số lượng lớn các ứng dụng về tin nhắn (instance
message) đã trở thành phổ biến rộng rãi. Các hệ thống Microsoft Messenger, Yahoo
Messenger và Jabber, tất cả dùng kiến trúc máy trạm/máy. Mặc dù một số các hệ
thống này sau đó đã bổ sung thêm tính năng thoại, tuy nhiên vẫn không thu hút
được cộng đồng lớn người sử dụng. Ứng dụng Skype VoP2P ra mắt năm 2003 đã
đạt hơn 10 triệu người dùng đồng thời. Công nghệ VoP2P của Skype sẽ được thảo
luận trong phần dưới. So với các ứng dụng VoIP trước đó, Skype cung cấp cả các
cuộc gọi từ PC đến PC miễn phí và cuộc gọi từ PC đến mạng cố định với chi phí
thấp, bao gồm cả cuộc gọi quốc tế. Chất lượng cuộc gọi Skype cao do bộ mã hõa
Skype và sự phát triển của mạng truy nhập băng rộng. Ngoài ra, Skype bao gồm đầy
đủ các tính năng như danh sách bạn, nhắn tin instance message Không như hệ
thống chia sẻ file, Skype cam kết không có chính sách gián điệp.

Giao diện người dùng Skype được thể hiện trong hình 1.3. Nó bao gồm một
danh sách bạn bè và trạng thái trực tuyến của họ. Người dùng có thể chọn bạn bè để
bắt đầu gửi tin nhắn, gọi điện thoại thường hay tạo ra các cuộc gọi hội nghị miễn
phí. Người dùng cũng có thể nhập số điện thoại PSTN để gọi và các cuộc gọi được
tính phí.
Page 19 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
Hình 1.3: Skype client
P2PTV
Sự thành công của chia sẻ file P2P và VoP2P đã thúc đẩy việc ứng dụng P2P
cho các ứng dụng video trực tuyến (video streaming). Phân phối P2PTV thường
theo một tổ chức kênh trong đó nội dung được tổ chức và truy cập theo một thư
mục các chương trình và tên phim. Không giống như các hệ thống chia sẻ file trong
đó trước tiên tập tin được tải về máy tính của người dùng và nội dung được lưu lại
và xem tại máy đầu cuối, các ứng dụng video streaming phải cung cấp tốc độ truyền
tải dòng thời gian thực đến mỗi hàng (peer) bằng tốc độ phát video. Vì vậy, nếu file
nội dung được mã hóa ở tốc độ 1,5 Mbps và có một hàng (peer) đóng vai trò là
nguồn của nội dung video streaming này, thì đường truyền từ các hàng nguồn
(source peer) đến đầu cuối xem nội dung phải có tốc độ truyền dữ liệu trung bình
1,5 Mbps. Để giải quyết vấn đề có sự thay đổi về tốc độ trên đường truyền, người ta
sử dụng bộ đệm để có đủ số lượng các khung hình video. Sau đó, nếu tốc độ truyền
tải tạm thời bị rớt, nội dung trong bộ đệm được sử dụng để người xem video
streaming không bị ảnh hưởng về chất lượng nội dung.
Page 20 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
Một tính năng hấp dẫn của kiến trúc peer-to-peer khi cung cấp dịch vụ video
streaming là đặc tính tự mở rộng quy mô. Mỗi hàng bổ sung thêm cho hệ thống P2P
cho biết dung lượng thêm cho các nguồn lực tổng thể. Trong một mạng P2P, bất kỳ

hàng (peer) nào nhận được một dòng video cũng có thể gửi nó cho các các hàng
khác. Nếu D> 1 các hàng được kết nối trực tiếp đến các đồng đẳng nguồn và mỗi
hàng có thể hỗ trợ D hàng, thì có đến (D
2
+ D) hàng có thể nhận được luồng video
khi phải đi qua 2 hop để đến nguồn. Tương tự như vậy, nếu mỗi D hàng ở lớp thứ
hai có thể hỗ trợ D hàng, thì có đến (D
3
+ D
2
+ D) hàng có thể nhận được luồng
video khi phải đi qua 3 hop để đến nguồn. Lưu ý rằng mỗi hop thêm vào thì sẽ bổ
sung thêm độ trễ chuyển tiếp nhỏ, tuy nhiên đây cũng không phải là vấn đề lớn
trong các ứng dụng video-streaming một chiều.
Mô hình đơn giản này là tối ưu nếu tất cả các hàng đều xem video
streaeming ở cùng một vị trí gần như cùng một lúc, tương tự như với một phát sóng
kênh truyền hình quảng bá. Tuy nhiên, trong các ứng dụng loại video theo yêu cầu,
các hàng bắt đầu xem nội dung video ở một khoảng tùy ý, và những hàng mà cùng
bắt đầu xem một luồng video thì do hành vi người sử dụng như tạm dừng hoặc tua
lại nên các đoạn video đang xem của từng hàng cũng sẽ khác nhau. Để giải quyết
vấn đề truyền đi bản sao đầy đủ nội dung của video khi người dùng xem lại
(playback) nội dung, một phương pháp được đưa ra là 1 hàng sẽ xác định đoạn
video tiếp theo trong lịch playback từ một số hàng khác trong mạng P2P.
Cũng giống như các ứng dụng P2P khác, đối với ứng dụng P2PTV sự biến
động của các hàng có thể tạo ra khoảng gián đoạn khi playback lại luồng video nếu
hàng (peer) có nội dung của đoạn video tiếp theo đột nhiên rời khỏi hệ thống P2P.
Tuy nhiên hầu hết mạng P2P đều có các giao thức cụ thể để nhận ra các vấn đề đó
và liên tục xác định vị trí các hàng mới được tham gia vào hệ thống P2P. Với các
ứng dụng video streaming, việc giảm thiểu ảnh hưởng khi hàng nguồn rời mạng có
thể thực hiện bằng cách định kỳ tìm kiếm các nguồn dự phòng và cung cấp một bộ

đệm đủ lớn để giảm tác động đến trải nghiệm xem của người dùng khi có một
nguồn rời khỏi hệ thống P2P.
Page 21 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
Ngoài các ứng dụng P2P video, rất nhiều nghiên cứu đã được triển khai để
giải quyết vấn đề cung cấp mạng đủ tin cậy cho các ứng dụng video thời gian thực.
Khi mạng bị lỗi hoặc khi có nghẽn mạng xảy ra thì có thể dẫn đến mất gói tin.
Mạng P2P phụ thuộc vào mạng vật lý phía dưới. Vì vậy các kỹ thuật được phát triển
để cung cấp một mạng đáng tin cậy cho dòng video streaming cũng được áp dụng
trong mạng P2P. Kỹ thuật này bao gồm phân phối video thích ứng (adaptive video),
video đa phân dải (multiresolution video) và video khả năng mở rộng (scalable
video).
Hình 1.4 minh họa nhiều ứng dụng P2PTV hiện có, cụ thể như ứng dụng
Babelgum, Joost, PPLive, PPStream, Sopcast, TVants, TVUPlayer, Veoh TV, và
Zattoo
Hình 1.4: ứng dụng P2PTV
1.1.2 Hoạt động của một hệ thống P2P
Một người dùng tải về phần mềm ứng dụng P2P từ một Website trên Internet
và cài đặt nó trên máy tính cá nhân của mình. Giả sử rằng các máy tính được kết nối
Internet thông qua kết nối băng thông rộng. Sau khi ứng dụng được khởi động, nó
thực hiện kết nối đến máy chủ trên Internet mà được cấu hình trong
phần mềm cho mục đích khởi động chương trình (bootstrapping). Phần mềm ứng
Page 22 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
dụng P2P sẽ sử dụng những kết nối ban đầu này để tìm các đường khác để tham gia
vào mạng (overlay network). Ban đầu nó chỉ có một vài kết nối, sau đó từng bước
bổ sung thêm các kết nối khác. Định kỳ nó có thể thay đổi các kết nối hiện tại thành
các kết nối với các hàng mới nếu các hàng ban đầu rời khỏi chương trình hoặc

không đáp ứng yêu cầu, hoặc nếu các hàng mới cung cấp đường truyền tốt hơn
Ngay cả khi người sử dụng không khởi tạo bất kỳ yêu cầu tìm kiếm tập tin
nào hoặc không lựa chọn việc chia sẻ các tập tin nội bộ, ứng dụng P2P vẫn sử dụng
năng lực của máy tính của của mạng để kết nối cho các hàng khác. Nó có thể là để
đáp ứng yêu cầu tìm kiếm từ các hàng hoặc hoạt động như một hàng khởi động
(bootstrap peer) cho hàng mới tham gia. Nó có thể là bộ nhớ đệm cho các tập tin
thông dụng để tiết kiệm thời gian tìm kiếm cho các hàng khác. Nó cũng có thể là
kết nối proxy thay mặt cho các hàng phía sau bức tường lửa. Người sử dụng có thể
không được nhận thức điều này khi sử dụng máy tính của mình, hoặc anh ta có thể
nhận thấy rằng hệ thống đang chạy tải nặng hơn do các phần mềm ngang hàng đang
chạy. Các kết nối mạng có thể có tốc độ chậm hơn. Tuy nhiên, các chi tiết cách các
ứng dụng P2P sử dụng máy nội bộ và tài nguyên của máy nội bộ, bao gồm cả những
gì các hàng khác đang truy cập tài nguyên của nó, thường được ẩn đi đối với người
sử dụng.
Sau đó, khi người dùng bắt đầu tìm kiếm các tập tin trên mạng P2P hoặc
chia sẻ tập tin riêng của mình với những người khác, ứng dụng P2P sẽ gửi tin nhắn
đến các hàng khác mà nó được kết nối. Những tin nhắn này có thể được tiếp tục
truyền tới các hàng khác nếu cần thiết. Các tin nhắn chứa các yêu cầu tìm kiếm
hoặc chứa thông tin về các tập tin mà hàng đang chia sẻ.
P2P trên các client khác máy Desktop
Mặc dù phần lớn các ứng dụng P2P hoạt động trên máy tính để bàn, nhưng
việc sử dụng công nghệ P2P không bị giới hạn chỉ trên máy tính để bàn. Trong thực
tế, các ứng dụng P2P thậm chí còn phù hợp hơn đối với các thiết bị điện tử tiêu
Page 23 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
dùng (CEs – Consumer Electrics). Ví dụ, hình 1.5 minh họa kịch bản ứng dụng P2P
hiển thị luồng video trực tiếp trên các thiết bị nghe nhìn khác nhau.
Trong phạm vi hạn chế, hiện tại các ứng dụng P2P đã được được sử dụng
cho các thiết bị cá nhân. Vì P2P có nghĩa là các thiết bị cá nhân của người sử dụng

có thể tương tác với nhau mà không cần đến máy chủ nên ứng dụng P2P nhanh
chóng hấp dẫn nhiều người sử dụng. Rất nhiều tiêu chuẩn đã được phát triển cho
các thiết bị để kết nối peer to peer và để chia sẻ nguồn tài nguyên và dịch vụ. Ví dụ,
Chuẩn Universal Plug-and-Play (UPnP) định nghĩa các giao thức cho các thiết bị
trong mạng gia đình quảng cáo trực tiếp dịch vụ của nó đến các thiết bị khác và cho
các thiết bị khác khám phá và sử dụng các dịch vụ này. Bluetooth là một tiêu chuẩn
cho các thiết bị không dây để xác định vị trí của các thiết bị khác, dùng để chia sẻ
nội dung, dịch vụ.
Hình 1.5: Một kịch bản streaming P2P sử dụng trong các thiết bị tiêu dùng
Hình 1.6: Thành phần thiết bị P2P
Chia sẻ dịch vụ giữa các thiết bị giúp mở rộng năng lực của thiết bị mà
không thay đổi hình thức vật lý của thiết bị hoặc tăng chi phí (Hình 1.6). Ví dụ, bàn
phím của một thiết bị (hình 1.6A) có thể dùng để kiểm soát thiết bị thứ hai trong khi
Page 24 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
đầu ra của nó được hiển thị trên thiết bị thứ ba với một màn hình lớn hơn. Sử dụng
các kết nối nội bộ P2P, các thiết bị này có thể chia sẻ không gian lưu trữ (Hình
1.6B), và dịch vụ chẳng hạn như dịch vụ tin nhắn tức thời (hình 1.6C).
Trong mạng nội bộ, các chức năng peer-to-peer có thể được thực hiện bằng
cách sử dụng các giao thức băng rộng hiện có. Tuy nhiên, các giao thức này không
được vượt ra ngoài quy mô mạng nội bộ. Nếu giao thức như vậy có thể sử dụng
được để làm việc trong các mạng diện rộng thì khả năng sẽ cho kết quả như thế
nào? Các ứng dụng trong mạng diện rộng bao gồm điều khiển từ xa các thiết bị ở
nhà, chia sẻ tài nguyên diện rộng và dịch vụ định vị (LBS). Đối với dịch vụ điều
khiển thiết bị từ xa, người dùng có thể di chuyển ra khỏi nhà, sau đó sử dụng thiết
bị di động để truy nhập vào mạng ở nhà và truy nhập thông tin và dịch vụ tại đây.
Người dùng có thể lấy video, hình ảnh, hay âm nhạc được lưu trữ trên máy tại nhà
hoặc có thể kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm của nhà mình từ xa.
1.2 Phân tích về giao thức điện thoại internet P2P Skype

1.2.1 Tổng quan
Skype là một giao thức peer-to-peer (p2p) VoIP được phát triển bởi tổ chức
Kazaa. Skype cho phép người sử dụng thực hiện các cuộc gọi thoại và gửi tin nhắn
văn bản đến người dùng khác của Skype. Về bản chất, nó rất giống với MSN và các
ứng dụng Yahoo IM, vì nó có khả năng thực hiện các cuộc gọi bằng giọng nói, tin
nhắn tức thời, âm thanh hội nghị, và danh sách bạn bè. Tuy nhiên, các giao thức cơ
bản và kỹ thuật sử dụng khác nhau.
Giống như người tiền nhiệmgiao thức chia sẻ tập tin Kazaa trước đây, Skype
sử dụng một lớp phủ peer-to-peer mạng. Có hai loại lớp phủ của các nút mạng lưới
này, máy chủ thông thường và các nút siêu nút (SN). Một máy chủ thông thường là
một ứng dụng Skype có thể được dùng thực hiện cuộc gọi thoại và gửi tin nhắn văn
bản. Một nút siêu là một trạm điểm cuối trên mạng Skype. Bất kỳ nút với một địa
chỉ IP công cộng có CPU, bộ nhớ và băng thông mạng lưới hiệu quả là một ứng cử
viên để trở thành một nút siêu. Một trạm thông thường kết nối với một nút siêu và
Page 25 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động