Công nghệ mạng tích cực và ứng dụng trong việc giải quyết bài toán tác nghiệp quản lý sản xuất chương trình truyền hình

Đ Ạ I HỌC Q U Ố C G IA H À N Ộ I
KHOA CÔNG NGHỆ
NGUYỄN NHẬT BÌNH
C Ô N G N G H Ệ M Ạ N G T ÍC H c ự c V À Ứ N G D Ụ N G
■ a ■ ■
T R O N G V I Ệ C G IẢ I Q U Y Ế T B À I T O Á N T Á C N G H I Ệ P
Q U Ả N L Ý S À N X U Ấ T C H Ư Ơ N G T R ÌN H T R U Y Ề N H ÌN H
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
MÃ SỐ: 1.01.10
LUẬN VĂN THẠC sĩ
■ ■
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KH O A HỌC:
TS. HÀ QUANG T H ỤY
•pAi '-!< ' \’’i» J H Ạ- N O I
T R U N G T Ầ M ‘ì H Ồ í i ũ T U Ì - T Ị- . Ư v ọ
n" o V ' L 0 / ^ í
HÀ NỘI - 2003
Vgi vin Nhật Bình
Luận ván tốt nghiệp
Phai mở đầu 9
»
ChuJng I. Giới thiệu mạng tích cự c 12
I/ Tăng tốc việc đổi mới kiến trúc m ạng 15
11.1 Bài toán đổi mới kiên trúc m ạng 15
11.2 Giải pháp mạng tích cực 17
I.2 Kiến trúc cho phép xây dựng các ứng dụng m ớ i
19
1.2.1 Hợp nhất và phân bố thông tin 19
1.2.2 Bảo vệ hệ thống mạng 20
1.2.3 Quản lý mạng tích cực 20
I 3 Khung cho việc nghiên cứu mạng tích cực 21

'.3.1 Tiếp cận riêng biệt với các thiết bị chuyển mạch lập trình được 21
1.3.2 Tiếp cận tích hợp thông qua đóng gói thông tin (capsule) 22
1.3.3 Xây dựng một mô hình lập trình chung 22
IA Nghiên cứu m ạng tích cực tại một số cơ sở nghiên c ứ u 23
I/.1 Massachusetts ỉnstitue of Technology 23
I/.2 University of Pennsylvania 23
¡.4.3 Bell Communication R esearch 23
.4.4 Columbia University 24
.4.5 Carnegie Mello University 24
I.4.6 Các nhóm nghiên cứu khác 24
I.õ Kết luận chương 1 25
Chuơng II. Kiến trúc mạng tích cực và bộ công cụ ANTS

26
II.1 Kiến trúc m ạng tích cực của D A R P A
26
1.1.1 Các thành phần cơ bản của kiến trúc 26
1.1.2 Quá trình xử lý các gói tin 28
1.1.3 Giao thức đóng gói tin trong mạng tích cự c 30
I! 1.4 Môi trường thực hiện và các ứng dụng tích cực 31
11.1.5 Hệ điều hành mạng NodeOS 32
II.2 Bộ công cụ AN T S 34
II 2 1 Các thành phần trong kiến trúc dựa trên ANTS

34
II 2 2 Kiến trúc gói tin tích cực 35
II2 3 Hệ thống phát tán m ã 36
MỤC LỤC
3
Nguyễn Nhật Bình

Luận văn tốt nghiệp
11.2.4 Nút mạng tích cự c 39
11.3 Cài đặt các thành p h ần 39
11.3.1 Cài đặt nút mạng tích cực 41
11.3.2 Cài đặt gói tin tích cực 43
11.3.3 Giao thức 45
'1.3.4 ứng d ụ ng 46
11.3.5 Thành phần mở rộng 47
11.3.6 Kênh 48
11.3.7 Quản lý cấu hình 49
11.4 Kết luận chương 2 50
Chương III. An toàn thông tin trên mạng và việc xây dựng mô hình an
toàn cho mạng tích cực
51
111.1 Vấn đề an toàn thông tin 51
111.1.1 Nhu cầu bảo vệ tài nguyên và uy tín 52
111.1.2 Bảo vệ dữ liệu 52
111.1.3 Bảo vệ tài nguyên 52
111.1.4 Bảo vệ danh tiếng 52
II 1.1.5 Một số kiểu tấn công phổ biến 53
H.1.6 Phân loại kẻ tấn công 55
111.2 Xây dựng chiến lược đảm bảo an toàn thông tin

56
111.2.1 Phân tích các rủi ro 57
III.2.2Xây dựng chính sách 58
II1.2.3Thực thi 58
111.2.4 Quản trị hệ thống 59
III.2.5Theo dõi và đánh giá 59
111.3 An toàn thông tin trong mạng tích cực 60

111.3.1 Nhu cầu đảm bảo an toàn thông tin của các thực th ể 60
111.3.2 Nút mạng tích cự c 60
III.3.3. Môi trường thực hiện 61
111.3.4 . Người sử dụng

61
111.3.5 . ứng dụng tích cự c 62
111.4 . Phương pháp phân quyền 63
III.4.1 . Chính sách phân quyền 63
III.4.2. Xác thực 64
4
Nguvén Nhát Bình
Luận văn tối nghi é Ị)
111.4.3 . Các thực thể và giấy uỷ nhiệm 66
111.4.4 . Kiến trúc gói tin hỗ trợ việc phân quyền 68
111.4.5 . Các thành phần trong phương pháp phân quyền

69
III.5 Kết luận chương 3 70
Chương IV. ứng dụng công nghệ mạng tích cưc trong việc xây dựng hệ
thống tác nghiệp quản lý chương trình truyền hình

71
IV. 1 Đặt vấn đ ề 71
IV. 1.1Ý nghĩa của việc xây dựng hệ thống 71
'V.1.2MÔ tả các bước thực hiện chương trình truyền hình

71
IV.1,3Những tồn tại trong bài to á n 72
IV.2 Đề xuất sử dụng công nghệ mạng tích cực giải quyết vấn đề của

bài toán 72
IV.2.1 Kiến trúc mạng phân cấp theo chất lượng hình ảnh’

73
IV.2.2Thiết bị mạng sử dụng trong hệ thống 75
IV.2.3Cài đặt video gatevvay 76
IV.2.4Thử nghiệm việc chuyển đổi hình ả n h 77
IV.3So sánh mô hình video phân cấp với các mô hình khác

79
IV.4 Kết luận chương 4 82
Kết luận 83
Tài liệu tham k h ả o 85
Tiếng V iệt 85
Tiếng A nh 85
Các tài liệu Online 86
5
Nguyên Nhật Bình
Luận vân tốt nghiệp
H ì r . n 1 . T h ự c h i ệ n t í n h t o á n t r o n g n ú t m ạ n g t í c h c ự c 1 2
H ì n h 2 . Đ ó n g g ó i t h ô n g t i n t r o n g g i a o t h ứ c T C P / I P 1 3
H ì n 1 3 . K h a i t h á c m ạ n g h ợ p n h ấ t và p h â n b ố t h ô n g t i n 1 9
H ì n h 4 . C á c t h à n h p h ầ n c ủ a k i ế n t r ú c 2 7
H ì n h 5 . V í d ụ c à i đ ậ t A N E P t r o n g A N T S 3 0
H ì n h 6 . D o m a i n b a o g ồ m c á c k ê n h , b ộ n h ớ , n ã n g l ự c x ử l ý c ẩ n t h i ế t c h o E E

3 3
H ì n h 7 . K i ế n t r ú c d o m a i n 3 3
H ì n h 8 . K i ế n t r ú c g ó i t i n t í c h c ự c t r o n g A N T S 3 6
H ì n h 9 . Q u a n h ệ g i ữ a c á c t h à n h p h ầ n 3 7

H ì n h 1 1 C á c l ớ p c h í n h t h e o b ộ t o o l k i t v à q u a n h ệ g i ữ a c h ú n g 4 0
H ì n h 1 2 . X â y d ự n g k i ế n t r ú c a n t o à n 5 7
H ì n h 1 3 . M ô h ì n h v i d e o p h â n c ấ p 7 4
H ì n h 1 4 . S ơ đ ổ k h ố i v i d e o g a t e w a y 7 7
H ì n h 1 5 . C ấ u t ạ o b ộ c h u y ể n đ ổ i h ì n h ả n h 7 8
H ì n h ' 1 6 . T h ử n g h i ệ m VỚ I h ì n h ả n h m à u VỚI f r a m e r a t e 3 0 7 8
H ì n h 1 7 . T h ử n g h i ệ m v ớ i h ì n h ả n h đ e n t r ắ n g 7 9
H ì n h 1 8 . M ô h ì n h t r a n s c o d i n g g a t e w a y t ạ i B e r k e l e y 8 0
H ì n h 1 9 M ô h ì n h v i d e o t r a n s c o d i n g a n d s t r e a m i n g t ạ i O t t a w a 8 0
CÁC HÌNH VẺ
6
Nguyén Nhái Bình Luận văn tốt nghi ép
CAC BANG
B ả n g 1 . C á c p h ư ơ n g t h ứ c đ ư ợ c s ử d ụ n g c h o v i ệ c t r u y ề n g ó i t i n 4 2
B ả n g 2 . M ộ t s ố n g o ạ i l ệ v ớ i v i ệ c t r u y ề n g ó i t i n t í c h c ư c 4 3
B ả n g 3 . C á c p h ư ơ n g t h ứ c x ử l ý p h ầ n đ ầ u c ủ a g ó i t i n 4 4
B ả n g 4 . C á c p h ư ơ n g t h ứ c t r o n g l ớ p D a t a C a p t u r e 4 5
B ả n g 5 . C á c p h ư ơ n g t h ứ c t r o n g l ớ p P r o t o c o l 4 6
B ả n g 6 . C á c p h ư ơ n g t h ứ c t r o n g l ớ p A p p l i c a t i o n 4 7
B ả n g 7 . P h ư ơ n g t h ứ c c ủ a C h a n n e l 4 9
B ả n g 8 . T ó m t ắ t c á c m ố i đ e d o ạ đ ố i VỚI c á c t h ư c t h ể 6 2
B ả n g 9 . K h ả n ă n g t ự b ả o v ệ c ủ a c á c t h ư c t h ể 6 3
B ả n g 1 0 . T h à n h p h ầ n c ủ a g ó i t i n 6 8
B ả n g 1 1 . C á c t h ô n g s ố v i d e o 7 5
B ả n g 1 2 . M ộ t s ố c h u ẩ n l ư u t r ữ v i d e o 7 5
B ả n g 1 3 So s á n h m ô h ì n h v i d e o p h â n c ấ p v ớ i c á c m ô h ì n h k h á c 8 1
7
Ngl'ven Nhật Bình Luận văn tốt nghiệp
NHỮNG QUY ĐỊNH TRÌNH BÀY
Kiểu chữ

?
Quy định
Chữ nghiêng T h u ậ t n g ữ l ầ n đ ầ u t i ê n x u ấ t h i ệ n
Chữ tr ò n
C á c h à m h o ặ c m ã c h ư ơ n g t r ì n h
( C h ữ t r o n g n g o ặ c )
G i ả i t h í c h t h u ậ t n g ữ đ i t r ư ớ c
CÁC T H U Ậ T NGỮ VÀ V IẾ T T Ắ T
Viết tắt Thuật ngữ
Giải thích
A A A c t i v e A p p l i c a t i o n
ứ n g d u n g t í c h c ự c h o ặ c m ã t í c h c ự c
A N T S A c t i v e N e t w o r k T r a n s p o r t S y s t e m B ô c ô n g c ụ c h o v i ệ c x â y d ư n g c á c
ứ n g d ụ n g t í c h c ự c
A C L
A c c e s s C o n t r o l L i s t D a n h s á c h đ i ề u k h i ể n t r u y c ậ p
C a p s a l e G ó i t i n t í c h c ự c ( t r o n g l u ậ n v ă n
đ ô i k h i g ọ i t ắ t l à g ó i t i n ) ; c á c g ó i
t i n t h ô n g t h ư ờ n g s ẽ đ ư ợ c g ọ i k ế t
h ợ p v ớ i t ê n g i a o t h ứ c n h ư g ó i t i n
I P , g ó i t i n T C P . . .
G ó i t i n c h ứ a m ã c h ư ơ n g t r ì n h , l à
đ ơ n v ị t h ô n g t i n đ ư ợ c t r u y ề n t r ê n
m ạ n g t í c h c ư c
E E
E x c u t i v e E n v i r o n m e n t
M ô i t r ư ờ n g t h ư c h i ệ n m ã l ệ n h
M P E G M o v i n g P i c t u r e E x p e r t s G r o u p
T i ế u b a n t i ê u c h u ấ n v i d e o
N o d e O S

H ệ đ i ề u h à n h m ạ n g t í c h c ư c
Q u ả n t r ị v i ê n N g ư ờ i t h ự c h i ệ n c á c t á c v u q u ả n t r ị
m ạ n g
I s s u e V ấ n đ ề t r a n h l u â n
P r o b l e m V ấ n đ ề c ầ n g i ả i q u y é t
S e c u r i t y
A n t o à n
P r o c e s s
T i ế n t r ì n h ( q u á t r ì n h )
8
Nguyền Nhật Bình
Luận văn tốt nghiệp
M ạ n g t í c h c ự c [ 7 , 8 , 1 0 ] l à h ư ớ n g t i ế p c ậ n m ớ i m a n g t í n h đ ộ t b i ế n t r o n g v i ệ c x â y d ự n g
c á c k i ế n t r ú c m ạ n g . T r o n g h ư ớ n g t i ế p c ậ n n à y , c á c t h i ế t b ị d ẫ n đ ư ờ n g v à t h i ế t b ị
c h u y ể n m ạ c h t r ê n m ạ n g c ó t h ể t h ự c h i ệ n t í n h t o á n t r ê n c á c t h ô n g đ i ệ p đ ư ợ c t r u y ề n q u a
c h ú n g . H ư ớ n g t i ế p c ậ n m ạ n g t í c h c ự c c ó t h ể t h ư c h i ê n đ ư ợ c d o ( i ) v i ệ c c h o p h é p c á c
ứ n g d ụ n g n g ư ờ i d ù n g t h ự c h i ệ n c á c t í n h t o á n t r ê n c á c n ú t m a n g v à ( i i ) s ự p h á t t r i ể n
c ô n g n g h ệ m ã d i t r ú c h o p h é p s ử a đ ổ i đ ộ n g c á c d ị c h v u m ạ n g .
B ắ t đ ầ u l u ậ n v ã n , c h ú n g t ô i t r ì n h b à y t ổ n g q u a n m ộ t s ố h ư ớ n g t i ế p c ậ n m ạ n g t í c h c ự c
[ 7 , h t t p : / / w w v v . s e c u n t v - f o r u m . c o m , h t t p : / / w w w . e s . u t a h . e d u / f l u x / i a n o s / l . T h ô n g q u a
v i ệ c k h ả o s á t c á c v ấ n đ ề đ a n g đ ư ợ c g i ả i q u y ế t v à c á c v ấ n đ ề m ớ i đ ư ợ c đ ặ t r a t r o n g q u á
t r ì n h n g h i ê n c ứ u v ề m ạ n g t í c h c ự c , c h ú n g t ô i đ i n h h ư ớ n g t ớ i v i ệ c đ ề x u ấ t g i ả i p h á p c h o
m ộ t s ố v ấ n đ ể đ a n g đ ư ợ c n h i ề u n h à n g h i ê n c ứ u v ề m ạ n g t í c h c ư c q ũ a n t â m đ ế n . M ộ t s ố
n ộ i d u n g đ ề x u ấ t t r o n g l u â n v ă n n à y đ ã đ ư ợ c c h ú n g t ô i t r a o đ ổ i , c h i a x ẻ c ù n g v ớ i c á c
n h à n g h i ê n c ứ u k h á c ( G e o r g e C a r l i n , M o n g r e l . . . ) t r o n g n h ó m t i n h t t p : / Ạ v w w . s e c u r i t V -
f o r u m . c o m
P h ư c a g p h á p n g h i ê n c ứ u c h í n h c ủ a l u â n v ă n l à ( i ) k h ả o s á t c á c b à i b á o k h o a h ọ c đ ư ợ c
x u ấ t b ả n t r o n g m ộ t v à i n ă m g ầ n đ â y v ề m ạ n g t í c h c ự c , ( l i ) t h a m g i a c á c n h ó m t i n t r a o
đ ổ i ý k i ế n v ớ i c á c t á c g i ả m ộ t s ố c ô n g t r ì n h n g h i ê n c ứ u , đ ể t ừ đ ó ( i i i ) đ ề x u ấ t m ộ t s ố
c ả i t i ế n c h o c á c m ô h ì n h đ ã v à đ a n g đ ư ợ c x â y d ư n g .

N ộ i d u n g c ủ a l u ậ n v ă n b a o g ồ m ( i ) P h ầ n m ở đ ầ u , ( i i ) B ô n c h ư ơ n g n ộ i d u n g , ( i i i ) P h ầ n
k ế t l u â n ( i v ) c u ố i c ù n g l à p h ầ n t à i l i ệ u t h a m k h ả o . N ộ i d u n g c h í n h c ủ a c á c c h ư ơ n g n h ư
s a u :
- C h ư ơ n g m ộ t 'Giới thiệu mang tích cực " c u n g c ấ p m ộ t c á i n h ì n b a o q u á t v ề c á c h o ạ t
đ ộ n g n g h i ê n c ứ u m ạ n g t í c h c ự c đ a n g d i ễ n r a t r ê n t h ế g i ớ i , m ô t ả t á c d ụ n g c ủ a m ạ n g
t í c h c ự c t ớ i v i ệ c t ã n g t ố c t i ế n t r ì n h đ ổ i m ớ i k i ế n t r ú c m ạ n g v à v i ệ c x â y d ư n g n h ữ n g ứ n g
d ụ n g m ớ i d ự a t r ê n đ ó . P h ầ n c u ố i c ù n g c ủ a c h ư ơ n g m ô t ả n h ữ n g t ì m h i ể u , k h ả o s á t v ề
c á c c ô n g v i ệ c v à c á c h ư ớ n g n g h i ê n c ứ u c ủ a c á c n h ó m n g h i ê n c ứ u m ạ n g t í c h c ự c , đ ể t ừ
đ ó l ự a c h ọ n v ấ n đ ề v à đ ị n h h ư ớ n g v i ệ c g i ả i q u y ế t v ấ n đ ể đ ó t r o n g l u ậ n v ă n n à y .
- C h ư ơ n g h a i "Kiến trúc mang tích cực và bô công cụ A N T S ” t r ì n h b à y v ề c á c k i ế n
t r ú c ư ạ n g t í c h c ư c m à B ộ q u ố c p h ò n g M ỹ k h ớ i t h ú y x â y d ự n g ; v ề c á c t h à n h p h ầ n c ơ
PHẦN M ỏ ĐẦU
9
Nguyén Nhật Bình
Luân văn tốt nghiệp
b á n c u a b ộ c ô n g c ụ x â y d ự n g c á c ứ n g d u n g t r ê n m a n g t í c h c ự c A N T S ( A c t i v e N e t w o r k
T r a n s p o r t T o o l k i t ) ; v i ệ c c à i đ ặ t c á c p h ư ơ n g t h ứ c t r o n g b ộ c ô n g c ụ v à p h â n t í c h k h ả
n ă n g c ủ a b ộ c ô n g C U ' A N T S t r o n g v i ệ c x â y d ư n g c á c ứ n g d u n g .
- C h ư ơ n g b a "An toàn thông tin trên mang và việc xáy dựng mô hình an toàn cho
mang tích cực". C h ư ơ n g n à y t ậ p t r u n g v à o v i ệ c p h â n t í c h v ấ n đ ề a n t o à n t r o n g m ạ n g
t í c h c ự c n h ằ m đ ề x u ấ t m ộ t k i ế n t r ú c a n t o à n c h o c á c h t i ế p c ậ n m ạ n g t í c h c ự c n h ư m ô t
m ô h ì n h t h a m c h i ế u c h o v i ệ c x â y d ự n g m ộ t m ạ n g t í c h c ự c a n t o à n . P h ầ n đ ầ u c ủ a
c h ư ơ n g đ i s â u p h â n t í c h v ấ n đ ề ( g i ả i p h á p g i ả i q u y ế t b à i t o á n v à n h ữ n g v ấ n đ ề l i ê n
q u a n ) a n t o à n t r o n g l i ê n m a n g m á y t í n h n ó i c h u n g v ớ i m ộ t s ố v í d u d ẫ n c h ứ n g t r o n g
m ạ r g I n t e r n e t . T i ế p đ ó , c h ú n g t ô i p h â n t í c h m ạ n g t í c h c ự c v à n h ữ n g c ơ c h ế c ó t h ể g â y
r a n h ữ n g v ấ n đ ể l i ê n q u a n đ ế n a n t o à n t h ô n g t i n . P h ầ n c u ố i t r ì n h b à y đ ề x u ấ t c ủ a l u ậ n
v ă n v ề p h ư ơ n g t h ứ c x â y d ự n g k i ế n t r ú c a n t o à n d ự a t r ê n m ô h ì n h x o ắ n ố c v à m ộ t k i ế n
t r ú c a n t o à n c h o c á c h t i ế p c ậ n m ạ n g t í c h c ự c c ó t h ể d ư ơ c s ử d ụ n g l à m m ô h ì n h t h a m
c h i ế u c h o v i ệ c x â y d ư n g m ạ n g t í c h c ự c a n t o à n . C h ú n g t ô i đ ã t r ì n h b à y q u a n đ i ể m về
v ấ n đ ề v ề a n t o à n m ạ n g t r ê n t r a n g w w w . s e c u n t v - f o r u m . c o m v à n h ậ n đ ư ợ c n h i ề u ý k i ế n

đ ồ n g t ì n h c ủ a n h ữ n g n g ư ờ i t h a m g i a d i ễ n đ à n n h ư G e o r g e C a r l i n , M o n g r e l .
- C h ư ơ n g b ố n "úng dung công nghệ mang tích cực trong việc xây dưng hẻ thong tác
nghiép quẩn lý việc sản xuất chương trinh truyền hình" s ử d ụ n g n h ữ n g c ô n g n g h ệ
m a n g t í c h c ự c v à m ô h ì n h a n t o à n t h ô n g t i n đ ã t r ì n h b à y t r o n g c á c c h ư ơ n g t r ư ớ c đ ể đ ư a
r a m ộ t đ ề x u ấ t c h o v i ệ c x ử l ý h a i v ấ n đ ề m ấ u c h ố t t r o n g h ệ t h ố n g t á c n g h i ê p q u ả n l ý
v i ệ c s ả n x u ấ t c h ư ơ n g t r ì n h t r u y ề n h ì n h l à t r u v ề n t h ô n g h ì n h ả n h v à x á c t h ư c n g ư ờ i s ử
d u n g Đ â y l à m ộ t t r o n g n h ữ n g h ê t h ố n g q u a n t r ọ n g n h ấ t t r o n g c á c h ệ t h ố n g t á c n g h i ê p
c ủ a Đ à i t r u y ề n h ì n h V i ệ t N a m đ ã đ ư ợ c n ê u r a t r o n g “ K ế h o ạ c h t ổ n g t h ể v ề p h á t t r i ể n
c ô n g n g h ệ t h ô n g t i n c ủ a n g à n h t r u y ề n h ì n h V i ệ t N a m g i a i đ o ạ n 1 9 9 6 - 2 0 0 0 ” v à n ê u l ạ i
t r o n g [ 5 - “ Đ ề á n t i n h ọ c h o á c ả i c á c h h à n h c h í n h Đ à i t r u y ề n h ì n h V i ệ t N a m g i a i đ o a n
2 0 0 1 - 2 0 0 5 ” ] . T u v n h i ê n , c h o đ ế n t h ờ i đ i ể m h i ệ n t ạ i , d ự á n x â y d ự n g h ệ t h ố n g t á c
n g h i ệ p q u ả n l ý v i ệ c s ả n x u ấ t c h ư ơ n g t r ì n h t r u y ề n h ì n h v ẫ n c h ư a đ ư ợ c t h ư c h i ệ n v ì
n h i ề u l ý d o b a o g ồ m c ả l ý d o c ô n g n g h ệ . C h ú n g t ô i đ ã l ư a c h ọ n v à đ ề x u ấ t m ộ t s ố c ô n 2
n g h ệ s ử d ụ n g m ạ n g t í c h c ự c đ ể g i ả i q u y ế t v ấ n đ ề c ô n g n g h ệ c ủ a h ệ t h ô n g t r ê n , t ừ đ ó c ó
t h ể l à m t i ề n đ ề c h o v i ệ c x â - y d ự n g h ệ t h ố n g t r o n g t ư ơ n g l a i . C á c t r a o đ ổ i c ủ a c h ú n g t ỏ i
t ạ i h t t p : / / w w w . c s . u t a h . e d u / f l u x / i a n o s / t ậ p t r u n g v à o g i ả i q u y ế t c á c v ấ n đ ề v ề c ô n g n g h ệ
10
Nguyễn Nhật Bình
Luận vân tốt nghiệp
t r o . i g v i ệ c c à i đ ặ t v à s ử d u n g c á c c ô n g c ụ đ ể x â y d ư n g c á c ứ n g d ụ n g m a n g t í c h c ự c đ ã
đ ư ợ c t r ì n h b à y ở đ â y .
C u < i m ỗ i c h ư ơ n g l à p h ầ n k ế t l u ậ n c h ư ơ n g t ó m t ắ t n h ữ n g n ộ i d u n g c h í n h y ê u đ ư ợ c t r ì n h
b à y t r o n g c h ư ơ n g .
P h á n k ế t l u ậ n c ủ a l u ậ n v ă n t ổ n g k ế t n h ữ n g n ộ i d u n a đ ạ t đ ư ợ c c ủ a l u ậ n v ă n v à đ ị n h
h ư ớ n g n g h i ê n c ứ u p h á t t r i ể n t i ế p t h e o , đ ặ c b i ệ t l à g i ả i q u v ế t v ấ n đ ề c õ n g n g h ệ cho bài
t o á n "Xây dựng hê thông tác nghiệp quản lý việc sản xuất chương trình truyền
hình '. Đ â y l à b à i t o á n t h ự c t ế đ a n g c ầ n đ ư ợ c g i ả i q u y ế t v à m ụ c t i ê u c h í n h c ủ a c h ú n g
t ô i l à p h á t t r i ể n n h ữ n g đ ề x u ấ t c ủ a m ì n h t r o n g l u ậ n v ă n t h à n h một dự Ún khả thi v à c à i
đ ă t t ạ i Đ à i t r u y ề n h ì n h V i ệ t N a m .
11

Nguyễn Nhái Bình
Luận văn tốt nghiệp
CHƯƠNG I. G IÓ I THIỆU M ẠNG TÍCH c ự c
• • •
T r o n g m ạ n g t í c h c ự c [ 7 , 8 , 1 0 ] , c á c t h i ế t b ị d ẫ n đ ư ờ n g v à t h i ế t b ị c h u y ể n m ạ c h c ó t h ể
t h ư c h i ệ n c á c t í n h t o á n t r ê n c á c t h ô n g đ i ệ p t r u y ề n q u a c h ú n g . V í d ụ , m ộ t n g ư ờ i s ử d ụ n g
m ạ n g t í c h c ự c c ó t h ể g ử i c á c đ o ạ n m ã c h ư ơ n g t r ì n h đ ế n m ộ t s ố t h i ế t b ị c h u y ể n m ạ c h
t r ê n m ạ n g , c á c đ o ạ n c h ư ơ n g t r ì n h n à y s ẽ đ ư ợ c t h ự c h i ệ n t r o n g q u á t r ì n h x ử l ý c á c g ó i
t i n t ư ơ n g ứ n g v ớ i c h ú n g . H ì n h 1 c h o t h ấ y c h ú n g t a c ó t h ể b ổ x u n g c á c t í n h n ă n g m ớ i
v à o c á c t h i ế t b ị d ẫ n đ ư ờ n g t r o n g m a n g I P đ ể c h ú n g c ó t h ể t h ự c h i ệ n c á c t í n h t o á n t r ê n
c á c g ó i t i n đ ư ợ c t r u y ề n q u a .
Nguồn Thiết b| Thiết b| Thiết bị Đích
chuyển mạch chuyển mạch chuyên mạch
tích cực thống thường tích cực
Hình I. Thực hiện tính toán trong nút mạng tích cực
người dùng
mạng
người dùng
N h ữ n g t h i ế t b ị d ẫ n đ ư ờ n g n à y v ẫ n c ó k h ả n ă n g l à m v i ệ c đ ư ợ c VỚI n h ữ n g t h i ế t b ị t h ô n g
t h ư ờ n g k h á c t r o n g m ạ n g , t u y n h i ê n , n h ữ n g t h i ế t b ị d ẫ n đ ư ờ n g t h ô n g t h ư ờ n g c h i đ ơ n
g i ả n t r u y ề n n h ữ n g g ó i t i n t r ê n m ạ n g m à k h ô n g t h ư c h i ệ n t í n h t o á n t r ê n c á c g ó i t i n .
V i ệ c t r u y ề n c á c g ó i t i n t h e o c á c h t h ô n g t h ư ờ n g t r ê n l à trong suốt ( k h ô n g t h ấ y đ ư ợ c )
đ ố i v ớ i c á c t h i ế t b ị c h u y ể n m a c h t í c h c ự c , d o đ ó k h ô n g l à m a n h h ư ở n g t ớ i v i ệ c t í n h
t o á n c u a h ệ t h ố n g .
12
Nguyễn Nhật Bình
Luận vàn tốt nghiệp
C h ú n g t a s ử d ụ n g k h á i n i ệ m m a n g t í c h c ự c c h o h ư ớ n g t i ế p c ậ n n à y v ì c á c t h i ế t b ị t r ê n
m a n g c ó t h ể t h ự c h i ệ n t í n h t o á n t r ê n c á c g ó i t i n t r u y ề n q u a , h ơ n n ữ a c h ú n g c ò n c ó t h ể
l à m t h a y đ ổ i n ộ i d u n g c ủ a c á c g ó i t i n đ ó h o ặ c s i n h r a c á c g ó i t i n k h á c . . . C á c t í n h t o á n

c ó t h ể đ ư ợ c đ ị n h h ư ớ n g c h o t ừ n g n g ư ờ i d ù n g h o ặ c t ừ n g ứ n g d u n g . N g h ĩ a l à t r ê n c á c g ó i
t i n đ ư ợ c g ử i đ i t ư ơ n g ứ n g v ớ i m ỗ i ứ n g d u n g i v à ứ n g d ụ n g j ( i * j ) c ó t h ể c ó n h ữ n g t í n h
t o á n k h á c n h a u t r ê n c ù n g m ộ t n ú t m ạ n g . S o s á n h v ớ i c á c m ạ n g c h u v ể n m ạ c h g ó i k h á c
( v í d ụ m ạ n g I n t e r n e t ) , t a t h ấ y v i ệ c t í n h t o á n c ủ a c á c m a n g đ ó r ấ t h a n c h ế . M ặ c dù c á c
t h i ế t b ị d ẫ n đ ư ờ n g c ó t h ể t h a y đ ổ i p h ầ n đ i ề u k h i ể n c ủ a g ó i t i n , n h ư n g c h ú n g k h ô n g c a n
t h i ệ p v à o p h ầ n d ữ l i ệ u c ủ a g ó i t i n đ ó . H ì n h 2 m ô t ả c á c h t h ứ c đ ó n g g ó i t i n c ủ a g i a o
t h ứ c T C P / I P ( g i a o t h ứ c đ ư ợ c s ử d ụ n g r ộ n g r ã i t r ê n m ạ n g I n t e r n e t ) .
Táng I "tg dụng
Dữ liêu
Tưng ỊỊiJơ vận
Thông tin díéu
Dữ liệu
khiển TCP
Táng mạng Thông tin điều
Thòng tin điéu
I)ử liệu
khiển ÉP
khiển TCP
Tang liên kết
Thông tin điều
Thông tin điếu Thòng tin diêu
I)ữ liêu
Thông tin
khiển Ethernet
khiển IP khiến TC P kiểm tra

Hình 2. Đóng gói thông tin trong giao thức TCP/IP
T ừ t ầ n g ứ n g d u n g , d ữ l i ệ u đ ư ợ c g ử i x u ố n g c á c t ầ n g d ư ớ i , m ỗ i t ầ n g c ó n h ữ n g đ ị n h n g h ĩ a
r i ê n g v ề d ữ l i ệ u m à n ó s ử d ụ n g [ 1 ] . T ạ i n ơ i g ử i , m ỗ i t ầ n g c o i g ó i t i n c ủ a t ầ n g t r ê n g ử i
x u ố n g l à d ữ l i ệ u c ủ a n ó v à t h ê m v à o g ó i t i n c á c t h ô n g t i n đ i ề u k h i ể n c ủ a m ì n h , s a u đ ó

c h u y ể n t i ế p x u ố n g t ầ n g d ư ớ i . T ạ i n ơ i n h ậ n , q u á t r ì n h d i ễ n r a n g ư ợ c l ạ i , m ỗ i t ầ n g l ạ i
t á c h t h ô n g t i n đ i ề u k h i ể n c ủ a m ì n h r a v à c h u y ể n d ữ l i ệ u l ê n t ầ n g t r ê n .
K h á i n i ệ m m ạ n g t í c h c ự c đ ã đ ư ợ c đ ư a r a t h ả o l u ậ n t r o n g c á c t i ể u b a n n g h i ê n c ứ u c ủ a
B ộ Q u ố c p h ò n g M ỹ ( D A R P A ) v à o n h ữ n g n ă m 1 9 9 4 - 1 9 9 5 n h ằ m m ụ c đ í c h t ì m r a m ộ t
h ư ớ n g p h á t t r i ể n t ư ơ n g l a i c h o c á c h ệ t h ố n g m ạ n g . M ộ t s ô ' v ấ n đ ề t ồ n t ạ i c ủ a c á c m ạ n g
h i ệ n t ạ i đ ã đ ư ợ c n ê u r a n h ư : ( i ) k h ó t í c h h ợ p n h ữ n g c ô n g n g h ệ v à c h u ẩ n m ớ i v à o k i ế n
t r ú c m ạ n g , ( i i ) h i ệ u s u ấ t t h ấ p d o b ị c á c t h à n h p h ầ n d ư t h ừ a t r o n g m ộ t s ố l ớ p c ù a c á c
13
Nguyễn Nhật Bình
Luận vàn tốt nghiệp
g i a o t h ứ c g â y r a , v à ( i i i ) v i ệ c c á c d ị c h v ụ m ạ n g m ớ i k h ó t h í c h n g h i đ ư ợ c v ớ i c á c k i ế n
t r ú c h i ệ n t ạ i . C á c c h i ế n l ư ợ c k h á c n h a u đ ã đ ư ợ c đ ư a r a , v à t r o n g s ô ' đ ó , c h i ế n l ư ợ c
m ạ n g t í c h c ự c đ ư ợ c ' COI l à c ó n h i ề u k h ả n ă n g g i ả i q u y ế t n h ữ n g v ấ n đ ề t r ê n . T r o n g
h ư ớ n g t i ế p c ậ n m ạ n g t í c h c ự c , c á c thiết bị dẫn dường và thiết bị chuyển mạch trên
mạng có thể thực hiện tính toán trên các thông điệp được truyền qua chúng. Đ i ề u n à y
c ó t h ể t h i h à n h đ ư ợ c d o ( i ) v i ệ c c h o p h é p c á c ứ n g d u n g n s ư ờ i d ù n g h i ệ n n a y t h ư c h i ệ n
c á c t í n h t o á n t r ê n c á c n ú t m ạ n g v à ( i i ) s ự p h á t t r i ể n c ô n g n g h ệ m ã d i t r ú c h o p h é p s ử a
đ ổ i l i n h h o ạ t c á c d ị c h v u m ạ n g . Ý t ư ờ n g s ử d u n g c á c t h ô n g đ i ê p m a n g t h e o m ã c h ư ơ n g
t r ì n h c ù n g v ớ i d ữ l i ệ u l à m ộ t b ư ớ c t i ê n t ự n h i ê n c ủ a c á c m a n g c h u y ể n m ạ c h k ê n h v à
c h u y ể n m ạ c h g ó i t h ô n g t h ư ờ n g v à c ó t h ể s ử d ụ n g đ ế g i ú p m ạ n g m á y t í n h t h í c h n g h i
m ộ t c á c h n h a n h c h ó n g v ớ i c á c y ê u c ầ u l u ô n l u ô n t h a y đ ổ i . C á c h t i ế p c ậ n dựa theo
chương trình ( p r o g r a m - b a s e ) n h ư t h ế k h ô n g c h ỉ c u n g c ấ p m ộ t m ộ i t r ư ờ n g t h ự c t h i d ễ
h i ể u t r ê n c á c n ú t m ạ n g m à c ò n c u n g c ấ p m ộ t n ề n t ả n g c h o v i ệ c k i ế n t r ú c h ê t h ố n g
m ạ n g n h ư l à m ộ t t í c h h ợ p c ủ a c á c t h à n h p h ầ n n h ỏ h ơ n v ớ i n h ữ n g t í n h c h ấ t đ ặ c b i ệ t s a u :
( i ) c í c d ị c h v ụ c ó t h ể đ ư ợ c p h â n p h ố i v à đ ư ợ c c ấ u h ì n h s a o c h o p h ù h ợ p v ớ i y ê u c ầ u
c ủ a c á c ứ n g d ụ n g , v à ( i i ) c ó t h ể q u a n s á t t r ạ n g t h á i c ủ a t o à n b ộ h ệ t h ố n g m ạ n g t h ô n g
q u a v i ệ c q u a n s á t c á c t r ạ n g t h á i ( t í n h c h ấ t ) c ủ a c á c t h à n h p h ầ n r i ê n g l ẻ .
C h ư ơ n g n à y t r ì n h b à y h a i k i ể u t i ế p c ậ n t r o n g v i ệ c t h i h à n h m ạ n g t í c h c ự c ( i ) thiết bị
chuyển mạch lập trình được ( p r o g r a m a b l e - s w i t c h ) , v à ( i i ) bao gói ( c a p s u l a t i o n ) .
• C á c h t i ế p c ậ n t h ô n g q u a t h i ế t b ị c h u y ể n m ạ c h l ậ p t r ì n h đ ư ợ c t u y v ẫ n g i ữ n g u y ê n

k h u ô n d ạ n g c ủ a c á c g ó i t i n t r u y ề n t r ê n m a n g s o n g c u n g c ấ p t h ê m c ơ c h ế t ả i c á c
đ o ạ n c h ư ơ n g t r ì n h t r ê n m ạ n g v ề c h ạ y t r ê n c á c t h i ế t b ị d ẫ n đ ư ờ n g v à t h i ế t t>Ị c h u y ể n
m a c h h ỗ t r ợ m ạ n g t í c h c ự c . T h e o k i ể u t i ế p c â n n à y , v i ệ c x ử l ý g ó i t i n đ ư ợ c t á c h
k h ỏ i v i ệ c t h ự c h i ệ n t í n h t o á n c ủ a m a n g t í c h c ự c v à c h o p h é p c h i c ó n g ư ờ i q u ả n t r ị
m ạ n g l ự a c h ọ n n h ữ n g c h ư ơ n g t r ì n h đ ư ợ c p h é p c h ạ y t r o n g m a n g v à v ì v ậ y s ẽ g i ả m
t h i ể u đ ư ợ c r ủ i r o s o v ớ i v i ệ c m ọ i n g ư ờ i d ù n g đ ề u đ ư ợ c p h é p đ ư a n h ữ n g c h ư ơ n g
t i ì n h c h ạ y v à o t r o n g m ạ n g .
• N g ư ợ c l ạ i , c á c h t i ế p c ậ n b a o g ó i c h o p h é p m ớ r ộ n g g ó i t i n t h u đ ộ n g t r o n g c á c k i ế n
t r ú c m ạ n g h i ệ n t ạ i t h à n h m ộ t b a o g ó i g ồ m g ó i t i n t h ô n g t h ư ờ n g v à c á c c h ư ơ n g t r ì n h
n h ỏ t í c h c ự c s ẽ đ ư ợ c t h ự c h i ệ n t ạ i m ỗ i n ú t m ạ n g m à g ó i t i n đ i q u a . N g o à i r a , t r o n g
b a o g ó i c ũ n g c ó t h ế đ ư ợ c g ắ n d ữ l i ệ u c ủ a n g ư ờ i d ù n g .
14
Nguyên Nhật Bình
Luận ván tốt nghiệp
V i ệ c n g h i ê n c ứ u m ạ n g t í c h c ự c đ ư ợ c “ t h ú c đ ẩ y ” b ở i c ô n g n g h ệ v à đ ư ợ c “ c h ờ đ ó n ” b ở i
n g ư ờ i d ù n g . C á c c h ư ơ n g t r ì n h n g ư ờ i d ù n g n h ư bức tường lửa ( f i r e w a l l ) , dịch vụ đại
diện web ( w e b p r o x y ) , thông tin nhóm ( m u l t i c a s t r o u t e r ) , dịch vụ đại diện di trú
( m o b i l e p r o x y ) , cổng video ( v i d e o g a t e w a y ) . . . t h ư c h i ệ n t í n h t o á n t r ê n c á c n ú t t r o n g
m ạ n g . T r o n g n h i ề u t r ư ờ n g h ợ p , n h ữ n g d ị c h v ụ t r ê n đ ư ợ c c à i đ ặ t t r ê n c á c n ú t m ạ n g
t r o n g k h i c h ú n g l ạ i t h ự c h i ệ n n h ữ n g t í n h t o á n c ủ a ứ n g d ụ n g , đ i ề u n à y p h á v ỡ n g u y ê n
t ắ c x â y d ự n g c á c k i ế n t r ú c m ạ n g t h ô n g t h ư ờ n g [ 1 ] . M ụ c t i ê u c ủ a v i ệ c n g h i ê n c ứ u m ạ n g
t í c h c ự c l à t ì m c á c h t h a y t h ế n h ữ n g c á c h t i ế p c ậ n phi thể thức ( d o v i ệ c p h á v ỡ c á c
n g u y ê n t ấ c n h ư đ ã n ê u ở t r ê n ) b ở i m ộ t m ô i t r ư ờ n g t í n h t o á n m a n g v ớ i k h ả n ă n g c h o
p h é p n g ư ờ i s ử d ụ n g l ậ p t r ì n h t r ê n m ạ n g c ủ a h ọ .
V i ệ c p h á t t r i ể n m ạ n h c á c c ô n g n g h ệ l i ê n q u a n đ ã t h ú c đ ẩ y s ự r a đ ờ i v à p h á t t r i ể n c ủ a
m ạ n g t í c h c ự c . C h o t ớ i g ầ n đ â y , c á c q u ả n t r ị v i ê n v ẫ n t h ư ờ n g l o n g a i v i ệ c l â p t r ì n h t r ê n
c á c t h i ế t b ị m ạ n g c ó t h ể g â y r a n h ữ n g v ấ n đ ề k h ô n g t h ế g i ả i q u y ế t đ ư ợ c l i ê n q u a n đ ế n
a n t o à n v à h i ệ u q u ả c ủ a k i ế n t r ú c . T u y n h i ê n , n h ữ n g t i ế n b ộ c ủ a n g ô n n g ữ l ậ p t r ì n h ,
t r ì n h b i ê n d ị c h v à h ệ đ i ề u h à n h đ ã c ó t h ể c u n g c ấ p c á c g i ả i p h á p g i ả i q u y ế t v ấ n đ ề a n
t o à n v à h i ệ u q u ả c ủ a v i ệ c t h ự c h i ệ n m ã d i t r ú . N g à y n a y , c ô n g n g h ệ m ạ n g t í c h c ự c

đ ư ợ c á p d ụ n g t r o n g n h i ề u h ệ t h ố n g c u ố i v à c h ạ y p h í a t r ê n l ớ p m ạ n g v í d ụ c h o p h é p c á c
m á y c h ủ w e b v à c á c m á y k h á c h t r a o đ ổ i J a v a a p p l e t . V à n h ư s ự t á c đ ộ n g h ỗ t r ợ l ẫ n
n h a u , m ạ n g t í c h c ự c l ạ i t h ú c đ ẩ y v à m ở r ộ n g n h ữ n g c ô n g n g h ệ m ớ i t r o n g m ạ n g .
T r o n g c á c m ụ c t i ế p t h e o c ủ a c h ư ơ n g n à y , c h ú n g t ô i c u n g c ấ p m ộ t c á i n h ì n b a o q u á t v ề
c á c h o ạ t đ ộ n g n g h i ê n c ứ u m a n g t í c h c ự c đ a n g d i ễ n r a t r ê n t h ế g i ớ i [ 7 ] . C h ú n g t ô i m ô t ả
t á c d ụ n g c ủ a m ạ n g t í c h c ự c t ớ i v i ệ c t ă n g t ố c q u á t r ì n h đ ổ i m ớ i k i ế n t r ú c m ạ n g v à v i ệ c
n h ữ n g ứ n g d ụ n g m ớ i c ó t h ể đ ư ợ c x â y d ự n g d ự a t r ê n đ ó . S a u đ ó , l u ậ n v ă n x e m x é t
n h ữ n g vấn đề thảo luận ( i s s u e ) c ó t h ể s ử d ụ n g l à m k h u n g c h o v i ệ c n g h i ê n c ứ u m ạ n g
t í c h c ự c . P h ầ n c u ố i c ủ a c h ư ơ n g n à y t r ì n h b à y m ộ t s ố h o ạ t đ ộ n g v à c á c h ư ớ n g n g h i ê n
c ứ u c h ủ y ế u c ủ a c á c n h ó m n g h i ê n c ứ u m ạ n g t í c h c ự c đ i ể n h ì n h t r ê n t h ế g i ớ i .
1.1 T ãng tố c v iệ c đ ổ i m ó i kiế n trú c m ạ n g
1.1.1 Bài to á n đ ổ i m ó i k iến trú c m ạ n g
Đ ể l à m r õ v i ệ c m ạ n g t í c h - c ự c c ó t h ể h ỗ t r ợ c h o v i ệ c đ ổ i m ớ i k i ế n t r ú c m ạ n g n h ư t h ế
n à o , c h ú n g t a c ù n g x e m x é t m ộ t s ố ứ n g d u n g c h ạ y t r ê n c á c n ú t m ạ n g g â y r a v i ệ c p h á
15
Ngvyen Nhài Bình
Luận vân tốt nghiệp
v ỡ n h ữ n g n g u y ê n t ắ c x â y d ự n g m ạ n g n h ư đ ã n ê u t r o n g p h ầ n g i ớ i t h i ệ u c ủ a l u ậ n v ă n .
N ộ i d u n g q u a n t r ọ n g h ơ n đ ư ợ c t r ì n h b à y t r o n g p h ầ n n à y l à c h ú n g t a đ ư a r a n h ữ n g đ ị n h
h ư ớ n g g i ả i p h á p t r o n g m ạ n g t í c h c ư c đ ể g i ả i q u y ế t c á c v i p h a m n h ư v ậ y .
• Bức tường lửa: b ứ c t ư ờ n g l ử a l à v í dụ r õ n h ấ t c ủ a v i ệ c phá v ỡ n g u y ê n t ắ c x â y d ự n g
m a n g . B ứ c t ư ờ n g l ử a đ ư ợ c c à i đ ặ t n h ư m ộ t c ơ c h ế l ọ c g ó i t i n đ ể x á c đ ị n h c á c g ó i t i n
c ó t h ể t r u y ề n q u a n ó h o ặ c b ị c h ặ n . M ặ c d ù b ứ c t ư ờ n g l ử a đ ư ợ c k ế t n ô ì v ớ i c á c t h i ế t
b ị d ẫ n đ ư ờ n g k h á c v à đ ư ợ c n h ì n n h ậ n n h ư m ộ t t h i ế t b | d ẫ n đ ư ờ n g , n h ư n g b ả n c h ấ t ,
n g o à i v i ệ c t h ự c h i ệ n d ẫ n đ ư ờ n g c h o c á c g ó i t i n , n ó đ ư ợ c c à i đ ặ t n h ằ m t ớ i c á c
c h ư ơ n g t r ì n h ứ n g d ụ n g v à c á c t h ủ t ụ c n g ư ờ i d ù n g . V i ệ c n â n g c ấ p b ứ c t ư ờ n e , l ử a đ ể
c h o p h é p s ử d ụ n g c á c g i a o t h ứ c m ớ i s ẽ g ặ p n h ữ n g t r ở n g ạ i l ớ n . T r o n g m ạ n g t í c h
c ự c , v i ệ c n à y c ó t h ể t h ự c h i ệ n t ự đ ộ n g b ằ n g c á c h c h o p h é p c á c ứ n g d ụ n g c ủ a c á c
n h à c u n g c ấ p đ ã đ ư ợ c c h ấ p n h ậ n t r ư ớ c ( t h ô n g q u a m ộ t c ơ c h ế p h â n q u y ề n v í d ụ
u s e r n a m e / p a s s w o r d h o ặ c s ử d u n g c h ữ k ý đ i ệ n t ử ) t r u y c ậ p v à o b ứ c t ư ờ n g l ử a và

c u n g c ấ p c á c m ô đ u n c ầ n t h i ế t v à o t r o n g b ứ c t ư ờ n g l ử a .
• Dịch vụ đoi diện web'. Dịch vụ đại diện cung cấp một một phương thức truy cập
web và bộ nhớ đệm (cache) web. Nhóm nghiên cứu của đai học Harvest [9] đã đưa
ra một kiến trúc phân cấp trong đó các nút mang chứa bộ đệm web nằm gần miền
biên của mạng. Hệ thống này có thể được mở rộng bằng cách cho phép các nút
mạng trong kiến trúc nằm tại những điểm chiến lược của mạng.
• Thiết bi dản đường du cư "Thiết bị dẩn đường du cư" ( n o m a d i c r o u t e r s ) được
K l e i n r o c k - đ ạ i h ọ c B e r k e l e y - m ô t ả t r o n g h ộ i t h ả o về m ạ n g v à t í n h t o á n d i t r ú n ă m
1 9 9 5 đ ư ợ c c h è n v à o g i ữ a c á c h ệ t h ố n g c u ố i v à m ạ n g . M o d u l e n à y q u ả n l ý v i ệ c k ế t
n u i vào m ạ n g c ủ a c á c đ ố i t ư ợ n g s ử d u n g đ ư ờ n g l i n k k h á c n h a u ( v í d ụ k ế t n ố i q u a
đ i ệ n t h o ạ i v à k ế t n ố i t h ô n g q u a m ạ n g L A N ) đ ể t ừ đ ó q u y ế t đ ị n h v i ệ c s ử d ụ n g t h ê m
b ỗ đ ệ m h o ặ c n é n đ ư ờ n g t r u y ề n k h i h ệ t h ố n g k ế t n ố i v à o m ạ n g t h ô n g q u a đ ư ờ n g
t r u y ề n t ố c đ ộ t h ấ p v à s ử d ụ n g c h ế đ ộ a n t o à n n h ư m ã h o á k h i n g ư ờ i s ử d u n g t r u y
c ậ p t ừ x a v à o h ệ t h ố n g .
• Cõng giao ván: cổng giao vận ( T r a n s p o r t G a t e w a y s ) là n ú t n ằ m t r o n g n h ữ n g điểm
c h i ế n l ư ợ c c ủ a m ạ n g , l à c ầ u n ố i v ớ i c á c m a n g l ớ n k h á c n h a u v ề t h ô n g l ư ợ n g v à c ó
đ ộ t i n c ậ y k h á c n h a u , v í d ụ n h ư đ i ể m n ố i g i ữ a m a n g h ữ u t u y ế n v à m ạ n g v ô t u y ế n .
16
Nguyền Nhật Bình
Luận vãn tốt nghiệp
Đ ể h ỗ t r ợ c á c t h i ế t b ị v ô t u y ế n t r u y c ậ p v à o m ạ n g h ữ u t u y ế n , n g ư ờ i t a s ử d u n g c ơ
c h ế T C P s n o o p i n g đ ể g h i n h ớ t r ạ n g t h á i c ủ a t ừ n g k ế t n ố i v ô t u y ế n .
• Dich vụ ứng dụhg: C á c c ổ n g d ị c h v ụ ứ n g d u n g c h u y ê n b i ệ t t h ư ờ n g đ ư ợ c s ử d ụ n g
đ ể h ổ t r ợ m ộ t s ố ứ n g d ụ n g v í d ụ c h u y ể n m ã c ủ a c á c ả n h t r o n g h ộ i t h ả o v i d e o g i ữ a
c á c n g ư ờ i d ù n g s ử d ụ n g t r u y c â p m a n g v ớ i t ố c đ ộ đ ư ờ n g t r u y ề n k h á c n h a u .
T ừ v i ệ c n h ữ n g ứ n g d u n g t r ê n đ ề u đ ò i h ỏ i v i ệ c t í n h t o á n t r ê n m ạ n g , t a t h ấ y k i ế n trúc
m ạ n g c ầ n p h ả i t h í c h n g h i đ ể g i ả i q u v ế t n h ữ n g v ấ n đ ề thực t ê đ ó .
H i ệ n n a y , t ố c đ ộ c ả i t i ế n m ạ n g c ò n q u á c h ậ m , t h ờ i g i a n t ừ k h i x â y d ự n g c á c nguyên
mẩu đ ế n k h i c ó t h ể t r i ể n k h a i c á c h ệ t h ô n g l ớ n k é o d à i k h o ả n g m ư ờ i n ă m . N h ữ n g c ô n g
v i ệ c c ầ n t h ự c h i ệ n đ ể c ả i t i ế n m ộ t d i c h v ụ m ạ n g b a o g ồ m ( i ) t i ê u c h u ẩ n h o á , ( i i ) k ế t

h ợ p v à o t r o n g k i ế n t r ú c n ề n c ủ a c á c n h à s ả n x u ấ t p h ầ n c ứ n g , v à c u ố i c ù n g l à ( i i i ) n g ư ờ i
s ử d ụ n g m u a v à c à i đ ặ t . N h ữ n g v ấ n đ ề c ò n t ồ n t ạ i c h ư a g i ả i q u y ế t đ ư ơ c c ủ a c á c d ị c h vụ
I n t e r n e t n h ư c h ú n g t a đ ã b i ế t l à ( i ) m u l t i c a s t , ( i i ) m ớ r ộ n e k h ả n ă n g x á c t h ự c v à ( i i i ) m ở
r ộ n g k h ả n ă n g d i đ ộ n g , ( i v ) I P p h i ê n b ả n 6 .
1.1.2 G iả i p h á p m ạ n g tích cự c
G i a o t h ứ c i n t e r n e t ( I P ) c h o p h é p k ế t n ố i c á c h ệ t h ố n g b ằ n g c á c h c u n g c ấ p k h u ô n d ạ n g
g ó i t i n c h u ẩ n v à m ộ t c ơ c h ế đ á n h đ ị a c h ỉ p h â n c ấ p [ 1 ] . M ặ c d ù c á c t h i ế t b ị d ẫ n đ ư ờ n g
đ ư ợ c c u n g c ấ p b ở i n h i ề u n h à s ả n x u ấ t k h á c n h a u , c h ú n g đ ề u p h ả i c à i đ ặ t c h u n g g i a o
t h ứ c đ ể c ó t h ể t r u y ề n t h ô n g v ớ i n h a u . N h ư v ậ y , c ơ c h ế c ả i t i ế n I P c ó t h ể t h ư c h i ệ n t h e o
c á c c á c h : t h a y đ ổ i d ị c h v ụ I P ( c ó n g h ĩ a l à t h a y đ ổ i t ấ t c ả ) h o ặ c x â y d ự n g m ộ t cơ chế
chồng ( o v e r l a y ) .
N g ư ợ c l ạ i , m ạ n g t í c h c ự c c ó t h ể t h ư c h i ệ n n h i ề u c h ư ơ n g t r ì n h v í d ụ c h ú n g c ó t h ể t h ự c
h i ệ n c á c t í n h t o á n r ấ t k h á c n h a u t r ê n c á c g ó i t i n t r u y ề n q u a c h ú n g . T h a y v ì v i ệ c t ấ t c ả
c á c t h i ế t b ị d ẫ n đ ư ờ n g đ ề u á p d ụ n g m ộ t p h ư ơ n g t h ứ c t í n h t o á n t r ê n t ấ t c ả c á c g ó i t i n .
m a n g t í c h c ự c đ ị n h n g h ĩ a m ọ i n ú t h ỗ t r ợ c á c m ô h ì n h t í n h t o á n t ư ơ n g đ ư ơ n g , n h ư
n h ữ n g m ộ t bộ lệnh ảo. M ạ n g t í c h c ự c c u n g c ấ p m ộ t m ô h ì n h t r ừ u t ư ợ n g m à t r o n g đ ó
v i ệ c k ế t n ố i l à t i n c â y c h o p h é p c á c c h ư ơ n g t r ì n h ứ n g dụng x ử l ý c á c g ó i t i n m ộ t c á c h
t u ỳ b i ế n s a o c h o p h ù h ợ p VỚI y ê u c ầ u c ù a c h ú n g .
K h ả n ă n g t ả i c á c d ị c h v u m ớ i v à o t r o n g k i ế n t r ú c c h o p h é p c ả i t i ế n c á c q u á t r ì n h t r o n g
đ ó kh ỉ náng của các dịch vu mới s ẽ phụ thuộC; v à o viêc thị trường c h ấ p nhận chúng.
ị TRLÍNG ĨAM ‘ChC ; . v';JViÈ;-l]
17
H O / M ì
Nguy én Nhật Bình
Luận vân tốt nghiệp
M ạ n g t í c h c ự c c u n g c ấ p m ộ t p h ư ơ n g t h ứ c đ ể t h a y đ ổ i k i ế n t r ú c c ủ a n ề n c ô n g n g h i ệ p
m ạ n g , t ừ c á c h t i ế p c ậ n “ m a i n f r a m e ” ( t r o n g đ ó p h ầ n c ứ n g v à p h ầ n m ề m đ ư ợ c đ ó n g g ó i
l a i v ớ i n h a u ) đ ế n m ộ t c á c h t i ế p c ậ n “ ả o ” t r o n g đ ó p h ầ n c ứ n g v à p h ầ n m ề m đ ư ợ c c á c h
t â n m ộ t c á c h r i ê n g r ẽ . Q u a n đ i ể m t r ừ u t ư ợ n g v ề mạng lập trình được c u n g c ấ p m ộ t n ề n
t ả n g c h o c á c t í n h t o á n c ủ a c h ư ơ n g t r ì n h n g ư ờ i d ù n g t r o n g k i ế n t r ú c , c h o p h é p c á c d ị c h

v ụ m ớ i đ ư ợ c p h á t t r i ể n n h a n h h ơ n so VỚI v i ệ c t ấ t c ả c á c n h à c u n g c ấ p c ù n g t u â n theo
m ộ t c h u ẩ n v à c u n g c ấ p c h u n g d ị c h v ụ .
18
Nguyễn Nhật Bình Luận vân tốt nghiệp
1.2 Kiến trú c c h o p h é p x â y dự ng c á c ứng d ụ n g m ỏ i
M a n g t í c h c ự c c h o p h é p x â y d ự n g n h ữ n g ứ n g d u n g m ớ i t r ê n ( i ) t h ô n g t i n đ ư ợ c h ợ p
n h ấ t , ( i i ) c ơ c h ế b ả o v ệ , ( i i i ) v à h ệ t h ố n g q u ả n t r ị .
1.2.1 Hợp n h ấ t v à p h â n b ố th ô n g tin
S ố l ư ợ n g ứ n g d ụ n g đ ã đ ư ợ c p h á t t r i ể n n g à y n a y l à r ấ t l ớ n , đ i ề u n à y đ ò i h ỏ i c á c d ị c h v u
m ạ n g p h ả i h ỗ t r ợ v i ệ c h ợ p n h ấ t v à p h â n b ố t h ô n g t i n . T u y n h i ê n , n h ữ n g h ệ t h ố n g h i ệ n
t ạ i đ a n g p h ả i d ự a t r ê n c ơ s ở c á c d ị c h v ụ v ớ i s ố ' l ư ợ n g c h ứ c n ă n g r ấ t h ạ n c h ế .
H ì n h 3 c h o t h ấ y v i ệ c m ạ n g p h ứ c t ạ p v ớ i n h i ề u s i t e ứ n g d u n g s ẽ h ỗ t r ợ v i ệ c t í n h t o á n v à
l ư u t r ữ t h ô n g t i n t r o n g m ạ n g n h ư t h ế n à o . T r o n g h ì n h n à y , m ộ t ứ n g d ụ n g ( v í d ụ c h ư ơ n g
t r ì n h n ô p h ỏ n g h o ặ c v ậ n h à n h t ừ x a ) c ó t h ể c h o p h é p n g ư ờ i s ử d ụ n g t h ấ y m ô t b ứ c
t r a n h t ổ n g t h ể v ề m ạ n g đ ư ợ c x â y d ự n g b ở i t h ô n g t i n n h â n đ ư ợ c t ừ n h i ề u b ộ c ả m b i ế n
k h á c n h a u ( n h ư t í n h c h ấ t đ ã t r ì n h b à y ở p h ầ n t r ê n c ủ a m ạ n g t í c h c ự c ) . N g o à i r a , m ỗ i b ộ
c ả m b i ế n c ó t h ể đ ư ợ c t h e o d õ i b ở i m ộ t s ố n g ư ờ i s ử d u n g v ớ i n h u c ầ u k h á c n h a u v ề
t h ô n g t i n m à h ọ t r u y c ậ p . V i ệ c k ế t h ợ p d ữ l i ệ u v à o m a n g l à m g i ả m t h ô n g l ư ợ n g c ầ n
19
Ngỉịyén Nhật Bình
Luận vchi tốt nghiệp
t h i e t đ ố i v ớ i n h ữ n g n g ư ờ i s ử d ụ n g ở n h ữ n g v ù n g b i ê n c ủ a m ạ n g c ó t h ô n g l ư ợ n g k h ô n g
c a o . C ũ n g g i ố n g n h ư v ậ y , n h ữ n g d ị c h v ụ m u l t i c a s t d o n g ư ờ i s ử d ụ n g đ ị n h n g h ĩ a t r o n g
m ạ n g l à m g i ả m t ả i t r ê n c á c b ộ c ả m b i ế n v à t r ê n m ạ n g t r ụ c .
D ị c h v ụ đ ạ i d i ệ n w e b c ó t h ể l ư u t r ữ đ ệ m t h ô n g Ú n l à m ộ t v í d u k h á c c ủ a d ị c h v ụ đ a
n g ư ờ i d ù n g , c ó t h ể s ử d ụ n g v i ệ c t í n h t o á n v à l ư u t r ữ t r ê n m a n g . K i ế n t r ú c l ư u t r ữ đ ệ m
đ ư ọ c x â y d ự n g t ạ i đ ạ i h ọ c H a r v e s t c ó t h ể l à m g i ả m đ ộ t r ễ c ủ a v i ệ c n h i ề u n g ư ờ i sử d u n g
c ù n g t r u v c â p h ệ t h ố n g đ ồ n g t h ờ i v à c h i ế m n h i ề u t h ô n g l ư ơ n g c ủ a m ạ n g . H i ệ n t ạ i , c á c
n ú t m ạ n g l ư u t r ữ t h ô n g t i n đ ệ m t h ư ờ n g đ ư ợ c đ ậ t t r o n g v ù n g b i ê n c ù a m ạ n g , v í d u n h ư
t ạ i n ú t t r o n g m ạ n g c ó n g ư ờ i d ù n g c u ố i . H ộ t h ố n g n à y c ó t h ể đ ư ợ c m ớ r ộ n g b ằ n g c á c h

c h o p h é p c á c n ú t t r o n g k i ế n t r ú c c ó t h ể đ ư ợ c đ ậ t t ạ i n h ữ n g đ i ể m c h i ế n l ư ợ c t r o n g m ạ n g .
M ộ t v ấ n đ ề d á n g q u a n t â m l à x â y d ư n g c á c t h u ậ t t o á n v à c ô n g c ụ t ư đ ộ n g c à n b ằ n g
k i ế n t r ú c m ạ n g b ằ n g c á c h t ự s ắ p đ ặ t l ạ i n h ữ n g v ù n 2 l ư u t r ữ đ ệ m v à t h ô n g t i n c h ứ a
t r o n g c h ú n g . M ộ t l ý d o n ữ a đ ể s ử d u n g c ô n g n g h ệ m ạ n g t í c h c ư c c h o v i ệ c l ư u t h ô n g t i n
đ ệ m w e b l à v i ệ c n à y y ê u c ầ u t í n h t o á n đ ộ n g c h ứ k h ô n g c h í l à v i ệ c l ư u t r ữ t h ụ đ ộ n g ( V í
d ụ t h ố n g k ê v i ệ c s ử d ụ n g b ộ n h ớ đ ệ m h a y t ì m k i ế m v à s ắ p đ ã t b ộ n h ớ ) . T ừ đ ó n ả y s i n h
n h u c ầ u p h á t t r i ể n c á c k i ế n t r ú c h ỗ t r ợ v i ệ c l ư u t r ữ đ ệ m t í c h c ự c c ó t h ể l ư u t r ữ v à t h ự c
h i ệ n c á c c h ư ơ n g t r ì n h s ả n s i n h c á c t r a n g w e b đ ó .
ỉ.2.1 Bảo v ệ h ệ th ố n g m ạ n g
B ả o v ề h è t h ố n g m ạ n g ở đ â y đ ư ợ c h i ể u n h ư l à v ấ n đ ề b ả o v ệ t h ô n g t i n t h e o n g h ĩ a l à
n h ữ r g t h ô n g t i n đ ú n g đ ắ n đ ư ợ c c h u y ể n đ ế n đ ú n g n g ư ờ i v à o đ ú n g đ ị a đ i ể m v à t h ờ i
g i a n . M ặ c d ù t r ê n n h i ề u d i ễ n đ à n v ề m a n g [ h t t p : / / w w w . s e c u r i t v - f o r u m . c o m
h t t p : / / w w w . e s . U t a h . e d u / f l u x / i a n o s / 1 c á c k ỹ t h u ậ t a n t o à n m a n g v à x á c t h ự c đ a n g đ ư ợ c
đ ề x u ấ t , m ạ n g t í c h c ự c h i ệ n t ạ i v ẫ n c h ư a c ó m ộ t k ỹ t h u ậ t ( đ ư ợ c t h i ế t k ế v à t í c h h ợ p )
q u ả n l ý t ấ t c ả c á c t à i n g u y ê n v à t h ô n g t i n t r u y ề n q u a n ó . B ỏ q u a s ự c ầ n t h i ế t c ủ a c á c h ộ
t h ố n g a n t o à n , x á c t h ự c t r ê n m ỗ i t ầ n g c ủ a g i a o t h ứ c , m a n g t í c h c ự c c h o p h é p c h ú n g t a
x â y d ự n g c h í n h s á c h a n n i n h m ạ n g t r ê n c ơ s ở t ừ n g m ụ c t i ê u h o ặ c t ừ n g n g ư ờ i s ử d ụ n g
k h á c n h a u .
1.2.3 Q u ả n lý m ạ n g tích c ự c
N h i ề u t á c n g h i ệ p t r o n g v i ệ c q u ả n t r ị m ạ n g y ê u c ầ u h ệ t h ô n g m a n g p h ả i c ó k h ả n ã n g
t h u t h ậ p v à l ư u t r ữ d ữ l i ệ u ( n h ư b ộ đ ế m c á c s ự k i ệ n ) . Đ ể c u n g c ấ p t h ô n g t i n q u ả n t r ị
20
Nguyền Nhật Bỉnh
Luân ván tốt nghiệp
m ạ n g m ộ t c á c h h ữ u í c h ( v í d ụ n h ư v i ệ c x á c đ i n h c á c n g o ạ i l ệ ) c á c b ộ p h ậ n t h u t h ậ p
t h ô n g t i n p h ả i l ọ c r a n h ữ n g s ự k i ệ n k h ô n g m o n g m u ố n . C ô n g n g h ệ t í c h c ự c c ó t h ể đ ư ợ c
s ử d u n g đ ể c à i đ ặ t c á c p h ư ơ n g p h á p t i ế p c ậ n p h ứ c t ạ p t r o n g v i ệ c t h e o d õ i v à c h ọ n l ọ c
c á c s ư k i ệ n . C á c t h à n h p h ầ n t r o n g m a n g n h ư b ộ d ẫ n đ ư ờ n g , c ó t h ể t ự đ ộ n g t h e o d õ i v à
t ự q u ả n l ý c h ú n g b ằ n g c á c h c h u y ể n ( d i t r ú ) m ộ t s ố c h ư ơ n g t r ì n h q u ả n l ý v à p h â n t í c h
t ớ i ^ ự c h i ệ n t r ê n m ộ t

láng giêng g ầ n n h ấ t c ủ a c h ú n g ( n h ữ n g c h ư ơ n g t r ì n h n à y s a u đ ó
c ó t h ể l à m c ô n g v i ệ c t h e o d õ i v à q u ả n t r ị ) . C ũ n g v ớ i c á c h đ ó , m ạ n g t í c h c ự c c ó t h ể
c u n g c ấ p k h ả n ã n g c ả i t i ế n v i ệ c x á c đ i n h l ỗ i v à c ậ p n h ậ t c h í n h s á c h q u ả n l ý c á c t h i ế t b ị
c ò n k h ả n ă n g h o ạ t đ ộ n g s a u n h ữ n g t h ả m h o ạ n h ư đ ộ n g đ ấ t h a y h ệ t h ố n g b ị t ấ n c ô n g .
1.3 K hung c h o v iệ c n g h iê n cứu m ạ n g tích c ự c
T r o n g m ạ n g t í c h c ự c , c h ư ơ n g t r ì n h v à d ữ l i ệ u đ ư ợ c t r u v ề n đ i t h e o h a i c á c h t h ứ c : r i ê n g
b i ệ t h a y t r ô n . T r o n g p h ầ n n à y , t ư ơ n g ứ n g v ớ i h a i c á c h t h ứ c t r u y ề n c h ư ơ n g t r ì n h và d ữ
l i ệ u n h ư v ậ y m à c h ú n g t a p h â n l o a i h a i c á c h t i ế p c ậ n m a n g t í c h c ự c l à ( i ) r i ê n g b i ệ t và
( i i ) t í c h h ợ p .
1.3.1 Tiếp c ậ n riê n g b iệ t với c á c thiế t bị c h u y ể n m ạ c h lộ p trình
đư ợ c
T r o n g c á c h t i ế p c ậ n n à y , đ ầ u t i ê n n g ư ờ i s ử d ụ n g p h ả i t r u y ề n n h ữ n g t h ủ t ụ c c ủ a m ì n h
v à o c á c t h i ế t b ị d ẫ n đ ư ờ n g , s a u đ ó , n g ư ờ i s ử d ụ n g c ó t h ể t r u y ề n n h ữ n g g ó i t i n c ủ a m ì n h
q u a n h ữ n g n ú t m ạ n g đ ã đ ư ợ c l ậ p t r ì n h đ ó . K h i g ó i t i n đ ư ợ c t r u y ề n đ ế n m ộ t n ú t m ạ n g ,
p h ầ n đ ầ u đ i ề u k h i ể n ( h e a d e r ) c ủ a n ó đ ư ợ c đ ọ c v à c h ư ơ n g t r ì n h t ư ơ n g ứ n g đ ư ợ c t á c h r a
đ ể t h ư c h i ệ n v ớ i d ữ l i ệ u c h ứ a t r o n g g ó i t i n đ ó . V i ệ c c h o p h é p t ả i m ã c h ư ơ n g t r ì n h
( c o d . ) v à t h ự c h i ệ n t r ê n c á c t h i ế t b ị d ẫ n đ ư ờ n g r ấ t c ó í c h c h o v i ệ c m ở r ộ n g k h ả n ă n g
c ủ a c á c t h i ế t b ị d ẫ n đ ư ờ n g đ ó , n g a y c ả k h i n h ữ n g c h ư ơ n g t r ì n h đ ư ợ c t ả i k h ô n g t h ự c
h i ệ n c á c c ô n g v i ệ c t í n h t o á n c ủ a ứ n g d ụ n g h a y c ủ a n g ư ờ i d ù n g . T r ê n m ạ n g I n t e r n e t ,
q u ả n t r ị v i ê n c ó t h ể đ ể m ộ t s ố “ b a c k d o o r ” m à t h ô n g q u a đ ó , a n h t a c ó t h ể t ả i c h ư ơ n g
t r ì n h v à t h ư c h i ệ n t r ê n t h i ế t b ị . T ấ t n h i ê n t r o n g n h i ề u t r ư ờ n g h ợ p , n h ữ n g b a c k d o o r n à y
p h ả i c u n g c ấ p n h ữ n g c ơ c h ế x á c t h ư c t ố i t h i ể u v à đ ô i k h i có k h ả n ă n g t h ư c h i ệ n m ộ t số
k i ể m t r a t r ê n n h ữ n g c h ư ơ n g t r ì n h đ ư ơ c t ả i v à t h ự c h i ệ n .
21
Ng: vẻn Nhật Bình
Luận văn tốt nghiệp
1.3 2 Tiếp c ậ n tíc h hợ p th ô n g q u a đ ó n g g ó i th ô n g tin (c a p s u le )
M ộ t c á c h n h ì n k h á c v ề m ạ n g t í c h c ự c l à m ỗ i t h ô n g đ i ệ p đ ề u l à m ộ t c h ư ơ n g t r ì n h . M ỗ i
t
t h ô n g đ i ệ p h a y g ó i t i n c h u y ể n q u a c á c n ú t c h ứ a m ộ t đ o ạ n c h ư ơ n g t r ì n h ( h o ặ c í t n h ấ t l à

m ộ t c â u l ệ n h ) n à o đ ó v à c ó t h ể c h ứ a c ả d ữ l i ệ u . K h i m ô t g ó i t i n đ ư ợ c t r u y ề n đ ế n m ộ t
n ú t m ạ n g t í c h c ự c , n ộ i d u n g c ủ a n ó đ ư ợ c t h ự c h i ệ n .
N h ữ n g b i t t h ô n g t i n n h ậ n đ ư ợ c ở l i ê n k ế t v à o đ ư ợ c t h ư c h i ệ n b ớ i m ộ t c ơ c h ế x á c n h ậ n
g ó i t i n , c ó t h ể s ử d ụ n g n g a v v i ệ c đ ó n g g ó i f r a m e t r o n g c á c g i a o t h ứ c t ầ n g l i n k c h o v i ệ c
n à y . N ộ i d u n g c ủ a g ó i t i n s ẽ đ ư ợ c l ư u v à o c á c m ộ t m ô i t r ư ờ n g t h ự c h i ệ n t ạ m t h ờ i v à
c h ạ y ở đ ó . C á c c h ư ơ n g t r ì n h đ ư ợ c x â y d ự n g b ở i c á c c â u l ệ n h t h ự c h i ệ n c á c t í n h t o á n
đ ơ n g i ả n t r ê n n ộ i d u n g c ủ a g ó i t i n , đ ô i k h i c h ú n g c ó t h ể g ọ i c á c h à m n g u y ê n t h u ỷ đ ể
t r u y c ậ p v à o c á c t à i n g u y ê n b ê n n g o à i m ô i t r ư ờ n g t ạ m m à c h ú n g đ a n g c h ạ y . K ế t q u ả
c ủ a v i ệ c t h ự c h i ệ n c ó t h ể l à g ử i m ộ t h o ặ c n h i ề u g ó i t i n ở đ ư ờ n g k ế t n ố i r a h a y l à m t h a y
đ ổ i n h ữ n g t r ạ n g t h á i c ủ a n ú t m ạ n g .
1.3.3 X â y d ự n g m ộ t m ô hình lộ p trình c h u n g
C á c c h ư ơ n g t r ì n h m ạ n g p h ả i t r u y ề n q u a h ạ t ầ n g t r u y ề n t h ô n g , n ạ p v à c h ạ y t r ê n c á c h ệ
t h ố n g n ể n k h á c n h a u . Đ i ề u n à y đ ò i h ỏ i m ộ t m ô h ì n h p h á t t r i ể n c h u n g c h o ( i ) m ã h o á
c h ư ơ n g t r ì n h t r ê n m ạ n g , ( i i ) c á c h à m n g u y ê n t h u ý đ ư ợ c t í c h h ơ p t r o n g m ỗ i n ú t m ạ n g ,
v à ( i i i ) q u ả n l ý t à i n g u y ê n t r ê n n ú t m ạ n g .
Mã hoá chương trình p h ả i h ỗ t r ợ c á c t í n h c h ấ t :
• D i t r ú : k h ả n ă n g t r u y ề n v à t h ư c h i ệ n c h ư ơ n g t r i n h t r ê n c á c h ê t h ố n g n ề n k h á c n h a u .
• A n t o à n : k h ả n ă n g g i ớ i h a n n h ữ n g t à i n g u y ê n m à c h ư ơ n g t r ì n h c ó t h ể t r u y c ậ p .
• H i ệ u n ă n g : k h ả n ă n g t h ự c h i ệ n c á c đ i ề u t r ê n m à k h ò n g g â y ả n h h ư ở n g t ớ i h i ệ u s u ấ t
c ủ a m a n g , í t n h ấ t l à t r o n g c á c t r ư ờ n g h ợ p t h ố n g t h ư ờ n g .
D i t r ú c ó t h ể t h ự c h i ệ n t r ê n n h i ề u m ứ c c ủ a ứ n g d ụ n g : ( i ) t h ể h i ê n c h ư ơ n g t r ì n h b ằ n g
m ộ t n g ô n n g ữ s c r i p t i n g m ứ c c a o v í d ụ T c l ; ( i i ) c h ấ p n h â n m ộ t h ệ t h ố n g n ề n đ ộ c l ậ p ,
t h ô n g t h ư ờ n g , v í d ụ m ã b y t e - c o d e c ủ a J a v a ; h o ặ c ( i i i ) t r u y ề n c h ư ơ n g t r ì n h d ư ớ i d a n g
n h ị p h â n v í d ụ O m n i w a r e .
T h ô n g t h ư ờ n g , b a c á c h t i ế p c ậ n t r ê n đ ề u c ó í c h t r o n g m ộ t s ố t r ư ờ n g h ợ p : m ã h o á n g u ồ n
h ỗ t r ơ v i ệ c x â y d ự n g n h a n h c á c n g u y ê n m ẫ u ; m ã đ ộ c l ậ p p h ù h ợ p v ớ i v i ệ c c u n g c ấ p c á c
c h ư ơ n g t r ì n h n g ắ n ; v à c á c đ o ạ n m ã d ù n g c h u n g p h ù h ợ p v ớ i v i ệ c t h ể h i ệ n t r ê n m ứ c
o b j e c t - c o d e .
22
N guyền N h ậ t Bình

L uận vân tốt nghi é Ị)
1.4 Nghiên cứu m ạng tích cực tại một số c o sỏ nghiên cứu
Các hướng nghiên cứu mạng tích cực đang được thực hiện theo kiểu tương đối độc lập
♦
nhau bởi nhiều nhóm nghiên cứu khác nhau và chủ yếu tập trung vào các hướng: (i)
xây dựng các kiến trúc bộ chuyển mạch lập trình được; (ii) xây dựng các công nghệ
mới; (iii) định nghĩa các kỹ thuật; (iv) bàn luận về các hệ thống cuối; và (v) các ứng
dụpơ quản trị mạng, di trú, quản lý tắc nghẽn mạng.
1.4.1 M assachusetts Institue of Technology
Nhe'm nghiên cứu của MIT đang xây dựng nguyên mẫu cho một kiến trúc dựa trên
cách tiếp cận bao gói và nghiên cứu trao đổi các vấn đề liên quan đến việc định nghiã
các thành phần (i) lưu trữ, (ii) multicast, và (iii) bô lọc thông tin mạng. Họ đã xây dựng
các ứng dung thử nghiệm kiến trúc bao gói trên hệ thông Linux sử dung câc bao gói
viết trên nền Java. Các công nghệ mới như mở rộng hệ điều hành, và biên dịch khi
chạy cũng đang được nghiên cứu. Các thành phần tải xuống chạy và nhớ đệm đang
được phát triển để hỗ trợ các chương trình nhỏ nhằm giảm thiểu các thành phần dư
thừa trong việc truyền và thực hiện chúng trên mạng.
Bộ công cụ ANTS sẽ được trình bày trong phấn sau của luận văn là một trong những
sản phẩm nghiên cứu điển hình của nhóm nghiên círu mạng tích cực tại MIT.
1.4.2 University of Pennsylvania
Một cách tiếp cận theo hướng xây dựng các thiết bị chuyển mạch lập trình được cho
phép các đoan mã đã được kiểm tra và xác thực được tải xuống các nút mạng đang
được thực hiện trong dự án có tên là SwitchWare. Thiết bị chuyển mạch được trừu
tượnp hoá như một máy Turing. Cách tiếp cận này sử dụng một phương pháp luận hình
thức để chứng minh các tính chất an toàn của các chương trinh SwitchWare. Cách tiếp
cận này đang được thử nghiệm với các nguyên mẫu dựa trên hệ thống đa bộ vi xử lý
chia sẻ bộ nhớ. Các ứng dụng được xây dựng dựa trên cách tiếp cận này là: Phần mềm
mở rộng giải thông dựa trên kỹ thuật chung cho việc hợp, tách kênh ví du phân tải
mạng; và hỗ trợ mô hình gói tin tích cực (“Switchlets”).
1.4.3 Bell Communication Research

Bell đang hợp tác nghiên cứu một số khía cạnh của thiết kế Penn sử dụng một kiến trúc
líhác để mở rộng nghiên cứu. Thuật toán đa thành phần của SwitchWare và các chức
23
N guyen N h ật Bình
L uận văn tốt nghiệp
năng run-úme hệ thống nhằm mục tiêu gắn kết vào các cổng điều khiển của một bộ
chuyển mạch lớn đang được nghiên cứu. Định nghĩa về mặt ngữ nghĩa của một thiết bị
dẫn đường tích cực đang dần dần hình thành từ kết quả nghiên cứu về ngữ nghĩa và sư
cộng tác giữa các nguyên mẫu được phát triển bởi Penn. Bell còn nghiên cứu những
kiến trúc mạng mới như Self-Paying Information Transport, trong đó, thông tin thanh
toán điện tử được gắn kết vào các gói tin tích cực.
1.4.4 Colum bia University
Dự án Netscript kết hợp một ngôn ngữ lập trình và môi trường thưc thi đang được tiến
hàni. tại đại học Columbia. Ngôn ngữ Netscript cung cấp một cách để kết hợp các xử lý
của các dòng gói tin trên mạng. Các agent Netscript có thể được gửi đến các hệ thống ở
xa như thiết bị dẫn đường và thiết bị chuyển mạch. Mục đích của dư án là xây dưng
môi trường lập trình cho các nút mang như đã xâv dưng cho các hệ-thống cuối.
1.4.5 C arnegie Mello University
Cơ chế quản lý tài nguyên hỗ trợ mạng “application-aware” đang được xây dưng bởi
nhóm CMU. Ba (3) hướng của việc quản lý tài nguyên bao gồm: (i) kiến trúc vật lý,
bao gồm chức năng xử lý và lưu trữ; (li) những quyết định được thực hiện trong các
khoảng thời gian khác nhau từ khi ứng dụng được khới động đến các gói tin và việc lập
lịch các tiến trình; và (iii) việc chia sẻ kiến trúc giữa các thực thể trong tổ chức đang
được quan tâm. Các ứng dụng phức tạp, nhiều thành phần như hội tháo video và khai
phá dữ liệu sử dụng nhiều luồng thông tin với nhiều tính chất khác nhau cũng đang
được tim hiểu.
1.4.6 C á c nhóm nghiên cứu khác
Một số cơ quan khác nghiên cứu về mạng tích cực có thể kể đến là:
• Tai công ty BBN, các vấn đề về khả nãng lập trình, từ điển dữ liệu, và cơ chế xác
th’Tc trong phạm vi giao thức IP đang được xem xét.

• Tại Viện nghiên cứu công nghệ Georgia, các khái niệm về mang tích cưc đang được
áp dụng vào việc giải quyết vấn đề tắc nghẽn mach bằng cách cho phép các ứng
dụng yêu cầu các nút mạng thực hiện các giải thuật đặc biệt như nén không mất
thông tin, loại bỏ có lưa-chọn khi mạng gặp sự cố nghẽn mạch.
24
N gưyén N hậ t Bình Luậ n văn tốt nghiệp
• Tại đại học Kansas, ứng dụng của công nghệ tích cưc để triển khai mạng radio đang
đươc quan tâm.
• Tại đại học Arizoha, một phần mềm “liquid” một trong những thành phần của công
nghệ mã di trú đang được phát triển.
• Tại đai học Cincinatti, các công nghệ định nghĩa các chuẩn mưc cho các thành phần
của mang đang được nghiên cứu.
• Tại đại học Berkeley, mô hình cổng chuyển đổi khuôn dang video (tgw) được phát
triển và sử dụng trong hệ thông video theo yêu cầu.
1.5 Kết luận chương I
Mạng tích cực kéo theo sự tổng hợp và mở rộng của ngôn ngữ lập trình, hệ điều hành
và tài nguyên mạng. Các ứng dụng sử dụng các thành phần trong một chổng giao thức
có thể được định nghĩa và xây dựng nhằm thực hiện các chức năng chuyên biệt của các
ứng dụng. Điều này có thể dẫn đến khả năng tảng mức đô phức tạp của các tính toán
trên mạng giúp người sử dụng (hoặc chuyên gia phát triển) thưc hiện các ứng dụng của
mình một cách sáng tạo, nhanh chóng, mềm dẻo.
Hiện tại các ứng dụng sử dụng công nghệ mạng tích cực chưa nhiều, thông thường là
các ứng dung cài đặt caching tuy nhiên với việc phát triển của các công cụ (như
ANTS), trong tương lai sẽ có nhiều ứng dụng đươc phát triển và được sử dụng rộng rãi
trong cuộc sống hiện đại.
25
N g uy én N hật B ình
Luận vân tốt nghiệp
CHƯƠNG II. KIẾN TRÚC M ẠNG TÍCH c ự c VÀ BỘ CÕ N G c ụ ANTS
• • • •

Trong chương này, chúng tôi tập trung mô tả kiến trúc mạng tích cưc được DARPA
đưa ra. Sau đó tìm hiểu bộ công cụ ANTS và khả năng ứng dung của bộ công cụ này
troi.g việc xây dưng và triển khai các ứng dụng trên mang tích cực.
II. 1 Kiến trúc m ạng tích cự c của DARPA
Phán này tập trung vào việc giới thiệu kiến trúc mạng tích cực được tiểu ban nghiên
cứu mạng tích cưc của DARPA (sau đây sẽ được gọi tắt là kiến trúc) đưa ra. Kiên trúc
này đã được trình bày trong những hôi thảo tại Tucson (tháng 3 năm 1998), Atlanta
(tháng 7 năm 1998), New York (tháng 11 năm 1998) và được thảo luân trong nhóm tin
“ActiveNets Wire” ĩhttp;//www,secuntv-forum.comỊ. Chúng tôi táp trung vào việc
trình bày những thành phần cơ bản của kiến trúc, những giao diện chính liên kết các
thành phần, và những thuận lợi cho việc xây dưng những thiết bị dẫn đường hoặc
chuyển mach có hiệu suất cao sử dụng những công nghê mới dưa trên kiến trúc này.
II. 1.1 C ác thành phần cơ bản củ a kiến trúc
Chức năng của nút mạng tích cực được thực hiện trên các thành phần của nút bao gồm
(i) hệ điều hành nút (Node Operating System - sau đây được viết tắt là NodeOS), (ii)
các môi trường thực hiện (Execution Environment - sau đây được viết tắt là EE), và các
ứng dụng tích cực (Active Application - sau đây được viết tất là AA).
Mỗi EE cung cấp một giao diện lập trình (hay còn gọi là máy ảo) có thể được lập trình
hoặc điều khiển bằng cách gửi các gói tin đến nó. Như vậy, có thể COI EE là một
chương trình vỏ (hiểu theo khái niệm shell trong hệ điều hành UNIX) cung cấp một
giao iiện cho phép chương trình người sừ dung truy cập đến các dịch vụ mang. Trong
kiến trúc này, có thể thiết lập nhiều EE cùng tồn tại trên một NodeOS. Tuv nhiên, cân
đối giữa độ phức tạp
VỚI năng lực đạt được của hê thống, các nghiên cứu chỉ ra rằng,
khi cài đặt và triển khai nên cố gắng giảm thiểu số EE khác nhau trên một nút mạng tai
cùng một thời điểm.
Trong một sô ngữ cảnh có thể COI NodeOS là đại diện cho nút mạng tích cực.
26